LABORATORIO 1

ACTIVIDAD 10. TRABAJO COLABORATIVO 2

INSTRUMENTACION Y MEDICIONES

PRESENTADO POR

OSWALDO DE JESUS PEÑA HERNANDEZ

COD: 13723784

201455_4

PRESENTADO A:

ING ANDRES SAULO

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD

ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS DE TECNOLOGIA E INGENIERIA

PROGRAMA DE INGENIERIA ELECTRONICA

CEAD (UDR) BARRANCABERMEJA

MAYO 15 DE 2013

INTRODUCCION

La importancia de los instrumentos de medida como el galvanómetro mediante el uso de ellos se mide e indican magnitudes eléctricas, como corriente, carga, potencial y energía, o las características eléctricas de los circuitos, como la resistencia, la capacidad, la capacitancia y la inductancia. Además que permiten localizar las causas de una operación defectuosa en aparato eléctrico en los cuales, como es bien sabido, no es posible apreciar su funcionamiento en una forma visual, como en el caso de un aparato mecánico.Aparato para medir la intensidad y el sentido de una corriente eléctrica. Permite medir el paso de pequeñas corrientes eléctricas en un circuito. Su funcionamiento está basado en fenómenos magnéticos.

Actualmente, los galvanómetros utilizados son del tipo D’Arsonval de cuadro móvil formado por un conjunto de espiras que pueden girar alrededor de un eje. El aparato posee una aguja indicadora, que está unida por un resorte a ese eje de rotación.

OBJETIVOS

1. Conocer funcionamiento de diferentes puentes de medición y sus aplicaciones

2. Implementar unos diferentes puentes de medición, conocer sus características prácticas.

3. Analizar las desviaciones de los resultados de las mediciones.

REALIZACIÓN DE LA PRÁCTICA

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

2. Diseñe un voltímetro de cd multirrango empleando un galvanómetro de D’Arsonval son escalas de medición de voltaje: 0-10Vdc; 0-20Vdc; 0-50Vdc.

1. Diseñe un ohmímetro empleando galvanómetro de D’Arsonval, realice la medición de resistencias de 1KΩ, 3.3KΩ, 6.8KΩ, 10KΩ; compare los resultados de la medición con el valor obtenido al medirse con multímetro digital y con el código de colores.

DESARROLLO

MATERIALES A UTILIZAR EN LA PRÁCTICA.

Galvanómetro de d’arsonval

Fuente de poder

Protoboard

Resistencias varias

Multímetro digital

Proteus isis Y Crocclip

Cable extensión

1.

Un galvanómetro es una herramienta que se usa para detectar y medir la corriente eléctrica. Se trata de un transductor analógico electromecánico que produce una deformación de rotación en una aguja o puntero en respuesta a la corriente eléctrica que fluye a través de su bobina. Este término se ha ampliado para incluir los usos del mismo dispositivo en equipos de grabación, posicionamiento y servomecanismos.

Es capaz de detectar la presencia de pequeñas corrientes en un circuito cerrado, y puede ser adaptado, mediante su calibración, para medir su magnitud. Su principio de operación (bobina móvil e imán fijo) se conoce como mecanismo de D'Arsonval, en honor al científico que lo desarrolló. Este consiste en una bobina normalmente rectangular, por la cuál circula la corriente que se quiere medir, esta bobina está suspendida dentro del campo magnético asociado a un imán permanente, según su eje vertical, de forma tal que el ángulo de giro de dicha bobina es proporcional a la corriente que la atraviesa. La inmensa mayoría de los instrumentos indicadores de aguja empleados en instrumentos analógicos, se basan en el principio de operación explicado, utilizándose una bobina suspendida dentro del campo asociado a un imán permanente. Los métodos de suspensión empleados varían, lo cuál determina la sensibilidad del instrumento, así cuando la suspensión se logra mediante una cinta metálica tensa, puede obtenerse deflexión a plena escala con solo 2 μA, pero el instrumento resulta extremadamente frágil, mientras que el sistema de "joyas y pivotes", semejante al empleado en relojería, permite obtener un instrumento más robusto pero menos sensible que el anterior, en los cuales, típicamente se obtiene deflexión a plena escala, con 50 μA.

