Aparatos de medida

OBJETIVOS:

Llegar a dominar correctamente la utilización de cada uno de los aparatos del laboratorio.

CONOCIMIENTOS PREVIOS:

EL POLÍMETRO:

El polímetro sirve para medir tensiones alternas y continuas, corrientes, resistencias, etc. Hay dos tipos de polímetros, uno son digitales y otros analógicos. Los digitales son mejores porque la medición que señala en la pantalla digital es exacto, pero en los analógicos tiene marcadas las medidas en la pantalla y tienes que ver aproximada-mente donde señala la aguja.

Tienen una pantalla digital o analógica donde marca la medición.
Tienen una ruleta que sirve para marcar que magnitud quieres medir.

Tienen cuatro bornes, uno que es el común, otro para medir tensiones y resistencias, otro para medir intensidades y otro para medir intensidades no mayores de 20 amperios. En las analógicas pueden tener bornes para cada magnitud que se quiere medir.

Existe otro polímetro digital que es el MD-100. Tiene casi las mismas características que el anterior polímetro digital pero en vez de tener una ruleta, donde marca lo que hay que medir tiene una serie de botonera donde van marcados todas la mediciones que se pueden hacer y además su pantalla es de dígitos luminosos. La ventaja de este polímetro es que las escalas, son para todas las magnitudes.

LA FUENTE DE ALIMENTACIÓN:

La fuente de alimentación es un aparato que convierte la corriente alterna a la continua con la tensión deseada. Sirve para alimentar circuitos de corriente continua.

Hay dos tipos de fuente de alimentación, una representa las medidas en una pantalla digital ( FAC 522 ).

FAC 522 : Tiene un interruptor para enchufar el aparato.

Tiene dos pantallas digitales, una indica la tensión que tu quieras hasta la permitida y otra indica los amperios que esta consumiendo el circuito.
Tiene dos bornes para la salida de la tensión, uno es el positivo y el otro el negativo.
Tiene otro borne para la toma de tierra.
Tiene un botón para el limitador de corriente que sirve para limitar la corriente hasta que tu desees, si al conectar un circuito que consumas mas que la corriente que tu has limitado la fuente se viene abajo.
Tiene dos botones para la tensión, uno para cambiar la tensión bruscamente y otro para cambiar el voltaje finamente.

EL GENERADOR DE BAJA FRECUENCIA:

El generador sirve para entregar tensiones alternas con la frecuencia que tu desees. Hay dos tipos de generador, uno tiene la pantalla digital que indica directamente los hertzios que quieres y en el otro tiene una ruleta que indica unos números y abajo tiene pulsadores para multiplicar por 10, 100, 1K y 10K el número que indica en la ruleta.

Tiene una ruleta grande donde indica una serie de números del 1 al 20.
Tiene una pantalla analógica que indica la tensión que desees hasta la permitida y los Decibelios.
Tiene otra serie de pulsadores que indica decibelios.
Tiene cuatro bornes para la salida de la frecuencia senoidal y cuadrada.

OSCILOSCOPIO:

El osciloscopio sirve para visualizar las señales periódicas. De esa señal visualiza-da, se puede saber la tensión de pico a pico y el periodo.

Tiene un interruptor con una led que indica el funcionamiento del aparato.
Tiene un botón que ajusta la intensidad del haz. (Intens)
Tiene un botón que ajusta la luminosidad. (Foco)
Tiene un atenuador que ajusta la posición horizontal del haz.(X-POS)
Tiene un conmutador rotativo que fija los coeficientes de tiempo. (Time div.)
Tiene un calibrador de 0,2V – 2V de señal cuadrada para saber si el cable conduce
Tiene dos atenuadores para ajustar la posición vertical del haz en el canal I y II. (Y-POS.I, Y-POS.II)
Tiene dos conmutadores, uno para cada canal, para el acoplamiento de la señal de entrada.(DC, AC, GD).
Tiene dos selectores, uno para cada canal, para decidir los divisores de tensión que necesitas para visualizar la señal. (VOLTS/DIV)
Tiene un borne para cada canal para la entrada de la señal.
Tiene una tecla para poner la señal inversa, o sea, cambiar la polaridad. (INV)
Tiene una tecla para visualizar el canal que tu quieres visualizar en la pantalla. (CHI / CH2).
Tiene una tecla para visualizar uno o dos canales a la vez.(DUAL).

MATERIAL NECESARIO:

– Una fuente de alimentación.

– Un generador de baja frecuencia.

– Un osciloscopio.

– Un polímetro.

– Varias resistencias.

