INSTITUTO TECNOLÓGICO DE COSTA RICA II SEMESTRE 2006 ESCUELA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE COSTA RICA
II SEMESTRE 2006
ESCUELA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA
EL2107 LABORATORIO DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS EN CORRIENTE CONTINUA
Profesor: Ing. Marvin Hernández C.
LABORATORIO 1:
INTRUMENTOS DE MEDICIÓN DE MAGNITUDES ELÉCTRICAS.
1 OBJETIVOS
1.1 Conocer e interpretar la simbología de los instrumentos de medición de voltaje,
corriente y resistencia.
1.2 Conocer y aplicar las técnicas adecuadas para la medición de voltaje, corriente
y resistencia.
1.3 Manejar adecuadamente los instrumentos de medición de magnitudes
eléctricas estudiados.
1.4 Determinar fuentes de error en las mediciones de voltaje, corriente y
resistencia.
2
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
CUESTIONARIO INTRODUCTORIO:
Cuando va a medir una tensión desconocida. ¿Qué rango o escala debe
seleccionar de primero? Justifique.
Si el valor de tensión que se mide excede el rango. ¿Qué debe hacer?
Justifique.
¿Qué tipo de error se introduce en una lectura cuando ésta NO se realiza
perpendicularmente con la carátula del instrumento de aguja?
Describa los siguientes términos con respecto al valor de una magnitud leída
de un instrumento de medición: ERROR, ERROR ABSOLUTO, ERROR
RELATIVO.
Explique qué son ERRORES SUBJETIVOS y ERRORES OBJETIVOS. Indique
al menos un ejemplo en cada caso.
Explique qué es ERROR A ESCALA MAXIMA.
¿Qué indica el parámetro de exactitud (accuracy) de un instrumento de
medición digital?
Investigue y describa los siguientes términos y conceptos relativos a los
instrumentos de medición.
a) Medir
l) Margen de medición
b) Magnitud de medición
m) Margen de indicación
c) Métodos de medición
n) Sensibilidad
d) Valor de la medición
o) Umbral de medición
e) Instrumento o equipo de
p) Punto cero mecánico
medición
q) Punto cero de escala
f) Medición Analógica
r) Consumo propio de instrumento
g) Mediciones Digitales
s) Capacidad de carga de
h) Límites de error. Tipos de error
instrumento
i) Precisión
t) Capacidad de sobrecarga
j) Valores nominales
instantánea
k) Clase
u) Valores de prueba
Investigue y realice una descripción detallada, con respecto a los métodos
de medición, sobre lo siguiente:
a) Elección del instrumento de medida. (Tome en cuenta exactitud y
precisión).
1
b) Mencione los procedimientos por seguir para realizar mediciones con
exactitud, utilizando instrumentos de medición.
c) Métodos de medición de tensión y de corriente.
d) Principio y funcionamiento de voltímetros y amperímetros de bobina
móvil.
e) Principio y funcionamiento de voltímetros y amperímetros de hierro
móvil.
2.10 Las resistencias de carbón están marcadas con 4 franjas de colores
mediante las cuales el fabricante especifica su valor y porcentaje de
tolerancia del componente. Investigue como se emplea dicho código.
3
EQUIPO
Multímetros: 1 analógico y 1 digital.
Fuente de tensión c.d. ajustable con indicadores digitales
Cables de conexión
Resistencias de 10 , 100, 330 , 470  , 5 K y 10 K.
1 placa universal.
1 potenciómetro.
4
CIRCUITOS DE MEDICION
+
+
Fuente
+
-

R
V
-
-
Figura 4.2 Circuito de Medición 2
Figura 4.1 Circuito de Medición 1
A
+
I1
-
A
+
I2
-
10v
5 K
10 K
Figura 4.3 Circuito de Medición 3
2
5
PROCEDIMIENTO
Primera Parte.
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
Uso del multímetro analógico: Copie la simbología y las escalas del
instrumento. Dibuje la carátula y los selectores de escala.
Uso del multímetro digital: Copie escalas del instrumento.
Uso del amperímetro SEW. Copie la simbología y las escalas del
instrumento. Dibuje la carátula y los selectores de escala.
Uso del voltímetro SEW. Copie la simbología y las escalas del
instrumento.
