Mediciones electricas

Unidad 1

Introducción a la metrología

1. -. Concepto de medición y medida.

1. Concepto de medición.
2. Medir.
3. Pasos para medición.

1. El diseño de un dispositivo eficiente de medición.
2. El manejo inteligente del aparato de medición.
3. El registro de los datos de un modo claro y completo.
4. El cálculo de exactitud de las mediciones y las magnitudes de errores implícitos.
5. La preparación de un informe que describa a la medición y los resultados para aquellos que puedan interesarse en su empleo.

1.2-. Sistemas de unidades.

1.1.2-. S.I

1.3-. Error, exactitud y precisión.

Error: la desviación del valor verdadero contra el valor real.

1.3.2-. Exactitud; Especifica la diferencia entre el valor real y el valor verdadero.

1.3.3-. Precisión; Especifica la repetitividad de un conjunto de lecturas, hechas cada una de ellas en forma independiente con el mismo instrumento.

1.3.3.1-. Conformidad.

1.3.3.2-. Numero de cifras significativas.

 1.3.4-. Tipos de errores.

1.3.4.1-. Error humano (paralelaje).

1.3.4.2-. Error sistemático.

1.3.4.3-. Error al azar; aquellos debido a causas que no se pueden establecer directamente, debido a variaciones en el azar en el parámetro o el sistema de medición.

1.3.5-. Evaluación estadística de datos.

1.3.5.1-. Valor promedio; el valor más probable de una cantidad se encuentra mediante el promedio aritmético o media aritmética del conjunto de las mediciones que se hicieron.

1.3.5.2-. Desviación del valor promedio; la desviación de cada medición puede ser + o -.

1.3.5.3-. Valor promedio de las desviaciones; este valor indica la deviación de la medición, si la desviación es alta.

1.3.5.4-. Desviación estándar y varianza; la desviación estándar promedio de un conjunto de mediciones en solo uno de los métodos para determinar la dispersión de un conjunto de lecturas.

[pic 1]

d1 ,d2…dn= desviación con respecto al valor promedio.

n-1= número de mediciones menos 1

1.3.5.5-.Error probable; representa el número total de observaciones, el área bajo la curva entre “+R “y “-R” representa los casos que difiere de la medida en más de una desviación estándar, la integración del área bajo la curva entre los limites (+,-) la desviación estándar da el número total de casos dentro de este límite.

1.4-. Sensibilidad.

1.5-. Forma de onda.

1.5.1-. Tipos de corriente eléctrica.

1.5.1.2-. Corriente alterna y corriente directa.

Corriente directa: voltaje constante, onda continua.

[pic 2]

Corriente alterna: ciclos y frecuencia.

[pic 3]

1.5.1.3-. Diferentes tipos de onda;

Ondas sonoras, magnéticas,  luminosas.

[pic 4]

1.1.6-. Frecuencia, periodo y amplitud;

Frecuencia: número de ciclos por segundo. Hz, Faradios.

Periodo: (T) Rango entre repeticiones sucesivas de una forma de onda periódica.

1.6.3-. Amplitud.

[pic 5]

1.6.3.1-. Ciclo.

1.6.3.2-. Valor instantáneo.

Amplitud: máximo valor del voltaje, puede ser positivo o negativo.

Valor pico a pico

Valor instantáneo: valor dependiendo cualquier punto de tiempo.

1.7-. Valor promedio y valor eficaz de señales periódicas.

1.7.1-. Valor promedio: en una onda de corriente que varía a lo largo de un periodo (+) es el valor que tendría una corriente directa si suministrara una cantidad igual de carga en el mismo periodo (+).

[pic 6]

Ondas conoidales

[pic 7]

Donde t es la longitud del periodo de la curva f(t).

1.7.2-. Valor eficaz RMS (Root Mean Square) este se relaciona con la capacidad de suministro de energía para calcular el valor RMS, se eleva primero al cuadrado la magnitud de la onda en cada instante, se calcula el valor promedio de las magnitudes elevadas al cuadrado y por último se calcula la raíz de este valor promedio para obtener el resultado.

[pic 8]

[pic 9]

El valor de las ondas conoidales es:

[pic 10]

Caídas de tensión

Voltaje en serie es diferente y se suma.

Voltaje en un circuito paralelo va a ser el mismo. La corriente diferente.

La corriente en un circuito serie es la misma.

Amperímetro: sirve para medir la corriente y este deberá colocarse en serie con el elemento a medir. Debe abrirse el circuito y debe conectarse con el circuito en serie.

Voltímetro: Deberá conectarse en paralelo con el elemento a medir. Voltaje en paralelo es el mismo, en serie es diferente.

[pic 11]

Unidad 2

Patrones de medición

2.1-. Definición de los patrones de medición.

2.3-. Patrones para unidades eléctricas.

Unidad 3

Instrumentos básicos de mediciones.

3.1-. Clasificación de los instrumentos de medición analógicos y su construcción.

3.1.1-. Introducción.

3.1.2-. Amperímetro.

3.1.2.1-. Amperímetro Analógico de C.D.

3.1.2.1.1-. Resistencia Shunt o resistencia en paralelo.

[pic 12] [pic 13]

Resistencia interna de movimiento de D`Arsonval.

3.1.3-. Voltímetro.

[pic 14]

3.1.3.1-. Voltímetro Analógico de C.D.

3.1.3.1.1-. Resistencia multiplicadora.

3.1.3.2-.Voltimetro analógico de C.A.

Estos medidores pueden responder al valor pico, promedio o efectivo de las señales periódicas de corriente, por lo tanto se debe calibrar para los 3 valores antes mencionados. Se debe tomar en cuenta lo siguiente:

1. Considerar que valor se busca (Promedio, pico o efectivo).
2. Seleccionar un medidor que responda y que este calibrado (osciloscopio o analizador de espectros).
3. Es difícil que el medidor indique que tipo de característica mide, por lo tanto se debe hacer cálculos para saber a qué característica corresponde.[pic 15]

Existen tres tipos de rectificadores

• Rectificador de media onda
• Rectificador de onda completa
• Rectificador de picos

3.2.3.1-. Rectificador de media onda.

[pic 16]

3.1.3.2.2-. Rectificador de inda completa

[pic 17]

3.1.3.2.2-. Rectificador de onda completa

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