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• Martin Magallanes

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ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA - UNMSM

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS (Universidad del Perú, DECANA DE AMÉRICA)

FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y ELÉCTRICA

E.A.P:

INGENIERÍA ELÉCTRICA

CURSO:

MEDIDAS ELECTRICAS

TEMA:

INSTRUMENTOS LOGOMETRICOS E INTRUMENTOS ANALIZADORES

PROFESOR:

ING. HUBER MURILLO

INTEGRANTES:

CUZCANO LOZA GONZALO FLORES SALSAVILCA CARLOS RAUL GÁLVEZ VÁSQUEZ CÉSAR ANDRÉS RODRÍGUEZ FLORES PABLO RENATO RONDINEL BULEJE, IVAN

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LIMA - PERÚ AÑO 2018 MEDIDAS ELECTRICAS – 2018

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ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA - UNMSM INTRODUCCIÓN

EL presente trabajo se refiere al estudio de los instrumentos de medición logométricos o de relación y a los instrumentos analizadores, para ello hemos dividido el trabajo en dos partes donde en primer lugar los instrumentos logométricos son estudiados y luego los instrumentos analizadores. Además la diferencia e importancia de ambos tipos de instrumentos que permiten desarrollar la carrera profesionales de manera óptima siempre y cuando se usen adecuada y eficazmente estos instrumentos. Para ello hemos trabajado de forma en la que se mencione conceptos previos para ir detallando progresivamente el funcionamiento, utilidad y/o aplicaciones de los mismos.

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ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA - UNMSM Contenido 1. ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE LOS HECHOS SOBRE LA BASE DE LA INFORMACIÓN RECOPILADA Y SU IMPLICANCIA EN LA INDUSTRIA ELÉCTRICA .......................................................................... 4 2.

INTRUMENTOS LOGOMÉTRICOS O DE RELACIÓN................................................................. 5 2.1.

Ohmímetro .................................................................................................................... 5

2.1.1. 2.2.

Megómetro ................................................................................................................... 6

2.2.1.

Funcionamiento .................................................................................................... 6

2.2.2.

Aplicaciones........................................................................................................... 9

2.3.

Fasímetro..................................................................................................................... 11

2.3.1. 3.

Funcionamiento .................................................................................................... 5

Funcionamiento .................................................................................................. 11

INTRUMENTOS ANALIZADORES .......................................................................................... 12 3.1.

Galvanómetro balístico ............................................................................................... 12

3.1.1.

Funcionamiento .................................................................................................. 12

3.1.2.

Tipos .................................................................................................................... 13

3.1.3.

Aplicaciones......................................................................................................... 15

3.2.

Medidores de valor medio .......................................................................................... 15

3.2.1.

Funcionamiento .................................................................................................. 16

3.3.2.

Aplicaciones......................................................................................................... 18

3.3.

Uso de rectificadores .................................................................................................. 18

3.3.1.

Funcionamiento .................................................................................................. 19

3.3.2.

Aplicaciones......................................................................................................... 21

3.4.

Medidores de valor máximo ....................................................................................... 22

3.4.1.

Funcionamiento .................................................................................................. 22

3.4.2.

Aplicación industrial ............................................................................................ 23

4.

CONCLUSIONES Y/O RECOMENDACIONES.......................................................................... 24

5.

BIBLIOGRAFÍA ...................................................................................................................... 25

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ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA - UNMSM 1. ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE LOS HECHOS SOBRE LA BASE DE LA INFORMACIÓN RECOPILADA Y SU IMPLICANCIA EN LA INDUSTRIA ELÉCTRICA Estos medidores presentados en este informe (voltímetro, amperímetro, vatímetro, ohmímetro, fasímetro, etc.) estos instrumentos de medición son usados en las industrias con el objetivo de hallar por ejemplo: el factor de potencia para que pueda ser corregido, la potencia activa entregada, el nivel de tensión entregada a la industria entre otras cosas. Sin embargo las lecturas que nos dan estos instrumentos de medición, en la mayoría de casos, los resultados no son iguales a los resultados teóricos que previamente habíamos hallado. Esto se debe a que estos instrumentos de medición presentan errores de mediciones. A continuación se presentara algunos de los errores presentes en estos equipos:  ERROR DE PARALELAJE: originado por no tener una línea de visión exactamente perpendicular a la escala medida.  ERROR DE FRICCION: Ocurre cuando algún cojinete esta gastado o dañado y produce fricción en la aguja de medición.  EFECTOS DE TEMPERATURA: Ocurre sobre los imanes, resortes y resistencias internas al calentarse.

