View
72
Download
5
Category
Preview:
DESCRIPTION
Funcionamiento de Medidores
Citation preview
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 1/398
ELT-248
Técnicas de Medidas EléctricasCarrera de Ingeniería Electromecánica
Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología
Universidad Autónoma Gabriel René Moreno
Juan Pablo LichtensteinIng. Electromecánico UAGRM
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 2/398
Horarios de Clases
Teórica:
• Martes y Jueves de20:30 a 22:45 hrs.(break de 30 min)
• Alternativa: 20:30 a22:00 sin break
• Sábados de 7:45 a9:00am
Formato de Clases
• Presentaciones PowerPoint – Pizarra.
• Visitas técnicas allaboratorio de
medidores de CRE.• Trabajos Prácticos
(tareas)
• 4 clases prácticas conauxiliar Luis López
Evaluación
• 2 exámenes parciales(40%)
• 1 examen final (25%)
• Visita al laboratorio demedidores de CRE(10%)
• Clases prácticas conauxiliar (15%)
• Tareas (10%)
Consideraciones
• Los exámenes seránsobre los temasrepasados en clase
• Se tomará asistencia
todas las clases• Para cualquier consulta
jplichtenstein@gmail.com
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 3/398
Objetivo de la Materia
Tener los conocimientos para diseñar,especificar, adquirir e instalar
equipos de medición adecuado a las
distintas necesidades de las áreas de
generación, transmisión y
distribución de electricidad
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 4/398
Introducción y Conceptos Básicos
Instrumentos
El Medidor de Energía
El Medidor de Demanda
Medición de Potencia Aparente y Reactiva
Instrumentos Transformadores
Diagramas de Medición
Operación y Mantenimiento de Medidores
Redes Inteligentes Medición Remota (AMR)
Índice
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 5/398
Conceptos BásicosIntroducción a las Medidas Eléctricas
1
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 6/398
Suministro de EnergíaEnergía Reactiva (kVARh)Sistema Eléctrico
¿Cómo funciona el sector eléctrico en Bolivia?
GENERACIONHidroeléctrica
Termoeléctrica
TRANSMISION
DISTRIBUCION
Subestación depotencia
TransmisiónSubtransmisión
Oficinas
220 voltios
BT trifásica
380 voltios
MT trifásica10.5kV – 24.9kV
Residencias
220 voltios
1. Sistema Verticalmente Integrado
2. Sistema Desregulado
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 7/398
Egsa (Guaracachi)
CRE
Tde (Transportadorade Energia)
Industrias
Comercios
Domicilio
Suministro de EnergíaEnergía Reactiva (kVARh)Sistema Eléctrico¿Cómo funciona el sector eléctrico en Bolivia?
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 8/398
Electricidad
La electricidad puede producirse moviendo un conductor a través de un campo magnético.
La electricidad generada es en realidad un voltaje o tensión, denominada tensión inducida y
el método para producir esta tensión mediante el desplazamiento de un conductor a través deun campo magnético se denomina inducción.
Esta tensión inducida hará que se produzca un flujo de corriente si los extremos del
conductor están conectados formando un circuito cerrado.
¿Qué es?
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 9/398
Generador Elemental
El generador elemental consiste en una espira de alambre colocada de manera que puedagirar dentro de un campo magnético fijo, produciendo una tensión inducida en la espira.
Las piezas polares son los polos norte y sur del imán que suministra el campo magnético.
Las espiras de alambre que giran a través del campo magnético se denomina armadura o
inducido.
Construcción de un generador elemental
ELT-260
Maquinas de Corriente Alterna6to semestre
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 10/398
Generador Elemental
Funcionamiento del Generador Elemental:
• Presumamos que la espira que forma el
inducido está girando en el mismo sentido
que las agujas del reloj y que su posición
inicial es 1 (0o).
• En la posición 1 la espira es perpendicular al
campo magnético y los conductores sedesplazan paralelamente al campo, por lo que
no cortan las líneas de fuerza y no se puede
generar en el una FEM ni corriente.• A medida que la espira va pasando de la
posición 1 a 2, los conductores atraviesan
mas y mas las líneas de fuerza, hasta que en 2
(a 90o
) cortan una cantidad máxima de líneas.• En otras palabras, entre 0o y 90o la FEM
inducida de los conductores va aumentando
de 0 a un valor máximo (Vmax).
• El sentido del flujo de corriente y la polaridad
de la FEM inducida dependen del sentido del
campo magnético del sentido de rotación del
inducido.
Principios del generador de corriente alterna
V=0 V= + Vmax
V=0 V= - Vmax
0
+ Vmax
0
- Vmax
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 11/398
símbolo
AlternadorAplicación
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 12/398
Ciclos de GeneraciónAnálisis Técnico
RecursoNatural
EnergíaMecánica
EnergíaEléctrica
Agua
Viento
Vapor
Gas
DieselBiomasa
Sol
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 13/398
G a
s N a t u r a l
B
i o m a s a
E ó l i c a
Geotérmica
H i d r o e l é c
t r i c a
E n e r g í a s d e l M a r
1. Palas2. Rotor 3. Giro4. Freno5. Eje baja v elocidad6. Caja de cambios7. Generador8. Controlador 9. Anemómetro10. Veleta
11. Góndola12. Eje alta velocidad13. Unidad orientación14. Unidad motor15.Torre
Ciclos de GeneraciónAnálisis Técnico
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 14/398
Regla de la Mano Izquierda
Hemos visto como se produce una FEM en la bobina
del generador. Para recordar el sentido de la FEM
inducida en un conductor que se desplaza a través de
un campo magnético, existe un método llamado reglade la mano izquierda para generadores.
La regla dice que si usted coloca el pulgar y los dedos
índice y medio de la mano izquierda en ángulos rectos
entre sí, apuntando con el índice el sentido del flujo
magnético y con el pulgar el sentido en que se
desplaza el conductor, el dedo medio indicará elsentido de la FEM inducida.
Para generadores
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 15/398
Regla de la Mano DerechaCampos magnéticos
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 16/398
Campo MagnéticoAlrededor de Un Conductor
Una corriente eléctrica es formada por muchos electrones libres que se mueven en un
conductor en la misma dirección. Cada electrón en movimiento establece su propio campomagnético y, puesto que los electrones se mueven en la misma dirección, sus campos
particulares se combinan para producir un campo magnético general.
Sin voltaje aplicado y por tanto sin
corriente, los campos magnéticos de los
electrones se cancelan entre ellos. No existe
campo magnético externo.
Con voltaje aplicado, los electrones libres se
mueven en la misma dirección y sus campos
magnéticos se combinan. El campo
resultante se extiende en las afueras del
conductor.
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 17/398
Los imanes tienen un campo magnético que losrodea, es muy fácil observarlo si dejamos limadurasde hierro cerca del imán que se sitúan sobre las
líneas de fuerza del mismo.
Hace más de dos mil quinientos años, los chinosya conocían estas propiedades y crearon laprimera brújula al concebir la tierra como unenorme imán.
Propiedades de los Materiales Magnéticosintroducción
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 18/398
La corriente genera campo magnético
El campo magnético genera corriente eléctrica
Electromagnetismointroducción
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 19/398
FEM InducidaFactores que determinan la fem inducida
INTENSIDADDEL CAMPOMAGNETICO
LONGITUDDELCONDUCTOR
VELOCIDADDELCONDUCTOR
DIRECCIONDELCONDCUTOR
CONRESPECTO ALCAMPO
FEM PEQUEÑA
FEM GRANDE
CAMPO DEBIL CAMPO INTENSO
FEM PEQUEÑAFEM GRANDE
CONDUCTOR CORTO CONDUCTOR LARGO
FEM PEQUEÑAFEM GRANDE
MOVIMIENTO LENTO MOVIMIENTO RAPIDO
FEM PEQUEÑA
FEM GRANDE
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 20/398
Campo MagnéticoOriginado por una corriente alterna
Cuando se aplica una tensión de corriente
continua a un conductor la corriente y el campomagnético pasan casi instantáneamente de cero
a su valor máximo.
Cuando una corriente alterna fluye en un
conductor, varía constantemente esta magnitud.
Esto significa que varía también el número deelectrones libres que avanzan en la misma
dirección. Como resultado, el campo magnético
alrededor del conductor, cambia
constantemente en intensidad.
Cuanto mayor sea la corriente mas intenso será
el campo.
Puesto que la corriente cambia periódicamente
de dirección, el campo magnético que produce
también invierte su dirección.
La intensidad y dirección del
campo magnético alrededorde un conductor cuando
fluye corriente alterna,
depende de la magnitud y
dirección de la corriente.
Campo Magnético alrededor de unconductor con corriente alterna,durante un ciclo completo.
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 21/398
Frecuenciaciclos
En una onda de c.a. la variación detensión o corriente de cero a un
máximo y nuevamente a cero, en la
dirección positiva; y de cero a un
máximo y nuevamente a cero, en la
dirección negativa, constituye un ciclo
completo.
Al número de ciclos generados en un
segundo se lo conoce como la
frecuencia y se la expresa en hertz.
Cuanto más rápido gira la armadura del
generador, mayor número de ciclos por
segundo genera y en consecuencia la
frecuencia será mas alta.
En Bolivia la frecuencia es de 50 Hz. Si
se conectan aparatos de otra frecuencia
pueden averiarse o no trabajar
correctamente.
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 22/398
V
R1
Circuitos en serie
Cuando todas las resistencias de un circuito están conectadas extremo
con extremo de manera que solo exista un camino único para el flujo decorriente, estas resistencias forman un circuito en serie.
Las resistencias en serie se suman.
iR2
R3-
+
i
En circuitos en serie, los voltajesse dividen
RTOT = R1 + R2 + R3
l l
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 23/398
Circuitos en paraleloCuando se conecta resistencias una junto a otra con sus extremos unidos,se dice que están conectadas en paralelo. En una conexión así hay mas deun solo camino para el paso de la corriente.
El voltaje es el mismo en todas las resistencias conectadas en paralelo
V
R1
iR
2
R3
-
+ R1R2 R3
RT R1 + R2 + R3
1 = 1 1 1
Distintos tipos de equipo eléctrico en paralelo dividen desigualmente
la corriente total.
