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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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$plicando las formulas establecidas9
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%O"%/!.IO"
Fos puentes de medici!n son circuitos que podemos utilizar para la medici!n de
diferentes tipos de componentes el&ctricos electr!nicos, tales como las
resistencias, los condensadores, las inductancias, entre otros" 7iempre que
utilicemos el modelo adecuado para la medida que queremos tomar que el
mismo este bien dise%ado con el ajuste necesario para obtener la máxima
precisi!n posible" 2n el caso de esta práctica, los resultados de las mediciones
tomadas no fueron tan cercanos a los nominales debido a la tolerancia que
manejan los componentes reales usados, tanto los que formaban parte del puente
como la tolerancia del componente que se estaba midiendo"
2n general, los puentes tienen la misma configuraci!n básica que la del puente de
heatstone, variando algunos de sus componentes la posici!n de ellos en el
circuito de acuerdo a la medida que queramos tomar" +ara el caso de la medida
de resistencias los puentes usados solo contienen elementos resistivos es
alimentado con una fuente de alimentaci!n continua, mientras que para la medida
de capacitancias e inductancias se utiliza componentes resistivos reactivos, la
alimentaci!n de los puentes se realiza con una fuente de corriente alterna"
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32$( Gos& $cevedo @!mez 0(esconocido1" Modulo ?nstrumentaci!n
Mediciones 0'-#6441"