 ERROR DE EFECTO DE CARGA: Ocurre por el uso de una escala inadecuada.  ERROR DE RUIDO EN MODO COMUN: Aparece en ambientes con alta radiación electromagnética a diferentes frecuencias.

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ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA - UNMSM 2. INTRUMENTOS LOGOMÉTRICOS O DE RELACIÓN 2.1.

Ohmímetro

Es el instrumento de medición que se encarga de la medición de la resistencia eléctrica, para eso hay diversas formas de realizarse. El equipo mide intensidad y voltaje, mediante la ley de Ohm se determinan los resultados. Ley de Ohm:

𝑉 𝐼

2.1.1. Funcionamiento Lo más común consiste en que el ohmímetro posee una pequeña batería interna con la cual se aplica tensión a la resistencia, un galvanómetro que mide la corriente que se genera y ya con estos datos aplicando la ley de Ohm se puede determinar la resistencia. Otros ohmímetros más sofisticados usan un circuito que genera una corriente de valor fijo la cual circula por la resistencia de prueba, luego mediante otro circuito el voltaje es medido y se puede aplicar la ley de Ohm. También existen ohmímetros de alta precisión que poseen 4 terminales denominados contactos Kelvin que sirven para anular la caída de tensión que se produce con los métodos anteriores. Dos terminales llevan la corriente constante a la resistencia, las otras dos permiten la medida del voltaje directamente entre terminales de esta, con lo que la caída de tensión en los conductores que aplican la corriente constante a la resistencia no afecta a la precisión de la medida.

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ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA - UNMSM 2.2.

Megómetro

Es utilizado para realizar mediciones de resistencia de aislamiento, normalmente resistencias elevadas que pueden alcanzar los MΩ o más. En su configuración más simple , están provistos únicamente de un selector de escalas de tensión de prueba. La medición se realiza normalmente con tensión continua de 500 Vcc, para circuitos o equipos hasta 1000V. La tensión de prueba que utilizan estos equipos es producida mediante un generador interno de manivela o mediante baterías. La medición se inicia girando la manivela del generador, si es el caso, o apretando el botón de Prueba o Test, que tienen los equipos de baterías.

2.2.1. Funcionamiento Este instrumento basa su funcionamiento en una fuente de alta tensión pero poca energía, de forma tal que colocando una resistencia en los bornes de la fuente podemos observar que la tensión en la fuente disminuye, logrando una fracción de la tensión que la fuente es capaz de generar en vacío. Mientras menor es el valor de la resistencia colocada, tanto menor es la tensión suministrada por la fuente. Entonces censando la tensión producida por la fuente y asociándolos a valores de resistencias correspondientes, podemos estimar el valor de la resistencia colocada para su medición. En los instrumentos antiguos la fuente de tensión era a manivela, en los actuales se ha reemplazado por dispositivos electrónicos. El diagrama y procedimiento de funcionamiento es el del instrumento construido con dispositivos electrónicos.

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Comprobación y Megado de Cables Antes de conectar una instalación nueva a la tensión de la red se deberá efectuar la medida de resistencia de aislamiento para comprobar el correcto estado de la misma. Igual que las máquinas eléctricas los cables están sometidos a sobrecargas, cortocircuitos y defectos a tierra. Para saber si después de estas incidencias el cable se encuentra en condiciones óptimas de servicio se pueden realizar dos pruebas; medida de la resistencia de aislamiento y medida de la continuidad de cable. Medida de la Resistencia de Aislamiento: Tiene como finalidad la de comprobar su integridad tanto de los conductores como de los aislantes. De esta forma se minimiza la posibilidad de un cortocircuito o una derivación a tierra que pueda presentar un peligro de muerte para los usuarios o incluso peligro de incendio de origen eléctrico de la propia instalación. Las instalaciones deberán presentar una resistencia de aislamiento al menos igual a los valores indicados en la tabla 1. Según la tensión nominal de la instalación y de la tensión de ensayo.