V
-
+ V
Ci i l l
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 24/398
Circuitos en paraleloLa corriente se divide en partes iguales al pasar por resistencias iguales
Las conexiones en paralelo reducen la resistencia. La resistencia total esmenor que la resistencia individual mínima
V
R1
IT R2
R3
-
+ R1R1
I1 I1
IT = I1 + I1 = 2I1
RT = 0.5R1
50% R
V
-
+
V
-
+
Ci i i l l
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 25/398
Circuitos serie - paralelo
- R1
R3
Vg
-
+
R2
I1
IT
I2
1/RT = 1/R1 + 1/(R2 + R3)
V2
V3
V1
Vg = V1 = V2+V3 IT = I1 + I2
L d Oh
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 26/398
Ley de Ohm
V=I R
La intensidad de corriente de un circuito varia en forma directamenteproporcional a la variación de voltaje e inversamente proporcional a la
variación de la resistencia.
Q é i lé i ?
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 27/398
100W
¿Qué es potencia eléctrica?
P=V I = I2R
Es la rapidez con la que se efectúa el trabajo de mover
electrones en un material.
L d Ki hh ff
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 28/398
Leyes de Kirchhoff
SEPA.........LAS LEYES DE KIRCHHOFFy podrá simplificar los circuitos complejos
1ra Ley: INTENSIDADES
2da Ley: TENSIONES
P i l d Ki hh ff
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 29/398
Primera ley de Kirchhoff
La corriente total que entra enun punto del circuito es lamisma que la corriente total quesale de ese punto
I1
I2
I3
S d l d Ki hh ff
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 30/398
Segunda ley de Kirchhoff
Las caídas de tensióntotales en las
resistencias de uncircuito cerrado soniguales a la tensióntotal que se aplica alcircuito
90 V
40 V
50 V45 V
30 V
15 V
FEM A t i d id
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 31/398
FEM AutoinducidaMagnitud de la FEM
La fem inducida en un conductor mediante un cambio en la corriente del conductor, tiene
magnitud y polaridad igual que todas las fem. Un factor que determina la magnitud de la fem esla rapidez con que se expande o reduce el campo magnético, el cual depende de la rapidez con
que cambia la corriente. En caso de corriente alterna, la frecuencia es una medida con que
cambia la corriente. Por tanto la magnitud de la fem depende de la frecuencia.
La magnitud de la fem autoinducida es proporcional a la amplitud y frecuencia de la corriente.
Corriente de alta frecuencia
y baja amplitud
Corriente de baja frecuencia
y amplitud alta
La frecuencia de una corriente alterna y su amplitud
determinan la magnitud de la fem autoinducida
Las corrientes de altas frecuencias
pueden inducir fem elevadas aun
cuando sus amplitudes son
relativamente bajas.
Las corrientes de bajas frecuencias
pueden inducir fem elevadas si sus
amplitudes son grandes.
I d t i
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 32/398
Inductancia¿Qué es?
Para una amplitud y frecuencia dadas de una corriente, la fcem producida en un conductor
depende de la forma del mismo. La relación exacta entre la corriente, la fcem y la forma delconductor se expresa por la siguiente formula:
Efcem = L x Número de líneas de flujo
La constante L depende de la forma del conductor y recibe el nombre de Inductancia.
Aunque la inductancia es una característica física del conductor, se la define como la propiedad deun circuito eléctrico que se opone a cualquier cambio de corriente en el circuito. Los
conductores embobinados generalmente se usan en los circuitos c.a. para introducir deliberadamenteinductancia en el circuito. Tal conductor embobinado se llama inductor o bobinas
Los resistores se oponen a toda
corriente en un circuito. Tienen
resistencia la cual se representa
por R.
Los inductores se oponen a
cualquier cambio de corriente ene
el circuito. Tienen inductancia la
cual se representa por L.
I d t i f
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 33/398
Inductancia y fcemValores de inductancias y fcem
En realidad la inductancia es una medida de cuanta fcem se genera en un circuito para cierto
cambio en la corriente, es decir, es la cantidad de fcem producida por un cambio unitario de
corriente.
Se puede calcular la fcem que genera un inductor en un circuito cuando se conoce el valor de su
inductancia, así como la amplitud y frecuencia de la corriente.
fcem = - L (I/t)
El signo menos indica que la fcem es de polaridad opuesta a la tensión aplicada. La relación I/t
es el cambio de corriente en el tiempo.
INDUCTOR VARIABLE
Aumento de
inductancia
Disminución de
inductancia
Núcleo
de hierro
Símbolo que representaun inductor variable
I d ió t
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 34/398
Inducción mutuaEn bobinas
La autoinducción en una bobina o conductor en realidad es una fuerza contraelectromotriz que
se genera cuando el campo magnético originado por el flujo de corriente corta a la bobina oconductor.
Si las líneas de flujo magnético de una bobina cortan los devanados de otra bobina cercana,
también se inducirá una tensión en esta segunda bobina. Fem inducida dependerá de la posición
relativa de las dos bobinas. Cuanto mayor sea el número de vueltas que tenga la segunda bobina
y que sean cortadas por las líneas de flujo de la primera, mayor será la fem inducida. Esta
inducción de fem en una bobina por líneas de flujo generada en otra bobina, recibe el nombre deinducción mutua.
La bobina en la cual se origina el flujo
se conoce como primario y aquella en laque se induce la fem recibe el nombre
de secundario.
Cuando la corriente fluye en el
secundario, establece su propio campomagnético, que también induce una
tensión en el devanado primario.
PRIMARIO SECUNDARIO
I d ió t
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 35/398
En bobinas
Así pues, cuando hay inducción mutua entre dos bobinas, existen cuatro tensiones:
1. La tensión aplicada al primario2. La fem autoinducida en el primario
3. La fem inducida en el secundario4. La fem inducida nuevamente al primario por la corriente secundaria
Inducción mutua
PRIMARIO SECUNDARIO
El Transformador
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 36/398
El Transformador¿Qué es?
VOLTAJEAPLICADO
CORRIENTEPRIMARIA
CAMPOMAGNETICO
FEMSECUNDARIA
INDUCIDA
CORRIENTESECUNDARIA
ENERGIA A LACARGA
Cuando hay inducción mutua entre dos bobinas o
devanados, entonces un cambio de corriente en una deellas induce una tensión en la otra. Los dispositivos que
funcionan con base en este principio reciben el nombre
de trasformadores.
El devanado primario recibe energía de una fuente y
acopla esta energía al devanado secundario por medio
de un cambio magnético variable. La energía aparececomo una fem en el devanado secundario y si se conecta
una carga al secundario, entonces la energía es
transferida a la carga.
Por medio de los transformadores se puede transferir energía de un circuito a otro, sin que exista
conexión física entre ellos. La trasferencia se efectúa completamente a través del campo magnético.
Pueden convertir potencia eléctrica con condiciones dadas de corriente y tensión a la potencia
equivalente, con otros valores de corriente y tensión.
Voltajeaplicado
carga
T f d
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 37/398
P1 = P2 V1 * I1 = V2 *I2
V1 / V2 = I2 / I1 = m (relación detransformación).
N1 / N2 = V1 / V2 = m (relación detransformación).
TransformadorAplicación
El Transformador
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 38/398
El TransformadorComo funciona un transformador con secundario cargado
Cuando se conecta una carga al secundario del transformador, hay corriente en el secundario.
Al cambiar, la corriente secundaria genera su propio campo magnético, cuyas líneas de flujo se
oponen al campo magnético originado por la corriente primaria. Esto reduce la intensidad del
campo magnético primario y, como resultado, la fcem inducida es menor en el primario. Con
menos fcem inducida oponiéndose a la tensión aplicada, la corriente primaria aumenta. El grado
de aumento esta en proporción directa a la corriente del secundario.
Así, cuando aumenta la corriente secundaria del transformador, la corriente primariatambién aumenta.
Cuando no fluye corriente en el secundario de un transformador, habrá muy pocacorriente en el primario, pero cuando hay corriente en el secundario, la corrienteen el primerio aumenta en proporción directa a la corriente del secundario.
Con el secundario abierto, solo existen las
líneas de flujo causadas por el primerio. La
corriente primaria esta limitada por la fcem,que normalmente es muy elevada.
La corriente del secudnario produce líneas de flujo
que se oponen a las causadas por la corriente del
primario, esto causa una disminución de la fcem yun aumento en la corriente del primario.
Carga
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 39/398
CargaEfecto que tienen las cargas sobre las fases
La diferencia de fase de 90º (entre tensión y corriente, tanto en el primario como en el
secundario) en realidad solo existe cuando la corriente secundaria es muy pequeña.
Cuando disminuye la resistencia de la carga secundaria, la corriente secundaria aumenta, lo cual
se conoce como aumento de carga. Esto hace que el circuito secundario se vuelva mas resistivo.
Con una carga más resistiva la diferencia de fase entre la tensión y corriente se reduce, ya que
están en fase cuando un circuito es puramente resistivo. Cuanto mayor sea la corriente
secundaria, menor será el ángulo de fase.
Isec FEMpri Ipri xLpri fp
Corriente sin carga Corriente con cargamediana
Corriente con cargaintensa
Transformadores
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 40/398
TransformadoresRelación existente entre espiras, tensión y corriente
Una aplicación importante del transformador en transmisión de potencia es convertir potencia
con unos valores de tensión y corriente, a la misma potencia, con otros valores de tensión ycorriente.
Para una tensión aplicada en el primario, la tensión del secundario depende del número de
espiras en el primario con relación al número de espiras del secundario. Cuando el devanado
secundario tiene mas espiras que el primario, la tensión secundaria será mayor (transformador
elevador).
La razón de este aumento o disminución de tensión se comprenderá fácilmente si se recuerda
que la tensión inducida en una bobina cualquiera es en realidad la suma de las muchas
tensiones inducidas en cada espira cortada por las líneas de flujo.
