EAP Ingeniería Electrónica-UNMSM Electrónica-UNMSM
Dispositivos Dispositivos Electrónicos
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS Facultad de Ingeniería Eléctrica, Electrónica !elec"#unicaci"ne$
Apellidos y Nombres: Nombres:
Nº de Matrícula:
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Curso:
Tema:
LA%ORA!ORIO DIS&OSI!IVOS ELEC!R'NICOS
INS!RUMEN!ACI'N DE CORRIEN!E CON!INUA
Informe:
Final N#mero:
)
Fechas:
Nota:
Realizacin:
!ntre"a:
() Mar*" +)+
( A-ril +)+
$rupo:
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N#mero:
&orario:
)1
2ierne$ 34))564))0#
Ing. Lui$ &arett" /ui$0e
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Objetivos: •
Conocer el error que por efecto de carga produce un voltímetro
•
Conocer el error que por efecto de carga produce un amperímetro
•
Determinar los errores que se producen por la conexión de instrumentos en un circuito.
Materiales y equipos: •
uente de corriente continua o voltaje ajustable
•
!na caja de d"cada de resistencias
•
#oltímetro analógico de CC
Voltímetro analógico Marca Yokogawa Modelo 201139 No: 84AA217 !en"i#ilidad 1 mA $ 1% &'V
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!n miliampeerimetro analógico de CC
Miliam(erímetro Analógico Marca Y)%)*A+A Modelo 20103 No: 8,A003!en"i#ilidad 100 &'V
•
!n microamperimetro analógico de CC
Microam(erímetro Analógico Marca Y)%)*A+A Modelo 20101 No: 8,A0027 !en"i#ilidad 33.33 %&'V
•
$esistores fijos de %%&'()&*+)&',&(.',&'),&(', y ')),
!n multímetro digital
M/ltímetro igital Marca % Modelo 17 !,N -022-443$02-0
+
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-rocedimiento y Datos obt enidos '. lenar la tabla ' con los valores de los resistores a usar.
5a#la 1: 6alore" de lo" re i"tore" io" /tiliado" 1 .1 e"i"tor 22 & 1 & 390 & %& %& Valor 1 .22 & 1- & 390 & 5eórico %& %& Valor 22. 1- .1 38-.3 1 .;r
10 %&
%&
100 %&
10 %&
4 %&
100 %&
9.8%&
4 .4 %
100.2 %&
%. Determinación del rror que por efecto de carga produce un voltímetro: a/ 0rmar el sgte. circuito:
#f1'% #
$'1(.2,
$%1'),
b/ Determinar teóricamente el voltaje que debería medir el voltímetro sin efecto de carga. # 1' 13.$eq $eq
'(.28
31).42+ m0 #5 voltímetro/ 1 '(.28 . ).42+ m0 1 4.2+ v #1 4.2+ v c/
Conectar el voltímetro seg6n se muestra en la figura 3. 7eleccionar la escala apropiada para poder leer el voltaje medido con la mayor cla idad posible. 0notar este alor en la tabla %.
5a#la 2: on Voltímetro Analógico a. V2=10 %&> .-V -.8 V 7.3 V ??? e. V2=100 %&> 1.8 V 3.9 V - V 0.7 V "cala del Voltímetro V"=V.> 10 30 100 3
(
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d/ Cambiar de escala en el voltímetro a un rango superior. 0not r el valor medido por el voltím tro en la tabla %. e/ Cambiar los alores de las resistencias: $' a (28> y $% a '))8> respectivam nte9 repetir el procedimiento anterior& anotar y comparar los resultados o tenidos en la tabla %.
f/
Calcular el error debido al voltímetro conociendo su sensibili ad. Comparar estos valores calculados con los valores medidos. o se parecen debido a que en ve; de usar los pares de resist encias (.',<'), y (',<')), us mos (.2,<'), y ?4.?,<')),. los pares de resistencias deverian guardar la proporción para q se parescan.
g/ Medir los voltajes de los pasos anteriores @aciendo uso tambi"n del multímetro como voltímetro& llenar la tabla *& y explicar los r sultados.