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Componente de la corriente en prueba de aislamiento:   

La corriente de carga , que carga la capacitancia del objeto Una corriente de absorción , la cual circula por el aislamiento por la polarización de los electrones, la cual decrece con el tiempo La corriente de conducción , es pequeña y de estado estacionario , la cual se divide en :  La trayectoria de conducción a travez del aislamiento  La corriente sobre la superficie de aislamiento.

Terminales de Protección: Para el caso de aislamientos elevados los cuales son mayor a 1GW, las mediciones pueden verse incorrectas por la circulación de corriente de fuga que avanzan en la superficie de aislantes. Para que no suceda esto el Megómetro tiene un tercer terminal de conexión llamada Guarda, el cual reinyecta la corriente de superficie en uno de los puntos de prueba sin pasar por la medición.

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2.2.2. Aplicaciones Conexión a Interruptores de Circuitos:

Conexión a un cable de potencia blindado

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Conexión a Transformadores de Potencia

Conexión a un generador de CA

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ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA - UNMSM 2.3.

Fasímetro

Este instrumento de medición también es llamado fasometro, cosímetro, cosenofímetro o cofímetro. Este básicamente basa su funcionamiento en medir la diferencia de fase en circuitos de corriente alterna, mide la diferencia de fase entre el voltaje y la corriente, así puede calcular el factor de potencia del circuito. El fasímetro puede ser capacitivo o inductivo. El factor de potencia es un indicador de relación entre la potencia activa (P) y la potencia aparente (S). Factor de Potencia: 𝑃 cos(𝜃𝑣 − 𝜃𝐼 ) = 𝑆

2.3.1. Funcionamiento El funcionamiento responde al hecho de que el campo magnético giratorio del circuito voltimétrico generado en el rotor se orienta respecto del campo magnético amperimétrico, generado por las bobinas de intensidad. Al variar el desfasaje varía el instante en el cual la resultante del campo magnético giratorio se orienta en el máximo del circuito de intensidad. Esto produce una modificación en la posición relativa de ambos campos magnéticos. Esto se refleja en la posición de la aguja que indica el cos(θ) en la escala del fasímetro. Debemos vigilar la polaridad relativa, ya que si se cambia, nos daría desfases contrarios, es decir, capacitivos cuando fuesen inductivos e inductivos cuando fuesen capacitivos.

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ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA - UNMSM 3. INTRUMENTOS ANALIZADORES 3.1.

Galvanómetro balístico

Instrumento usado para medir tanto como el valor y la dirección de la corriente eléctrica, mediante la deformación de rotación de la aguja en respuesta a esta corriente que fluye a través de la bobina. 3.1.1. Funcionamiento El funcionamiento de este equipo se basa en fenómenos magnéticos, como sabemos el galvanómetro consta de una aguja la cual va a indicar el valor de medida, la cual está unida mediante un resorte espiral, al eje de rotación de una bobina rectangular plana, la cual está suspendida entre los polos opuestos de un imán permanente. En el interior de la bobina se coloca un núcleo de hierro dulce, con el fin de concentrar en ella las líneas de inducción magnética.

Como la bobina está sumergida en un campo magnético constante, el cual es producido por el imán cuando fluye una corriente por ella, esta origina un par de fuerzas sobre toda la bobina la cual produce una rotación, arrastrando consigo a la aguja como unidad de eje. Por último la aguja indica la escala, indicando la cantidad de corriente eléctrica que pasa por la bobina. El resorte unido a ella permite que la aguja vuelva a la posición original una vez interrumpido el flujo de corriente eléctrica.

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ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA - UNMSM Las partes generales de este equipo son: Aguja: Indica el valor de la corriente sobre una escala. Escala: Contiene valores sobre los cuales la aguja indica la medida de la corriente. Resorte: Hace la unión entre la aguja y la bobina. Permite que el movimiento de la bobina se conecte con la aguja. Bobina rectangular: Son los hilos conductores por donde circula la corriente a medir. Imanes permanentes: Generan un campo magnético que hace mover la bobina de forma proporcional a la corriente. 3.1.2. Tipos Galvanómetro de hierro móvil. Cuando dos barras del mismo material se colocan paralelas y se introducen en un campo magnético, ambas se imantarán con las mismas polaridades, lo que origina que entre ellas se produzca una fuerza de repulsión. Este fenómeno se aplica a esta variación del galvanómetro. Galvanómetro de paleta radial. Como veremos en la figura 1.1.3, los medidores de paleta radial son piezas rectangulares que fueron introducidas como núcleo en una bobina. Una de las paletas está fija y la otra puede girar libremente mediante un dispositivo; además, a la paleta libre se le coloca la aguja marcadora de la magnitud proporcional a su movimiento, lo que ocasiona la repulsión con la que está fija.

