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MEDICIONES ELÉCTRICAS AVSL CONTENIDO PROGRÁMATICO UNIDAD I: CONCEPT0S GENERALES DE MEDICIONES ELÉCTRICAS. CALIBRACIÓN. MÉTODOS DE MEDICIÓN. TÉCNICAS PROBABILISTICAS.

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1 MEDICIONES ELÉCTRICAS AVSL CONTENIDO PROGRÁMATICO UNIDAD I: CONCEPT0S GENERALES DE MEDICIONES ELÉCTRICAS. CALIBRACIÓN. MÉTODOS DE MEDICIÓN. TÉCNICAS PROBABILISTICAS EN EL ANÁLISIS DE ERRORES. UNIDAD II: INSTRUMENTO MEDIDOR D ARSONVAL. AMPERIMETROS DE CD. VOLTIMETRO DE CD. INSTRUMENTOS TIPO RECTIFICADOR. INSTRUMENTO ELECTRODINÁMICO. UNIDAD III: CLASIFICACIÓN DE RESISTENCIAS. ÓHMETRO SERIE. ÓHMETRO SHUNT. PUENTE DE WHEASTONE. PUENTE CORRIENTE ALTERNA. UNIDAD IV: PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DEL VATIMETRO.

2 MEDICIONES ELÉCTRICAS AVSL CONTENIDO PROGRÁMATICO UNIDAD V: VOLTIMETRO Y MULTIMETRO ELECTRÓNICO. VOLTIMETRO DIGITAL. UNIDAD VI: TRANSDUCTORES. TIPOS. PLAN DE EVALUACIÓN ESTRATEGIAUNIDAD%FECHA * PRUEBA PARCIALI Y II2510/11/2010 PRUEBA PARCIALIII2501/12/2010 PRUEBA CORTAIV1512/01/2010 EXPOSICIÓN Y TRABAJO DE INVESTIGACIÓN (*) V Y VI1010/02/2010 LABORATORIO25________ TOTAL100

3 MEDICIONES ELÉCTRICAS AVSL TEMAS EXPOSICIÓN Y TRABAJO DE INVESTIGACIÓN TEMA I: Sistema internacional de medidas. Unidades de tipo eléctrico usadas comúnmente. Múltiplos y submúltiplos de las unidades del sistema internacional y reglas de escritura. Capacitor, Inductor, Resistencia (Conceptos, Características, Aplicaciones). TEMA II: Amperímetros electrodinámicos. Voltímetros electrodinámicos. TEMA III: Clasificación de resistencias. (Resistencias grandes, medianas y pequeñas). Megaohmetro. Puente de megaohmios. TEMA IV: Voltímetro y Multímetro Electrónico. Voltímetro Digital. Diferencia entre un voltímetro analógico y un voltímetro digital. Clasificación de los voltímetros digitales. Diagrama de bloques. Osciloscopio. TEMA V: Definición de Transductores. Tipos de Transductores. Características de Cada uno de ellos.

4 MEDICIONES ELÉCTRICAS AVSL ASPECTOS Y DEFINICIONES GENERALES Medir ¿Qué es? Es comparar una magnitud con una unidad. Medir ¿Para qué sirve? Para citas, para traficar con volúmenes, masas, para reproducir cantidades o estados, para controlar, etc. Medir ¿Cómo? Estableciendo una relación de orden cuantificada con una referencia universalmente aceptada. Medir ¿Cuándo? Cuando no se tenga fe en los datos y ante situaciones nuevas. Medir ¿Qué? Es medible todo lo cuantificable en términos de una unidad.

5 MEDICIONES ELÉCTRICAS AVSL ASPECTOS Y DEFINICIONES GENERALES Metrología, ciencia que tiene por objeto el estudio de las unidades y de las medidas de las magnitudes; define también las exigencias técnicas de los métodos e instrumentos de medida. La investigación científica en el campo de la metrología actual tiene los objetivos siguientes: Desarrollar las bases científicas y técnicas para las medidas futuras, realizando investigación fundamental y aplicada. Desarrollar, mejorar y mantener los patrones nacionales y las técnicas de medida de las magnitudes fundamentales y derivadas. Participar en las intercomparaciones internacionales que garantizan acuerdo internacional y trazabilidad. Diseminar estos patrones, proveyendo de un servicio de medidas a las instituciones o personas que necesiten calibraciones del mas alto nivel.

