MEDIDAS ELECTRICAS CODIGO: E46326
LABORATORIO LABORATORIO N°3 Errores de Medición Errores
“
Ccallohuanca Choquehuanca, Diego Flores Gómez, Angel Muñoz Villanueva, Claudio
Alumnos :
Grupo
”
:
Semestre
:
Fecha de entrega
:
C
Profesor: Ing. Christian Vera
III
! "
# $
Hora:
%&!! A.M.
Nota:
Nro. DD-106 Página 3 / 12 Código: E4632 6 Semest III re: r!"o: #
MEDIDAS ELÉCTRICAS
ERRORES DE MEDICIÓN I.
OBJETIVOS: •
Determinar el error absoluto y el error relativo de una medición.
•
Contrarrestar un voltímetro analógico de tensión continua para determinar su error absoluto y error relativo.
II.
RECURSOS. • • • • • •
III.
Voltímetro de laboratorio marca YEW Voltímetro analógico marca GOSSE!"E#$%W%## "%&' Voltímetro digital "E#$% '(# )* $eóstato de )++ , - )++ W. uente de tensión continua regulable de +!&* VDC. / conductores de cone0ión aislados * conductores de cone0ión desaislados
FUNDAMENTO TEÓRICO:
ERROR DE POTENCIA E$ error a%so$!to &'( es $a di)eren*ia e+istente entre e$ ,a$or a%so$!to a*!sado "or e$ intr!mento a *ontrastar #i e$ ,a$or rea$ #r de $a magnit!d rea$ a*!sado "or e$ intr!mento "atron ' #i #r E$ error a%so$!to ser "ositi,o o negati,o segn e$ ,a$or a*!sado sea maor o menor !e e$ ,a$or rea$ de $a magnit!d medida.
ERROR RELATIVO E$ error re$ati,o &δ)de !n instr!mento es $a re$a*ión entre e$ ,a$or a%so$!to e$
,a$or má+imo de $a es*a$a. δ / # má+. &#i #r(/# má+. es*a$a
IV.
# má+. a$or má+imo de $a
PROCEDIMIENTO Advertenci: ¡En este experimento de laboratorio se manejan altos oltajes!
!N" #$ nin$%n c"ne&i'n c%nd" ( )%ente e*t+ c"nectd, !De*-%+* de #cer cd edici'n de*c"necte ( )%ente,
MEDIDAS ELÉCTRICAS
ERRORES DE MEDICIÓN
Nro. DD-106 Página 4 / 12 Código: E4632 6 Semest III re: r!"o: #
A. Dt"* de( in*tr%ent" c"ntr*tr /. #omar nota de todos los símbolos 1ue aparecen en el 2meter3 del instrumento a contrastar e indicar su signi4icado
S01"("
Si$ni)icd" Atenci'n: n" %ti(i2r nte* de revi*r *% n%(
M$net" e(+ctric" c"n recti)icd"r
Tr13 en -"*ici'n #"ri2"nt(
Nive( de i*(ient" de 4555 V
C"rriente A(tern 6 C"ntin%
Err"r re(tiv" V"(t3e 6 c"rriente Err"r re(tiv" en %n e*c( de*i$%(
In*tr%ent" )err"din7ic"
MEDIDAS ELÉCTRICAS
ERRORES DE MEDICIÓN
Nro. DD-106 Página 5 / 12 Código: E4632 6 Semest III re: r!"o: #
M$net" t+ric" de 1"1in 'vi(
B. C"ntr*te: rn$" de 58../5 VDC
1. #rmar e$ *ir*!ito de $a )ig!ra N o 1 donde e$ ,o$tmetro ana$ógi*o 7E8 &E"( sir,e *omo "atrón - e$ m!$tmetro ana$ógi*o mar*a 9SSENE;<#8#;; # 2= en $a o"*ión ,o$tmetro DC &E+( es e$ a *ontrastar.
