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Actividad 10

Trabajo colaborativo 2

Instrumentación y Mediciones

Presentado aHugo Orlando Pére

!niversidad "acional Abierta y a #istancia !"A#$scuela de %iencias &'sicas Tecnolog(a e Ingenier(as $%&TI

MA)O 201*

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I"T+O#!%%IO"

Mediante este trabajo de laboratorio queremos comprobar el comportamiento de

ciertos esquemas, dentro de los cuales tenemos más específicamente los puentespara realizar mediciones; dentro de estos el wheatstone, kelvin, maxwell, entre

otros, de igual forma por medio de un laboratorio de manera conjunta poder 

llegar a una conclusi!n grupal de este comportamiento de los diferentes esquemas

a tratar"

O&,$TI-O.

#" $prender sobre el dise%o e implementaci!n de puentes como un medio para la

toma de medidas de diferentes tipos de sensores la medici!n de distintos tipos

de componentes el&ctricos electr!nicos"

'" (ise%ar algunos de los más importantes puentes de medici!n para la medida de

resistencias, capacitancias e inductancias"

)" *ealizar el montaje de los puentes dise%ados con el fin de comprobar los

conceptos adquiridos, tomando las medidas de algunos componentes que

tuvimos a mano comparando las medidas tomadas con los valores nominalesque tienen cada uno de ellos"

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PRACTICAS:

#" (ise%ar e implementar +uente de heatstone; realice la medici!n de

resistencias de #--., #/., #-/., #--/.; compare los resultados de la medici!n

con el valor obtenido al medirse con multimetro digital con el c!digo de colores,

analice las principales fuente de error en la medici!n

La relación de los valores en el circuito es

De acuerdo al circuito implementado de la figura 2, para un valor de 100Ω,medimos el

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Valor ajustado en que corresponde al valor de la resistencia desconocidade acuerdo a la relación anterior, que para este caso corresponde a

!ue es mu" cercano al valor nominal#

$ara un resistor de 1%&

$ara un resistor de 10%&

$ara un resistor de 100%&

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'

'" (ise%ar e implementar +uente de /elvin; realice la medici!n de resistencias de

peque%o valor 0inferior a #-.1; compare los resultados de la medici!n con el valor 

obtenido al medirse con multímetro digital con el c!digo de colores, analice las

principales fuente de error en la medici!n"

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(

2l puente /elvin es una modificaci!n del heatstone proporciona un gran

incremento en la exactitud de las mediciones de resistencias de valor bajo, por 

lo general inferiores a # ohm"

3onsid&rese el circuito puente de la figura 456, donde * representa la resistencia

del alambre de conexi!n de *) a *x " 7on posibles dos conexiones del

galvan!metro, en el punto m 8 en el punto n" 3uando el galvan!metro se conecta

en el punto m, la resistencia * del alambre de conexi!n se suma a la

desconocida *x, resultando una indicaci!n por arriba de *x" 3uando la conexi!n

se hace en el punto n, * se suma a la rama del puente *) el resultado de la

medici!n de *x será menor que el que debería ser, porque el valor real de *) es

más alto que su valor nominal debido a la resistencia *" 7i el galvan!metro se

conecta en el punto p, entre m n, de tal forma que la raz!n de la resistencia de n

a p m a p iguale la raz!n de los resistores *# *', entonces9

La ecuación de equili)rio queda

*ustitu"endo la ecuación +1 en +2 se tiene

-perando queda

.l montaje reali/ado corresponde al de la gura 4, en donde se tomara el valorde la resistencia

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 idiendo los valores del circuito que o)servamos en la ta)la 1, de acuerdo adicos

valores el valor de la resistencia a medir se determina por

)" (ise%ar e implementar +uente Maxwell; realice la medici!n de resistencias de '

inductancias que posean un : de bajo valor; 0: menor de #-1"

2s empleado para la medici!n de inductancias de valor desconocido, teni&ndose

un valor conocido de capacitancia" ?@A*$ 4

Bomando la ecuaci!n de equilibrio para el puente9

+ara la rama # se tiene la admitancia9

*emplazando9

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*eparando partes reales e imaginarias

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Atilizado para la medici!n de inductancias el valor de resistencia interna serie

que posee, las ecuaciones más importantes para este puente son9

(e acuerdo al circuito montado de la figura E, para un inductor a medir con un

valor de '-mD una frecuencia en la se%al de alimentaci!n de #-Dz, los valores

de *# *) que medimos luego de ser ajustados hasta el instante en el que el

puente queda en equilibrio son9

btenemos9

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4" (ise%ar e implementar un +uente 7hering, realice la medici!n de )

condensadores, compare su valor son el valor nominal analice las fuentes de

error en la medici!n"

7e utiliza en la medida de capacitancia, su estructura se muestra en la figura

está regido por las siguientes ecuaciones9

3on los valores establecidos en el montaje de la figura se obtienen los siguientes

valores en los componentes ajustables al medir el valor de un capacitor de #--u>9

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 $plicando las formulas establecidas9

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%O"%/!.IO"

Fos puentes de medici!n son circuitos que podemos utilizar para la medici!n de

diferentes tipos de componentes el&ctricos electr!nicos, tales como las

resistencias, los condensadores, las inductancias, entre otros" 7iempre que

utilicemos el modelo adecuado para la medida que queremos tomar que el

mismo este bien dise%ado con el ajuste necesario para obtener la máxima

precisi!n posible" 2n el caso de esta práctica, los resultados de las mediciones

tomadas no fueron tan cercanos a los nominales debido a la tolerancia que

manejan los componentes reales usados, tanto los que formaban parte del puente

como la tolerancia del componente que se estaba midiendo"

2n general, los puentes tienen la misma configuraci!n básica que la del puente de

heatstone, variando algunos de sus componentes la posici!n de ellos en el

circuito de acuerdo a la medida que queramos tomar" +ara el caso de la medida

de resistencias los puentes usados solo contienen elementos resistivos es

alimentado con una fuente de alimentaci!n continua, mientras que para la medida

de capacitancias e inductancias se utiliza componentes resistivos reactivos, la

alimentaci!n de los puentes se realiza con una fuente de corriente alterna"

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Mediciones 0'-#6441"