Figura 1.1.3 Galvanómetro de paleta radial.

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ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA - UNMSM Galvanómetro de alabes concéntricos. El funcionamiento del medidor de alabes concéntricos es similar al de paletas, salvo la concentricidad de los alabes (Fig. 1.1.4).Estos tendrán una mayor captación de campo magnético. Uno de ellos, el exterior, será fijo, y el del centro, móvil y contará con la aguja indicadora.

Figura 1.1.4 Galvanómetro de alabes concéntricos. Galvanómetro de émbolo. El otro tipo de émbolo móvil consiste en un núcleo móvil de hierro que está colocado, en su inicio, dentro de una bobina fija; en su extremo exterior se coloca la aguja indicadora. Cuando por la bobina circula corriente se forma el campo magnético y atrae al émbolo, la fuerza de atracción será proporcional a la corriente que produce el campo (Fig. 1.1.5).

Figura 1.1.5 Galvanómetro de émbolo. El medidor que combina ambas formas (electromagnéticas y la térmica), es el “termopar”. Como el medidor térmico, el termopar alcanza una temperatura que depende de la cantidad de corriente que fluye. El alambre calienta a la unión del termopar, el cual origina una pequeña tensión c-c que impulsará una corriente por la bobina haciendo que se deflexione. MEDIDAS ELECTRICAS – 2018

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Figura 1.1.6 Medidor de termopar. 3.1.3. Aplicaciones Un uso temprano del comandante para los galvanómetros estaba para encontrar averías en cables de las telecomunicaciones. Fueron reemplazados tarde por reflectores del tiempo-dominio Desde los años 80, el galvanómetro-tipo movimientos análogos del metro se puede desplazar cerca convertidores a digitales análogos (ADCs) para algunas aplicaciones. La mayoría de las nuevas aplicaciones para el mecanismo del galvanómetro están en sistemas de la colocación y de control. Los sistemas del galvanómetro del espejo se utilizan como viga que coloca elementos en sistemas ópticos del láser.

3.2.

Medidores de valor medio

Es la media aritmética de todos los valores instantáneos de tensión, medidos en un cierto intervalo de tiempo. Es decir, la suma de todos los valores de la onda es el área encerrada bajo la curva entre dos puntos dados. El valor eficaz o rms (Root Mean Square – raíz media cuadrática) viene a ser la media cuadrática de los valores instantáneos durante un periodo completo. Hallando el valor medio: En un período, el valor medio es cero, ya que cada valor de la onda tiene su correspondiente opuesto. Sin embargo, en las funciones senoidales se considera el valor medio en un semiciclo (que corresponde a un semiperíodo).

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En el caso particular de una señal de tensión alterna senoidal cuya función es 𝑣(𝑡) = 𝑉𝑚 sin 𝜔𝑡 se toma 𝑡 = 𝜔𝑡 y 𝑇 = 𝜋 1 𝜋 𝑉𝑚 [− cos 𝜔𝑡]𝜋0 ∫ sin 𝜔𝑡 ∗ 𝑑𝜔𝑡 = 𝜋 0 𝜋 𝑉𝑚 2 ∗ 𝑉𝑚 [(− cos 𝜋) − (− cos 0)] = 𝑉𝑚𝑒𝑑 = = 0.637 ∗ 𝑉𝑚 𝜋 𝜋 Hallando el valor eficaz 𝑉𝑚𝑒𝑑 =