Transformadores
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 41/398
TransformadoresRelación existente entre espiras, tensión y corriente
potencia 1 = potencia 2
1 2
V1/V2 = N1/N2
I1/I2 = N2/N1
Tipos de Transformadores
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 42/398
Tipos de TransformadoresCategorías básicas de los transformadores
LOS TRANSFORMADORES VARIAN EN TAMAÑO Y FORMA
LOS TRANSFORMADORES VARIAN EN CUANTO AL MATERIAL DE SU NUCLEO
LOS TRANSFORMADORES VARIAN EN RELACION DE SUS VUELTAS
Núcleo
de hierro
Núcleo de
cerámica
El autotransformador
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 43/398
El autotransformador
Es un tipo especial de transformador con núcleo de hierro, que físicamente solo tiene un
devanado, el cual sirve como primario y secundario.
Potencia Activa
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 44/398
Es la capacidad que tiene un equipo eléctrico para
desarrollar trabajo.
100 W 750 W 250 W
Potencia Activa¿Qué es?
Energía Activa
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 45/398
La energía activa es aquella que al ingresar enuna instalación produce trabajo
Luz
Movimiento
Energía Activa¿Qué es?
Energía Activa
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 46/398
La unidad de medida de la energía activa es elkilovatio-hora y se abrevia kWh.
Motor
Potencia = 3 Kw.Funciona 10 horas
E = P x t = 3 kW x 10 h = 30 kWh
MotorPotencia = 10 HpFunciona 10 horas
Ejemplo 1
Motor
Ejemplo 2
1 Hp = 0,7456 kW
P (Hp) = 0,7456 kW x 10 Hp = 7,456 kW
E = P x t = 7,456 kW x 10 h = 74,56 kWh
Energía ActivaUnidad de medida
Energía Activa (kWh)Energía Activa
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 47/398
Energía Activa (kWh)
PequeñaDemanda
MedidorElectromecánico
MedianaDemanda
Gran
Demanda
MedidorElectrónico
La medición se realiza mediante el Medidor oContador de energía activa (kWh)
Energía Activa¿Cómo se mide?
Energía Reactiva (kVArh)
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 48/398
Transformador Balastros Bobinas de motores
Es la requerida para crear campos magnéticos y campos eléctricos entransformadores, balastros magnéticos y las bobinas de motores
RED RL
Energía Reactiva (kVArh)¿Qué es?
Energía Reactiva (kVARh)Energía Reactiva (kVAr)
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 49/398
La medición se realiza mediante el Medidor oContador de energía Reactiva (kVarh)
Energía Reactiva (kVARh)
MedianaDemanda
Gran
Demanda
Medidor
Electrónico
Energía Reactiva (kVAr)¿Cómo se mide?
Factor de potencia
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 50/398
Factor de potenciafp
En circuitos de c.c. o c.a. puramente resistivos, la potencia consumida es P = EI.
En circuitos que contienen reactancias la relación entre I, E y P no es tan sencilla. La razón esque gran parte de la potencia tomada de la fuente por inductores y capacitores, en lugar de ser
consumida es temporalmente almacenada y luego regresada a la fuente.
La potencia es almacenada en el campo magnético de los inductores y el campo electrostático delos capacitores.
Si se multiplica la tensión y corriente de un circuito con reactancia se obtiene la potencia
aparente (S), pero no es la consumida por el circuito que es la potencia real (P)
Factor de Potencia
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 51/398
22cos
kVARhkWh
kWh fp
o bien,
kVA
kW fp
Es la relación de consumo entre la energía reactiva (kVarh) yla energía activa (kWh), en una instalación.
Factor de Potencia¿Qué es?
Factor de Potencia
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 52/398
kVarh
kWh
Energía Activa(Útil)
Energía Reactiva
(Inútil)
Conductor
Barro Inútil
Agua Útil
Agua
(Útil)
Ducto
Barro
(Inútil)
Factor de Potencia¿Qué es?
Factor de PotenciaFactor de Potencia
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 53/398
kVA
kW fp
1
9.0
p f kWh BFP
Factor de Potencia
“Un alto factor de potencia minimiza inversiones”
Tenemos
Valor Max. = 1
0.9
Valor Min. = 0
No Penalizado
Penalizado
Factor de Potencia
Aparatos de Medida
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 54/398
Óhmetro
conexionado
conexionado
conexionado
Voltímetro Amperímetro
Aparatos de Medida¿Cuáles son los mas comunes?
Multímetro
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 55/398
Multímetrotester
Curva de Carga
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 56/398
Gráfica de la forma en que el Consumidor hace uso de sus equipos eléctricos
150
0
20
40
60
80
100120
140
160
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920212324
Horas (h)
C a r g a ( k W )
Lecturador
Curva de Carga¿Qué es?
Factor de Carga
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 57/398
Máxima Demanda
Demanda fc
Promedio
horas N
kWh Demanda
o
consumidosPromedio
Factor de carga (fc)
Indicador numérico importante acerca de laeficiencia del uso de las instalaciones
150
020406080
100120140160
01234567891011121314151617181920212324Horas (h)
C a r g a ( k W )
Factor de Carga¿Qué es?
Factor de Carga
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 58/398
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
HRS
0
10
20
3040
50
60
70
80
90
100
110120
130
140
150
160
D e m a n d a k W h
Dem. Promedio = 60
Dem. Máxima = 150
Fc = Dem Prom / Dem Max.
Fc = N / 2.5 N
Fc = 0.4
Fc = 60 / 150
Factor de Carga Real
Factor de Carga¿Qué es?
Energía Reactiva (kVARh)Potencia Reactiva
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 59/398
Potenciaactiva
Potenciareactiva
Potenciatotal
Motor de inducciónsin compensación
Potencia
activa
Potenciatotal
Motor de induccióncon capacitoresde compensación
Capacitores
Potenciareactiva
Energía Reactiva (kVARh)Potencia ReactivaLa Solución
vectores
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 60/398
vectores¿Qué es un vector?
Toda cantidad física tiene magnitud. Las expresiones 3 bobinas, 3 ingenieros, 3 amperes, todas
expresan cantidades físicas, las cuales quedan completamente determinadas por el número 3.
Sin embargo, existen algunas cantidades que no quedan completamente determinadas si solo se
dan magnitudes. Dichas cantidades tienen una dirección además de tener magnitud y, si no se
indica la dirección, las cantidades resultan carentes de significado.
Por ejemplo, si alguien pregunta como llegar a
Warnes y se le indica que conduzca 30 Km, estocarecería de significado. Pero si le dice que viaje
30 Km hacia el norte, la indicación sería
completa.
Las cantidades que solo tienen magnitud reciben el nombre de escalares. Las que tienen
magnitud y dirección se llaman vectores.
2
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 61/398
Sistemas de Unidades de MediciónUnidades Eléctricas y Magnéticas
2
Unidades Eléctricas y Magnéticas
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 62/398
Unidades Eléctricas y MagnéticasSI – Sistema Internacional de Unidades
Magnitud Nombre especial Símbolo especial Expresión en
unidades de base
Expresión en
unidades derivadas
Frecuencia hertz Hz s-1
Energía, trabajo, cantidad de calor joule J m2
. kg . s-2 N . m
Potencia, flujo energético watt W m2
. kg . s-3 J / s
Cantidad de electricidad, carga eléctrica coulomb C s . A
Potencial eléctrico, diferencia de
potencial, tensión eléctrica, fuerza
electromotriz
volt V m2
. kg . s-3
. A-1 W / A
Capacidad eléctrica farad F m-2
. kg-1
. s4
. A2 C / V
Resistencia eléctrica ohm W m2
. kg . s-3
. A-2 V / A
Conductancia eléctrica siemens S m-2
. kg-1
. s3
. A2 A / V
Flujo magnético weber Wb m2 . kg . s-2 . A-1 V . s
Inducción magnética, densidad de flujo
magnético
tesla T kg . s-2
. A-1
Wb / m2
Inductancia henry H m2
. kg . s-2
. A-2 Wb / A
Campo magnético m-1
. A
Campo eléctrico m . kg . s
-3. A
-1 V / m
Múltiplos y submúltiplos
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 63/398
Múltiplos y submúltiplosSI – Sistema Internacional de Unidades
Nombre Símbolo Factorexa E 10
18
peta P 1015
tera T 1012
giga G 109
mega M 106
kilo k 103
hecto h 102
deca da 101
deci d 10-1
centi c 10-2
mili m 10
-3
micro m 10-6
nano n 10-9
pico p 10-12
femto f 10-15
atto a 10-18
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 64/398
Instrumentos
Medición
3
Instrumentos
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 65/398
InstrumentosNecesidad de equipo de prueba
Ya sea que se diseñe, instale, opere o repare
equipo eléctrico, debe conocerse la forma enque se mide diversas cantidades eléctricas,
como por ejemplo frecuencia, potencia, factorde potencia, impedancia, corriente, tensión y
resistencia.
En la mayor parte de los casos, las principales
magnitudes que deben medirse son tensión,
corriente, resistencia y potencia.
Los medidores son aquellos aparatos que se
utilizan para medir estas magnitudes. Conviene
conocer la forma en que conectan los medidores
a los circuitos para hacer determinadamedición; pero es igualmente importante que se
comprenda como funciona el instrumento, a
fin de interpretar adecuadamente la medición.
Es necesario saber como se usan los cuatromedidores básicos y tener un entendimientocompleto de su forma de funcionar
El medidor básico
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 66/398
El medidor básicoinstrumentos
Excepto algunos medidores, todos los que
funcionan según principios electrostáticos, solopueden medir la cantidad de corriente que pasa
por ellos. Sin embargo, se pueden calibrar demanera que indiquen casi cualquier cantidad
eléctrica.
Para determinada resistencia del medidor, valores
diferentes de tensión aplicada producirán el flujode valores específicos de corriente. Como
resultado, aunque el medidor mida en realidad la
corriente, la escala se puede calibrar en unidades
de tensión.
