Tema Tema 6: Manejo de Instrumentos de Medición con Visualización Dinámica Instrumentación y Medición 2014 Gruo 10 !ni"ersidad #acional $%ierta y a Distancia &enni'er (lanco )astillo )ód* 10+24+0,6 10+24+0,6 Diana )amila #o"oa )ód* 104--4,406 Daicy .uliet/ Garzón )ód* 10+06+40 10+06+40 &uan )amilo (auer !ruea )ód* 1010106-0
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Contenido Introducción************************************************************************************************************************ + 3%jeti"os***************************************************************************************************************************** 4 Generales************************************************************************************************************************* 4 sec5cos*********************************************************************************************************************** 4 Marco Teórico********************************************************************************************************************** 7ractica******************************************************************************************************************************* 6 7rimera $cti"idad************************************************************************************************************* 6 8eal 1 V 9 6V 00;z************************************************************************************************ 6 8eal 2 V 9 ,V 10<;z********************************************************************************************* , 8eal + V 9 V 1M;z************************************************************************************************* 8e=unda $cti"idad*********************************************************************************************************11 )onclusiones********************************************************************************************************************* 1+ (i%lio=ra>5a************************************************************************************************************************ 14
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Introducción El siguiente documento describe el trabajo de reconocimiento del curso Instrumentación y mediciones en el cual identificamos los diferentes temas a tratar a través del curso, las actividades que van a ser evaluadas y los diferentes apoyos que podemos tener en el semestre, en este caso desarrollamos y llevamos a practica la medición de diferentes señales en un osciloscopio.
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Objetivos Generales •
Aprender a manejar instrumentos de medida de visualización dinmica.
Específcos • • • •
Aprender a !acer uso del osciloscopio y comprender su funcionamiento "ealizar clculos de amplitud, periodo y frecuencia de una señal senoidal #edir voltajes por medio del volt$metro "ealizar comparaciones entre los valores calculaos y los valores obtenidos en la practica
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arco "eórico Onda senoidal "epresenta el valor de la tensión de la %orriente alterna a través de un tiempo continuamente variable, en un par de ejes cartesianos marcados en amplitud y tiempo. "esponde a la corriente de canalización generada en las grandes plantas eléctricas del mundo. &ambién responden a la misma forma, todas las corrientes destinadas a generar los campos electromagnéticos de las ondas de radio. Señales sinusoidales 'e conocen como señales sinusoidales aquellas que emplean las funciones trigonométricas seno y coseno para su representación. Estamos !ablando de funciones de suma importancia puesto que, matemticamente, puede demostrarse que cualquier señal periódica es e(presable como suma de senos y cosenos. Frecuencia )a frecuencia mide la cantidad de vueltas que se dan en un per$odo de tiempo *normalmente un segundo+. )a unidad ms comn es el -ertz. n -ertz equivale a una vuelta en un segundo */ 0 s+.
Periodo Página #
El per$odo mide el tiempo que se tarde en dar una vuelta completa y se mide en segundos. Es la inversa de la frecuencia.
1e la misma forma la frecuencia se puede calcular como la inversa del per$odo.
Practica Pri$era %ctividad #edida de señales alternas con osciloscopio. 'eleccionar 2 señales senoidales con el generador de señales, distintas en amplitud y frecuencia, de los valores que se e(ponen a continuación, y realizar los ejercicios a, b, c y d. 3/ 4 53pp, 677-z 38 4 9.63pp, /7:-z 32 4 ;3pp, /#-z a+ #edir el periodo y la frecuencia de la señal. b+ #edir el voltaje pico a pico, y calcular el voltaje m(imo y la tensión eficaz. c+ #edir el voltaje eficaz con el volt$metro y compararla con la calculada anteriormente. E(plicar el porqué de las posibles diferencias. d+ 1ibujar las señales, indicando la posición del mando de 30div, y la de la base de tiempos. e+ 'eleccionar una señal cuadrada de <,6 3pp que tenga un periodo de <7ms. 1ibujar la señal. f+ "epresentar simultneamente en la pantalla del osciloscopio dos señales, una senoidal de 63pp, /77-z, y otra triangular de =3pp y 87:!z.
