ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍAMECÁNICA ELÉCTRICA
K E d͗ AVALOS GARCIA, RAMON NAPOLEON
h Z^K� MEDIDAS ELECTRICAS
dD ͗ INSTRUMENTOS DE MEDIDAS: ANALOGICAS,
COMPARADAS, DIGITALES, INDICADORES Y REGISTRADORES
E K D Z ͗B͗OCANEGRA MATTA, WILLY EBERT
INSTRUMENTOS DE MEDIDA ANALÓGICA
• En las mediciones analógicas se representa y registra en forma continua cualquier valor de la magnitud de medida dentro de un cierto rango previsto de antemano. Por lo tanto, la señal o indicación de medida puede presentar cualquier valor que está comprendido dentro del rango de señales que corresponde
• Características de los instrumentos de medida analógicos es la indicación del valor a medir por una aguja o una marca luminosa en una escala numerada, dotada de rayas divisorias. La desviación de la aguja, por desplazamiento, promovido por la magnitud medir desde su punto de reposo (cero de escala), es análoga a dicha magnitud.
• La magnitud a medir es la que se quiere medir (voltaje, frecuencia, resistencia), y su valor de medida es el leído o deducido por la indicación.
• Hay muchos métodos e instrumentos diferentes que se emplean para medir la corriente y el voltaje. Las mediciones de voltaje se efectúan con dispositivos tan variados como voltímetros electromecánicos, voltímetros digitales, osciloscopios y potenciómetros. En los métodos para medir corrientes emplean los instrumentos llamados amperímetros .Algunos amperímetros funcionan sensando realmente la corriente, mientras que otros la determinan indirectamente a partir de una variable asociada, como lo es el voltaje, el campo magnético o el calor.
• VENTAJAS• Bajo Costo.• En algunos casos no requieren de energía de alimentación.• No requieren gran sofisticación.• Presentan con facilidad las variaciones cualitativas de los parámetros para visualizar
rápidamente si el valor aumenta o disminuye.• Es sencillo adaptarlos a diferentes tipos de escalas no lineales.• • DESVENTAJAS• Tienen poca resolución, típicamente no proporcionan más de 3 cifras.• El error de paralaje limita la exactitud a ± 0.5% a plena escala en el mejor de los casos.• Las lecturas se presentan a errores graves cuando el instrumento tiene varias escalas.• La rapidez de lectura es baja, típicamente 1 lectura/ segundo.• No pueden emplearse como parte de un sistema de procesamiento de datos de tipo digital.
INSTRUMENTOS DE MEDIDA DIGITAL
• En las mediciones digitales (o numéricas) sólo se puede representar en forma discontinua valores discretos de la magnitud de medida, con una graduación más o menos fina. El valor de medida se obtiene por interme dio de indicadores de cifras (displays) o impresores. Como la mayor parte de las magnitudes de medida pueden variar en forma continua, se las debe cuantizar primeramente, es decir, el rango de medida se divide en pequeños intervalos y a cada uno de ellos se le asigna una señal de medida discreta.
• La exactitud de los métodos de medición digital depende casi exclusivamente de lo fina que sea la cuantización, y se la puede aumentar arbitrariamente, pero para ello se requiere instrumentos más costosos. La principal ventaja de los métodos de medición digital radica en la posibilidad de almacenar las señales de medida cuantizadas, para luego elaborarlas o procesarlas sin que se produzcan errores adicionales.
VENTAJAS
Tienen alta resolución alcanzando en algunos casos más de 9 cifras en lecturas de frecuencia y una exactitud de + 0.002% en mediciones de voltajes.
No están sujetos al error de paralelaje.
Pueden eliminar la posibilidad de errores por confusión de escalas.
Tienen una rapidez de lectura que puede superar las 1000 lecturas por segundo.
Puede entregar información digital para procesamiento inmediato en computadora.
DESVENTAJAS
El costo es elevado.
Son complejos en su construcción.
Las escalas no lineales son difíciles de introducir. En todos los casos requieren de fuente de alimentación.
Los instrumentos digitales tienden a dar la impresión de ser muy exactos por su indicación concreta y sin ambigüedades, pero no hay que olvidar que si su calibración es deficiente, su exactitud puede ser tanto o más mala que la de un instrumento analógico.
ALGUNOS INSTRUMENTOS DE MEDIDAS ELECTRICAS
Amperímetro
Es utilizado para llevar acabo las mediciones de flujo de corriente cuya unidad de medida es el ampere (A) y sus submúltiplos son el miliamperio y el microamperio; es un instrumento que mide la intensidad de la Corriente Eléctrica.