En forma similar, para una tensión aplicada,diferentes valores de resistencia harán que fluyan
valores específicos de corriente. Por lo tanto, la
escala del medidor se puede calibrar también en
unidades de resistencia en logar de unidades de
corriente. Lo mismo ocurre con la potencia, ya que
esta es proporcional a la corriente: P = EI = I2R
Un medidor de corriente también se puedecalibrar en unidades de voltaje y resistencia
debido a que las tres están relacionadas segúnla Ley de Ohm
Ley de Ohm: I = E/R
El medidor de corriente
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 67/398
El medidor de corrienteinstrumentos
Cuando fluye corriente a través de un conductor, se produce dos efectos:
1. Origina un campo magnético alrededor del conductor.2. Genera calor en el conductor.
La cantidad de corriente que fluye en el conductor determina la intensidad del campo magnético y
la cantidad de calor producida.
Estos efectos se usan en los dos tipos básicos de medidores de corriente: el medidor de
corriente electromagnético y el medidor de corriente térmico. El medidor electromagnéticomide la corriente por medio del campo magnético y el térmico lo hace en función a la cantidad de
calor producido.
Para medir la corriente, el
medidor térmico utiliza el
calor producido por la
corriente que pasa a través de
un alambre.
Para medir la corriente, el
medidor electromagnético
emplea un campo magnéticoalrededor de un alambre que
lleva corriente.
Repaso de electromagnetismo
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 68/398
Repaso de electromagnetismoPolos magnéticos
El medidor electromagnético de corriente es el que mas se usa para medir corriente, tensión,
resistencia y potencia.
Es fácil comprender el funcionamiento de este tipo de medidor si se conocen los principiosmagnéticos básicos según los cuales funciona el instrumento. Los campos magnéticos
interactúan en varias formas: por ejemplo, polos iguales de dos imanes de hierro se repelen y
polos diferentes se atraen. Lo mismo ocurre con los polos de los electroimanes. Además, un
imán de hierro y un electroimán se repelerán se están colocados de tal manera que sus polos
semejantes estén uno frente al otro y se atraen cuando polos diferentes están unos frente a otros.
atracción
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 69/398
atracciónMedidor de hierro móvil de tipo émbolo
Si se coloca una barra de hierro dulce cerca de un solenoide magnetizado, la barra de hierro se
magnetizará. Las líneas de fuerza magnéticas originadas en el hierro se alinearán en la misma
dirección que las del solenoide. Como resultado, los polos inducidos en la barra de hierro tambiénestarán en la misma dirección.
Por lo tanto, cada uno de los polos del solenoide y de la barra de hierro quedan frente a un polo
opuesto. Puesto que polos opuestos se atraen, la barra de hierro será atraída hacia la bobina. Elmedidor de hierro móvil de tipo émbolo, se basa en este principio.
Debido a que los polos de signo diferente se atraen, la
barra de hierro se magnetizará con las polaridades
indicadas y será atraída al interior de la bobina.Una vez que la barra se mueve hacia la bobina, l campo
magnético se concentra en la barra misma.
repulsión
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 70/398
repulsiónMedidor de hierro móvil de tipo de repulsión
Ahora suponga que se colocan paralelamente dos barras de hierro dulce dentro de una bobina en
espiral para observar lo que sucede. Cuando la bobina se magnetiza, ambas barras se magnetizancon la misma polaridad, por lo que tendrán polos iguales uno frente al otro y estos se repelen
haciendo que la barra tienda a separarse.
Cuando se invierte la corriente en la bobina, la polaridad de las barras también se invierten, pero
siguen teniendo polos iguales uno frente a otro. Este principio tiene aplicación en el medidor de
hierro móvil de tipo de repulsión.
Cuando hay corriente en la
bobina, ambas barras se
magnetizan con la polaridad
repeliéndose.
Cuando la corriente fluye en la
bobina en la dirección opuesta,
las barras siguen repeliéndose.
repulsión
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 71/398
repulsiónMedidor de hierro móvil de tipo de repulsión
En los ejemplos visto hasta ahora, la bobinapermanece estacionaria y el imán de hierro se mueve.
Pero si la bobina se hace girar entre los polos de un
imán permanente estacionario, entonces se magnetiza
y se produce una interacción entre los polos
magnéticos del imán permanente de la bonina,
haciendo que la bobina gire. Los medidores de bobinamóvil funcionan según este principio.
Cuando la bobina es energizada, se origina un campo
dentro de la bobina. El campo es tal que los polos iguales
del imán y de la bobina quedan frente a frente haciendo
que esta última gire sobre su pivote.
Antes de energizar la bobina, permanece en su posición
normal (ligeramente inclinada). El campo magnético
permanente no tiene efecto sobre la posición de la
bobina.
Corriente y campo
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 72/398
Corriente y campoForma en que la corriente afecta a un campo magnético
Se ha estudiado como un campo magnético interactúa con otro. Sin embargo no se ha hablado de
lo que controla la magnitud de dicha interacción.
Se sabe que la corriente que fluye a través de una bobina produce el campo magnético que rodea ala bobina. La intensidad del campo magnético es proporcional a la cantidad de corriente que fluye
a través de la bobina. Al aumentar la corriente, la intensidad del campo magnético también
aumenta.
El agregar una aguja a la barra y elincorporar una escala calibrada,
permite medirá la corriente, ya que
esta será proporcional a la
distancia a que se mueva la barra.
Al aumentar la corriente en la
bobina, la intensidad de su campo
magnético aumenta, atrayendo a la
barra de hierro mas hacia la
bobina.
Corriente y campo
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 73/398
Corriente y campoForma en que la corriente afecta a un campo magnético
Ahora suponga que se ajusta un resorte a la barra de hierro de manera que tienda a restringir sumovimiento; en consecuencia, el campo magnético tendrá que vencer la tensión del resorte.
Cuanto mas intenso sea el campo, tendrá que vencer mayor tensión del resorte. Por tanto, cuanto
mayor sea la corriente que fluye en la bobina, mayor será el campo magnético y mas atracción
ejercerá la bobina sobre la barra de hierro. Todos los medidores de corrienteelectromagnéticos funcionan de acuerdo con el principio de que la intensidad del campomagnético en una bobina es proporcional a la cantidad de corriente que fluye por ella.
El agregar una aguja a la barra y el
incorporar una escala calibrada,
permite medirá la corriente, ya que
esta será proporcional a la
distancia a que se mueva la barra.
Al aumentar la corriente en la
bobina, la intensidad de su campo
magnético aumenta, atrayendo a la
barra de hierro mas hacia la
bobina.
Tipos de medidores
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 74/398
Tipos de medidoresDe corriente electromagnéticos
Actualmente se usan dos tipos básicos de medidores de corriente electromagnéticos según su
funcionamiento: el de bobina móvil y el de hierro móvil.
Ambos funcionan a base de electromagnetismo; pero hay ligeras diferencias en la forma que cadauno usa los campos magnéticos para indicar la cantidad de corriente que fluye en un circuito.
Cada medidor tiene ventajas y desventajas que se explicarán en láminas posteriores. Tal como
vemos en el siguiente gráfico, con tan solo mirarlos no es fácil señalar las diferencias entre los dos
tipos de instrumentos. Exteriormente tienen la misma apariencia y generalmente se usan de lamisma forma, pero cuando se sabe como trabaja cada tipo de medidor, es fácil identificarlos
analizando su funcionamiento.
Ambos medidores se basan en
principios magnéticos ligeramente
diferentes para medir la corriente
que pasa por la lámpara.
Medidor de bobina móvil Medidor de hierro móvil
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 75/398
Medidores Electromagnéticos
MEDIDOR DE BOBINA MOVIL
medidor de bobina móvil
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 76/398
medidor de bobina móvilMecanismo del medidor de bobina móvil
En 1882, el francés Arsene d´Arsonval, inventó el galvanómetro, dándole ese nombre en honor alcientífico italiano Galvani. Básicamente, el medidor era un dispositivo que constaba de un imán
estacionario permanente y una bobina móvil.
Aunque el primer galvanómetro era muy preciso, solo podía medir cantidades muy pequeñas y
era muy delicado. En el transcurso de los años se hicieron muchas mejoras que ampliaron la
capacidad de medición de los aparatos y los hicieron con estructuras mas solidas.
La aguja gira con la bobina para
indicar el flujo de corriente sobre
una escala calibrada
Este medidor básico también sellama GALVANOMETRO
La interacción del campo
magnético permanente y del campo
en la boina hace que el cuadro de labobina gire una distancia que es
proporcional a la corriente
Dirección derotación de la aguja
aguja
Imánpermanente
Bobina móvil
Resorte ypivote
Escala
medidor de bobina móvil
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 77/398
ed do de bob a óvMecanismo del medidor de bobina móvil
Debido a que es muy preciso y su estructura muy solida, el medidor de bobina móvil es
decididamente el tipo de medidor mas usado en la actualidad. Este medidor básico se utilizapara medir corriente, tensión, resistencia y muchas otras magnitudes eléctricas. Por lo tanto,
cualquiera que estudie electricidad necesita comprender correctamente como funciona el
medidor de bobina móvil.
La aguja gira con la bobina
para indicar el flujo de
corriente sobre una escala
calibrada
Este medidor básico también sellama GALVANOMETRO
La interacción del campo
magnético permanente y del campo
en la boina hace que el cuadro de labobina gire una distancia que es
proporcional a la corriente
Dirección de rotaciónde la aguja
aguja
Imánpermanente
Bobina móvil
Resorte ypivote
Escala
medidor de bobina móvil
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 78/398
Mecanismo del medidor de bobina móvil
El medidor de bobina móvil funciona en base al efecto electromagnético, que en su forma mas
sencilla consta de una bobina de alambre muy fino, el cual esta devanado sobre un marco de
aluminio ligero.
Un imán permanente rodea cada bobina. El marco de aluminio esta montado sobre pivotes que le
hacen posible girar libremente, junto con la bobina, entre los polos del imán permanente. Cuando
hay corriente en la bobina, esta se magnetiza y la polaridad de la bobina es tal que la repele el
campo del imán permanente.
