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SIMULADOR DEL MULTIMETRO ANALOGICO Y DIGITAL 1

El multímetro es un aparato de medición eléctrica que reagrupa las funciones de un amperímetro (medidor de corriente), de un voltímetro (medición de voltaje), de un óhmetro (medidor del valor de una resistencia).Esta animación simula las mediciones de diferentes magnitudes eléctricas. Todas las configuraciones pueden ser probadas y las consecuencias de los errores cometidos serán señaladas. Objetivos de aprendizaje Saber efectuar una medida de voltaje, de corriente y de resistencia con un multímetro. Comprender la escala del multímetro para cada modo de funcionalidad. Comprender la funcionalidad de los calibres en la precisión de la medición.

Procedimiento Experimental Para el simulador del multímetro analógico 1.- Mida las resistencias de la tabla N°1 y seleccione la escala más adecuada, y determine el error de lectura para cada caso: TABLA Nº 1 esisto r

R

ala

1 0Ω

Error de lectura

2K

0.5 Ω

Ω 3

KΩ

20K

250 Ω

Ω 2

4KΩ

2M Ω

1 .8MΩ

Esc

1000 Ω

20 MΩ

0.1M Ω

SIMULADOR DEL MULTIMETRO ANALOGICO Y DIGITAL 2

2.- Mida los voltajes de la tabla N°2 de la fuente alterna, seleccione la escala más adecuada y determine el error debido al instrumento, utilice las especificaciones de las funciones y escalas de multímetro analógico (anexo 1)

V oltaje s

Esc ala

3 10V

500 V

1 50V

250 V

2 40V

250 V

1

10V

V

TABLA Nº 2 Error de Error clase de lectura 500x3% =15V 250x3% =7.5V 250x3% =7.5V 10x3%= 0.3V

Error debido al instrumento

5V

20V

2.5V

10V

2.5V

10V

0.1V

0.4V

3.- Mida los voltajes de la tabla N°3 de la fuente de corriente continua, seleccione la escala más adecuada y determine el error debido al instrumento, utilice las especificaciones de las funciones y escalas de multímetro analógico. TABLA Nº 3 Voltaj es

Escala

Error de clase

Error de lectura

600V

1000V

10V

170V

250V

36V

50V

9.2V

10V

1000x2.5%=25 V 250x2.5%=6.2 5V 50x2.5%=1.25 V 10x2.5%=0.25 V

2.5V 0.5V 0.1V

Error debido al instrumen to 35V 9V(redondeand o) 2v(redondeand o) 0.35V

4.- Para las siguientes corrientes de la tabla N° 4, que circulan por la resistencia de la luminaria, seleccione la escala más adecuada y determine el error debido al

SIMULADOR DEL MULTIMETRO ANALOGICO Y DIGITAL 3 instrumento, utilice las especificaciones de las funciones y escalas de multímetro analógico.

TABLA Nº 4

Corrient e 0,045 mA

Escala

Error de clase 0.00125mA

Error de lectura 0.0005mA

1,700 mA

2.500mA

0.0625mA

0.025mA

0,0045 mA 0,030 mA

0.050mA

0.00125mA

0.00025mA

0.050mA

0.00125mA

0.0005mA

5 mA

10AmA

0.25 mA

0.050mA

Error debido al instrumento 0.00175m 0.0875m A 0.0015m A 0.00175 mA 0.26 mA

0.01 mA

Para el simulador del multímetro digital 1.- Mida la corriente del circuito en las escalas de 200 mA y 10 A y determine el error instrumental para cada caso en la tabla N°5, utilice la información de las tablas de funciones y escalas del multímetro digital (ANEXO 2) E scala

2

P recisión

Er ror de lectura

0.3% +1

0.3/100*184.7 =0.5541

0.1

0.2%+5

0.2/100*0.18 =0.00036

0.05

00 mA 1

Err or de precisión

0A

Er ror de instrumen to 0.5541+0.1 =0.6541

I ± ∆ I 184.7 + 0.6541 mA

0.00036+0.05 =0.05036

0.18 + 0.05036 mA

TABLA Nº 5

2.- Mida la resistencia del resistor en todas las escalas del Óhmetro digital y determine el error instrumental para cada caso en la tabla N°6, utilice la información de las tablas de funciones y escalas del multímetro digital (ANEXO 2) TABLA Nº 6 E scala

P recisión 0.05%+2

2 00 Ω 2

0.05%+2

Err or de precisión 0.05/100*39.0 =0.0195

rror de lectura 0.2

E

0.05/100*0.039

0.002

Error de instrumento 0.0195+0.2=0.2195

R

39.0 + 0.2195Ω

0.0000195+0.002

0.039 + 0.0020195Ω

±∆R

SIMULADOR DEL MULTIMETRO ANALOGICO Y DIGITAL 4 =0.0000195

KΩ 2

=0.0020195

0.05%+2

0.00

0.00

0.00

0.00

0.06%+2

0.000

0.000

0.000

0.000

00 KΩ 2 MΩ

3.- Mida la diferencia de potencial entre los terminales de la resistencia de la luminaria del circuito, utilizando todas las escalas y complete la tabla N° 7 expresando la precisión, los errores y la medida con su correspondiente error instrumental, utilice la información de las tablas de funciones y escalas del multímetro digital (ANEXO 2)

TABLA Nº 7

E scala

2

P recisión

Error de precisión

E rror de lectura

Er ror de instrumen to 1.

