instrumentos de medición

UNIVERSIDAD CATLICA SAN PABLO - Instrumentos de medicin elctrica ____________________________________________________________________________________________________

1 DRA. Jessica Mosqueira Y Jorge Ayala

INGENIERIA INDUSTRIAL

LABORATORIO DE FISICA II

PRACTICA 1 : INSTRUMENTOS DE MEDICION

Diseo: Dra. Jessica Mosqueira Yauri y Dr. Jorge Ayala

2009-03

I. OBJETIVOS

Conocer las principales caractersticas de los instrumentos de medicin de magnitudes

elctricas.

Aprender a manejar adecuadamente los instrumentos de medicin.

II. FUNDAMENTOS TEORICOS

En el laboratorio se utilizara el multmetro para medir principalmente voltajes, corrientes y

resistencias. Existen dos tipos de multmetros: multmetros analgicos y multmetros digitales, ver

figura 1.

Figura 1.- instrumentos de medida, analgico y digital

El multmetro analgico, que tambin se lo conoce como Multitester, posee partes elctricas y

mecnicas; mientras que el Multmetro Digital es un instrumento completamente electrnico y es ms

fcil de usa., Ambos aparatos suelen estar adaptados para otras funciones, como medir capacidades

de condensadores, comprobar diodos y transistores, medir temperaturas a travs de una termocupla,

medir frecuencias, etc

Medicin de Voltaje

El multmetro se puede usar como voltmetro; esto es, para medir Voltajes (o diferencias de

potencial) entre dos puntos de un circuito elctrico (la unidad del voltaje es el Voltio (V)).

Los multmetros pueden medir tanto voltajes en circuitos de corriente directa o continua, simbolizada

como DC -, como de corriente alterna, simbolizada como AC ~. Por ello, dependiendo del

tipo de corriente, se debe elegir una de estas dos opciones en el correspondiente selector de



funciones, tambin se debe escoger la escala y colocar las puntas de medicin en los bornes

apropiados.

Para la medida del voltaje en un circuito elctrico se debe conectar el instrumento de medida,

en paralelo con el elemento de circuito (Resistencia), ver figura 2.

Conectarlo preferentemente lo ms cerca posible de la carga

Figura 2. Medida del voltaje en un circuito elctrico

Medicin de corriente.

El multmetro tambin se puede utilizar como ampermetro para medir la corriente en una

rama de un circuito (la unidad de la corriente es el Amperio (A)).

Igual que el voltmetro, el ampermetro puede ser usado para medir corrientes en circuitos de

corriente directa y de corriente alterna; como antes, se debe seleccionar la opcin deseada, escoger la

escala y colocar las puntas de prueba apropiadamente.

Para la medida de la corriente en un circuito elctrico siempre se debe conectar en serie con

el elemento del circuito (resistencia), ver figura 3. Una mala conexin del instrumento de

medida puede conducir a quemar dicho equipo.

Figura 3 Medida de la corriente en un circuito

Mediciones del valor de la resistencia elctrica de un resistor

Otra de las aplicaciones comunes del multmetro es usarlo como ohmimetro; es decir, para

medir la resistencia de un elemento elctrico. La unidad de resistencia es Ohm().

Para medir el valor la resistencia de un resistor se debe conectar el instrumento de medida tal como

se muestra en la figura 4. NUNCA debe conectarse a un circuito con la fuente de energa cuando se

va a medir la resistencia. En general, la resistencia elctrica debe ser aislada del circuito para

medirla.



Figura 4. Medida de la resistencia

Mediciones:

Como las magnitudes a medir estn comprendidas en un rango muy amplio de valores, los

multmetros (voltmetro o ampermetro), poseen un selector que nos permite seleccionar la escala

que mejor se adecu al valor de la magnitud a medir. Esto es, el valor a medir quedar comprendido

entre el cero y un valor mximo, denominado fondo de escala, que debe ser superior al valor a

medir.

Por ejemplo: si se desea medir una intensidad de corriente de 3 A, y el instrumento posee un

selector de escala con rangos entre 0 - 2 A, 0 - 5 A y 0 - 10 A, se seleccionar la escala de 0 - 5 Amp.

Los valores de 2 A, 5 A, y 10 A nos estn indicando el mximo valor que es posible medir en dicha

escala o, su fondo de escala. De igual manera se procede en los voltmetros.

Resistencia interna del multmetro

La resistencia interna de los voltmetros y ampermetros es una cualidad importante que debe

ser tomada en cuenta cuando se mide con estos aparatos. Los valores tpicos de resistencia interna

para el caso del voltmetro son los siguientes:

Multmetro digital: el valor tpico de esta resistencia interna de los multmetros comerciales es de 10

M (M = Mega = 106)

Multmetro digital: Cuando se mide corriente en los multmetros digitales se desarrolla un pequeo

voltaje a travs del aparato debido a su resistencia interna. Este voltaje aunque es bastante pequeo,

en algunos casos puede afectar medidas de alta precisin

Qu debo tener en cuenta cuando me dispongo a medir?

a) La magnitud fsica a medir y la escala de magnitud

b) Si el circuito est alimentado por corriente continua o alterna

c) EL grado de exactitud que requiere la medicin

d) El lugar donde voy a efectuar la medicin

e) La forma en que se deben conectar los instrumentos

La escala de la magnitud a medir se debe preseleccionar de acuerdo a las caractersticas del circuito.