Origen

La desviación de las agujas de una brújula magnética mediante la corriente en un alambre fue descrita por primera vez por Hans Oersted en 1820. Los primeros galvanómetros fueron descritos por Johann Schweigger en la Universidad de Halle el 16 de septiembre de ese año. El físico francés, André-Marie Ampère también contribuyó a su desarrollo. Los primeros diseños aumentaron el efecto del campo magnético debido a la corriente mediante el uso de múltiples vueltas de alambre; estos instrumentos fueron denominados "multiplicadores" debido a esta característica de diseño común. El término "galvanómetro", de uso común desde 1836, se deriva del apellido del investigador italiano, Luigi Galvani, quien descubrió que la corriente eléctrica podía hacer mover la pata de una rana.

Originalmente, los galvanómetros se basaron en el campo magnético terrestre para proporcionar la fuerza para restablecer la aguja de la brújula; estos se denominaron galvanómetros "tangentes" y debían ser orientados, según el campo magnético terrestre, antes de su uso. Más tarde, los instrumentos del tipo "estático" usaron imanes en oposición, lo que los hizo independientes del campo magnético de la Tierra y podían funcionar en cualquier orientación. La forma más sensible, el galvanómetro de Thompson o de espejo, fue inventado por William Thomson (Lord Kelvin). En lugar de tener una aguja, utilizaba diminutos imanes unidos a un pequeño espejo ligero, suspendido por un hilo. Se basaba en la desviación de un haz de luz muy magnificado debido, a corrientes pequeñas. Alternativamente, la deflexión de los imanes suspendidos se podía observar directamente a través de un microscopio.

La capacidad de medir cuantitativamente el voltaje y la corriente en los galvanómetros permitió al físico Georg Ohm formular la Ley de Ohm, que establece que el voltaje a través de un conductor es directamente proporcional a la corriente que pasa a través de él.

El primer galvanómetro de iman móvil tenía la desventaja de ser afectado por cualquier imán u objeto de hierro colocado en su cercanía, y la desviación de su aguja no era proporcionalmente lineal a la corriente. En 1882, Jacques-Arsène d'Arsonval desarrolló un dispositivo con un imán estático permanente y una bobina de alambre en movimiento, suspendida por resortes en espiral. El campo magnético concentrado y la delicada suspensión hacían de éste un instrumento sensible que podía ser montado en cualquier posición. En 1888, Edward Weston desarrolló una forma comercial de este instrumento, que se convirtió en un componente estándar en los equipos eléctricos. Este diseño es casi universalmente utilizado en medidores de veleta móvil actualmente

Componentes del galvanómetro

• 1 Imán permanente o imán temporal

• 2 Bobina móvil

• 3 Aguja indicadora

• 4 Escala en unidades según tipos de lecturas

• 5 Pivotes

• 6 Cojinetes

• 7 Resortes

• 8 Pernos de retención

• 9 Tornillo de ajuste cero.

• 10 Mecanismo de amortiguamiento

Tipos de galvanómetros

Según el mecanismo interno, los galvanómetros pueden ser de imán móvil o de cuadro móvil.

FUNCIONAMIENTO

La operación de este dispositivo se basa en la interacción de una corriente eléctrica DC yun campo magnético fijo. Los elementos básicos son:

• Una bobina móvil, a través de la cual circula la corriente DC.

• Un imán, que produce el campo magnético fijo.

• Un resorte, cuya función es servir de mecanismo equilibrado de la rotación de la bobina.

• Una aguja indicadora sujeta a la bobina móvil y una escala graduada mediante las cuales podemos realizar la lectura.

La bobina móvil se encuentra en el campo magnético fijo producido por el imán permanente. En términos generales podemos explicar el funcionamiento del galvanómetro de la siguiente forma: Al circular la corriente I a través de la bobina, se produce un campo magnético que interacciona con el producido por el imán permanente, originando una fuerza F, la cual da lugar a un torque que hace girar la bobina en un sentido determinado. El movimiento dela bobina está compensado por el resorte. La constante de dicho resorte determina el ángulo girado de la bobina para una corriente dada. Una vez definidas la magnitud del campo magnético B, la constante del resorte y la disposición

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