6 ASPECTOS Y DEFINICIONES GENERALES MEDICIONES ELÉCTRICAS AVSL Metrología Internacional La importancia de la metrología y la universalidad de las unidades y los patrones de referencia es la causa de que sean varias organizaciones internacionales dedicadas a la promoción de la investigación metrológica y de los acuerdos internacionales sobre unidades. La convención del metro entre las cincuentas naciones, las cuales dan autoridad para actuar en esta materia a los siguientes organismos: La Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM) El Comité Internacional De Pesa y Medidas (CIPM) Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM)

7 MEDICIONES ELÉCTRICAS AVSL ASPECTOS Y DEFINICIONES GENERALES Magnitud: es todo concepto físico que se pretende medir al cual se le puede asignar un número. Unidad: es un propiedad física que se le asigna un número que se toma como patrón. Patrón: es la representación física de una unidad de medición, destinado a definir, realizar, conservar o reproducir una unidad de una magnitud para servir de referencia. Tipos de Patrón: Internacionales: son definidos por acuerdos internacionales y se encuentran en la oficina general de pesas y medidas (Francia). Primarios: presentan las mas altas calidades metrológicas y se encuentran en los laboratorios nacionales de metrología. Secundarios: se establecen por comparación con un patrón primario de la misma magnitud. Patrones básicos de referencia que se usan en laboratorios industriales de medición y calibración. De Trabajo: utilizados corrientemente para controlar medidas materializadas, en otras palabras se utilizan para verificar y calibrar las mediciones efectuadas en las aplicaciones industriales..

8 MEDICIONES ELÉCTRICAS AVSL ASPECTOS Y DEFINICIONES GENERALES Sistema de Unidades: es un lenguaje común a través del cual pueden comunicarse satisfactoriamente los ingenieros a nivel mundial. El sistema de unidades que empleamos en la actualidad es el Sistema Internacional de Unidades (SI): MAGNITUDUNIDAD PATRON SIMBOLO DE LA UNIDAD LONGITUDMetrom MASAKilogramokg TIEMPOSegundos CORRIENTE ELEÉCTRICAAmpereA TEMPERATURAKelvinK CANTIDAD DE SUSTANCIAMolmol INTENSIDAD LUMINOSACandelacd Magnitudes y Unidades Bases del SI El resto de las unidades se obtiene a partir de las unidades básicas.

9 ASPECTOS Y DEFINICIONES GENERALES MEDICIONES ELÉCTRICAS AVSL Magnitudes y Unidades Eléctricas MAGNITUDSIMBOLOUNIDADSIMBOLO VOLTAJEV,vVOLTIOV AMPERAJEI,iAMPEREA RESISTENCIAROHM INDUCTANCIALHENRYH CAPACITANCIACFARADF ENERGÍAW,wJOULEJ POTENCIAP,pWATTW FRECUENCIAFHERTZHz CARGAQ,qCOULOMBC

10 MEDICIONES ELÉCTRICAS AVSL ASPECTOS Y DEFINICIONES GENERALES Medición: es todo proceso donde se le asigna un valor numérico a una magnitud física. Generalmente el proceso de medición requiere de un instrumento como medio físico para determinar el valor de una variable. Medida: es el resultado de todo proceso de medición, se expresa por su valor numérico acompañado de su correspondiente unidad. Medición Directa Medición Indirecta Instrumentos de Medida: son dispositivos que se utilizan para determinar el valor ó magnitud de una cantidad ó variable, las cuales, se expresan por un valor numérico (El indicado por el equipo) acompañado de su respectiva unidad. Estos instrumentos de pueden clasificar atendiendo a diferentes criterios: Magnitud Física que miden: Corriente, voltaje, etc. Principio de funcionamiento: mecánicos, neumáticos, electrónicos, eléctricos. Finalidad y sitio de empleo: laboratorio, campo, taller o industria. Tipo de Lectura: analógicos y Digitales.

11 MEDICIONES ELÉCTRICAS AVSL ASPECTOS Y DEFINICIONES GENERALES Características de Los Instrumentos de Medición. Resolución: Esta característica está relacionada con la precisión. La resolución de un instrumento es el menor incremento de la variable bajo medición que puede ser detectado con certidumbre por dicho instrumento. Por ejemplo, Si tenemos un amperímetro con la escala mostrada en la figura, cada una de las divisiones corresponde a 1 mA. Como podemos determinar con certidumbre si la aguja se encuentra exactamente sobre uno de los segmentos o entre dos de ellos, la resolución es de 0.5 mA..

