INDICE
INTRODUCCION………………………………………………………………………….3
CALCULOS TEORICOS………………………… TEORICOS……………………………………………………………… ……………………………………....4 ....4
DIAGRAMA ELECTRICO………………… ELECTRICO……………………………………………………… …………………………………………...…7 ……...…7
CONSTRUCCION DEL CIRCUITO…………………… CIRCUITO…………………………………………………..…9 ……………………………..…9
TABLA DE MEDICIONES…………………… MEDICIONES…………………………………………………… …………………………………………12 …………12
CONCLUSIONES………………………………………………………… CONCLUSIONES…………………… ………………………………………………..…13 …………..…13
ANEXOS………………………………………………………………… ANEXOS………………………………… …………………………………………….…14 …………….…14
INTRODUCCIÓN El ingeniero siempre esta involucrado en la aplicación de los avances de la ciencia para beneficios del hombre. Para lograr esto se requiere que dentro del perfil del estudiante de ingeniería se den todos aquellos conocimientos y técnicas necesarios para dicho fin. Asi pues, siendo las mediciones una herramienta indispensable para la preparación del estudiante de ingeniería presente el siguiente proyecto de un voltímetro, para complementar los conocimientos teoricos que se plantean en el aula. El multímetro es un instrumento de medición que funciona de acuerdo a la fuerza que se produce Entre un campo magnético y una bobina de alambre que conduce una corriente eléctrica, este Dispositivo eléctrico se conoce como galvanómetro. Un multímetro analógico consiste básicamente En un galvanómetro sobre el cual se coloca una aguja que recorre una escala e indica el valor de Las mediciones. El multímetro puede medir voltaje, corriente y resistencia eléctrica, esto depende De la manera como está conectado el galvanómetro dentro del multímetro. Para que el galvanómetro funcione como un instrumento para medir corriente eléctrica (amperímetro) se debe conectar en paralelo con una resistencia, el valor de la resistencia se Escoge de acuerdo al valor máximo que se desea medir. El diagrama eléctrico del amperímetro se El voltímetro: Es el instrumento que mide el valor de la tensión. Su unidad básica de medición es el voltio (v) con sus múltiplos: el megavoltio (mv) y el kilovoltio (kv) y sub.-múltiplos como el milivoltio (mv) y el micro voltio. Existen voltímetros que miden tensiones continuas llamados voltímetros de bobina móvil y de tensiones alternas, los electromagnéticos. Sus características son también parecidas a las del galvanómetro, pero con una resistencia en serie.
CÁLCULOS TEÓRICOS Voltímetro Corriente Directa (V DC). Se construyó un voltímetro de 25V, 125V y 250V de corriente continua con un galvanómetro con resistencia de 1750 y que soporta una corriente máxima de 47.9µA. Por el Método de Resistencias en Paralelo se tiene:
Para R1 con voltaje de 25V:
Para R2 con voltaje de 125V:
Para R3 con voltaje de 250V:
Cálculo de Potencia:
Para R1:
Para R2:
Para R3:
Voltímetro de Corriente Alterna (V AC). Se construyó un voltímetro de 50V, 100V y 150V de corriente alterna con un galvanómetro con resistencia de 1750 y que soporta una corriente máxima de 47.9µA. Para esto se utilizó un rectificador tipo puente cuya resistencia se consideró despreciable y con resistencias en paralelo. Se tiene la constante F.F. = 1.12 y las fórmulas
y Entonces:
Para 50V:
; Por lo que
Para 100V:
; Por lo que
Para 150V:
; Por lo que
,
Cálculo de Potencia:
Para R1:
Para R2:
Para R3:
DIAGRAMA ELÉCTRICO. Para el Voltímetro de Corriente Directa (V DC).
R2 R1 50KΩ_LIN Key = A
470kΩ
50%
R5 R3 2.2MΩ
XMM1
R4 360kΩ
100KΩ_LIN Key = A
50%
R8 R7 4.7MΩ
R6 470kΩ
Nota: Estos valores son aproximados.
20KΩ_LIN Key = A
50%
Para el Voltímetro de Corriente Alterna (V AC).
