1 ÍNDICE: 10.1.Conceptos básicos y definiciones. 10.2.Medida de potencia por transmisión. 10.3.Medida de potencia por absorción. 10.4.Medidas de energía.

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1 1 ÍNDICE: 10.1.Conceptos básicos y definiciones. 10.2.Medida de potencia por transmisión. 10.3.Medida de potencia por absorción. 10.4.Medidas de energía eléctrica.. 10.5.Bibliografía. OBJETIVOS:  Descripción de los equipos electrónicos destinados a medir potencia tanto en circuitos de continua y baja frecuencia como en sistemas de radiofrecuencia y microondas.  Descripción de los equipos electrónicos destinados a la medida de energía eléctrica LECCIÓN 10 MEDIDORES DE POTENCIA Y ENERGÍA

2 2 CONCEPTOS BÁSICOS Y DEFINICIONES: LECCIÓN 10 MEDIDORES DE POTENCIA Y ENERGÍA POTENCIA INSTANTÁNEA:

3 3 CONCEPTOS BÁSICOS Y DEFINICIONES: LECCIÓN 10 MEDIDORES DE POTENCIA Y ENERGÍA POTENCIA INSTANTÁNEA: POTENCIA MEDIA O ACTIVA: POTENCIA APARENTE: POTENCIA REACTIVA: FACTOR DE POTENCIA:

4 4 CONCEPTOS BÁSICOS Y DEFINICIONES: LECCIÓN 10 MEDIDORES DE POTENCIA Y ENERGÍA PARA SEÑALES SENOIDALES SE CUMPLE: POTENCIA MEDIA O ACTIVA: POTENCIA APARENTE: POTENCIA REACTIVA: FACTOR DE POTENCIA:

5 5 CONCEPTOS BÁSICOS Y DEFINICIONES: En ocasiones se utiliza como unidad de potencia el decibelio vatio (dB) o decibelio milivatio (dBm) que se definen como LECCIÓN 10 MEDIDORES DE POTENCIA Y ENERGÍA

6 6 MEDIDA DE POTENCIA POR TRANSMISIÓN: La medida de potencia mediante el método de transmisión se consigue por la observación del efecto de las señales (tensión y corriente) sobre un sistema calibrado siendo disipada la potencia en su mayor parte sobre la carga del circuito y no sobre el equipo de medida (efecto de carga reducido). Es el modo más indicado para realizar medida de potencia de bajas frecuencias (desde cc hasta centenares de kHz). LECCIÓN 10 MEDIDORES DE POTENCIA Y ENERGÍA

7 7 LECCIÓN 10 MEDIDORES DE POTENCIA Y ENERGÍA VATÍMETROS ELECTROMECÁNICOS: Galvanómetros SCMC (Stationary Coil, Movable Coil)

8 8 LECCIÓN 10 MEDIDORES DE POTENCIA Y ENERGÍA VATÍMETROS ELECTROMECÁNICOS: Sean i m (t) e i f (t) las corrientes que pasan por las bobinas móvil y fija, respectivamente. Sobre la bobina móvil actúan tres pares: un par motor, debido a la interacción magnética entre las corrientes por las bobinas, un par antagonista, debido a resortes antagonistas, y un par de amortiguamiento, debido al amortiguador de aire. El par antagonista tiene magnitud M ant = k α, donde α es el ángulo de desviación respecto del equilibrio del resorte

9 9 LECCIÓN 10 MEDIDORES DE POTENCIA Y ENERGÍA VATÍMETROS ELECTROMECÁNICOS:

10 10 LECCIÓN 10 MEDIDORES DE POTENCIA Y ENERGÍA VATÍMETROS ELECTROMECÁNICOS:

11 11 LECCIÓN 10 MEDIDORES DE POTENCIA Y ENERGÍA VATÍMETROS ELECTROMECÁNICOS:

12 12 LECCIÓN 10 MEDIDORES DE POTENCIA Y ENERGÍA VATÍMETROS ELECTROMECÁNICOS:

13 13 LECCIÓN 10 MEDIDORES DE POTENCIA Y ENERGÍA VATÍMETROS ELECTROMECÁNICOS:

14 14 LECCIÓN 10 MEDIDORES DE POTENCIA Y ENERGÍA VATÍMETROS ELECTRÓNICOS:

15 15 LECCIÓN 10 MEDIDORES DE POTENCIA Y ENERGÍA MEDIDA DE POTENCIA POR ABSORCIÓN. En este método de medida de potencia se utiliza como carga del circuito el propio elemento sensor de la medida.  Calorímetro. Método general teóricamente no existen limitaciones respecto a la frecuencia de entrada, rango dinámico o sensibilidad de la medida de potencia.  Dispositivos específicos. (termistor, termoacoplador, diodo detector) que tienen como salida una señal de cc o baja frecuencia proporcional a la potencia disipada. Medida de potencia en alta frecuencia (RF y microondas)

16 16 LECCIÓN 10 MEDIDORES DE POTENCIA Y ENERGÍA CALORÍMETRO Se calcula la potencia disipada observando el incremento de temperatura de un determinado fluido, de capacidad calorífica y flujo (caudal) conocida que se utiliza para refrigerar la carga del circuito PARA EL AGUA

17 17 LECCIÓN 10 MEDIDORES DE POTENCIA Y ENERGÍA BALÓMETROS. TERMISTORES. Se basan en el uso de dispositivos cuya resistividad varía en función de la potencia que disipan

18 18 LECCIÓN 10 MEDIDORES DE POTENCIA Y ENERGÍA BALÓMETROS. TERMISTORES. Puente auto-balanceado Modificación del puente auto-balanceado para bloquear I RF

19 19 LECCIÓN 10 MEDIDORES DE POTENCIA Y ENERGÍA BALÓMETROS. TERMISTORES. Compensación en temperatura

20 20 LECCIÓN 10 MEDIDORES DE POTENCIA Y ENERGÍA TERMOACOPLADORES. Principio de funcionamiento de un termoacoplador

21 21 LECCIÓN 10 MEDIDORES DE POTENCIA Y ENERGÍA TERMOACOPLADORES. Realización práctica de un sensor de potencia con termoacoplador

22 22 LECCIÓN 10 MEDIDORES DE POTENCIA Y ENERGÍA DIODOS DETECTORES. Característica de pequeña señal de un diodo Respuesta del diodo detector como medidor de potencia

23 23 LECCIÓN 10 MEDIDORES DE POTENCIA Y ENERGÍA DIODOS DETECTORES. Circuito completo de medida con diodo detector

24 24 LECCIÓN 10 MEDIDORES DE POTENCIA Y ENERGÍA Rango de entrada válido para los distintos dispositivos de medición de potencia de radiofrecuencia estudiados

25 25 LECCIÓN 10 MEDIDORES DE POTENCIA Y ENERGÍA MEDIDA DE ENERGÍA ELÉCTRICA  Sistemas electromecánicos. Vatihorímetro  Sistemas electrónicos.

26 26 LECCIÓN 10 MEDIDORES DE POTENCIA Y ENERGÍA VATIHORÍMETRO

27 27 LECCIÓN 10 MEDIDORES DE POTENCIA Y ENERGÍA SISTEMAS ELECTRÓNICOS Diagrama de bloques de un sistema electrónico de medición de energía.