Los instrumentos de medición eléctrica

Electrónica. Amperímetro. Voltímetro. Ohmímetro. Multímetro

  • Enviado por: Eduardo
  • Idioma: castellano
  • País: Venezuela Venezuela
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Desarrollo

Las mediciones eléctricas se realizan con aparatos especialmente diseñados según la naturaleza de la corriente; es decir, si es alterna, continua o pulsante. Los instrumentos se clasifican por los parámetros de voltaje, tensión e intensidad.

De cualquier forma, la clasificación de los instrumentos de medición las detallaremos en el siguiente esquema:

De esta forma, podemos enunciar los instrumentos de medición como el Amperímetro o unidad de intensidad de corriente. El Voltímetro como la unidad de tensión, el Ohmimetro como la unidad de resistencia y los Multimetros como unidades de medición múltiples.

  • El Amperímetro: Es el instrumento que mide la intensidad de la Corriente Eléctrica. Su unidad de medida es el Amperio y sus Submúltiplos, el miliamperio y el micro-amperio. Los usos dependen del tipo de corriente, ósea, que cuando midamos Corriente Continua, se usara el amperímetro de bobina móvil y cuando usemos Corriente Alterna, usaremos el electromagnético.

  • El Amperímetro de C.C. puede medir C.A. rectificando previamente la corriente, esta función se puede destacar en un Multimetro. Si hablamos en términos básicos, el Amperímetro es un simple galvanómetro (instrumento para detectar pequeñas cantidades de corriente) con una resistencia paralela llamada Shunt. Los amperímetros tienen resistencias por debajo de 1 Ohmnio, debido a que no se disminuya la corriente a medir cuando se conecta a un circuito energizado.

    Los instrumentos de medición eléctrica

    La resistencia Shunt amplia la escala de medición. Esta es conectada en paralelo al amperímetro y ahorra el esfuerzo de tener otros amperímetros de menor rango de medición a los que se van a medir realmente. Por ejemplo:

  • Se tiene un amperímetro con escala hasta 100 mA y Resistencia Interna de 1000 Ohm ¿Qué Shunt necesita para ampliar la escala hasta 2 amperes?

  • IT = IA + IS

    IS = IT - IA

    Tenemos:

    IT: 2 amperes

    IA: 0,1 Amper

    RS: ¿?

    RA: 1000 Ohm

    Uso del Amperímetro

  • Es necesario conectarlo en serie con el circuito

  • Se debe tener un aproximado de corriente a medir ya que si es mayor de la escala del amperímetro, lo puede dañar. Por lo tanto, la corriente debe ser menor de la escala del amperímetro

  • Cada instrumento tiene marcado la posición en que se debe utilizar: horizontal, vertical o inclinada. Si no se siguen estas reglas, las medidas no serían del todo confiable y se puede dañar el eje que soporta la aguja.

  • Todo instrumento debe ser inicialmente ajustado en cero.

  • Las lecturas tienden a ser más exactas cuando las medidas que se toman están intermedias a al escala del instrumento.

  • Nunca se debe conectar un amperímetro con un circuito que este energizado.

  • Utilidad del Amperímetro

    Su principal, conocer la cantidad de corriente que circula por un conductor en todo momento, y ayuda al buen funcionamiento de los equipos, detectando alzas y bajas repentinas durante el funcionamiento. Además, muchos Laboratorios lo usan al reparar y averiguar subidas de corriente para evitar el malfuncionamiento de un equipo

    Se usa además con un Voltímetro para obtener los valores de resistencias aplicando la Ley de Ohm. A esta técnica se le denomina el “Método del Voltímetro - Amperímetro”

  • 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. Dicha resistencia debe tener un valor elevado para limitar la corriente hacia el voltímetro cuando circule la intensidad a través de ella y además porque el valor de la misma es equivalente a la conexión paralela aproximadamente igual a la resistencia interna; y por esto la diferencia del potencial que se mide (I2 x R) no varía.