La aguja gira con la
bobina para
indicar el flujo de
corriente sobre
una escala
calibrada
Este medidor básico también sellama GALVANOMETRO
La interacción del campo
magnético permanente y del campo
en la boina hace que el cuadro de labobina gire una distancia que es
proporcional a la corriente
Dirección de rotaciónde la aguja
aguja
Imánpermanente
Bobina móvil
Resorte ypivote
Escala
Esto hace que el marco de la
bobina gire sobre sus pivotes y ladistancia que gire depende de la
cantidad de corriente que fluye a
través de la bobina. Por lo tanto,
al ajustar una aguja al marco de labobina y una escala calibrada en
unidades de corriente, puede
medirse la cantidad de corriente
que fluye a través del
instrumento.
medidor de bobina móvil
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 79/398
Mecanismo del medidor de bobina móvil
La aguja gira con la bobina para indicar el flujo
de corriente sobre una escala calibrada
Este medidor básico también se llama
GALVANOMETRO
La interacción del campo magnético
permanente y del campo en la boina hace
que el cuadro de la bobina gire una
distancia que es proporcional a la corriente
Dirección de rotación dela aguja
aguja
Imánpermanente
Bobina móvil
Resorte y pivote
Escala
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 80/398
Medidores Electromagnéticos
MEDIDOR DE HIERRO MOVIL
Medidor de hierro móvil
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 81/398
Mecanismos del medidor de hierro móvil
En diapositivas anteriores vimos como dos barras de hierro dulce se repelían cuando se
colocaban dentro de una bobina electromagnética magnetizada. Este efecto se aplica en losmedidores de hierro móvil para medir corriente eléctrica.
Tipos demedidoresde hierro
móvil
El de paletaradial
El de alabes
concéntricos
El deémbolo
Medidores de paleta radial
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 82/398
pMedidor de hierro móvil
Los medidores de paleta radial funcionan a base de dos piezas rectangulares de hierro dulce,
llamadas paletas, rodeadas de una bobina. Una paleta es fija y la otra puede girar librementesobre una de sus aristas, la cual está fijada sobre pivotes. Se llaman paletas radiales debido a que
la paleta fija al pivote gira como un radio de un círculo.
La paleta que gira tiene un aguja unida a ella. Cuando hay flujo de corriente en la bobina, se
establece un campo magnético alrededor de esta y el campo magnético a su vez, induce en ambas
paletas un campo magnético de la misma polaridad.
En el medidor de paleta radial, la
corriente indicada por la aguja
depende de la intensidad de la
repulsión magnética entre las dos
paletas rectangulares
Escala
Esto hace que las paletas se
repelan y la móvil, junto con laaguja, gira una distancia
proporcional a la corriente que
circula por la bobina. Igual que en
el medidor de bobina móvil, paraindicar la corriente que circula
por el instrumento la aguja se
mueve frente a uan escala
calibrada en unidades de
corriente.Paleta rotatoria yagujas montadas
Las paletas dehierro dulce serepelen
Resorte ypivoteaguja
corriente
Medidores de álabes concéntricos
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 83/398
Medidor de hierro móvil
El medidor de alabes concéntricos funciona en forma similar al medidor de paleta radial. Las
únicas diferencias entre ambos medidores están en las formas de las paletas y de los alabes y ensus posiciones relativas.
Los alabes del medidor de alabes concéntricos son de forma semicircular y uno de los dos esta
colocada paralelamente a la otra. Los alabes son como segmentos de dos círculos de diferentes
tamaño con un centro común, es decir, son concéntricos. El alabe interior puede girar con
respecto al punto central.
Igual que en el caso de
mecanismo del medidor de paletaradial, el flujo de corriente a
través de la bobina origina
campos magnéticos de la misma
polaridad en ambos alabes. Ladistancia que gira el alabe libre
depende de la cantidad de
corriente que fluye a través de la
bobina y la aguja indica esa
cantidad de corriente sobre una
escala calibrada.
Escala
La repulsión magnética entre dos
alabes semicirculares hace que el
interior gire y mueva a la aguja, lo
cual indica la corriente que pasa
por la bobina.
corriente
Resorte ypivote
aguja
Alabemóvil
Alabeestacionario
Medidores de émbolo móvil
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 84/398
Medidor de hierro móvil
El mecanismo del medidor de émbolo consiste básicamente en un núcleo móvil de hierro dulce
colocado parcialmente en el interior de una bobina fija. El núcleo se conecta a un brazo que estasobre un pivote que le permite girar, entrando y saliendo de la bobina; hay una aguija conectada
enh el mismo punto que el pivote, de manera que gira igual que el émbolo.
Cuando hay corriente a través de la bobina, se origina un campo magnético alrededor de la
bobina, esto hace que el núcleo se magnetice y sea mas atraído por la bobina. La distancia que el
núcleo se mueva con respecto a la bobina, dependerá de la cantidad de corriente que fluya a
través de ella. Puesto que la aguja esta unida al pivote del émbolo, su movimiento frente a unaescala calibrada sirve para indicar la cantidad de corriente que fluye en la bobina.
El medidor de tipo émbolo fue elprimer medidor de hierro móvil
que se inventó. Sin embargo, rara
vez se usa en la actualidad debido
a que no es tan preciso ni tansensible como los demás tipos de
medidores de hierro móvil.
escala
pivote
bobina
aguja
corrienteLa corriente en la bobina origina un campo magnético
que atrae al núcleo de hierro hacia dentro de la bobina.
La magnitud de la corriente es indicada por la aguja,
que está montada sobre el eje del pivote.
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 85/398
Medidor Térmico
AMPERIMETRO TERMICO
Amperímetro térmico
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 86/398
pconcepto
Sabemos que un alambre se calienta cuando fluye corriente a través de el. También sabemos que
la cantidad de calor es proporcional a la corriente. El amperímetro térmico aprovecha este afectopara calcular la corriente.
Un alambre se expande cuando se calienta. Cuanto más se calienta, más se expande. Si se une un
segundo alambre y un resorte al alambre por el que fluye la corriente, siempre que este se
expanda por el calor el otro alambre y el resorte lo jalarán, sacándolo de su posición normal.
Si se conecta una aguja al segundo alambre la
aguja también se moverá al expenderse el alambre
que conduce corriente. La distancia hasta donde se
mueve la aguja indica la cantidad de corriente.
Cuando el elemento térmico se dilata, queda estirado y el resorte y el
otro alambre tiran de el hacia abajo. El resorte y el alambre están
sujetos al pivote de la polea de manera que también harán que la
aguja se mueva para indicar el flujo de corriente.
escala
Posiciónnormal
Pivote depolea
aguja
corriente
Elemento térmico(alambre)
alambre
resorte
Medidor termopar
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 87/398
pPrincipio de funcionamiento
Hemos visto medidores que funcionan a base de efectos electromagnéticos o efectos térmicos.
El medidor de termopar aprovecha ambos efectos para medir la corriente. Básicamente es unacombinación de amperímetro de alambre caliente y medidor de bobina móvil, a los que se les ha
añadido un dispositivo que se conoce como termopar.
Un termopar consta de dos metales distintos que, al unirse, producen una fem cuando se calienta
la junta.
El mecanismo de este medidor tiene uncalentador que generalmente es un
elemento térmico, el cual estáconectado a la junta del termopar.
Como puede apreciarse en la figura, la
corriente a medir pasa a través del
calentador de termopar o alambre
caliente. La temperatura depende de lacantidad de corriente. El alambre
calienta la unión del termopar y este a
su vez, origina una pequeña tensión de
corriente continua. Esta tensión hace
que fluya una corriente a través del
mecanismo de bobina móvil.
escala
corriente
termopar
Elementotérmico
Medidorde bobina
móvil
aguja
4
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 88/398
ESTRUCTURA DEL MEDIDOR Medición
4
Partes del mecanismo de un medidord l d d
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 89/398
Estructura del medidor
Aunque todos los mecanismos básicos de los medidores que se han estudiado funcionan de
acuerdo con diferentes principios eléctricos, su estructura fundamental es similar.
Todos tienen las siguientes partes básicas:
PartesBásicas
Unabobina
Unaaguja
Unaescala
Pivotes
Cojinetes
Resortes
Pernosde
retención
Ajustecero
amortiguador
Medidor de Bobina móvilM i d l did
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 90/398
Mecanismos del medidor
El mecanismo del medidor mostrado anteriormente era simplificado, para ayudarnos a entender
los principios de funcionamiento. En realidad el mecanismo del medidor de bobina móvil tiene
mucho mas partes.
En la siguiente figura aparecen todas las partes principales de un medidor de bobina móvil. El
imán permanente suministra el campo magnético uniforme dentro del cual gira la bobina móvil.
Se transmite la corriente que debe medirse a la bobina móvil y produce un campo magnético
alrededor de esta.Este campo magnético interactúa con el del
imán permanente, haciendo que la bobina
gire. La aguja conectada a la bobina
también gira frente a la escala calibrada,
indicando la cantidad de corriente que
fluye.
Cuanto mayor sea la corriente, mas intensoserá el campo magnético alrededor de la
bonina, la bobina girará mas y será mayorla distancia que recorra la aguja frente a la
escala del instrumento.
Perno detope
derechoescala
Perno detope izq.
Imánpermanente
te.Pivote ycojinete
(ocultos) bobina
resorte
Resorteespiral
Tornilloajuste
cero
aguja
Aunque estas son las partes principales de un medidor de
bobina móvil, no se muestra el mecanismo de amortiguamiento
debido a que este lo da el cuadro de la bobina
Medidor de Bobina móvilI t
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 91/398
Imanes permanentesI. El medidor de bobina móvil dispone de un imán permanente en forma de herradura.
II. La bobina móvil está colocada dentro del campo magnético que hay entre los dos polos del
imán.
III. Si se usara un imán simple de herradura, muchas de las líneas de fuerza no cortarían la
bobina.
IV. Como sabemos que las líneas magnéticas de fuerza viajan siguiendo la trayectoria de menor
resistencia, y teniendo presente que el hierro dulce ofrece menos resistencia que el aire, las
piezas polares de hierro se montan sobre los polos del imán, con el objeto de concentrar las
líneas de fuerza entre los polos magnéticos.
V. Para concentrar aún mas las líneas de fuerza entre los polos del imán, se coloca un núcleocircular de hierro dulce entre las piezas polares. El núcleo no solo origina un campo
magnético uniforme y muy intenso, sino que actúa como conservador, para ayudar al imán
permanente a conseguir su magnetismo. La bobina móvil gira alrededor del núcleo de hierrodulce, que está fijo.