En caso de que no conozca las caractersticas del circuito, deber seleccionar la escala mxima del

instrumento, luego variar la escala hasta conseguir una lectura adecuada en el multimetro. La mala

seleccin de una escala puede conducir al deterioro del equipo.



ERRORES EN LA MEDICION CON MULTIMETROS

MULTIMETROS ANALOGICOS

El error en la medicin con un multimetro analgico viene indicado por el fabricante mediante el ndice

de clase IC del instrumento ( IC = 0.05; 0,1; 0.5; 1.0; 1.5; 2.5; 5.0 (en %))

El error porcentual de medicin es:

Error =

100EscalaxI c

MULTIMETROS DIGITALES

El error en la medicin del multmetros digitales se determina por.

Error = % de la lectura

Donde el % de la lectura esta especificado en el instrumento de medicin con sus respectivas dgitos.

Por ejemplo, en las especificaciones del multmetro digital GOLDSTAR modelo DM333, de 3 dgitos,

la cual transcribimos a continuacin, se lee:

FUNCION RANGO RESOLUCION PRECISION

VOLTAJE DC 300mV 0.1 mV (0.5%)

3.2 V 1 mV

32 V 10 mV (1.2%)

320 V 100 mV

1000 V 1 V

Por lo tanto, si estamos en el rango de 32 V y medimos 19.234 V entonces el error vendr

dado por:

Error = (1.2% de 19.234) V

230,0100

234.192,1

Error V

El error en la medicin,, con una sola cifra significativa, es:

Error = 0.2 V

Con dos cifras significativas, la medida de voltaje con su respectivo error, ser:

V = (19.2 0.2) V



CDIGO DE COLORES PARA LAS RESISTENCIAS DE CARBON

Las resistencias son fabricadas en una gran variedad de formas y tamaos. En las ms grandes, el valor de la resistencia se imprime directamente en el cuerpo de la misma, pero en las ms pequeas no es posible.

Para poder obtener con facilidad el valor de la resistencia / resistor se utiliza el cdigo de colores

Ejemplo: Si un resistor tiene las siguiente bandas de colores:

rojo Amarillo verde oro 2 4 5 +/- 5 %

La resistencia tiene un valor de 2400 000 Ohmios 5 %

III. MATERIALES

Un Multimetro digital

Tres resistores o resistencias

elctricas

Una Batera



IV. CUESTIONARIO PREVIO

1.- Si se requiere medir el voltaje y la corriente en una resistencia de un circuito elctrico, con un multmetro digital, indique

todos los procedimientos para realizar dicha medida.

2.- Si el Voltaje medido en una resistencia, con un multimetro digital es de 2.5V. La medida se realizo en una escala de 20V y la

precisin del multimetro digital es de (1%), determine el error en la medicin.

3.- Qu es resistencia interna en un instrumento de medicin?

4.- Qu cuidados se debe tener en la medicin de la resistencia de un elemento elctrico?

V. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

RECONOCIMIENTO DE LOS INSTRUMENTOS

a) Aprenda el manejo de un instrumento de medicin, reconociendo todas las

caractersticas del instrumento.

b) Anote todas las especificaciones tcnicas del multimetro digital, para las medidas de

voltaje, corriente y resistencia.

MEDICION DE RESISTENCIAS

Mida las resistencias utilizando la funcin adecuada del multimetro y coloque sus

resultados en la tabla 1. Determine los errores de medicin

Indique el valor de las resistencias segn su cdigo de colores y complete la tabla 1

MEDICIN DE TENSIN

Mida el Voltaje de la batera utilizando adecuadamente el multimetro. Registre los datos

en tabla 2. Determine el error en la medida.

Mida el voltaje en el tomacorriente del laboratorio, utilizando adecuadamente el

multimetro. Registre los datos en la tabla 2. Determine el error en la medida.

Antes de proceder con la medicin del voltaje del tomacorriente, asegrese que el

multimetro est en las escalas correctas.

No se olvide de verificar la polaridad de los instrumentos!

NOTA: Una vez que haya terminado de tomar datos de cada esquema apague los

multmetros.



EXPERIMENTO N: FECHA: NOTA:

ALUMNO:

DIA: HORA: GRUPO:

INFORME: INTRUMENTOS DE MEDICIN ELCTRICA

I. ANLISIS DE DATOS

1. RECONOCIMIENTO DE LOS INSTRUMENTOS

Describa todas las caractersticas del multmetro digital :

2. MEDICION DE RESISTENCIAS

TABLA 1:..

Resistencia VALOR MEDIDO CON EL MULTIMETRO RR

)

VALOR SEGN CODIGO DE COLORES RR

)

1

2

3



Clculos para la determinacin del error:

3. MEDICIN DE TENSIN

TABLA 2:.

VOLTIMETRO DIGITAL

Batera

Tomacorriente

Clculos en la determinacin del error:

II. COMPARACIN DE RESULTADOS

1. Compare el valor medido de la RESISTENCIA con el multmetro y con el cdigo de colores (de tabla 1),

comente:



2. Que diferencia fundamental hay en la medicin de voltaje en la batera y en el tomacorriente del laboratorio.

III. CONCLUSIONES.

IV. CUESTIONARIO FINAL

1. Describa todo el procedimiento para medir el voltaje del tomacorriente del laboratorio.

2. Describa todos los procedimientos para medir con el milmetro, el voltaje en una batera de 9 V.

3. Se desea medir una resistencia de 45,000.00 . Describa todo los procedimientos para realizar dicha medicin con el

multimetro digital del laboratorio.

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