12 MEDICIONES ELÉCTRICAS AVSL Sensibilidad: La sensibilidad de un instrumento es la relación entre la respuesta del instrumento (N° de divisiones recorridas) y la magnitud de la cantidad que estamos midiendo. Vamos a ver varios ejemplos. Para un miliamperímetro, la sensibilidad viene dada por el N° de divisiones que deflecta la aguja cuando por el instrumento circula 1 mA. Las unidades de este parámetro son div/mA. Si dos miliamperímetros tienen el mismo número de divisiones en su escala, pero el primero sufre una deflexión de 2 divisiones cuando circula 1 mA, mientras que el segundo deflecta 10 divisiones para la misma corriente, este último es cinco veces más sensible que el primero. Para un voltímetro, de acuerdo a la definición general, la sensibilidad viene dada por el N° de divisiones deflectadas cuando en sus extremos hay una caída de 1 Voltio. Para estos instrumentos se define además un parámetro especial denominado característica de sensibilidad, el cual viene expresado en Ohm/volt. ASPECTOS Y DEFINICIONES GENERALES

13 MEDICIONES ELÉCTRICAS AVSL Alta exactitud, pero baja precisión. Alta precisión pero baja exactitud.

14 Ejemplo 2 Un reloj analógico, de manecillas, desplaza su minutero "sólo de minuto en minuto", si bien lo hace en absoluta sincronía con el horario oficial o "real" (que es el objetivo). Un segundo reloj utiliza minutero, segundero, incluso está dotado de un sistema de medición de décimas de segundo. Si observamos que su horario, no coincide plenamente con el horario oficial o real (que sigue siendo el objetivo de todo reloj), concluiremos que el primer reloj es altamente exacto, aunque no sea preciso, mientras que el segundo, es altamente preciso, aunque no se muestra exacto...al menos en nuestro caso MEDICIONES ELÉCTRICAS AVSL ASPECTOS Y DEFINICIONES GENERALES Alta precisión pero baja exactitud. Alta exactitud, pero baja precisión.

15 MEDICIONES ELÉCTRICAS AVSL Gama y Escala La gama, alcance ó span de un instrumento se define como la diferencia entre la indicación mayor y la menor que puede ofrecer el instrumento. La gama puede estar dividida en varias escalas o constar de una sola. Por ejemplo, el amperímetro de la Fig. 1 tiene una gama de 0 a 5 mA, y una sola escala, mientras que el de la Fig. 2 tiene una gama de 0 a 500 mA, dividida en 5 escalas, las cuales van respectivamente de 0 a 0.05 mA; de 0 a 0.5 mA; de 0 a 5 mA; de 0 a 50 mA y de 0 a 500 mA. ASPECTOS Y DEFINICIONES GENERALES Figura 1 Figura 2 0,05 0, mA

16 MEDICIONES ELÉCTRICAS AVSL ASPECTOS Y DEFINICIONES GENERALES Rango de Medida: es el conjunto de valores de la variable medida, que están comprendidos dentro de los limites superior e inferior de la capacidad de medida. Se expresa estableciendo valores extremos. Ejemplo: V, quiere decir que mide desde 0V hasta 100 V. Escala: Es la zona graduada de la pantalla del aparato de medida. Sobre ésta se desplaza el índice para indicarnos el valor de la medida. Debido a la constitución interna del aparato, obtenemos distintas distribuciones en las divisiones de la escala, tal y como se puede ver en la Figura Pueden ser: Uniformes: todas las divisiones son iguales a lo largo de la escala. Cuadráticas: las divisiones se ensanchan sobre el final de la escala. Ensanchadas: las divisiones son distintas al principio y al final de la escala. Logarítmicas: las divisiones son menores al final dela escala.

17 MEDICIONES ELÉCTRICAS AVSL ASPECTOS Y DEFINICIONES GENERALES Kl = Constante de medida VM = Valor máximo elegido Vm = Valor mínimo elegido n = Número de divisiones entre ambos CONSTANTE DE MEDIDAS

18 ASPECTOS Y DEFINICIONES GENERALES SIMBOLOGIA UTILIZADA EN LOS APARATOS DE MEDIDAS ELÉCTRICAS MEDICIONES ELÉCTRICAS AVSL

19 ASPECTOS Y DEFINICIONES GENERALES SIMBOLOGIA UTILIZADA EN LOS APARATOS DE MEDIDAS ELÉCTRICAS MEDICIONES ELÉCTRICAS AVSL


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