VoltímetroSe emplea para realizar la medición de voltajes o tensiones, su unidad de medida es el volt (E o V), sus múltiplos son el megavoltio (MV) y el kilovoltio (KV) y sus submúltiplos son el milivoltio (mV) y el
microvoltio; este instrumento mide el valor de la tensión.
Ohmímetro Utilizado en la medición de resistencia eléctrica en donde la unidad de medida es el Ohm (Ω); este instrumento mide valores de resistencia eléctrica, su unidad básica es el Ohm (Ω) y sus múltiplos son: el Kilo-Ohm (KΩ) y el Mega-Ohm (MΩ).
Multímetro digital
Tiene la capacidad de realizar la medición de diferentes parámetros eléctricos, hay dos tipos: análogo y digital.es utilizado frecuentemente por personal en toda la gama de la electrónica y electricidad
Megohmetro
Utilizado a nivel industrial, el Megohmetro o megger es un aparato que permite establecer la resistencia de aislamiento existente en un conductor o sistema de tierras.
Osciloscopio Osciloscopio es un instrumento que permite visualizar fenómenos transitorios así como formas de ondas en circuitos eléctricos y electrónicos. Por ejemplo en el caso de los televisores, las formas de las ondas encontradas de los distintos puntos de los circuitos están bien definidas, y mediante su análisis podemos diagnosticar con facilidad cuáles son los problemas del funcionamiento
APARATOS DE MEDIDA POR COMPARACIÓN
• Comparadores
• El comparador de relego es un instrumento de verificación que sirve para comparar unas medidas con otras. No da directamente la medida de una magnitud, sino sólo por comparación con otra conocida.
• Sus movimientos se transmiten por medio de un mecanismo interior, a base de engranajes, a una aguija, que gira sobre una esfera, semejante a la de un reloj, dividida en cien partes iguales.
• Un ejemplo simple de esto es el método de sustitución para determinar resistencias, la resistencia que pasa a través de una resistencia desconocida se compara con la que pasa a través de una caja de resistencia estándar
• INSTRUMENTOS INDICADORES
• Los indicadores disponen de un índice y de una escala graduada, que muestra el valor real de la variable medida, según su clase se dividen en indicadores concéntricos, excéntricos y digitales, si los instrumentos no tienen indicación visible de la variable que miden, se les denomina instrumentos ciegos, porque no es visible objetivamente la variable que miden, son ciegos los instrumentos de alarma, los termostatos, los transmisores, etc.
EJEMPLOS DE INDICADORES DE PRESION
Indicador de presión estándar. Herméticos con baño de glicerina. Indicador de presión diferencial. Electrónicos inteligentes. Indicador en U.
EJEMPLOS DE INDICADORES DE TEMPERATURA.
Los indicadores de temperatura son instrumentos de instalación que pueden procesar la señal de sensores de temperatura e indicarlos en pantalla
Bimetálicos en acero inoxidable. Indicador de temperatura a distancia. Indicador electrónico digital. Indicadores de mínima y máxima.
INDICADORES DE CAUDAL
caudalímetro mecánico domiciliario. Caudalímetro digital para pozos de riego. Caudalímetro ultrasónico de canal abierto. Caudalímetro mecánico. Cuadalímetro eléctrico.
INSTRUMENTOS REGISTRADORES
• Los instrumentos registradores trazan continuamente o por puntos la variable de instrumentación, las gráficas que producen suelen ser circulares, rectangulares ó en
forma de rollo según se acoplen al proceso que registran.
TIPOS PRINCIPALES DE REGISTRADORES Registradores gráficos:galvanométricos.potenciométricosregistradores ultravioleta.registradores de fibra óptica.registradores de cinta magnética Los Registradores Gráficos son los más utilizados por su economía, confiabilidad por su uso simple. Respuesta dinámica pobre, y no pueden registrar señales con frecuencia superior a 30 Hz. Los Registradores Ultravioleta aceptan frecuencias hasta 13 kHz. Son instrumentos delicados y de un alto costo.
Registradores Galvanométricos.
Se basa en el principio de movimiento de bobina móvil, excepto que la aguja dibuja una traza de tinta sobre el papel, en lugar de moverse con relación a una escala. La señal que se mide se aplica a la bobina, por ende, la deflexión angular de la bobina y su aguja indicadora es proporcional a la magnitud de la señal aplicada