Con un simple imán de herradura,
muchas de las líneas de fuerza, no
cortarían a la bobina
Las piezas polares concentran las
líneas de fuerza entre los dos polos.
Por lo tanto, habrán mas líneas de
fuerza que corten a la bobina.
Un imán de herradura con piezas polares y un núcleo
de hierro, tiene un campo magnético concentrado y
uniforme en el entrehierro. Por lo tanto, la mayor
parte de las líneas de fuerza cortan a la bobina.
Medidor de Bobina móvilM t áti
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 92/398
Matemática
Medidor de Bobina móvilM t áti
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 93/398
Matemática
Medidor de Bobina móvilM t áti
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 94/398
Matemática
Debido a la forma que presenta el imán en la zona que enfrenta a la bobina, el campo magnético
que atraviesa la misma es radial, lo cual hace que el mismo tenga un valor constante en cualquierposición de dicha bobina (dentro del ángulo que gira la misma).
Si se hace circular corriente por la bobina, en cada conductor de la misma se origina una fuerza,
cuya magnitud está dada por la siguiente expresión
NBIL F
Donde:
F: Fuerza [N]
N: número de espiras que conforman la
bobinaB: inducción magnética producida por el
imán permanente [T]
I: Corriente que circula por la bobina [A]
L: Longitud del conductor que se
encuentra inmerso en el campo
magnético [m]
Medidor de Bobina móvilMatemática
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 95/398
Matemática
Sabemos que dentro del campo magnético, gira un carrete que recibe
la corriente. Los espirales sirven para proporcionar el momentoantagónico.
Si hay N espiras con una longitud axial l en el campo permanente
homogéneo de inducción Bp, siendo I la intensidad de la corriente y r
el radio del carrete, el momento de giro eléctrico vale:
I k ILrNBk Fd M pe 212
Este momento (o cupla) hace girar el carrete hasta alcanzar un ángulo de torsión ς, tal que el
momento antagónico Ma sea igual al momento eléctrico Me.
ae M M f k I k 2 k k k I
f 2
La desviación del índice es proporcional a la corriente a medir, lo cual permite que la escala tenga
divisiones iguales (proporcionales)
Medidor de Bobina móvilMatemática
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 96/398
Matemática
“El ángulo de giro de la aguja es proporcional
a la corriente que circula por la bobina”
Medidores de hierro móvilMecanismos del medidor
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 97/398
Mecanismos del medidor
Un medidor de hierro móvil tiene dos paletas montadas dentro de una bobina. Una paleta es fija y
la otra, con una aguja montada sobre ella, puede girar libremente.La corriente que pasa a través de la
bobina induce un campo magnético
de la misma polaridad en ambas
paletas. Por lo tanto, la paleta fija
repele a la paleta libre que gira una
distancia que depende de laintensidad del campo magnético y ,
por lo tanto, de la intensidad de la
corriente.
La guja que esta montada sobre la
paleta libre también gira,
moviéndose frente a una escalacalibrada, de manera que indica la
cantidad de corriente que fluye.
Estas son las partes
principales de los
medidores de alabes
concéntricos y paleta
radial de hierro móvil.
Los pernos de tope y el
tornillo de ajuste en cero
no se muestran, pero soniguales a los de un
medidor de bobina móvil.
Alabeestacionario
Alabemóvil
bobina Alabemóvil
Alabeestacionario
bobina
escala
cubiertaresorte
aguja Paletaamortiguadora
Cámaraamortiguado
ra hermética
PALETA RADIAL ALABESCONCENTTRICOS
Resorteespiral
pivote
Paletas y alabes de hierro
Mecanismos del medidor
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 98/398
Mecanismos del medidor
La diferencia entre los medidores de alabes concéntricos y de paleta radial, esta en la forma de las
paletas y alabes y, en la colocación física relativa de las paletas y alabes. El medidor de alabes
concéntricos tiene dos alabes semicirculares de hierro dulce. Un alabe esta dentro del otro. Elalabe exterior es mas delgado en uno de sus extremos y está fijo; el interior tiene aristas rectas y
esta sobre un pivote.
Cuando fluye corriente a través de la bobina, las líneas de fuerzas cortan ambos álabes, pero la
distorsión de las líneas de fuerzas no es igual en ambos alabes.
Las líneas de fuerzas están uniformemente distribuidas
a través del alabe móvil (interno) porque tiene
dimensiones uniformes; pero no están uniformemente
distribuidas en la estacionaria (externa), debido a que
tiene una arista inclinada. En consecuencia, menos
líneas de fuerza pasan a través del extremo delgado que
en el resto del alabe, debido a que es mas pequeño y
por tanto tiene mayor reluctancia.
Cuando ambos alabes se magnetizan con la mismapolaridad, se repelen, haciendo que el alabe móvil gire
sobre su pivote. La repulsión mas fuerte ocurrirá en el
área donde el alabe estacionario no sea delgado. Esto
significa que el alabe móvil se moverá hacia el extremo
delgado, ya que tiene menos líneas de fuerza.
El alabe estacionario del medidor de
alabes concéntricos se hace mas delgado
para dar un campo magnético uniformeentre los dos alabes.
Movimientode álabe
móvil yaguja
Álabemóvil
Álabeestacionario
Medidor de Bobina móvilMatemática
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 99/398
Matemática
La fuerza de repulsión y su momento son proporcionales al producto de los campos de las dos
laminas y, por lo tanto, al cuadrado de la intensidad de la corriente. El momento, en el dominio de
medición, puede considerarse como una función de la intensidad de corriente que pasa por elcarrete:
2
1 I fk M e
Movimientode álabe
móvil yaguja
Álabemóvil
Álabeestacionario
Si el momento antagónico es producido por la
torsión de un muelle en espiral, y la desviación del
índice es ς, cuando los dos momentos son iguales, se
tiene:
2
1 I fk k f
Por lo tanto, la ecuación de la escala será:
2 fkI
Es decir, la desviación del índice varia proporcionalmente
al cuadrado de la intensidad de corriente.
Paletas y alabes de hierro
Mecanismos del medidor
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 100/398
Mecanismos del medidor
El medidor de paleta radial tiene dos paletas rectangulares de hierro: una fija y otra que puede
girar. El medidor de paleta radial funciona según el mismo principio que el medidor de paletasconcéntricas, excepto que las paletas tiene la misma forma y tamaño y, por lo tanto, hay un campo
magnético uniforme entre las paletas móvil y la fija.
Ambos tipos de mecanismos están protegidos por cubiertas de hierro para evitar que campos
magnéticos externos afecten la lectura en el medidor.
Igual que en el caso del mecanismodel medidor de bobina móvil, los
mecanismos de hierro móvil, tanto de
alabes concéntricos como de paleta
radial, tienen resortes, pivotes,
chumaceras, etc., que sirven para
controlar el movimiento de la aguja.Según se podrá ver, estas partes
tienen las mismas funciones en ambos
tipos de mecanismos.Tanto la paleta estacionaria como la
móvil, en el medidor de paleta radial,
tienen las mismas dimensiones para dar
un campo magnético uniforme entre ellas.
Movimientode paleta
móvil y
aguja
Paletaestacionario
Paleta
móvil
bobinasEstructuras del medidor
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 101/398
Estructuras del medidor
Tanto en el mecanismo de los medidores de bobina móvil como en el de hierro móvil, la corriente
que se va a medir fluye a través de la bobina. Excepto por esta semejanza, las bobinas de cada tipode mecanismo son diferentes.
Cuando la corriente fluye a través de la bobina del mecanismo de los medidores de bobina móvil,
se produce un campo magnético que hace girar a la bobina. Para que la bobina gire fácilmente
debe ser lo mas ligera posible y, para que la bobina sea ligera, se devana sobre un marco de
aluminio.
Además, la bobina esta construida con alambre muy delgado y en comparación con la bobina de
otros tipos de medidor, tiene muy pocas espiras, de manera que se conserva lo mas ligera posible.
Las bobinas de los medidores tanto de
paleta radial como de álabes concéntricos,
de hierro móvil, tienen muchas espiras de
alambre. La forma de la bobina difiere
para acomodarse a la forma particular de
la paleta o el álabe; es decir, radial o
concéntrica. Alabe concéntricoPaleta radialBobina móvil
La bobina del
medidor de bobina
móvil consta de
varias espiras de
alambre delgado
devanadas en un
cuadro de aluminio.
bobinasEstructuras del medidor
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 102/398
Estructuras del medidor
Al estudiar el mecanismo de los medidores de hierro móvil, vemos que la bobina de este
mecanismo permanece estacionaria y el campo magnético que rodea la bobina mueve una paletade hierro. Debido a que esta paleta de hierro es relativamente pesada, para moverla se requiereun intenso campo magnético, por lo tanto, la bobina de un medidor de hierro móvil tienemuchas espiras de alambre para producir este intenso campo magnético.
Las paletas de hierro del mecanismo de los medidores de hierro móvil se colocan dentro de la
bobina. Sin embargo, la forma de la bobina que se usa en el mecanismo de los medidores de
alabes concéntricos es diferente de la empleada en los mecanismos de paleta radial.
La bobina del medidor de alabes concéntricos se construye de manera que se le puedan adaptar
alabes semicirculares y la bobina del medidor de paleta radial se construye de manera que se le
puedan instalar placas rectangulares.
Las bobinas de los medidores tanto de
paleta radial como de álabes concéntricos,
de hierro móvil, tienen muchas espiras de
alambre. La forma de la bobina difiere
para acomodarse a la forma particular de
la paleta o el álabe; es decir, radial o
concéntrica. Alabe concéntricoPaleta radialBobina móvil
La bobina del
medidor de bobina
móvil consta de
varias espiras de
alambre delgado
devanadas en un
cuadro de aluminio.
agujas
Estructura del medidor
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 103/398
Estructura del medidor
La bobina del mecanismo de los medidores de
bobina móvil gira una distancia que depende de la
cantidad de corriente que fluye en la bobina.Igualmente, la paleta de hierro de un medidor de
hierro móvil se desvía una distancia que depende
de la corriente que pasa por la bobina.
