MEDICIONES ELÉCTRICAS Ing. Víctor Zelechowski

Selección del instrumento y del método de medición DEFINICIONES Y CONCEPTOS GENERALES Instrumento Eléctrico: dispositivo que permite medir una magnitud eléctrica Magnitud: atributo de un fenómeno, sustancia o cuerpo que puede ser distinguido cualitativamente y determinado cuantitativamente, por ejemplo: longitud. Magnitudes eléctricas básicas: intensidad de corriente , tensión , potencia Etapas de la Medición: Selección del instrumento y del método de medición Lectura y/o medición Para saber que instrumento usar se deben conocer cuales son sus características principales: como están construidos, como funcionan, las solicitaciones máximas que admiten, etc.

DEFINICIONES Y CONCEPTOS GENERALES

Clasificación de instrumentos de mediciones eléctricas según principio de funcionamiento: Bobina móvil Analógicos Hierro móvil Electrodinámico Inducción Digitales

Sistema Fijo Sistema Móvil MAGNITUD A MEDIR INSTRUMENTOS ANALÓGICOS Los instrumentos analógicos están formados por dos sistemas: Un Sistema Fijo integrado por un elemento que produzca un campo magnético (imán permanente, o bobina dependerá del tipo de instrumento) cuya función es la degenerar un campo magnético. Un Sistema Móvil que a consecuencia del campo magnético generado por el sistema fijo, se desplaza un ángulo proporcional al módulo de la magnitud a medir. Sistema Fijo Sistema Móvil MAGNITUD A MEDIR

+ - INSTRUMENTO DE BOBIN MÓVIL Símbolo representativo:  Expresión de la respuesta del instrumento: 0 = K . i (La deflexión angular 0 es directamente proporcional a la magnitud a medir) Tipo de escala: lineal Apto para tensiones o corrientes contínuas, mide valores medios. mA Ra~ 10  Ia~ mA (10-3 A) A B + - UAB~ mV Inconveniente: tiene polaridad La fuerza actuante en cada uno de los lados de la bobina es : F= N B.l i La cupla motora es : Circuito equivalente del instrumento de bobina móvil

INSTRUMENTO DE HIERO MÓVIL Símbolo representativo: Expresión de la respuesta:  = k. I2 Mide valores eficaces Apto para tensiones, corrientes y potencias alternas y contínuas bobina fija I Circuito Eléctrico Equivalente del Instrumento de Hierro Móvil Muy robusto y económico Imáx  100 A Umáx  750 V La cupla motora se genera al alimentarse la bobina fija, esta se magnetiza y atrae al hierro móvil el cual al desplazarse mueve la aguja que está unida a él. El sistema evoluciona de manera de aumentar su energía magnética:

INSRUMENTO ELECTRODINÁMICO Símbolo representativo: Expresión de la respuesta:  = k. I2 Mide valores eficaces Apto para tensiones corrientes y potencias, alternas y contínuas bobina fija bobina móvil If Im Circuito Eléctrico Equivalente del Instrumento Electrodinámico Imáx  20 A Umáx  750 V

Conexión de Instrumentos

ERRORES DE MEDICIÓN Errores Sistemáticos: Errores Aleatorios: Por Ajuste o Calibración Por Percepción del Observador Por Método de Medición Por Influencias Externas Errores Aleatorios: Por Influencias Externas Desconocidas Falta de Exactitud del Instrumento Errores Groseros: Errores de Lectura Errores de Toma de Datos

Constante de Lectura Instrumento (K): Se define la constante de lectura (K) del instrumento a: K = Alcance / N° de Divisiones Para el caso de Amperímetros y Voltímetros, los alcances son los respectivos alcances de I y U. Para el caso de un wattímetro, el alcande resulta: Alcance W = Alcance I * Alcance U / Cosfdiseño Índice de Clase (C): Indica el error porcentual máximo en la indicación (engloba los errores aleatorios y sistemáticos) referido al alcance. Índices de Clase: 0.05; 0.1; 0.2; 0.5; 1; 2; 5 C < 0.2 : Instrumentos patrones 0.2 > C < 1 : Instrumentos de Laboratorio C > 1 : Instrumentos Indicadores (de tablero) Acotación del Error de Medición: Error (E) = Error de Clase + Error de Apreciación Error de Apreciación: Valor correspondiente a la fracción mínima que puede distinguirse en el rango de medición del instrumento. Es un error de cuantificación subjetiva.

AUXILIARES DE MEDICIÓN Transformadores de Corriente Se utilizan para reducir la corriente que atraviesa al instrumento y así hacer posible la lectura de corriente. También se utilizan para censar corrientes de falla para la actuación de relés de protección. La Relación de Transformación es KI = ICircuito/ IInstrumento Pueden tararse los amperímetros en función de la salida del TI, para obtener una lectura directa de la corriente. Caso contrario, la lectura se deberá afectar por el factor K para obtener el valor de corriente deseado.

AUXILIARES DE MEDICIÓN Transformadores de Tensión Se utilizan para reducir la tensión que se aplica al instrumento y así hacer posible la lectura de tensión. La Relación de Transformación es KU = UCircuito/ UInstrumento Pueden tararse los voltímetros en función de la salida del TI, para obtener una lectura directa de la corriente. Caso contrario, la lectura se deberá afectar por el factor KU para obtener el valor de corriente deseado.

AUXILIARES DE MEDICIÓN Medición de Potencia mediante uso de TI

PROTOCOLO DE MEDICIÓN: Debe asentar: Del Instrumento: Descripción (tipo, principio de funcionamiento, etc.) , Marca, Modelo, N° de Serie De la Medición: Método (Norma aplicable), Forma de Conexión Del Operador: Nombre, Firma, Matrícula, Empresa De las Condiciones de la Medición: Condiciones (hora, temperatura, etc.) De las Condiciones de Instrumento: Fecha de Última Calibración, Acotación del Error