R2 R1 910kΩ
20KΩ_LIN Key = A
50%
XMM1
R4 R3 1.5MΩ
500KΩ_LIN Key = A
50%
2
4
R6
D1 1
3
1B4B42
R5 2.7MΩ
100KΩ_LIN Key = A
50%
Nota: Los valores son aproximados, en este circuito se considero la resistencia de los diodos como nula. Los circuitos fueron hechos en multisim 9.
CONSTRUCCIÓN DEL CIRCUITO. Se compone básicamente de resistencias de ½ Watt, potenciómetros de marca Preset de 6 y 15 vueltas, llave de cambios, un rectificador para 400V,
Un galvanómetro de 1750 de resistencia, 47.9µA de corriente y consta de 50 divisiones. Con una caja de plástico que tiene salida para las puntas de prueba y la llave de cambios.
Un par de puntas de prueba, y un par de caimanes.
Se armó el circuito en una protoboard, separándo el circuito VDC a la izquierda y el VDA a la derecha, y se colocé en la mitad la llave de cambios para poder seleccionar las escalas de los mismos.
Valores de Resistencias totales medidas: Para VDC a 25 V R = 525.1k 525.1k Para VDC a 125 V R = 2.67M Para VDC a 250 V R = 5.244M Para VAC a 50 V R = 966k Para VAC a 100 100 V R = 1.87M 1.87M Para VAC a 150 V R = 2.798M
Ejemplo de comparación de mediciones.
TABLA DE MEDICIONES ESCALA
27V
125V
250V
ESCALA
50V
100V
150V
VOLMETRO DC TABLA DE MEDICIONES VALOR PATRON VALOR % ERROR EXPERIMENTAL 27V 27V 0% 20V 21.75V 8.75% 12.5V 11.3V 9.6% 10V 8.5V 15% 5V 3V 40% 125V (*) 125V (*) 0% (*) 120V 120V 0% 100V 95V 5% 50V 43V 14% 25V 19V 24% 250V (*) 250V (*) 0% (*) 120V 120V 0% 60V 52V 13.3% 30V 21V 30% 25V 14V 44% VOLTMETRO AC TABLA DE MEDICIONES VALOR PATRON VALOR % ERROR EXPERIMENTAL 50V (*) 50V (*) 0% (*) 19.38V 19.5V 0.61% 15.4V 15.0V 2.5% No se pudieron realizar más mediciones porque no se contaba con otros rangos de medición 100V (*) 100V (*) 0% (*) 69.4V 64.4V 7.2% No se pudieron realizar más mediciones porque no se contaba con otros rangos de medición 150V (*) 150V (*) 0% (*) 128V 117V 8.59% No se pudieron realizar más mediciones porque no se contaba con otros rangos de medición
(*) No se pudo calibrar de forma adecuada porque no se contó con una fuente de voltaje alterna que llegara a la escala máxima, por consecuencia se estableció el valor máximo a otra escala.
CONCLUSIONES Este proyecto resulto muy beneficiante porque porque algunas dudas que surgieron en la parte teorica aquí fueron resueltas como que era un galvanometro fisicamente o si era cierto lo de la sensitividad, la verdad es que aprendimos mucho, ya que no es lo mismo escribir que realizar el proyecto en si. La verdad si nos costo un poco de trabajo conseguir los materiales por que no sabiamos las medidas comerciales de las resistencias, y el galvanometro no sabiamos si era el que tenia la mejor sensitividad, pero al final terminamos los calculos y el proyecto que era lo esperado y se alcanzaron los objetivos. Espero que el profesor siga dando estos tipos de proyectos a las futuras generaciones ya que uno aprende mas haciendo que solo escribiendo y piues ahora conocemos mas el funcionamioento interno de uno de estos medidores como es el voltmetro de dc y ac, y al conocer esto pues suponemos que el amperimetro es parecido, ya que aplicando la ley de ohm esto es mas sencillo. No nos queda mas que agradecerle al profesor por brindarnos su apoyo para la elaboracion de este proyecto, ya que asi entendimos los princios teoricos y su aplicación.
ANEXO