Explique el significado de cada uno de los símbolos encontrados
Segunda Parte
5.6
Recuerde siempre seleccionar la escala de CD de mayor rango en cada
uno de los instrumentos iniciar las mediciones.
5.7
Ajuste los valores indicados en la Tabla 5.1 en la fuente de tensión
ayudándose con la pantalla indicadora. Mida separadamente con cada
uno de los instrumentos los valores de tensión en cada caso, utilice el
circuito de medición en la Figura 4.1 como guía. Anote en la Tabla 5.1 la
escala utilizada, los valores obtenidos y el porcentaje de error.
Tabla 5.1 Comparación de valores de voltaje determinados con los multímetros.
Valor Teórico
(V)
1.0
Escala
Analógico
Digital
Lectura
Analógico
Digital
% error
5.0
8.3
13.4
19.6
5.8
Ajuste 10V en la fuente de tensión ayudándose con la pantalla indicadora.
Mida la tensión utilizando el multímetro analógico. Observe la aguja desde
la izquierda y realice nuevamente la lectura. Observe la aguja desde la
derecha y repita la lectura. Anote todos los valores obtenidos.
5.9
Ajuste 0.7V en la fuente de tensión. Obtenga la lectura indicada por el
multímetro digital. Utilice la escala de 20V y obtenga nuevamente la
lectura. NO VARÍE LA TENSIÓN DE LA FUENTE. Anote los valores
obtenidos.
5.10 Mida las resistencias utilizando el multímetro digital y el analógico, anote
en la Tabla 5.2 los valores obtenidos, los valores reales de las
3
resistencias y el porcentaje de error. Utilice el circuito de medición en la
Figura 4.2 como guía.
Tabla 5.2 Comparación de valores de resistencia determinados con los multímetros
Valor teórico ()
M. Digital ()
M. Analógico ()
% error
5.11 Haga un dibujo del potenciómetro. Identifique sus tres terminales con las
letras A, B, C.
5.12 Dibuje el símbolo del potenciómetro. Indique con las letras A, B, C a cual
terminal, según su dibujo, corresponde cada parte. Identifique con
claridad el cursor del potenciómetro.
5.13 Mida la resistencia del potenciómetro entre sus extremos.
5.14 Mida la resistencia desde el cursor hasta cada uno de los extremos del
potenciómetro para diferentes posiciones. Anote sus valores en una tabla.
5.15 Arme el circuito de medición en la Figura 4.3. Conecte correctamente los
amperímetros verificando que la polaridad sea correcta.
5.16 Ajuste el voltaje de la fuente de alimentación CD a 10 V.
5.17 Cambie la escala seleccionada en cada amperímetro hasta que pueda
realizar la lectura de la corriente. Use la menor escala posible sin exceder
la corriente máxima de esta.
5.18 Mida las corrientes del circuito y anote sus valores en la Tabla 5.3.
Calcule el valor teórico de la corriente utilizando el valor de tensión de la
fuente y la resistencia teórica
Tabla 5.3 Medición de corrientes del circuito de medición 3
Nombre de la
corriente
I1
Valor Teórico (A)
Escala empleada
Valor
experimental
% error
I2
4
6
EVALUACIÓN
6.1
¿Cuál escala debe elegirse para medir un voltaje o corriente
desconocidos? Comente sobre el error producido al aumentar el valor
máximo de la escala para un mismo valor de voltaje.
6.2
¿Por qué en la medición de voltaje el multímetro debe conectarse en
paralelo con el elemento de interés?
6.3
¿Por qué en la medición de corriente el multímetro debe conectarse en
serie con el elemento de interés?
6.4
Comente sobre el error de paralaje. ¿Cómo afectó las mediciones
realizadas? Compare los valores obtenidos con el error de paralaje y la
medición sin error de paralaje.
6.5
Compare las mediciones realizadas con los valores teóricos y comente las
posibles fuentes de error. Comente sobre la exactitud de los multímetros
utilizados.
6.6
¿Cómo funciona un potenciómetro? Explique.
6.7
Calcule la suma de los valores de las resistencias medidas desde el
cursor hasta cada extremo del potenciómetro (punto 9 del procedimiento)
y compare esos valores con el valor de la resistencia medida entre los
extremos del potenciómetro (punto 8 del procedimiento).
MHC/II-2006
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