DISPOSITIVOS ELECTROMECANICOS

Operación, ventajas y desventajas de los medidores electromecánicos y los electrónicos en la medición de corriente y voltaje de CA y CD.

Conceptos

Amperímetros analógicos de CD.

Los amperímetros electromecánicos industriales y de laboratorio se emplean para medir corrientes desde 1µA hasta varios cientos de amperes.

El movimiento de D’Arsonval se emplea en la mayoría de los amperímetros de C.D. como detector de corriente. Los medidores típicos para banco de laboratorio tienen exactitudes de aproximadamente 1% del valor de la escala completa debido a las inexactitudes del movimiento del medidor. Además de este error, la resistencia de la bobina del medidor introduce una desviación con respecto al comportamiento de un amperímetro ideal. El modelo que se emplea para describir un amperímetro real en términos de circuito equivalente es una resistencia Rm (de igual valor que la resistencia de la bobina y los conductores del medidor) en serie con un amperímetro ideal (que se supone que no tiene resistencia).

Empleando este modelo se puede calcular el error incurrido al introducir un amperímetro en un circuito, o se puede especificar la resistencia máxima permisible que haga que el amperímetro tenga un efecto insignificante en el circuito. Este efecto es semejante al efecto de la carga del voltímetro debido a que la resistencia adicional del medidor origina que fluya una corriente menor que el total en la rama del circuito que se está midiendo.

Tabla de resistencias interna de movimientos de D’Arsonval típicos

50 µA 1000-5000 Ω

500 µA 100-1000 Ω

1 mA 30-120 Ω

10 mA 1-4 Ω

La sensibilidad de un amperímetro indica la corriente mínima necesaria para una desviación de toda la escala. Los medidores con alta sensibilidad dan lecturas muy pequeñas a escala completa. Los medidores comerciales emplean movimientos que tienen sensibilidades tan pequeñas como 1 µA. Sin embargo, 50 mA es el límite máximo que puede manejar los resortes con buena exactitud. Para aumentar las posibilidades de medición de los amperímetros de cd más allá de este límite máximo, se deben emplear los shunts o resistencias en paralelo.

Voltímetros analógicos de CD.

La mayor parte de los voltímetros emplean también el movimiento de D´Arsonval. Este movimiento se puede considerar en sí mismo un voltímetro, si se considera que la corriente que pasa por él, multiplicada por su resistencia interna, origina una determinada caída de voltaje. Por ejemplo, un movimiento con escala máxima de 1 µA y 50Ω tiene una caída de voltaje de 50 mV cuando fluye a 1mA a través de él. Si la escala indica volts en lugar de amperes el voltaje que se puede medir mediante ese instrumento, se agrega una resistencia más en serie a la resistencia propia del medidor. La resistencia adicional (que se llama un multiplicador) limita la corriente que pasa por el circuito del medidor.

Amperímetros y voltímetros analógicos para C.A.

Las señales eléctricas que cambian en amplitud y dirección periódicamente a través del tiempo se miden en los medidores de C.A. Esos medidores pueden responder al valor pico, promedio, o efectivo de las señales periódicas de C.A. que se les apliquen. Esos medidores también se calibran para indicar sus salidas en términos de uno de esos tres valores característicos de señales de C.A. Como resultado, si se deben efectuar mediciones exactas de señales de C.A, se deben seguir las referencias que se dan a continuación. Primero, se debe considerar que valor característico de la onda se busca (promedio, pico o efectivo). A continuación, si es posible, se selecciona un medidor que responda y que este calibrado para indicar su salida en esa característica. Sin embargo, en ese caso probablemente sea más fácil y más exacto observar y medir el valor de la característica deseada de la onda real con un osciloscopio o analizador de espectro y no con el medidor que se tenga a mano. La mayoría de los fabricantes no indican fácilmente cuál es la respuesta de sus medidores. Esto hace que el usuario del medidor lo pruebe para determinar si es un instrumento que responda a los valores promedio, pico, o pico a pico y si la escala del medidor está o no calibrada para valores efectivos de ondas senoidales, entre otras.

Medidores analógicos de aplicación especial.

Medidores de gancho para C.A.

Un amperímetro de gancho es un instrumento de medición de corriente eléctrica que permite medirla sin desconectar nada. Se llaman de gancho porque cuentan con unas tenazas o ganchos que se abren al oprimir una barra lateral con que cuentan y eso permite ensartarlo en el conductor donde se requiere medir la corriente, con seguridad y sin necesidad de desconectar nada. Después de ello solo ves la carátula o display y sabrás con buena precisión cuantos amperes están pasando por el conductor que tiene estas ganchos.

Electrómetros.

Se denomina electrómetro a un electroscopio dotado de una escala. Los electrómetros, al igual que los electroscopios, han caído en desuso debido al desarrollo de instrumentos electrónicos de precisión.

Uno de los modelos de electrómetro

...