2. eri)i*ar !e e$ *!rsor de$ reóstato 100
- 1008 est> tota$mente girado en
sentido anti ?orario
3. E$ ,o$tmetro "atrón de%e estar en $a es*a$a de 0@104DC. 4. Aa )!ente de tensión &E)( de%erá estar *a$i%rada a"ro+imadamente a 15 DC.
5. Aa tensión *ontin!a reg!$a%$e a"$i*ada a $os ,o$tmetros se ?ará a tra,>s de $a ,aria*ión de $a resisten*ia de$ reóstato de 100 1008.
6. ;omar datos segn $a ta%$a NB1 donde T1( N9/ Lect%r E7& V; E- V; E& V; O1*ervci"ne* !5tili6amos el / /< /5 =.= > /< ? @.= reóstato7 de manera 4 /< <.= 1ue podemos a8ustar < 4.= < < > /.= el nivel de volta8e con una sensibilidad
Nro. DD-106 Página 6 / 12 Código: E4632 6 Semest III re: r!"o: #
MEDIDAS ELÉCTRICAS
ERRORES DE MEDICIÓN 7.
8. Ca$*!$e e$ error a%so$!to re$ati,o "or*ent!a$ "ara *ada o%ser,a*ión segn $a ta%$a NB2
Tabla N°2 $%V& Val*#e +
Le!" '(#)"la #a ' #i-#r '.1
Re+"l!a ,*
'(#)"la
-0.1
δ%=
10
∆ Amax
2
' #i-#r
'F.H
-0.1
Amax
3
' #i-#r
'5.6
-0.1 ∆
' #i-#r
'3.4
-0.1
Amax
5
' #i-#r
'1.2
x 100
-0.1
x 100
Amax
| |
0.6FG
| |
2G
| |
2G
15
15
−0.1
x 100
5
−0.1
δ%= ∆
| |
0.6FG
15
−0.1
δ%= ∆
| | −0.1
δ%= Amax
4
x 100
x 100
Re+"l! a,* 0.6FG
−0.1
δ%= ∆
Val*#e+
5
x 100
x 100
x 100
x 100
x 100
C. C"ntr*te: rn$" de 58../ VDC
1. Se em"$eara e$ *ir*!ito de $a )ig!ra NB 1 ,eri)i*ando n!e,amente !e e$ *!rsor de$ reóstato se en*!entre girando tota$mente en sentido anti ?orario.
2. E$ ,o$tmetro "atrón de%erá estar en $a es*a$a de 0...14DC. 3. Aa )!ente de a$imenta*ión
&E)(
de%erá
*a$i%rarse
a
15
DC
a"ro+imadamente "ermane*er *onstante d!rante e$ e+"erimento.
4. Aa tensión *ontin!a reg!$a%$e a"$i*ada a $os ,o$tmetros se ?ará a tra,>s de $a ,aria*ión de $a resisten*ia de$ reóstato de 100
- 1008.
5. ;omar datos segn $a ta%$a No 3 donde: Emá+. ,a$or de$ ,o$tae en e$ se$e*tor de$ ,o$tmetro a *ontrastar. E" ,a$or de$ ,o$tae indi*ado "or e$ ,o$tmetro "atrón.
Nro. DD-106 Página F / 12 Código: E4632 6 Semest III re: r!"o: #
MEDIDAS ELÉCTRICAS
ERRORES DE MEDICIÓN
E+ ,a$or de$ ,o$tae indi*ado "or e$ ,o$tmetro *ontrastar. E) tensión de $a )!ente de tensión *ontin!a reg!$ada.
Le!"#a 1 2 3 4 5
E)- %V& 1.5 1.5 1.5 .5 .5
Tabla N°3 E/ %V& E %V& 1. . .8 .7 .6 .5 .4 .3 .2 .1
Ob+e#0a*e+ Debe)*+ ,e a"+!a# la e+ala ,el +!#")e!* #e+/e!* al 0el ,e 0*l!ae a )e,#
6.
!*a e$ ,o$tae a *ero des*one*te $a )!ente.
