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• Sergio Ricardo Nanguse

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SECRETARÍA DE EDUCACIÓN PÚBLICA TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TUXTLA GUTIÉRREZ

INGENIERÍA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES

PRINCIPIOS ELÉCTRICOS APLICACIONES DIGITALES

Asesor: ING. DANIEL RIOS GARCIA

Trabajo: PRACTICA #1: INSTRUMENTOS DE MEDICION

Presenta: López Ruíz Rosa Ivette Nangusé González Sergio Ricardo González Vera Carlos Emilio

Tuxtla Gutiérrez, Chiapas, a 22 de febrero de 2018.

2 INDICE Introducción ............................................................................................................. 4 Objetivo ................................................................................................................... 5 MARCO TEÓRICO.................................................................................................. 6 Actividad 1 ........................................................................................................... 6 Multímetro ............................................................................................................ 6 Funcionamiento ................................................................................................ 6 Funciones comunes en multímetros ................................................................ 7 Diferencia de potencial ........................................................................................ 9 osciloscopio ......................................................................................................... 9 ¿Qué podemos hacer con un osciloscopio? .................................................... 9 ¿Qué tipos de osciloscopios existen? .............................................................. 9 Actividad 2 ......................................................................................................... 11 ¿Cuáles son las características de las señales eléctricas? ............................... 11 Amplitud ......................................................................................................... 11 Frecuencia ..................................................................................................... 11 Fase ............................................................................................................... 12 ¿Qué diferencia hay entre corriente alterna (C.A.) y corriente directa (C.D.)? .. 12 Corriente continúa .......................................................................................... 12 Corriente alterna ............................................................................................ 13

3 MATERIALES........................................................................................................ 14 actividadad 3 ......................................................................................................... 15 Actividad 4 ......................................................................................................... 16 Conclusión............................................................................................................. 18

4 INTRODUCCIÓN Los instrumentos de medición nos permiten medir la intensidad de corriente eléctrica por un conductor (amperímetro), la diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito (voltímetro) o la resistencia eléctrica de un dispositivo resistor (óhmetro). Afortunadamente, el Multímetro Digital reúne estos instrumentos de medición y otros útiles como para medir temperatura, probar diodos o medir capacitancias. En esta práctica conoceremos y aprenderemos a utilizar el Multímetro Digital y nos familiarizaremos con el osciloscopio.

5 OBJETIVO Conocer el funcionamiento de los instrumentos de medición básicos en la electrónica, así como, la relación existente entre voltaje y la generación de una corriente.

6 MARCO TEÓRICO ACTIVIDAD 1 MULTÍMETRO Un multímetro es un instrumento que permite medir directamente magnitudes eléctricas activas como corrientes y diferencia de potenciales o pasivas como resistencias, capacidades y otras. Las medidas pueden realizarse para corriente continua o alterna. Funcionamiento El funcionamiento se basa en la utilización de un galvanómetro que se emplea para todas las mediciones. Para poder medir cada una de las magnitudes eléctricas, el galvanómetro se debe completar con un determinado circuito eléctrico que dependerá también de dos características del galvanómetro: la resistencia interna (Ri) y la inversa de la sensibilidad. Esta última es la intensidad que, aplicada directamente a los bornes del galvanómetro, hace que la aguja llegue al fondo de escala. Un galvanómetro es un instrumento que se usa para detectar y medir la corriente eléctrica. Este instrumento consta de una bobina, por la cual circula la corriente que se quiere medir, y de un imán. El campo magnético generado por la bobina, produce una fuerza de atracción o repulsión con el imán que se traduce en una rotación de una aguja. Un amperímetro es un instrumento que sirve para medir la intensidad de corriente que está circulando por un circuito eléctrico. Para que el multímetro trabaje como amperímetro se conecta una resistencia Rs en paralelo con el galvanómetro. El valor de Rs depende del valor en amperios que se quiera alcanzar cuando la aguja alcance el fondo de escala. Un voltímetro es un instrumento que sirve para medir la diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito eléctrico. Para que el multímetro trabaje como