&e'al 1
( ) *(pp+ #,,-.
a. Periodo y Frecuencia
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T = f =
1 500
= 0,002=2 ms
1 0,002
=
500 Hz
b. Voltaje pico a pico, voltaje máximo y la tensión efica Vpp= Vef =
1 V ¿
Vp
√ 2
.6÷;Vpp =6 V
=
3
√ 2
=2,12 V
Vmax =Vef ∗√ 2=3 V
c. !edir el voltaje efica con el volt"metro y compararla con la calculada anteriormente. #xplicar el por$u% de las posibles diferencias. Vef Calculada =2,12 V Vef Medida =2,11 V
)a diferencia que se presenta entre los valores de la 3ef calculada y la 3ef medida, se debe a la resistencia interna que posee el pol$metro. d. &ibujar las señales, indicando la posición del mando de V'div, y la de la base de tiempos. #ando 301iv4/301iv >ase de &iempos4 /ms01iv
Página /
&e'al 2
( ) /+#(pp+ 1,0-.
a. Periodo y Frecuencia T = f =
1 10000 1
0,0001
= 0,0001 =100 μs
=
10000 Hz =10 Khz
b. Voltaje pico a pico, voltaje máximo y la tensión efica Vpp= Vef =
2 V .3,75÷;Vpp =7,5 V ¿
Vp
√ 2
=
3,75
√ 2
=2,65 V
Vmax =Vef ∗√ 2=3,75 V
c. !edir el voltaje efica con el volt"metro y compararla con la calculada anteriormente. #xplicar el por$u% de las posibles diferencias. Página
Vef Calculada =2,65 V Vef Medida =4,60 V
)a diferencia que se presenta entre los valores de la 3ef calculada y la 3ef medida, se debe anc!o de banda que posee el pol$metro ya que este solo alcanza / :!z y al someterlo a /7 :!z la medida obtenida no es e(acta . d. &ibujar las señales, indicando la posición del mando de V'div, y la de la base de tiempos. #ando 301iv48301iv >ase de &iempos4 67?s01iv
&e'al 3
( ) (pp+ 1-.
a. Periodo y Frecuencia T =
1 10000000
=
0,0000001 =1 μs
Página
f =
1 0,0000001
=10000000 Hz =1 Mhz
b. Voltaje pico a pico, voltaje máximo y la tensión efica Vpp= Vef =
2 V .4,5÷;Vpp =9 V ¿
Vp
√ 2
=
4,5
√ 2
=3,18 V
Vmax =Vef ∗√ 2=4,5 V
c. !edir el voltaje efica con el volt"metro y compararla con la calculada anteriormente. #xplicar el por$u% de las posibles diferencias. Vef Calculada =3,18 V Vef Medida =0,0 V
)a diferencia que se presenta entre los valores de la 3ef calculada y la 3ef medida, se debe anc!o de banda que posee el pol$metro ya que este solo alcanza / :!z y al someterlo a / #!z la medida obtenida no es e(acta ya que la zona es demasiado alejada para medir la tensión. . d. &ibujar las señales, indicando la posición del mando de V'div, y la de la base de tiempos. #ando 301iv48301iv >ase de &iempos4 7,6?s01iv
Página 1,
e. Seleccionar una señal cuadrada de (,) Vpp $ue ten*a un periodo de (+ms. &ibujar la señal.
Página 11
f. epresentar simultáneamente en la pantalla del osciloscopio dos señales, una senoidal de )Vpp, -++, y otra trian*ular de /Vpp y 0+12.
Página 12
&egunda %ctividad #edir el desfase de las señales de entrada y salida con el osciloscopio. 3E03" y 3E03% a+ #edir el periodo y la frecuencia de cada una de las señales sinusoides. b+ #edir el desfase e(istente entre ellas y dibujar las señales En el siguiente esquema@
301iv c!A47.6 301iv 301iv c!>47.6 301iv &01iv4/7?s01iv &r47.555ms fc4/677 -z &r47.555ms fc4/677 -z Página 13
1esfase@ 555,5?s 27?s
257 (
(466,6 El desfase es 66,6
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Conclusiones •
•
• •
Al !acer uso del osciloscopio se puede concluir que el ngulo de desfase visualizado en pantalla, indica el grado de variación en un sistema de medición con referencia a la toma de datos Es necesario realizar una buena calibración del osciloscopio para obtener una imagen clara y n$tida de las medidas que se desean obtener El osciloscopio facilita medir la frecuencia de una señal senoidal. 'e concluye que el periodo y la frecuencia de una señal senoidal son inversamente proporcionales. Al realizar una modificación en el osciloscopio, de la frecuencia, esta alteración se ve reflejada en el periodo que se obtiene
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ibliograía Campus Virtual Instrumentacion y Medicion* ?22 de 0- de 2014@* 3%tenido de !nidad 1A Instrumentacion $nalo=ica: /tt:BB66*16*1,*211Bcamus1+C20142BmodBlessonB"ie*/Eid9+-2 Campus Virtual UNAD* ?22 de 0- de 2014@* 3%tenido de )amus Virtual Instrumentacion y Mediciones: /tt:BB66*16*1,*211Bcamus1+C20142BcourseB"ie*/Eid926+F Gomez I* 8* ?0ctu%re de 2014@* Guia Tema * )olom%ia* Unidad 2 - instrumentación digital, capitulo 2 sistemas de instrumentación de visualización dinamica, recuperado de ttp!""##$%#&$%'&$2%%"campus%()2*%+2"mod"lesson"vie$pp id.(/0(1pageid.'/+
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