MÉTODO OPERATIVO:

Esta memória está dividida en cuatro partes. Una parte es la fuente de alimentación, en otra el generador de baja frecuencia, otra el osciloscopio y otra el polímetro. Se realizarán los ejercicios de cada parte anotando sus cálculos y medidas.

PRÁCTICAS PROPUESTAS:

FUENTE DE ALIMENTACIÓN

1º.- Aplicar una tensión de 25 voltios con la F.A., a las siguientes cargas:

R1 = 470W , R2 = 390W , R3 = 100W , con el I.limit al max. y observar las tensiones y corrientes de las cargas que muestran la fuente de alimentación y el polímetro.

2º.- Halla la potencia en cada resistencia.

PR1 = V · I = 25 · 0,05 = 1,25 W

PR2 = V · I = 25 · 0,06 = 1,5 W

PR3 = V · I = 25 · 0,24 = 6 W

3º.- Limita la corriente hasta un 10% y rellena el cuadro. Aplicar una tensión de 25 V y en R1 = 390W , R2 = 390W //470W .

I.limit = 0,06 A

GENERADOR DE BAJA FRECUENCIA

4º.- Obtener una frecuencia de 100 Hz, una tensión de 8 Voltios, con el generador en vacio ( sin carga ), con R1 = 470W , R2 = 100W en señal senoidal y rellenar esta tabla.

5º.- Colocar el generador, para que los siguientes valores de frecuencia, sin importar el valor de la tensión de salida, sean entregados por el mismo:

6º.- Con el generador vacío y en onda senoidal en una Fr = 1000 Hz medir la máxima tensión de salida.

a) Oprimir conmutador 0 dB: tensión = 10,3 V

b) Oprimir conmutador -20 dB: tensión = 1,04 V

c) Oprimir conmutador -40 dB: tensión = 0,103V

d) Oprimir conmutador -60 dB: tesnión = 0,09 V

7º.- Completar esta tabla con los valores que indica.

1) Vef = Vpp = 28 = 10 Vef T = 1 = 1 = 0,02s

2 · 1,41 2,8 F 50

2) Vef = Vpp = 20 = 7,14 Vef T = 1 = 1 = 0,005s

2 · 1,41 2,8 F 200

3) Vef = Vpp = 15 = 5,35 Vef T = 1 = 1 = 0,003s

2· 1,41 2,8 F 330

4) Vef = Vpp = 12 = 4,28 Vef T = 1 = 1 = 0,0022s

2 · 1,41 2,8 F 440

5) Vef = Vpp = 5 = 1,78 Vef T = 1 = 1 = 0,008s

2 · 1,41 2,8 F 1200

6) Vef = Vpp = 1 = 0,35 Vef T = 1 = 1 = 0,0002s

2 · 1,41 2,8 F 5000

7) Vef = Vpp = 0,5 = 0,17 Vef T = 1 = 1 = 0,083 ms

2 · 1,41 2,8 F 12

8) Vef = Vpp = 0,2 = 0,071 Vef T = 1 = 1 = 0,05 ms

2 · 1,41 2,8 F 20

9) Vef = Vpp = 0,1 = 0,035 Vef T = 1 = 1 = 0,025 ms

2 · 1,41 2,8 F 40

10) Vef = Vpp = 0,05 = 0,017Vef T = 1 = 1 = 0,01 ms

2 · 1,41 2,8 F 100

POLÍMETRO DIGITAL:

8º.- Tomar resistencias de distintos valores y tolerancias y medirlas con el polímetro digital, cada una en la escala correspondiente para tener el valor más exacto posible. A continuación elaborar la tabla según se muestra:

OSCILOSCOPIO

9º.- Medir con el osciloscopio, varios valores diferentes de tensión alterna y contínua que posteriormente se comprobarán, sus valores, con el polímetro. Anotar los resultados obtenidos en una tabla.

Observaciones:

Cuando limitamos la corriente de la fuente de alimentación a un valor máximo, al conectar una resistencia que consume mas de la corriente que se ha limitado entonces la

fuente se viene abajo, bajando la tensión hasta un límite.

En la práctica del osciloscopio, cuando se trataba de medir frecuencias altas y tensiones bajas no era lo bastante preciso, porque en los cálculos daba una cosa diferente a la de la medida.

Para hacer la figuras de Lissajous, se necesitaba un osciloscopio y dos generadores de baja frecuencia. En el atenuador de tiempo había una posción donde ponía » x y «. Un genrador era el eje «x» y el otro era el «y». Había que poner los dos generadores a la misma amplitud y ya dependiendo de las frecuencias de cada generador se iba formando figuras. Por ejemplo: Al poner los dos generadores a la misma frecuencia ( que sea baja ) se forma un círculo. El incoveniente era que no se mantenian quietas.