7 voltímetro es preciso conectar una resistencia Rv en serie con él. El valor de Rv depende del valor en voltios que se quiera alcanzar cuando la aguja alcance el fondo de escala. El óhmetro permite medir resistencias. Para ello se utiliza una pila interna que hace circular una corriente a través de la resistencia a medir, el instrumento y una resistencia adicional de ajuste Funciones comunes en multímetros Medición de resistencia Para evitar descargas eléctricas, lesiones personales o daños al medidor, desconecte la alimentación del circuito y descargue todos los condensadores de alta tensión antes de realizar pruebas de resistencia,continuidad, diodos o capacitancia. Prueba de continuidad La función de continuidad funciona mejor como método rápido y práctico de verificar la existencia de tramos abiertos del circuito o cortocircuitos. Con el fin de obtener la máxima precisión al medir la resistencia, utilice la función de resistencia (OHMS) del medidor. Medición de tensiones de CA y CD Con el selector de funciones en la posición de VCD o VAC el hace una medición de tensión de CD o CA basándose en la entrada aplicada entre las tomas V + y COM. Esta función también establece la impedancia de entrada del medidor en aproximadamente 3 kohms para reducir la posibilidad de lecturas falsas debido a tensiones parásitas. Medición de milivoltios de CA y CD

8 Con el interruptor de función en la posición de mV el multímetro mide milivoltios de CA o CD.

9 DIFERENCIA DE POTENCIAL La diferencia de potencial (ddp) es el impulso que necesita una carga eléctrica para que pueda fluir por el conductor de un circuito eléctrico, esta corriente cesará cuando ambos puntos igualen su potencial eléctrico. OSCILOSCOPIO El osciloscopio es básicamente un dispositivo de visualización gráfica que muestra señales eléctricas variables en el tiempo. El eje vertical, a partir de ahora denominado Y, representa el voltaje; mientras que el eje horizontal, denominado X, representa el tiempo. ¿Qué podemos hacer con un osciloscopio? 

Determinar directamente el periodo y el voltaje de una señal.



Determinar indirectamente la frecuencia de una señal.



Determinar que parte de la señal es DC y cual AC.



Localizar averias en un circuito.



Medir la fase entre dos señales.



Determinar que parte de la señal es ruido y como varia este en el tiempo. ¿Qué tipos de osciloscopios existen?

Los equipos electrónicos se dividen en dos tipos: Analógicos y Digitales. Los primeros trabajan con variables continuas mientras que los segundos lo hacen con variables discretas. Por ejemplo, un tocadiscos es un equipo analógico y un Compact Disc es un equipo digital. Los Osciloscopios también pueden ser analógicos o digitales. Los primeros trabajan directamente con la señal aplicada, está una vez amplificada desvía un haz de electrones en sentido vertical proporcionalmente a su valor. En contraste los osciloscopios digitales utilizan previamente un conversor analógico-digital (A/D)

10 para almacenar digitalmente la señal de entrada, reconstruyendo posteriormente esta información en la pantalla. Ambos tipos tienen sus ventajas e inconvenientes. Los analógicos son preferibles cuando es prioritario visualizar variaciones rápidas de la señal de entrada en tiempo real. Los osciloscopios digitales se utilizan cuando se desea visualizar y estudiar eventos no repetitivos (picos de tensión que se producen aleatoriamente).

11 ACTIVIDAD 2 ¿CUÁLES SON LAS CARACTERÍSTICAS DE LAS SEÑALES ELÉCTRICAS?

Amplitud La amplitud es el valor máximo, tanto positivo como negativo, que puede llegar a adquirir la onda, también es la distancia máxima que separa cada partícula de su punto de equilibrio. 

El valor máximo positivo que toma la amplitud de una onda recibe el nombre de "pico o cresta";



El valor máximo negativo que toma la amplitud se llama "valle";



El punto donde la onda se anula al pasar del valor positivo al negativo, o viceversa, se conoce como “punto de equilibrio”. Frecuencia

Es el número de oscilaciones que una onda efectúa en un determinado intervalo de tiempo. El número de ciclos por segundo se llama hercio (Hz) y es la unidad con la cual se mide la frecuencia.

