Instrumentacion Y Mediciones

CURSO INSTRUMENTACION Y MEDICIONES

TRABAJO COLABORATIVO 1

TRABAJO PRERSENTADO A:

ING. SAULO ANDRES GOMEZ HERNANDEZ

GRUPO 201455_9

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD

OCTUBRE DE 2008

INTRODUCCION

Por motivo de conveniencia, teniendo en cuenta nuestro tiempo y la distancia, optamos por realizar este trabajo colaborativo entre Luis Carlos Rojas H. (Grupo 201455_7) y Luis Javier López N. (201455_9) teniendo en cuenta que somos compañeros de trabajo y de universidad, en la ciudad de Sogamoso, esperamos no se presente ningún tipo de inconveniente, ya que ninguno de nuestros compañeros de los grupos asignados se hicieron presentes.

Se contempla dentro del curso académico de Instrumentación y Mediciones una serie de actividades que buscan entrenar al estudiante en los temas relacionados con la implementación de aparatos de medias para tomar datos y con base a ellos ejecutar acciones preventivas, correctivas y de proceso.

Es importante hacer que el estudiante conozca el funcionamiento de los diferentes aparatos de medida. En este trabajo se realizaran actividades teórico practicas las cuales tienen como fin realizar los cálculos, el montaje y la comprobación de funcionamiento de los instrumentos básicos de medida utilizados comúnmente en la electricidad, la electrónica y en este caso en la instrumentación, estos instrumentos son: El Amperímetro, el Voltímetro y el Ohmetro.

Para desarrollar este trabajo partiremos de la utilización del Galvanómetro de D’Arsonval, el cual es un indicador de aguja.

OBJETIVOS

1. Conocer funcionamiento del Galvanómetro de D’Arsonval

2. Implementar un amperímetro, voltímetro y ohmiómetro empleando galvanómetro de D’Arsonval.

3. Realizar todos los cálculos teóricos de los diseños del voltímetro, Amperímetro y Ohmetro.

4. Familiarizarse con elementos de laboratorio como son: Fuente de voltaje, multimetro, protoboard.

5. Familiarizarse con el conexionado de prueba en el protoboard.

MARCO TEORICO.

El Galvanómetro de D’Ársonval

Es un instrumento de bobina móvil el cual funciona con base en el efecto electromagnético F=NBiL. En su forma más sencilla, el medidor de bobina móvil consta de una bobina de alambre muy fino devanado sobre marco de aluminio ligero. Un imán permanente rodea a la bobina y el marco de aluminio está montado sobre pivotes que posibilitan que gire libremente, junto con la bobina, entre los polos del imán permanente. Cuando hay corriente en la bobina, ésta se magnetiza y su polaridad es tal que el campo del imán permanente la repele. Esto hace que el marco de la bobina gire sobre el pivote y cuánto lo haga depende de la cantidad de corriente que circule por la bobina. Así, al calibrar la aguja sobre el marco de la bobina y referirla a una escala calibrada en unidades de corriente, puede medirse la cantidad de corriente que circula a través del instrumento.

El galvanómetro utilizado para el desarrollo de esta actividad se obtuvo del voltímetro de una multi-toma, al cual se le retiraron una resistencia y un rectificador que tenia conectado a uno de sus extremos, para así utilizar solamente el galvanómetro como tal.

Derivación de Ayrton

La derivación universal de Ayrton elimina las posibilidades de tener el medidor sin ninguna derivación en el circuito. Esta ventaja se obtiene a expensas de llegar a tener una resistencia total del medidor ligeramente mayor. La derivación de Ayrton da una excelente oportunidad para aplicar la teoría de los circuitos básicos a circuito práctico.

Como este galvanómetro es de combate se hace necesario averiguar sus características internas de trabajo, para lo cual vamos a medir su resistencia interna con un Ohmetro y luego lo conectaremos a una fuente de voltaje para sacar los demás datos.

Resistencia interna medida = 266

Al conectar el galvanómetro como indica la figura

Se obtuvieron los siguientes valores medidos:

R1 = 500

R2 = 500

I = 3.89 mA

Al realizar los cálculos matemáticos encontramos:

Al comparar la corriente de máxima deflexión en el Galvanómetro, tanto medida como teórica podemos darnos cuenta que coincide; por tal motivo podemos asumir que las características internas del Galvanómetro son:

REALIZACIÓN DE LA PRÁCTICA

1.1 Diseñar e implementar un amperímetro de corriente directa con derivación de Ayrton, para escalas de corriente de 10 mA. 100 mA, 1 A. Empleando un galvanómetro de D’Arsonval.

- Cálculos para el Miliamperímetro hasta 10 mA.

Para implementar los otros dos aparatos partiremos de estos valores, teniendo en cuenta que la resistencia de 170 la tendremos que dividir para tal fin.

- Cálculos para el Miliamperímetro hasta 100 mA.

Para este miliamperímetro utilizaremos la formula del divisor de corriente.

Debido a que las escalas pedidas para el amperímetro aumentan en múltiplos de 10 y teniendo en cuenta que la resistencia es inversamente proporcional a la corriente, entonces:

Donde = 17

- Cálculos para el Amperímetro hasta 1 A.

Entonces:

Donde = 1,7

A continuación se presentan los esquemas del conexionado para hacer las pruebas del circuito.

TABLA DE VALORES

Escala I circuito

medida I circuito

calculada I indicador

medida I indicador

Calculada

0-10 mA 9.5mA 10mA 3.75mA 3.9mA

0-100mA 93.9mA 100mA 3.68mA 3.9mA

0-1000mA 938mA 1000mA 3.66mA 3.9mA

Según la anterior tabla podemos ver que

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