7. Ca$*!$e e$ ,a$or a%so$!to re$ati,o "or*ent!a$ "ara *ada o%ser,a*ión segn $a ta%$a NB4
Tabla N°4 Le!" #a
$%V& '(#)"la
Val*#e+
Re+"l!a ,*
'(#)"la δ%=
1
' #i-#r
'0.-1
-0.01
∆ Amax
x 100
δ%=
2
' #i-#r
'0.F0.H
-0.01
∆ Amax
x 100
δ%=
3
' #i-#r
'0.50.6
-0.01
∆ Amax
x 100
δ%=
4
' #i-#r
'0.30.4
-0.01
∆ Amax
x 100
δ%=
5
' #i-#r
'0.10.2
-0.01
∆ Amax
D. C"ntr*te: rn$" de 58../ VDC *ieen*;
x 100
Val*#e+
|
1.5
|
1.5
|
1.5
|
0.5
|
0.5
−0.01
−0.01
−0.01
−0.01
−0.01
Re+"l! a,*
|
0.6FG
|
0.6FG
|
0.6FG
|
2G
|
2G
x 100
x 100
x 100
x 100
x 100
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MEDIDAS ELÉCTRICAS
ERRORES DE MEDICIÓN
1. Se em"$eara e$ *ir*!ito de $a )ig!ra NB 1 ,eri)i*ando n!e,amente !e e$ *!rsor de$ reóstato se en*!entre girando tota$mente en sentido anti ?orario.
2. E$ ,o$tmetro "atrón de%erá estar en $a es*a$a de 0...14DC. 3. Aa )!ente de a$imenta*ión
&E)(
de%erá
*a$i%rarse
a
15
DC
a"ro+imadamente "ermane*er *onstante d!rante e$ e+"erimento.
4. Aa tensión *ontin!a reg!$a%$e a"$i*ada a $os ,o$tmetros se ?ará a tra,>s de $a ,aria*ión de $a resisten*ia de$ reóstato de 100
- 1008.
5. ;omar datos segn $a ta%$a No 5 donde: Emá+. ,a$or de$ ,o$tae en e$ se$e*tor de$ ,o$tmetro a *ontrastar. E" ,a$or de$ ,o$tae indi*ado "or e$ ,o$tmetro "atrón. E+ ,a$or de$ ,o$tae indi*ado "or e$ ,o$tmetro *ontrastar. E) tensión de $a )!ente de tensión *ontin!a reg!$ada.
Nro. DD-106 Página / 12 Código: E4632 6 Semest III re: r!"o: #
MEDIDAS ELÉCTRICAS
ERRORES DE MEDICIÓN
Le!"#a 1 2 3 4 5
Tabla N°5 E)- %V& E/ %V& 1.5 1. 1.5 .8 1.5 .6 .5 .4 .5 .2
E %V& . .78 .5 .3 .1
6.
Tabla N°6 Le!" #a
'(#)"la
$%V& Val*#e+
Re+"l!a ,*
'(#)"la
1
δ%=
' #i-#r
'0.-1
-0.01
∆ Amax
2
x 100
δ%=
' #i-#r
'0.F0.H
-0.01
∆ Amax
3
x 100
δ%=
' #i-#r
'0.50.6
-0.01
∆ Amax
4
x 100
δ%=
' #i-#r
'0.30.4
-0.01
∆ Amax
5
x 100
δ%=
' #i-#r
'0.10.2
-0.01
∆ Amax
x 100
Val*#e+
Re+"l! a,*
|− |
0.6FG
|
1.5
|
0.6FG
|
1.5
|
0.6FG
|
1.5
|
2G
|− |
2G
0.01
1.5
−0.01
−0.01
−0.01
0.01
1.5
x 100
x 100
x 100
x 100
x 100
MEDIDAS ELÉCTRICAS
ERRORES DE MEDICIÓN
V.
