INSTRUMENTACIÓN ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICALABORATORIO #1

CONCEPTOS BÁSICOS: MEDIDORES ANALÓGICOS Y DIGITALES

ALVARO VANEGAS BELLO CARLOS MEZA AGRESOTH

DANIELA TORRES BALLESTAS MIGUEL JIMENEZ PEREZ

LUIS PEREZ MORENO

VICTOR GARRIDO AREVALO

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE BOLIVARCARTAGENA DE INDIAS

08-04-2016

INTRODUCCIÓN

Hay muchos métodos e instrumentos diferentes que se emplean para medir la corriente y el voltaje. Las mediciones de voltaje se efectúan con dispositivos tan variados como voltímetros electromecánicos, voltímetros digitales, osciloscopios y potenciómetros.

Los medidores que determinan el voltaje y/o la corriente se pueden agrupar en dos clases generales: medidores analógicos y medidores digitales.

En un medidor analógico la posición de la aguja indicadora a lo largo de la escala del instrumento muestra el valor de la cantidad medida. Los medidores considerados, contando con sus principios de operación y prestaciones típicas, son el medidor de bobina móvil, el multímetro de hierro móvil, el medidor térmico o de hilo dilatable, el termopar, el medidor electrostático y el electrodinamómetro.

Los medidores digitales dan lecturas en forma de dígitos, es decir, un número, en lugar de darla en función de la posición de un indicador a lo largo de una escala. Las ventajas de este método son la reducción en el error de lectura humana, más rapidez en la lectura del valor, y no hay errores de paralaje. Debido a que la mayoría de las cantidades a medir son analógicas en la naturaleza, se necesita convertirlas a señales digitales antes de representarse en el instrumento. Por tanto, se integra normalmente un convertidor analógico/digital (A/D) como parte del instrumento.

OBJETIVO

MARCO TEÓRICO

Los métodos para medir corrientes emplean los instrumentos llamados amperímetros. Algunos amperímetros funcionan sensando realmente la corriente, mientras que otros la determinan indirectamente a partir de una variable asociada como lo es el voltaje, el campo magnético o el calor.

Un amperímetro siempre se conecta en serie con una rama del circuito y mide la corriente que pasa a través de él. Un amperímetro ideal sería capaz de efectuar la medición sin cambiar o perturbar la corriente en la rama. (Esta medición sin perturbaciones sería posible si el medidor pareciera como un cortocircuito con respecto al flujo de corriente). Sin embargo, los amperímetros reales poseen siempre algo de resistencia interna y hacen que la corriente en la rama cambie debido a la inserción del medidor. En forma inversa, un voltímetro se conecta en paralelo con los elementos que se miden. Mide la diferencia de potencial (voltaje) entre los puntos en los cuales se conecta. Al igual que el amperímetro ideal, el voltímetro ideal no debería hacer cambiar la corriente y el voltaje en el circuito que se está midiendo. Esta medición ideal del voltaje solo se puede alcanzar si el voltímetro no toma corriente alguna del circuito de prueba. (Debería parecer un circuito abierto entre los dos puntos a los cuales se conecta). Sin embargo, la mayoría de los voltímetros reales trabajan tomando una corriente pequeña, pero finita y por lo mismo también perturban el circuito de prueba hasta cierto grado. Más adelante se describirá la magnitud de los errores de medición originados por los tales aspectos no ideales de los medidores reales.

El medidor electrónico digital (DVM para voltímetro digital o DMM para multímetro digital) indica la cantidad que se está midiendo en un pantalla numérica en lugar de la aguja y la escala que se emplea en los medidores analógicos. La lectura numérica le da a los medidores electrónicos digitales ventajas sobre los instrumentos analógicos en muchas aplicaciones:

Las exactitudes de los voltímetros electrónicos digitales son mucho mayores que las de los medidores analógicos. Por ejemplo, la mejor exactitud de los medidores analógicos es de aproximadamente 0.5 por ciento mientras que la exactitud de los voltímetros digitales puede ser de 0.05 por ciento o mejor.

Para cada lectura hecha con DVM se proporciona un numero definido. Esto significa que dos observadores cualquiera siempre verán el mismo valor. Como resultado de ello, se eliminan errores humanos como el paralaje o equivocaciones en la lectura.

La lectura numérica aumenta la velocidad de captación del resultado y hace menos tediosa la tarea e tomar las mediciones. Esto puede ser una consideración importante en situaciones donde se deben hacer un gran número de lecturas.

La repetibilidad (precisión) de los voltímetros digitales es mayor cuando se aumenta el numero de dígitos desplegados. El voltímetro digital también puede contener un

control de rango automático y polaridad automáticos que lo protejan contra sobrecargas o polaridad invertida.