V ±∆V

0.8%+2

1.

1.

1.

0.8%+2

0.8/100*4.27 =0.03416

0.02

0.03416+0.02 =0.05416

4.27 + 0.05416 V

0.25%+2

0.25/100*04.2 =0.0105

0.2

0.0105+0.2 =0.2105

04.2 + 0.2105 V

0.25%+2

0.25/100*4=0.01

2

0.01+2=2.01

4 + 2.01 V

V 2 0V 2 00 V 6 00 V

4.- Mida la Mida la diferencia de potencial del tomacorriente y del trasformador y complete la tabla N° 8 expresando la precisión, los errores y la medida con su correspondiente error instrumental, utilice la información de las tablas de funciones y escalas del multímetro digital (ANEXO 2) TABLA Nº 8

SIMULADOR DEL MULTIMETRO ANALOGICO Y DIGITAL 5

E scal a 600 V 200 V

P recisión 5%+5 5%+5

Error de precisión 5/100*230=11.5 5/100*06.2=0.31

E rror de lectura 5 0.5

Err or de instrument o 11.5+5=16.5 0.31+0.5=0.81

V± ∆V 230 + 16.5 V 06.2 + 0.81 V

OBSERVACIONES EXPERIMENTALES. 1.- ¿Con que finalidad se gira el tornillo en el multímetro analógico? Ajuste mecánico de cero: Si la aguja del medidor no indica cero después de apagar el dispositivo, se tiene que girar el tornillo de ajuste, hasta que la aguja esté exactamente en cero en la parte izquierda del dial. 2.- ¿ Cual es la razón por el cual es necesario girar la perilla llamada de ajuste cada vez que se cambia la escala en el Óhmetro? Es para ajustar siempre a “0” Ω y ver que la aguja indica cero cuando el medidor este en cada escala del multímetro.

3.- ¿ Con que finalidad se ponen en contacto las puntas de pruebas antes de cada medida? Es para la calibración de las puntas de prueba, al estar en contacto significa estar en corto circuito entre los terminales del instrumento, esto implica que la resistencia conectada externamente es nula en estas condiciones, y por lo tanto la aguja debe marcar cero ohm. 4.- ¿ Qué significado tiene el símbolo “∞” en la escala del Óhmetro? Es cuando se intercambia los polos de los terminales de entrada marca ese símbolo. 5.- ¿ La escala del Óhmetro varia linealmente o logarítmicamente? El Óhmetro varia logarítmicamente

SIMULADOR DEL MULTIMETRO ANALOGICO Y DIGITAL 6 6.- ¿ Al medir la diferencia de potencial en la resistencia de la luminaria, en el voltímetro digital aparece un mensaje y en la pantalla de voltímetro aparece “ 1 ”, explique la razón del mensaje y que representa “ 1 ”? La razón es que el rango de medición es muy pequeño respecta a la tensión y el 1. representa que la tensión medida supera los 2 V ANÁLISIS DE DATOS Y CONCLUSIONES. 1.- Compare la incertidumbre correspondiente a cada escala de la tabla N° 5 e indique sus conclusiones La incertidumbre del instrumento en la escala 10 A es menor a la incertidumbre de la escala de 200 mA, es decir, la medición del instrumento en la escala 10 A, es más precisa que la de 200 mA.. 2.- Compare la medida y la incertidumbre correspondiente a cada escala de la tabla N° 6 e indique sus conclusiones La incertidumbre del instrumento en la escala 2K Ω es menor a la incertidumbre de la escala de 200 Ω, es decir, la medición del instrumento en la escala 2K Ω, es mas precisa que la de 200 Ω. 3.- Por que la medida de la resistencia del resistor es igual a cero en las dos últimas escalas?, explique. Por que el rango de medición es demasiado grande comparado con el valor de la resistencia. 4.- Compare la incertidumbre

correspondiente a cada escala de la tabla N° 7

e indique sus conclusiones. La incertidumbre del instrumento en la escala 20 V es menor a la incertidumbre de la escala de 200 V y 600 V, es decir, la medición del instrumento en la escala 20 V, es más precisa que la de 200 V y 600 V.

SIMULADOR DEL MULTIMETRO ANALOGICO Y DIGITAL 7 CUESTIONARIO 1.- ¿Indique que función se debe seleccionar en un multímetro para medir la resistencia eléctrica? Con “Ctrl” + “” para mover el selector y así ubicar las escalas de las resistencias que queremos medir 2.- ¿ Que ventajas pudo apreciar sobre el uso de los multímetros digitales respectos de los analógicos. Los multímetros digitales son más precisos que los multímetros analógicos y hoy en día mas se usa los multímetros digitales. 3.- ¿Cuáles son los valores del voltaje, frecuencia, y el tipo de energía eléctrica de la red de alimentación de su vivienda? En voltaje en nuestras viviendas es 220 V, la frecuencia es 60 Hz y el tipo energía eléctrica es alterna.

Bibliografia.

ANEXO N°1 Especificación de las funciones y escalas de multímetro analógico

SIMULADOR DEL MULTIMETRO ANALOGICO Y DIGITAL 8

Chart Title 6 5 4 3 2 1 0

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