5a#la 3: con M/ltímetro igital V"=V. -0 -00 Valor 5eórico V2=10% &> 7.-2 V 7.- V 7.- V V2=10 % &> 8.08 V 8.2 V 8.1 V =stos valores se aproximan a los valores teoricos& ya que el efecto de carga es menor que e el voltímetro analógico.
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*. Determinación d el e ror introducido por un amperímetro en el circui to: a/ 0rmar el siguiente circuito:
b/ Determinar teóricamente la corriente a medir el amperímetr en su ausencia.
Vf= I.R v 1 =I.(169.1Ω I = 59.1 mA c/
Conectar el
iliamperímetro seg6n se muestra en la figura %. 7eleccionar la
escala mAs a ropiada para poder leer la intensidad de corrie te medida con la mayor clarid d posible y anotar en la tabla ?. 5Cambiar $ a '()> para rangos B ')m0/
5a#la 4: con Miliam(erímetro Analógico V /ente ; . @A=mA> 10 30 100 @=5eórico"> 1.0 V a. @=1-9.1 &> -.18 mA -.2 mA - mA .91 mA 0.2 V e. @=22. &> 7.8 mA 8.- mA 9 mA 8.89 mA
d/ Cambiar de escala en el miliamperímetro a un rango superior& anotar el valor medido por l 0mperímetro& llenando la tabla ?.
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e/ Cambiar el v lor del voltaje de la fuente 5#f/ a )&%v cambiar $ a *+)>& seleccionar l escala de intensidad de corriente mAs apropiada para poder leer la corriente
edida con la mayor claridad posible y anotar en la tabla ?
5cambiar $ a %% >/
f/
Cambiar la e cala del miliamperímetro conociendo su sensibilidad y voltaje de operación& c mparar estos valores calculados con los valores medidos.
g/ allar el error debido al miliamperímetro conociendo su sensibilidad y voltaje de operación& comparar estos valores calculados con los valo es medidos.
Conociendo el valor de la ensibilidad del Miliamperímetro que es 100Ω /v hallaremos los errores debido a este. Sabemos que :
. ∙
: Resistencia interna del
iliamperímetro
: Resistencia del movimi
nto medidor de bobina móvil
S: Sensibilidad del instrum
nto
: Voltaje de trabajo del amperimetro
6
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: Corriente total en el amp
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rimetro
: Resistencia presente en el circuito : Error introducido por el
V 8uente
&a.
.) V
a.
iliamperímetro.
IA9#A:
) 6.=#A
>).+3 #A >1.+= <
6.+7#A >),()#A >;,<
1.=7 #A
>),))
=.6 #A
I96;.<: ).+ V
e.
I9++.7 <:
()
#A >+,;= <
>),)+;#A >),16 <
)) 6 #A
>),)= #A >+.3( <
; #A
>),)
#A >),+=<
@/ $epetir el pa o * @aciendo uso del microamperimetro seg6n lo pedido en la tabla ( y llen rla usando #f1).%#.
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5a#la : con Microam(erímetro Analógico V /ente ;a. @A=/A> 3000 1000 300 @=5eórico"> 0.3 V . @=1% &> 20 /A 1- /A 80 /A 300 /A 0.2 V e. @=390 &> 300 /A 1-0 /A - /A 17.73 /A Conociendo el valor de la sensibilidad del M icroamperímetro& que es **.** ,E# @allaremos los errores debido a este. 7abemos que:
.
(+ ) = = ∙
: $esistencia interna del Miliamperímetro : $esistencia del movimiento medidor de bobina móvil 7: 7ensibilidad del instrumento
: #oltaje de trabajo del amperimetro : Corriente total en el amperimetro : $esistencia presente en el circuito : =rror introducido por el Miliamperímetro
Vf/I = + Vf = − R I A
Fabla con valores de los errores debido al Microamperímetro V /ente
;a. @A=/A>
3000
1000
0.3 V
.
@=1% &>
20 /A
B 0/A B 200&
0.2 V
e.
@=390 &>
300 /A
B 212/A 1-0 B27-C7& /A
=
1- /A
300
B130 /A B818 &
80 /A
B220 /A B2.7 %&
B 32 /A B 8-0&
- /A
B447 /A B2C-9 %&
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i/
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Cambiar el alor de $ a (.',&repetir el paso * usando el microampe ímetro seg6n lo pedido en la tabla2 y llenarla usando #f1).*v.