Nro. DD-106 Página 10 / 12 Código: E4632 6 Semest III re: r!"o: #
CUESTIONARIO: /. C(c%(r e( err"r re(tiv" -"rcent%( -r"edi" de( v"(t0etr" c"ntr*td" en e( rn$" de 58./5 VDC δ%"rom.=
∑ δ ()/ cantidad
= (0.67%+0.67%+0.67%+2%+2%)/5 = 1.2%
>. C(c%(r e( err"r re(tiv" -"rcent%( -r"edi" de( v"(t0etr" c"ntr*td" en e( rn$" de 58../ VDC δ%"rom.=
∑ δ ()/ cantidad
= (0.67%+0.67%+0.67%+2%+2%)/5 = 1.2 %
4. C(c%(r e( err"r re(tiv" -"rcent%( -r"edi" de( v"(t0etr" c"ntr*td" en e( rn$" de 58../ VDC *ieen*; δ%"rom.=
∑ δ ()/ cantidad
= (0.67%+0.67%+0.67%+2%+2%)/5= 1.2 %
. Menci"ne ("* di)erente* )ct"re* %e #n -"did" in)(%encir -r c"eter err"re* en (* edici"ne* #ec#* en e( e&-erient" de (1"rt"ri". •
a$a "osi*ión de !ien rea$ia $a $e*t!ra de datos en e$ e!i"o error de "ara$ae.
•
Errores "or desgaste de instr!mentos
•
E!i"o ma$ *a$i%rado
MEDIDAS ELÉCTRICAS
ERRORES DE MEDICIÓN VI.
Nro. DD-106 Página 11 / 12 Código: E4632 6 Semest III re: r!"o: #
OBSERVACIONES CONCLUSIONES O1*ervci"ne* •
Se observó 1ue dependiendo del nivel de volta8e a medir se tiene 1ue variar la escala del
•
voltímetro a contrastar. Se observó 1ue los instrumentos de medición presentan su respectiva simbología7 para su
• •
uso adecuado. Se observó 1ue el reóstato cumple la 4unción de protección a los e1uipos de medida Se observó 1ue gracias al reóstato7 podemos variar el valor de volta8e7 con una mayor
•
sensibilidad 1ue en la 4uente. Se observó 1ue al variar el volta8e en la 4uente7 debemos de tener el reóstato al mínimo7 para evitar 1ue se da9en los e1uipos de medición.
C"nc(%*i"ne* Cc(("#%nc C#"%e#%nc Die$": •
Determinamos mediante mediciones y calculo7 los errores relativo y absoluto del instrumento
•
de medición a contrastar Del laboratorio concluimos 1ue el error relativo porcentual promedio7 es similar en ambos
•
casos7 aun1ue los instrumentos por lo general di4ieren en ese sentido. Concluimos 1ue para encontrar los errores de medición de un instrumento7 debemos de
•
respaldarnos de un instrumento patrón. :uede determinarse mediante una comparación de datos 1ue el voltímetro Siemens y Ye;
•
presentan similar e0actitud7 aun1ue tiene di4erente precisión. Concluimos 1ue para determinar el error relativo de un instrumento7 debemos de tener en cuenta la escala m<0ima con la 1ue medimos.
F("re* 'e2 An$e( A("n*": •
Concluimos 1ue los errores porcentuales encontrados en todos los instrumentos son menores al = > por lo 1ue son resultados aceptables7 estos datos est
•
Concluimos 1ue para reali6ar una correcta toma de medidas en un instrumento analógico debemos de tener en cuenta los e4ectos de parala8e.
•
Concluimos 1ue todos los instrumentos de medición presentan errores debido a su constitución7 a8uste desgaste7 entre otros 4actores.
MEDIDAS ELÉCTRICAS
ERRORES DE MEDICIÓN •
Nro. DD-106 Página 12 / 12 Código: E4632 6 Semest III re: r!"o: #
Se concluyo el error absoluto sera positivo o negativo seg?n si el valor acusado sea mayor o
menor 1ue el valor real de la magnitud medida. • @os errores de medición se presentan debido a 4actores intrínsecos y e0trínsecos del proceso de medición. Estos pueden corregirse una ve6 identi4icados.