    Los instrumentos de medición eléctrica

    Por ejemplo: Se quiere medir con un Voltímetro cuya resistencia total es de 2 M Ohm, la caída de tensión es una resistencia: R = 20 Ohm por donde circulan 5 A.

    “Aplicamos la Ley de Ohm”

    VR = IR . R 5 A . 20 Ohm = 100 Voltios (según debería de marcar)

    “Midiendo con el Voltímetro especificado”

    Los instrumentos de medición eléctrica

    Ampliación de la escala del Voltímetro

    El procedimiento de variar la escala de medición de dicho instrumento es colocándole o cambiándole el valor de la resistencia Rm por otro de mayor Ohmeaje, en este caso. Podemos dar como ejemplo:

    a) Se tiene un voltímetro con escala hasta 100 Volt. El Galvanómetro del Voltímetro tiene 4 Ohm de resistencia y admite 100 micro amperios. Se quiere calcular el valor de la resistencia para aumentar la escala hasta 200 Volt:

    R2 = R - RGalv como RT = VT

    IT

    R2 = VT - Rgalv

    IT

    R2 = 200 Volt - 4 Ohm = R2 = 1.999.996 Ohm

    1 . 10-5 A * y se obtiene así la resistencia multiplicadora

    para la escala de 100 Volt

    Uso del Voltímetro

  • Es necesario conectarlo en paralelo con el circuito, tomando en cuenta la polaridad si es C.C.

  • Se debe tener un aproximado de tensión a medir con el fin de usar el voltímetro apropiado

  • Cada instrumento tiene marcado la posición en que se debe utilizar: horizontal, vertical o inclinada.

  • Todo instrumento debe ser inicialmente ajustado en cero.

  • Utilidad del Voltímetro

    Conocer en todo momento la tensión de una fuente o de una parte de un circuito. Cuando se encuentran empotrados en el Laboratorio, se utilizan para detectar alzas y bajas de tensión. Junto el Amperímetro, se usa con el Método ya nombrado

  • El Ohmimetro: Es un arreglo de los circuitos del Voltímetro y del Amperímetro, pero con una batería y una resistencia. Dicha resistencia es la que ajusta en cero el instrumento en la escala de los Ohmios cuando se cortocircuitan los terminales. En este caso, el voltímetro marca la caída de voltaje de la batería y si ajustamos la resistencia variable, obtendremos el cero en la escala.

  • Los instrumentos de medición eléctrica

    Generalmente, estos instrumentos se venden en forma de Multimetro el cual es la combinación del amperímetro, el voltímetro y el Ohmimetro juntos. Los que se venden solos son llamados medidores de aislamiento de resistencia y poseen una escala bastante amplia.

    Uso del Ohmimetro

  • La resistencia a medir no debe estar conectada a ninguna fuente de tensión o a ningún otro elemento del circuito, pues causan mediciones inexactas.

  • Se debe ajustar a cero para evitar mediciones erráticas gracias a la falta de carga de la batería. En este caso, se debería de cambiar la misma

  • Al terminar de usarlo, es más seguro quitar la batería que dejarla, pues al dejar encendido el instrumento, la batería se puede descargar totalmente.

  • Utilidad del Ohmimetro

    Su principal consiste en conocer el valor Ohmico de una resistencia desconocida y de esta forma, medir la continuidad de un conductor y por supuesto detectar averías en circuitos desconocidos dentro los equipos.

  • El Multimetro analógico: Es el instrumento que utiliza en su funcionamiento los parámetros del amperímetro, el voltímetro y el Ohmimetro. Las funciones son seleccionadas por medio de un conmutador. Por consiguiente todas las medidas de Uso y precaución son iguales y es multifuncional dependiendo el tipo de corriente (C.C o C.A.)