𝑉𝑒𝑓

2𝜋 1 𝑉𝑚 2 2𝜋 2 = √ ∫ (𝑉𝑚 sin 𝜔𝑡) ∗ 𝑑𝜔𝑡 = √ ∫ (sin 𝜔𝑡)2 ∗ 𝑑𝜔𝑡 2𝜋 0 2𝜋 0

1 2𝜋 1 − cos 2𝜔𝑡 2 1 𝜔𝑡 sin 2𝜔𝑡 2𝜋 𝑉𝑒𝑓 = 𝑉𝑚 √ ∫ ( ) ∗ 𝑑𝜔𝑡 = 𝑉𝑚 √ [ − ] 2𝜋 0 2 2𝜋 2 4 0 1 𝑉𝑚 𝑉𝑒𝑓 = 𝑉𝑚 √ (2𝜋) = = 0.707 ∗ 𝑉𝑚 4𝜋 √2

3.2.1. Funcionamiento Los instrumento que conocemos se basan en el movimiento D’Arsonval o también llamado “movimiento de imán permanente y bobina móvil”. Es el fenómeno que se emplea para generar el movimiento de la aguja indicadora en los instrumentos de medición analógica y este responde al valor promedio de la corriente que circula por la bobina móvil. El electrodinamómetro es uno de los movimientos más importantes de corriente alterna. Este se utiliza a menudo en voltímetros y amperímetro de corriente alterna y con pequeñas modificaciones, el electrodinamómetro se puede emplear como vatímetro, medidor de VAR, medidor de factor de potencia. El elemento móvil D’Arsonval utiliza un imán permanente para generar el campo magnético en el cual gira la bobina móvil, el electrodinamómetro utiliza corriente por medir para producir el flujo de campo necesario.

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Una bobina fija, dividida en dos partes iguales, proporciona el campo magnético en el cual gira la bobina móvil. A este giro se oponen dos resortes pequeños que originan un par (fuerza giratoria) que se opone al par magnético. Las fuerzas de los resortes se calibran de modo que una corriente conocida origine una rotación de ángulo conocido. La bobina móvil tiene una aguja balanceada por medio de un contrapeso, esta aguja se coloca para mostrar la cantidad de rotación sobre una escala calibrada. El montaje completo está rodeado por un blindaje laminado para proteger el instrumento de los campos magnéticos exteriores que puedan afectar su operación. Para entender la operación del instrumento conviene recordar las expresiones del para desarrollado por una bobina suspendida en un campo magnético T=B∗A∗I∗N Esta ecuación indica que el par que deflacta la bobina móvil es directamente proporcional a las constantes de la bobina (A y N), la densidad de flujo magnético en el cual la bobina se mueve (B), y a la corriente que circula por la bobina. En el electrodinamómetro la densidad de flujo (B) depende de la corriente que circula a través de la bobina fija y por lo tanto es directamente proporcional a la corriente de deflexión (I). Puesto que las dimensiones de la bobina y su número de vueltas son cantidades fijas para un medidor dado, el par desarrollado es una función de la corriente al cuadrado (I2 ) Ahora, para utilizarlo en corriente alterna, el par desarrollado en cualquier instante es proporcional a la corriente instantánea al cuadrado (I2 ). El

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ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA - UNMSM valor instantáneo de I2 siempre es positivo y, por consiguiente, se producirá un par pulsante. El movimiento del electrodinamómetro no puede seguir las rápidas variaciones del par y toma una posición en la cual el par promedio se equilibra con el par de control de los resortes. La deflexión del medidor es función de la media del cuadrado de la corriente. La escala del electrodinamómetro se calibra en términos de la raíz cuadrada de la corriente promedio al cuadrado; de esta forma, el medidor indica valores eficaces o rms de la ca. 3.3.2. Aplicaciones Este tipo de mecanismo se encuentra, como lo mencionamos anteriormente, en el voltímetro, amperímetro y, si se hace unas modificaciones, el vatímetro. Estos instrumentos son muy necesarios al momento de hacer mediciones eléctricas ya sea en laboratorios o en industrias. 3.3.

Uso de rectificadores

Medidores de bobina móvil Es un dispositivo muy usado en los instrumentos de medida electromecánica. Desarrollado por D´Arsonval en el siglo XIX. Es usado en instrumentos como:  Amperímetro.  Voltímetro.  Óhmetro. Ventajas:   

Alta sensibilidad. Alta exactitud. Bajo costo.

Desventajas:   

Frágil. No funciona con corriente alterna. Sensibilidad a las vibraciones.