La salida del voltímetro digital se puede alimentar directamente a registradores (impresoras o perforadores de cinta) donde se haga un registro permanente de las lecturas. Esos datos registrados están en forma adecuada para ser procesados mediante computadoras digitales. Con la llegada de los circuitos integrados, se ha reducido el costo de los voltímetros digitales hasta el punto en que algunos modelos sencillos tienen hoy precios competitivos con los medidores electrónicos analógicos convencionales.

Criterios funcionales

Los criterios implicados en las prestaciones de un medidor son la escala, la linealidad y la precisión. Cuando un medidor es utilizado para la medida de corriente o tensión alternas, es también necesario considerar no sólo el margen de frecuencias que puede utilizarse en el medidor, sino el aspecto de la señal alterna que quiere comprobarse. Con la corriente alterna, las lecturas de la escala del medidor pueden estar en función de la corriente eficaz, la corriente media o el valor del pico de corriente.

El valor eficaz de la corriente es la corriente continua que daría la misma disipación de potencia en una resistencia.

- MULTIMETRO DIGITAL (VOM)

El multímetro digital es un instrumento electrónico de medición que generalmente calcula voltaje, resistencia y corriente, aunque dependiendo del modelo de multímetro puede medir otras magnitudes como capacitancia y temperatura. Gracias al multímetro podemos comprobar el correcto funcionamiento de los componentes y circuitos electrónicos.

PARTES Y FUNCIONES DE UN MULTÍMETRO DIGITAL.

Partes esquema multímetro digital

1.- Power: Botón de apagado-encendido.

2.- Display: Pantalla de cristal líquido en donde se muestran los resultados de las mediciones.

3.- Llave selectora del tipo y rango de medición: Esta llave nos sirve para seleccionar el tipo de magnitud a medir y el rango de la medición.

4.- Rangos y tipos de medición: Los números y símbolos que rodean la llave selectora indican el tipo y rango que se puede escoger. En la imagen anterior podemos apreciar los diferentes

tipos de posibles mediciones de magnitudes como el voltaje directo y alterno, la corriente directa y alterna, la resistencia, la capacitancia, la frecuencia, prueba de diodos y continuidad.

5.- Cables rojo y negro con punta: El cable negro siempre se conecta al borne o jack negro, mientras que el cable rojo se conecta al jack adecuado según la magnitud que se quiera medir.

FORMA EN QUE SE CONECTAN LOS CABLES AL MULTIMETRO.

6.- Borne de conexión o jack negativo: Aquí siempre se conecta el cable negro con punta.

7.- Borne de conexión o jack para el cable rojo con punta para mediciones de voltaje (V), resistencia ( ) y frecuencia (Hz). Ω

8.- Borne de conexión o jack para el cable rojo con punta para medición de miliamperios (mA).

9.- Borne de conexión o jack para el cable rojo con punta para medición de amperios (A).

10.- Zócalo de conexión para medir capacitares o condensadores.

11.- Zócalo de conexión para medir temperatura.

UTILIZANDO EL MULTÍMETRO DIGITAL.

Medir resistencia multímetro digital

Midiendo resistencia: Medir una resistencia es un procedimiento sencillo, lo primero que hacemos es conectar los cables en los jacks correctos, luego movemos la llave selectora al símbolo y escogemos el rango adecuado de acuerdo a la resistencia proporcionada por elΩ resistor, si no lo sabemos, escogemos el rango más alto y lo disminuimos poco a poco hasta llegar a un cantidad diferente de uno (el uno indica que el rango es muy pequeño para medir esa resistencia) y con el mayor número de decimales, tocamos los extremos del resistor con las puntas roja y negra y finalmente multiplicamos la cantidad por el valor del rango.

Medir voltaje multímetro digital

Midiendo voltaje (voltaje continuo o directo): Lo primero que debemos hacer es colocar la punta del cable rojo en el electrodo positivo y el negro en el negativo, el resultado aparece en la pantalla del multímetro.

Medir capacitancia y corriente multímetro digital

Midiendo capacitancia y corriente: Al medir un capacitor o condensador, este debe estar descargado ya que almacena energía, y se debe tener cuidado al medir corriente. Aún no he medido ninguna de estas magnitudes, así que cuando lo haga les explicare como hacerlo.

MATERIALES

- Resistencias- Reóstatos- Multímetro digital- Multímetro analógico- Fuente DC

PROCEDIMIENTO Y ANALISIS DE RESULTADOS

CONCLUSIONES

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

- http://www.circuitoselectronicos.org/2007/11/el-multmetro-digital-tester-digital-o_10.html

- Guía para mediciones electrónicas y prácticas de laboratorio- Mediciones y pruebas eléctricas y electrónicas