  • El Multimetro Digital (DMM): Es el instrumento que puede medir el amperaje, el voltaje y el Ohmiaje obteniendo resultados numéricos - digitales. Trabaja también con los tipos de corriente

  • Comprende un grado de exactitud confiable, debido a que no existen errores de paralaje. Cuenta con una resistencia con mayor Ohmiaje al del analógico y puede presentar problemas de medición debido a las perturbaciones en el ambiente causadas por la sensibilidad.

    Fuentes de Poder

    Son aparatos utilizados para darle una ganancia de electricidad regulada a los instrumentos de medición según resistencia (voltaje) e intensidad (amperaje). Las fuentes de poder utilizadas en Laboratorios son extraíbles y portables, lo cual hacen de este aparato algo bien practico.

    Se dividen en dos tipos, los completos y los prácticos según la función o el Uso que tenga y son capaces de regular la salida de ganancia según los parámetros ya nombrados con un margen de error porcentual bajo para mejorar y dar practica a ejercicios de medición.

    Introducción

    A continuación, se representaran en este trabajo los instrumentos que utilizamos en los Laboratorios para medir las diferentes tensiones, resistencias, y otras variaciones de electricidad que tengan circuitos y equipos de nuestro uso diario o de experimentación.

    Dichos instrumentos nos ayudan a mantener a circuitos y equipos en un optimo funcionamiento basándonos en ecuaciones y comparaciones en lo que respecta al flujo de electricidad.

    Los parámetros que distinguen el Uso de los instrumentos de medición son:

    • La intensidad la miden los Amperímetros.

    • La tensión la miden los Voltímetros.

    Además el Ohmimetro mejora el circuito (Amperímetro - Voltímetro) y el Multimetro reúne todas las funciones de los tres antes mencionados.

    Contenido

    - Instrumentos de medición:

    Clasificación

    - El Amperímetro:

    Usos, Utilidad

    - El Voltímetro:

    Usos, Utilidad

    - El Ohmimetro:

    Usos, Utilidad

    - El Multimetro:

    Analógico, Digital

    Conclusión

    En el Laboratorio, necesitaremos conocimiento y Uso de los instrumentos que nos servirán para corregir, rectificar y mantener circuitos eléctricos que construiremos más adelante.

    Es importante conocer de que forma vamos a usar los instrumentos como el Multimetro, pues si le damos un Uso indebido, podemos dañar dicho instrumento u obtener cálculos inexactos que a la larga puedan dañar el trabajo que estemos haciendo.

    Debemos además de conocer ciertas formulas y Leyes en las que tengamos que vaciar los Datos de Medición para obtener resultados confiables y por consiguiente, un optimo trabajo.

    Los instrumentos de medición eléctrica

    I

    Ii

    Is

    Ri

    Rs

    I: Corriente a medir

    Ii: Corriente interna

    Is: Corriente de Shunt

    Ri: Resistencia interna del

    Galvanómetro.

    Rs: Resistencia Shunt

    G: galvanómetro

    Esquema Eléctrico interno de un Amperímetro

    “Voltaje en el Shunt = Voltaje en el Amperímetro (por paralelo)”

    Osea: IS . RS = IA . RA

    Y entonces: RS = IA . RA RS = IA . RA

    IS IT - IA

    RS = 0,1 A. 1000 Ohm = RS = 100 Volt. = 52,63 Ohm.

    2 A. - 0,1 A. 1,9 A.

    El Shunt debe ser de 52.63 Ohm

    Terminal

    Terminal

    RM

    RI

    Esquema eléctrico de un voltímetro

    Voltímetro

    RV = 2 M Ohm

    R = 20 Ohm

    IT = 5 A.

    Req = Rv . R = 2000000 Ohm x 20 Ohm

    Rv + R 2000000 Ohm + 20 Ohm

    Req = 19,99 Ohm

    Ósea, que el voltaje a medir sería:

    IT x Req = 5 A. X 19,99 Ohm = 99,5 Volt

    Ohm

    V

    R2

    R1 E

    Terminales de prueba

    Ajuste de cero de resistencia