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ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA - UNMSM 3.3.1. Funcionamiento La corriente eléctrica “I” circula en dirección perpendicular al campo magnético “B“ producido por imanes permanentes, generándose una fuerza ortogonal al plano B – I. El torque es compensado por el torque mecánico, cuando esto ocurra la aguja marca la medida. 𝐹 = 𝐵. 𝐼. 𝑁. 𝐿 Dónde: B: Campo magnético. I: Corriente eléctrica. N: Número de espiras. L: Longitud de lado vertical de la bobina. Comportamiento La aguja gira con la bobina para indicar el flujo de corriente sobre una escala calibrada. La interacción del campo magnético permanente y del campo en la bobina hace que el cuadro de la bobina gire una distancia que es proporcional a la corriente. A este giro se oponen dos resortes pequeños que originan un par (fuerza giratoria) que se opone al par magnético. Entonces en una bobina con “N” espiras y de área “Lb” será: 𝑃𝑎𝑟 𝑑𝑒 𝑔𝑖𝑟𝑜 = 𝑁. 𝐵. 𝐼. 𝐴 Ya que en un galvanómetro particular N, B y A serán constantes, podemos escribir: 𝑃𝑎𝑟 𝑑𝑒 𝑔𝑖𝑟𝑜 = 𝐾𝑏 . 𝐼 Donde 𝐾𝑏 es una constante para el galvanómetro. Este par es proporcional a la corriente y produce una rotación en la bobina. La rotación de la bobina se realiza contra las fuerzas resistentes de dos muelles. Los muelles generan un par opuesto que es proporcional al ángulo que la bobina gira. 𝑃𝑎𝑟 𝑑𝑒𝑏𝑖𝑑𝑜 𝑎 𝑙𝑜𝑠 𝑚𝑢𝑒𝑙𝑙𝑒𝑠 = 𝐾𝑚 . 𝜃 Donde 𝐾𝑚 es una constante. La bobina gira bajo la acción del par producido por la corriente hasta que se iguala con el par producido por los muelles. Por tanto, cuando esto sucede y no hay par neto que actúa sobre la bobina, tenemos 𝐾𝑏 . 𝐼 = 𝐾𝑚 . 𝜃 MEDIDAS ELECTRICAS – 2018

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ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA - UNMSM 𝜃 = (𝐾𝑏 /𝐾𝑚 ) * I La deflexión angular θ de la bobina es, por tanto, proporcional a la corriente I. Medidor de bobina móvil en CA: Aparatos de bobina móvil con rectificador Los aparatos de bobina móvil con rectificador miden la media aritmética del valor de la intensidad. Sus escalas indican los valores efectivos en el caso de mediciones sinusoidales y no tienen rango de sobrecarga. A diferencia de lo que sucede en corriente continua (c.c.), las tensiones y corrientes alternas invierten periódicamente su polaridad y su amplitud instantánea no es constante entre estas inversiones de polaridad. Por consiguiente, cuando las formas de onda varían en el tiempo ya no es suficiente medir el valor de la magnitud solamente en un instante en el tiempo. Entonces la solución para realizar la medición de corriente alterna es la de utilizar un rectificador para convertir corriente alterna en corriente continua unidireccional y entonces emplear un movimiento de corriente directa que indique el valor de la corriente alterna rectificada. Este método es muy eficaz, ya que un movimiento de corriente continua por lo general tiene mayor sensibilidad que un instrumento electrodinámico o medidor de hierro móvil. En señales senoidales el valor eficaz de la corriente es: 𝐼𝑟𝑚𝑠 =

𝐼𝑚𝑎𝑥 ⁄ √2

Donde Imax: Valor máximo de la corriente. El promedio de corriente es: 𝐼𝑝𝑟𝑜𝑚 =

2𝐼𝑚𝑎𝑥⁄ 𝜋

Por lo tanto: 𝐼𝑟𝑚𝑠 = 1.11 𝐼𝑝𝑟𝑜𝑚 Si la entrada no es senoidal la escala da un error denominada factor de forma. 1.11 − 𝐹 𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = ( ) 𝑥 100% 𝐹

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ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA - UNMSM 3.3.2. Aplicaciones El Puente de diodos rectificador se emplean en la mayoría de los equipos electrodomésticos en la entrada de la línea de alimentación de corriente alterna directamente o después de un transformador aislador. La línea de alimentación domestica empleada es la corriente alterna y la mayoría los equipos electrodomésticos utilizan para su funcionamiento corriente continua, por lo que el puente de diodos rectificadores esencial para su funcionamiento.