Por lo tanto, si se monta una aguja a la bobina
móvil o a la paleta de hierro, la aguja de cualquier
tipo de medidor desviará una distancia que
depende de la cantidad de corriente que fluye en el
medidor.
Como la aguja gira con la bobina móvil y con la
paleta de hierro, debe ser lo mas ligera posible.
Por lo tanto, generalmente se hace de aluminiomuy delgado.
contrapesos
Los contrapesos permiten
al fabricante balancear el
mecanismo rotatorio delmedidor sobre pivotes.
Las agujas que se utilizan en la mayor parte de los medidores tienen pequeños contrapesos
montados en un extremo. La aguja y todas las otras partes rotatorias de un medidor, están montadas
sobre un eje común que gira sobre pivotes. Durante la fabricación del mecanismo del medidor estos
contrapesos se ajustan de manera que el conjunto del eje y todas las partes montadas al eje estén
perfectamente balanceadas sobre los pivotes.
resortesEstructura del medidor
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 104/398
Estructura del medidor
Cuando se conecta un medidor a un circuito, la aguja debe indicar la cantidad de corriente que
fluye en el circuito. Cuando el instrumento se desconecta del circuito o cuando cesa el flujo de
corriente, la aguja debe regresar a cero.
Estos movimientos se controlan por medio de los resortes del mecanismo del medidor. De modo
que los resortes controlan el movimiento rotatorio de la bobina móvil, así como el movimiento
de la paleta móvil. Por lo tanto, deben fabricarse resortes de gran precisión para asegurar la
exactitud del medidor.
Resortes con espirales opuestas
Los resortes con espirales
opuestas mantiene la aguja en
cero cuando los resortes se dilatano contraen debido a cambios de
temperatura.
resortesEstructura del medidor
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 105/398
Estructura del medidor
En cada medidor se usan dos resortes, los cuales están enrollados en sentidos opuestos.
La razón es que el metal se dilata al aumentar la temperatura y se contrae al disminuir. Si ambos
resortes estuvieran enrollados en el mismo sentido se dilatarían o contraerían en la misma dirección
cuando cambia la temperatura. Estos haría que la aguja girara alejándose del cero cuando no hubiesecorriente y produciría un error en la lectura.
En cambio, si los resortes están enrollados en sentidos opuestos, al expandirse uno de ellos, debido al
aumento de temperatura, tenderá a mover la aguja en una dirección, pero como el otro se dilata y
trata de mover la bobina en la dirección opuesta, anula la acción del primero y la aguja permanece en
cero.
Resortes con espirales opuestas
Los resortes con espirales
opuestas mantiene la aguja en
cero cuando los resortes se dilatan
o contraen debido a cambios de
temperatura.
Ajuste en cero
Tornillo de ajuste
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 106/398
Tornillo de ajuste
Si los dos resortes enrollados en sentidos opuestos estuvieran perfectamente balanceados en
todos los aspectos, entonces la aguja permanecería exactamente en cero cuando no fluyecorriente. Sin embargo, en la práctica es imposible construir dos resortes perfectamente iguales
que al cambiar la temperatura se dilaten o contraigan en el mismo grado. Además los resortespierden tensión al pasar un tiempo. En consecuencia, los resortes no siempre mantendrán la
aguja exactamente en la lectura cero de la escala cuando no haya corriente. Para corregir esto, la
mayor parte de los medidores tienen un tornillo de ajuste en cero que permite ajustar la aguja en
cero.
El tornillo de ajuste en cero varía la tensión del resorte para ajustar laaguja a la lectura de escala cero cuando no hay corriente
En tornillo de ajuste en cero está montado al frente del
medidor.
Pernillodescentrado
Tornillo de
ajuste en cero
Ajuste en cero
Tornillo de ajuste
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 107/398
Tornillo de ajuste
El tornillo de ajuste en cero esta sobre la parte de enfrente del medidor. Al girar el tornillo,
aumenta o disminuye la tensión de uno de los resortes, según la dirección en que gire.
Al girar el tornillo, la tensión del resorte al que esta unido se puede ajustar hasta que sea igual a latensión del otro resorte.
Además, cuando las tensiones de ambos resortes son iguales, la aguja permanece en la lectura
cero de la escala.
Cuando el tornillo de ajuste en
cero se gira a la izquierda, se
reduce la tensión del resorte y
la aguja se mueve hacia la
derecha de la escala.
resorte
Tornillo deajuste en
cero
Cuando el tornillo de ajuste
en cero se gira a la derecha,
la tensión del resorte
aumenta y la aguja se mueve
sobre la escala, hacia laizquierda.
Pivotes, cojinetes y pernos de retenciónEstructura del medidor
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 108/398
Estructura del medidor
Las partes rotatorias de cualquier medidor deben girar los mas libremente que sea posible con
objeto de que se puedan medir corrientes muy pequeñas.
Para reducir al mínimo la fricción, el eje sobre el cual están montadas las partes giratorias tienenpivotes de acero endurecido en ambos extremos, de manera que puedan girar fácilmente.
Los pivotes están montados en cojinetes de rubíes para reducir aun mas la fricción.
Los pernos de retención evitan que la aguja del medidor se salga hacia la izquierda o la derechade la escala. Por lo tanto, estos pernos de retención limitan la cantidad de movimiento de la aguja
y de todas las demás partes rotatorias del medidor.
Los pivotes de acero endurecido, montados en
cojinetes de joya, reducen la fricción que se encuentra
en las partes rotatorias de un medidor.
Los pernos de tope limitan la distancia sobre la
cual pueden girar las agujas y otras partes del
medidor.
Perno de topeizquierdo
Perno de topederecho
Cojinete dejoya
pivote
Escala para medidores de bobina móvilEstructura del medidor
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 109/398
st uctu a de ed do
Los medidores de bobina móvil tienen una escala lineal, es decir, una escala en la cual el espacio
entre números es igual. La distancia que la aguja se desvía sobre la escala es directamente
proporcional a la cantidad de corriente que fluye a través de la bobina del medidor. Cuando todala corriente nominal de un medidor de bobina móvil fluye en la bobina, la aguja recorre toda la
escala. Cuando la mitad de la corriente nominal fluye, la aguja se moverá la mitad de la escala, etc.
Los medidores de bobina móvil
tienen una escala lineal, es decir, el
espacio entre divisiones
consecutivas es invariable.
Miliamperes
Los medidores de bobina móvil tienenescala lineal
La oscilación de la aguja es directamente proporcional a
la magnitud de la corriente que pasa por la bobina.
Cuando pasa unmiliampere, la guja semoverá un decimo de
la escala plena
Cuandofluyen 10 mA,la gujaoscilará todala escala
Cuando fluyen 8 mA, la aguja oscilará 8decimos de la escala plena
La razón es que el flujo magnético
producido por la bobina es proporcional
a la corriente, de manera que la iteración
de los campos también aumenta
proporcionalmente, pada dar una lectura
lineal.
Esto no ocurre con los instrumentos de
tipo de hierro móvil.
Escala para medidores de hierro móvilEstructura del medidor
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 110/398
En los medidores de hierro móvil la escala del medidor no es lineal. En lugar de ello, la desviación
aumenta según el cuadrado de la corriente (I2). Si la corriente que pasa a través del medidor se
duplica, la intensidad del campo magnético en cada paleta se duplica, y por tanto, la repulsión encada paleta se duplica también, haciendo que la repulsión combinada de las dos paletas se
cuadriplique.
Los medidores de hierro móvil tienen una
escala no lineal, esto hace que los números en
el extremo inferior de la escala estén
aglomerados y sean difíciles de leer.
Miliamperes
Los medidores de bobina móvil tienen escala no lineal
La oscilación de la aguja es directamente proporcional al
cuadrado de la corriente que fluye en el medidor.
Con 1 mA laaguja oscilará
1/100 de laescala plena
Con 8 mA, la aguja
oscilará 64/100de la escala plena
Como la desviación no es lineal, la escala
de un medidor de hierro móvil debe serno lineal. Los números en el extremo
donde están los valores bajos de la escala
están aglomerados y se separan cada vez
mas hacia el extremo donde están los
valores altos de la escala, en donde la
desviación es mayor.
Con 10 mA, laaguja oscilará todala escala.
amortiguamiento
Estructura del medidor
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 111/398
Todas las partes rotatorias de los medidores se hacen los mas ligeras posibles y giran sobrepivotes montados en cojinetes, con objeto de que la fricción se mantenga al mínimo. El mantener
la fricción al mínimo hace posible medir pequeñas corrientes, pero da origen a un problema difícilcuando se desea hacer una lectura en el medidor.
Cuando un medidor esta conectado a un circuito, la aguja debe moverse frente a la escala y
pararse inmediatamente en la lectura correcta. Sin embargo, debido a la menor fricción de las
paredes rotatorias, la aguja no se detiene inmediatamente en el punto correcto; lo rebasa por
inercia y luego los resortes tiran de ella, rebasando nuevamente, etc. Como resultado, la agujatiende a oscilar o vibrar repetidas veces con respecto al punto correcto de lectura, antes de
quedar en reposo.
La aguja vibrará varias veces
en torno a la lectura correcta
antes de que se detenga en
ella
A MENOS QUE EL MEDIDOR ESTE AMORTIGUADO
La aguja puede
regresar con tal
rapidez a cero, que se
puede doblar sobre el
perno de tope
Perno izq.de tope
amortiguamiento
Estructura del medidor
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 112/398
Para resolver este problema el medidor debe ser amortiguado. El amortiguamiento se puedeconsiderar como una acción de frenado sobre las partes rotatorias. Elimina casi completamente la
vibración de la aguja, dando como resultado que la aguja de una indicación rápida y correcta.
El amortiguamiento elimina también otro problema: cuando un medidor se desconecta de un
circuito externo o cuando el circuito no lleva energía, la aguja regresa a cero. Debido a la fricción
tan pequeña de las partes rotatorias, el resorte jala violentamente las partes para llevarlas a cero,
de hecho, tan violentamente que la aguja podría doblarse al rebasas y golpear el perno de
retención izquierdo. El amortiguamiento resuelve este problema aplicando una acción de frenadoa la aguja hasta que regresa a cero.