M%G"2 Vi((n%ev C(%di": •
Concluimos 1ue todo resultado e0perimental o medida AecAa en el laboratorio debe ir acompa9ada del valor estimado del error de la medida y a continuación7 las unidades empleadas. @os errores en el proceso de medición pueden ser de di4erentes tiposB sistem
•
accidentales o aleatorios y de precisión7 entre los m
•
puedan anali6arse correctamente. Comprobamos 1ue medir es el proceso de vincular conceptos abstractos con indicadores empíricos7 mediante clasi4icación yo cuanti4icación. 5n instrumento de medición debe cubrir dos
•
re1uisitosB con4iabilidad y valide6. Obtuvimos como resultado 1ue los 4actores 1ue principalmente pueden a4ectar la valide6 sonB improvisación7 utili6ar instrumentos desarrollados en el e0tran8ero y 1ue no Aan sido validados a
•
nuestro conte0to7 poca o nula empatía7 4actores de aplicación. Concluimos 1ue no Aay medición per4ecta7 pero el error de medición debe reducirse a límites tolerables.
MEDIDAS ELÉCTRICAS
ERRORES DE MEDICIÓN
Nro. DD-106 Página 13 / 12 Código: E4632 6 Semest III re: r!"o: #
Ane&"*: In*tr%ent"* de edici'n -reci*i'n H e&ctit%d: #odos los componentes de un circuito elctrico e0Aiben en mayor o menor medida una cierta resistencia7 capacidad e inductancia. @a unidad de resistencia com?nmente usada es el oAmio7 1ue es la resistencia de un conductor en el 1ue una di4erencia de potencial de ) voltio produce una corriente de ) amperio. @a capacidad de un condensador se mide en 4aradiosB un condensador de ) 4aradio tiene una di4erencia de potencial entre sus placas de ) voltio cuando stas presentan una carga de ) culombio. @a unidad de inductancia es el Aenrio. 5na bobina tiene una autoinductancia de ) Aenrio cuando un cambio de ) amperiosegundo en la corriente elctrica 1ue 4luye a travs de ella provoca una 4uer6a electromotri6 opuesta de ) voltio. 5n trans4ormador7 o dos circuitos cuales1uiera magnticamente acoplados7 tienen una inductancia mutua de ) Aenrio cuando un cambio de ) amperio por segundo en la corriente del circuito primario induce una tensión de ) voltio en el circuito secundario.
Medici'n de( v"(t3e El instrumento m
@os dem
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ERRORES DE MEDICIÓN
Nro. DD-106 Página 14 / 12 Código: E4632 6 Semest III re: r!"o: #
diodo y se mide la corriente recti4icada con un galvanómetro convencional. Otros voltímetros de este tipo utili6an las características ampli4icadoras de los tubos de vacío para medir volta8es muy ba8os. El osciloscopio de rayos catódicos se usa tambin para Aacer mediciones de volta8e7 ya 1ue la inclinación del Aa6 de electrones es proporcional al volta8e aplicado a las placas o electrodos del tubo.
Vt0etr"* @a potencia consumida por cual1uiera de las partes de un circuito se mide con un vatímetro7 un instrumento parecido al electrodinamómetro. El vatímetro tiene su bobina 4i8a dispuesta de 4orma 1ue toda la corriente del circuito la atraviese7 mientras 1ue la bobina móvil se conecta en serie con una resistencia grande y sólo de8a pasar una parte proporcional del volta8e de la 4uente. @a inclinación resultante de la bobina móvil depende tanto de la corriente como del volta8e y puede calibrarse directamente en vatios7 ya 1ue la potencia es el producto del volta8e y la corriente.
Micr"-er0etr"* 5n microamperímetro est< calibrado en millonsimas de amperio y un miliamperímetro en milsimas de amperio. @os galvanómetros convencionales no pueden utili6arse para medir corrientes alternas7 por1ue las oscilaciones de la corriente producirían una inclinación en las dos direcciones.
MEDIDAS ELÉCTRICAS
ERRORES DE MEDICIÓN
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