12 Fase Es el momento o punto en el que dos señales se encuentran en un instante determinado. Cada punto de una onda posee una fase definida que indica cuánto ha

avanzado

dicho

punto

a

través

del

ciclo

básico

de

la

onda.

Existen factores que pueden hacer que una onda modifique su estado. ¿QUÉ DIFERENCIA HAY ENTRE CORRIENTE ALTERNA (C.A.) Y CORRIENTE DIRECTA (C.D.)? Corriente continúa Es la circulación continúa de electrones a través de un conductor entre dos puntos con distinta potencia Ventajas de usar corriente continúa 

Se puede almacenar en baterías



No es buena de distribuir a grandes distancias



Se necesitan resistencias para bajar el voltaje



Distribución con dos o un solo conductor, utilizando la tierra como conductor de retorno



Mejor utilización de los aparatos, que pueden soportar una tensión más elevada



Mucho menos peligrosa que la corriente alterna

Desventajas de usar corriente continua 

La principal, no se puede transportar en grandes distancias



Imposibilidad de empleo de transformadores, lo que dificulta el cambio de nivel de tensión



La interrupción de corriente continua presenta más problemas que la de corriente alterna

13 Corriente alterna Llamamos corriente alterna a la corriente que cambia constantemente de polaridad, es decir, es la corriente que alcanza un valor pico en su polaridad positiva, después desciende a cero y, por último, alcanza otro valor pico en su polaridad negativa o, viceversa, es decir, primero alcanza el valor pico en su polaridad negativa y luego en su polaridad positiva. Ventajas de usar la corriente alterna 

Distribución con dos o un solo conductor



Facilidad de interrupción de la corriente



Facilidad de transformación, para adaptar el nivel de tensión

14 MATERIALES

1, Multímetro. 1. Osciloscopio (En laboratorio o simulado). 1. Generador de funciones (En laboratorio o simulado). 1. Pila AA. (Puede ser usada). 1. Pila de 9 volts. (Puede ser usada). 1. Eliminador de batería. 1. Batería para celular.

15 ACTIVIDADAD 3 Utilizando un voltímetro, medir la diferencia de potencial de una pila AA, pila de 9v, de un eliminador de baterías, de una batería de celular y de un tomacorriente. Haga una tabla comparativa de estos elementos.

Dispositivo.

Descripción del dispositivo.

Diferencia de potencial.

Tipo de corriente que genera.

Pila AA

1.5 Volts

1.62 volts

CD

Pila 9 Volt

9 volts

9.96 Volts

CD

12.26 volts

CD

Eliminador Bateria

de 12 volts

Bateria de celular

3.8 volts

3.79 volts

CD

Toma de corriente

110 volts

125 volts

CA

16

ACTIVIDAD 4 Utilizando un generador de señales y el osciloscopio, esquematice las diferentes señales generadas. Haga una tabla

Señal.

Descripción .

Generamos una sañal senoidal con una Amplitud pico a pico de 6v

Esquema.

Periodo.

Frecuencia .

0.00014352 s

7.00khz

Cuadratic a

Generamos una sañal cuadratica con una Amplitud pico a pico de 2.5v

0.000984s

1.0khz

Triangular

Generamos una señal triangular con una Amplitud pico a pico de 11.3v

0.00084s

1.20khz

Senoidal

17

Senoidal

Generamos una señal senoidal con una Amplitud pico a pico de 7.20v

0.002805

360hz

Cuadratic a

Generamos una señal cuadratica con una Amplitud pico a pico de 7.20v

0.0081s

200hz

18 CONCLUSIÓN Las mediciones eléctricas juegan un papel muy importante ya que, a través de diversos aparatos de medición, son incalculables lo que podemos lograr o conseguir, ya que mediante ellos se miden e indican magnitudes eléctricas, como corriente y carga, o las características eléctricas de los circuitos, como lo son las resistencias. Lo cual permite en la vida cotidiana, localizar las causas de una falla u operación defectuosa de algún aparato o equipo eléctricos.