Fabla con v lores de los errores debido al Microamperí etro
V /ente
;a. @A=/A>
00
100
0.3 V
.
@=.1%&>
-/A B 22C8/A 22/A B 3-C8/A B3C23%& B 8C%&
29./A B29C3/A BC07%&
0.2 V
e.
@=.1%&>
/A B 14C2/A B2.9%&
19/
18/A
30
B21C1/A B -%&
B 20C2/A B
C43%&
;
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CUESTIONARIO PREVIO: 1) Definir lo que es la sensibilidad de un Volt!etro " e#$li%ar su %ir%uito equi&alente'
Cuando se adiciona en serie una resistencia multiplicadora al movimiento medidor de bobina móvil obtenemos el #oltímetro 0nalógico de corriente continua. =sta resistencia multiplicadora limita la corriente a trav"s del movimiento de forma que no exceda el valor de la corriente de deflexión a plena escala cuando se aplica el correspondiente voltaje de rango. - ara cada uno de las escalas de voltaje el cociente de la resistencia total del circuito entre la escala de voltaje es siempre %)8Ev. =ste cociente viene a ser la 7ensibilidad del #oltímetro. !n voltímetro viene a ser un Movimiento Medidor de Gobina Móvil conectado en serie con una resistencia Multiplicadora de alto valor resistivo.
Circuito equivalente del voltímetro: H 7I
$7'
$'
$7%
H
H
%$$v
H
$7*
#J
#%
$7?
#s 5max/
$m
J
$7(
J
J -odemos apreciar que dentro del voltimetro a@i dos resistencias en serie& una multiplicadora $7 y la resistencia de la Gobina móvil. Del circuito :
.
.
9
$v1 $s H $m17.#s
: $esistencia interna total del voltímetro ! : $esistencia serie multiplicadora de la escala : $esistencia del movimiento medidor de bobina móvil
)
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" : #oltaje de la escala seleccionada 7: 7ensibilidad del voltímetro
: #oltaje debido al voltímetro
() *u+ &iene a ser la sensibilidad en un A!$er!etro a $artir de su %ir%uito equi&alente,' Es si!ilar que un Volt!etro,
=n el caso de los 0mperímetros 0nalógicos de Corriente Continua & como tambi"n en los miliamperímetros y microamperímetros .Cuando mAs pequeKa sea la corriente de deflexión de plena escala serA mayor la sensibilidad del instrumento y de mejor calidad. L ello tambi"n se cumple en los #oltímetros y multímetros . !n amperímetro consiste de un movimiento medidor de bobina móvil conectado en paralelo con una resistencia 7@unt de bajo valor resistivo.
+
Sw
#
%$
& ".
%$ = $ .&
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&
: Sensibilidad
* ,-,0 12 31,145 $7?
* 6455,- -4-02 2 375,3-54 $7*
$7%
$7'
! * ,-,0 12 89-
Rm _
* ,-,0 -4-02 12 375,3-54 _
* 42-0: 1 4750,4
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-) C.!o deter!inara la resisten%ia interna de un A!$er!etro %ono%iendo su sensibilidad/ el &olta0e de o$era%i.n " la es%ala de %orriente utiliada,
Se deter#inaría a$i 4 ;< ;<=>?@>AB<CB !D ;< 0245 1 20 +/020 ;<
E F "
# )G
F
E
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HIJKLMKNO&I#PO
;< 3
!D
. ;<
;< * 6455,- 0 720 020(Q0245 1 20 020) !D * 6455,- -4-02 2 89*,,2,101 * ,-,0 -4-02 12 375,3-54 !D * ,-,0 12 89 * 42-0: 1 4750,4 2) C.!o deter!inara la resisten%ia interna de un Volt!etro si se %ono%e su sensibilidad " la es%ala de &olta0e utiliada,
Se determina asi:
!D
;< = ;< S + !D T = ;< @ ;< = U020 2,4010 2 42-,3-54 ;< =
(F )
;< = ;< @ = ;< . (F)
:Resistencia del Voltimetro
!D * ,-,0 2 89;< * 6455,- 0 W414 1 020 * ,-,0 12 X02Q043-54
*,,2,101
+
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