Voltímetro de CA tipo rectificador Un medidor de movimiento D`Arsonval básico de CD puede medir CA con el uso de un rectificador un dispositivo que convierte de CA a CD pulsante-. El rectificador permite el flujo de la corriente solo en una dirección, así que cuando la CA trata de fluir por él, la corriente fluirá solo la mitad de cada ciclo completo. El rectificador es un dispositivo activo. Los elementos del rectificador metálico generalmente están hechos en la forma de arandelas ensambladas en un perno de montaje, en cualquier combinación serie paralelo para formar una unidad rectificadora. Los medidores de CA tipo rectificador sol se utilizan como voltímetros y en el rango del medidor se determinan y cambian en la misma manera como el del voltímetro de CD.

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ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA - UNMSM 3.4.

Medidores de valor máximo

En electricidad y electrónica, se denomina valor de pico (máximo), de una corriente periódica a la amplitud o valor máximo de la misma y un valor rms de una corriente es el valor, que produce la misma disipación de calor que una corriente continua de la misma magnitud. en otras palabras: el valor rms es el valor del voltaje o corriente en c.a. que produce el mismo efecto de disipación de calor que su equivalente de voltaje o corriente directa. La relación entre estos dos valores es la siguiente: Señal senoidal: 𝑉𝑝𝑖𝑐𝑜 = √2𝑉𝑟𝑚𝑠 Señal triangular y diente de sierra: 𝑉𝑝𝑖𝑐𝑜 = √3𝑉𝑟𝑚𝑠 Señal cuadrada: 𝑉𝑝𝑖𝑐𝑜 = 𝑉𝑟𝑚𝑠 Nuestro estudio se enfoca en el uso de medidores de potencia en el rubro de la electricidad y por ello nos centraremos en el análisis de señales senoidales. Los instrumentos de medición por cuestiones físicas como la inercia no pueden registrar el valor pico y por ello se hace uso de un circuito electrónico llamado detector de pico capaz de generar en la señal de salida una señal determinada por los picos de la señal de entrada. 3.4.1. Funcionamiento

La señal llega al condensador que es cargado constantemente y la función del condensador y la resistencia variable es retener el maximo valor de la señal (mietras mayor sea el valor del capacitor, este mostrará una señal mas constante y con menos variaciones) luego se implementa un circuito MEDIDAS ELECTRICAS – 2018

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ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA - UNMSM de realimentacion unitaria con dos amplificadores operacionales para purificar la señal de cualquier impedancia o resistividad del circuito anterior. 3.4.2. Aplicación industrial Un ejemplo de la aplicación o uso de los medidores de valor máximo es el analizador de impedancia donde proporciona una medición de impedancia simple y exacta para un valor específico de frecuencia.

También en analizadores portátiles en general como estos:

O analizadores de potencia que tiene múltiples mediciones (potencia activa, reactiva y aparente, factor de potencia, integrador de la energía, voltaje RMS, o valor máximo, frecuencia)

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4. CONCLUSIONES Y/O RECOMENDACIONES  Las mediciones siempre tendrán su margen de error y es necesario tomarlo en cuenta al momento de realizar actividades ya que un mal cálculo puede traer graves consecuencias.

 Es importante escoger una escala adecuada al momento de leer alguna medición.

 Todos los medidores básicos se pueden usar para medir corriente continua, sin embargo, el medidor de bobina móvil es el que se utiliza más frecuentemente, por ser el más sensible y preciso. Pero recordar que este por sí solo no puede hacer lectura de corriente alterna por ello resulta necesario el uso de rectificadores para convertir dicha corriente en corriente continua para que la aguja pueda marcar cierto valor.

 Para un ingeniero electricista es indispensable conocer el funcionamiento de estos instrumentos ya que estarán presentes en nuestro día a día.

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ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA - UNMSM 5. BIBLIOGRAFÍA   

COOPER WILLIAM, "instrumentación electrónica", Prentice hall hispanoamericana s. a, 2008. E. FRANK, "análisis de medidas eléctricas", mc graw hill, 1971. JUAN A. SUAREZ, “Medidas Eléctricas”, Segunda Edición, marzo 2006

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