La aguja vibrará varias veces
en torno a la lectura correcta
antes de que se detenga en
ella
A MENOS QUE EL MEDIDOR ESTE AMORTIGUADO
La aguja puede
regresar con tal
rapidez a cero, que se
puede doblar sobre el
perno de tope
Perno izq.de tope
amortiguamiento
En un medidor de BOBINA MOVIL
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 113/398
Los medidores de bobina móvil utilizan el marco de aluminio sobre el cual esta devanada labobina para amortiguamiento. Como el aluminio es un conductor, el marco se comporta como
bobina de una espira. Cuando el conjunto de bobina y aguja giran para registrar corriente, elmarco de aluminio corta las líneas de flujo del campo del imán permanente. En consecuencia, se
inducen en el marco pequeñas corrientes, llamadas corrientes circulantes o de remolino, los
cuales originan un campo magnético alrededor del marco mismo.
Dirección de girode la bobina
Cuando hay corriente en la boina, el campo
magnético es tal que la bobina gira en sentido de
las manecillas del reloj.
La polaridad de este campo magnético es opuesta a la
del campo magnético de la bobina, por lo tanto, elcampo magnético que rodea al marco se opone al
campo magnético de la bobina.
Esta acción reduce el valor total del campo de la bobina
móvil, de manera que esta gira mas lentamente. Enefecto, cuanto más rápidamente se mueva la bobina,
mas la frena el marco. Esto hace que la bobina y la
aguja giren sin vibrar y mas lenta y suevamente hacia la
lectura correcta. En cuanto el conjunto de bobina y
aguja esta en reposo, cesa la inducción de corrientescirculantes en el marco y su efecto magnético
desaparece.
amortiguamiento
En un medidor de BOBINA MOVIL
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 114/398
Las corrientes parasitas que se producen en el cuadro de
aluminio, que actúa como una bobina de una espira,
origina un campo magnético que se opone al de la bobina.
Por lo tanto, los polos del marco y del imán se atraen,
haciendo mas lenta la rotación del conjunto de la bobina.
Cuando el medidor se desconecta o cuando el circuito se
desenergiza, el conjunto de bobina y aguja comienza a girar
hacia cero; pero ahora como gira en la dirección opuesta, lascorrientes en el marco fluyen en dirección opuestas y el campo
magnético tiene una polaridad opuesta a la anterior. Conforme
los resortes jalan al conjunto bobina y aguja, los polos
semejantes del imán permanente y del marco se repelen entre sí,
haciendo que el conjunto sea frenado y regresa mas lentamente
a cero. Así pues, se evita que la aguja golpee el perno de
retención izquierdo y, quizás, que se doble sobre el.
Corrientesparásitas
El cuadrogira en
estadirección
El cuadrogira en esta
dirección
Al llevar los resortes al conjunto de la bobina nuevamente a cero, se
origina de nuevo un campo magnético alrededor del marco, pero en
dirección opuesta. Al aproximarse a cero el conjunto de la bobina, los
polos semejantes del imán y del cuadro se oponen, frenando así a la
bobina, de tal manera que se detendrá lentamente en cero.
amortiguamiento
En un medidor de HIERRO MOVIL
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 115/398
Al ser los medidores de hierro móvil de bobina estacionaria, no se puede utilizar el mismo
amortiguamiento que en los de bobina móvil. En lugar de esto se usa amortiguamiento por aire.
Existen dos métodos diferentes para obtener amortiguamiento por aire:1. El mas usado consiste en montar una paleta de aluminio (amortiguadora) sobre el mismo eje
que la aguja y la paleta móvil encerrándolos en una cámara amortiguadora hermética. Al ser
repelida la paleta móvil, la paleta amortiguadora gira con ella. Como la paleta amortiguadora
esta dentro de una cámara hermética, comprime el aire que le queda al frente en la dirección
de su movimiento. Esto hace disminuir la velocidad con que se mueve la paleta y, por lo tanto,
disminuye la velocidad de la paleta móvil y la aguja.
Aleta deamortiguadorque comprimeel aire que lequeda enfrente
El movimiento del eje, que hace girar a la aguja y a la
paleta móvil, es retardado por el aire comprimido que
está enfrente a la paleta amortiguadora. Esto hace mas
lento el movimiento de la aguja de manera que sobrepase
menos la lectura.
cubierta
Cámara hermética deamortiguamiento
Debido a que la velocidad
es mas lenta, hay menor
tendencia de que la aguja
rebase el punto de lectura.
amortiguamiento
En un medidor de HIERRO MOVIL
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 116/398
2. Generalmente, los medidores de paleta radial y los de alabes concéntricos se amortiguan de
esa manera. Sin embargo, los medidores de paleta radial pequeños a veces se amortiguanencerrando la bobina y las paletas en una capsula metálica hermética en lugar de usar una
paleta amortiguadora y cámaras separadas. Al ser repelida, la paleta móvil comprime el aire
que esta frente a ella, haciendo mas lento el movimiento de paleta y aguja. El mismo principio
se aplica a ambos métodos.
Aleta deamortiguadorque comprimeel aire que lequeda enfrente
El movimiento del eje, que hace girar a la aguja y a la
paleta móvil, es retardado por el aire comprimido que
está enfrente a la paleta amortiguadora. Esto hace mas
lento el movimiento de la aguja de manera que sobrepase
menos la lectura.
cubierta
Cámara hermética deamortiguamiento
Escalas para medidores de termoparEstructura del medidor
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 117/398
Un medidor de termopar consta de un dispositivo llamado termopar y de un medidor debobina móvil.
Cuando fluye la corriente a través del elemento calentador del termopar, se produce una tensiónen los dos extremos libres del termopar. Esta tensión hace que fluya una corriente continua a
través del medidor de bobina móvil y la aguja oscila una cantidad proporcional a la cantidad de
corriente que fluye a través del elemento calentador del termopar.
La oscilación de la aguja es directamente proporcional al cuadrado de la
corriente que fluye en la bobina del instrumento
Escalas para medidores de termoparEstructura del medidor
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 118/398
La cantidad de oscilación es proporcional a la cantidad de calor producida en el alambre
calentador. A su vez, la cantidad de calor producido en el elemento calentador es proporcional al
cuadrado de la corriente que fluye en el alambre calentador (P = I2R).
Por lo tanto, igual que los medidores de paleta móvil, los medidores de termopar tienen una
escala de ley cuadrática y las lecturas mas bajas en la escala están muy juntas entre si.
Los medidores de termopar constan de un termopar y un
instrumento de bobina móvil. El medidor de bobina móvil es
idéntico al estudiado; sin embargo, la escala de este aparato no es
lineal, debido a que el calor producido por la corriente que pasa a
través del termopar es proporcional al cuadrado de la corriente que
fluye en el elemento calefactor.
Los medidores termopartienen escala no-lineal
termopar
Elementocalefactor
Medidor de bobina móvil de c.c.
Corriente que se está midiendo
Estructura de termoparesEstructura del medidor
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 119/398
La tensión generada en los extremos libres del termopar depende de la diferencia detemperatura que hay entre los extremos libres (frio) y los extremos de la unión (caliente).
Las lecturas del medidor serán incorrectas si la diferencia de temperatura resulta afectada por la
temperatura ambiente del área donde se usara el medidor o por el calor que transmiten las
corrientes que fluyen a través del medidor.
Cuando fluye corriente a través del alambre calentador la temperatura aumenta mucho mas en el
centro - es decir, en el punto en que el alambre y la unión del termopar se juntan – que en los
extremos del alambre calentador. Para determinada corriente, esta diferencia de temperaturaentre la unión del termopar y los extremos libres del termopar permanecerá constante,
independientemente de los efectos de temperatura exterior.
Independientemente de los efectos de
la temperatura externa, la diferencia de
temperatura que hay entre losextremos libres y los extremos de unión
de este termopar compensado
permanecerán constantes para una
corriente r-f dada.
junta
Cintas compensadoras
Alambre calentador
Hojas de micaaislantes
termopar Al circuito r-f
Extremoslibres
Medidorde c-c.
Resistencia interna y sensibilidadEstructura del medidor
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 120/398
a. Todas las bobinas de medidor presentan cierta cantidad de resistencia a la c-c. La cantidad
de resistencia depende del número de espiras de la bobina y el calibre del alambre que se
use para devanarla.b. Por otro lado sabes que, la intensidad del campo magnético que rodea a la bobina aumenta
según el numero de espiras de la bobina. Por lo tanto, si se le dan mas vueltas al devanado de
la bobina del medidor, una pequeña corriente puede originar un campo magnético
suficientemente intenso para que la bobina oscile en toda la escala.
c. La cantidad de corriente necesaria para que la aguja del medidor oscile en toda la escala es la
sensibilidad del medidor y constituye una característica importante de todo medidor.
La sensibilidad del
medidor A es de 50
microamperes
debido a que la
corriente hace que la
aguja oscile toda la
escala.
La sensibilidad del
medidor A es de 1 mAdebido a que la corriente
hace que la aguja oscile
toda la escala.
El medidor A tiene una sensibilidad mas alta que el B debido a que
requiere menos corriente para la deflexión de toda su escala
Medidor A Medidor B
Resistencia interna y sensibilidadEstructura del medidor
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 121/398
La sensibilidad del
medidor A es de 50
microamperes
debido a que la
corriente hace que la
aguja oscile toda laescala.
La sensibilidad del
medidor A es de 1 mA
debido a que la corriente
hace que la aguja oscile
toda la escala.
El medidor A tiene una sensibilidad mas alta que el B debido a que
requiere menos corriente para la deflexión de toda su escala
Medidor A Medidor B
Las sensibilidades típicas de los medidores de corriente varían desde unos 5 A (0.000005 A)hasta unos 10 mA (0.01 A).
La sensibilidad del medidor es la corriente máxima que puede medir el aparato.
Cualquier corriente mayor que esta probablemente dañaría el medidor.
Precisión del medidorEstructura del medidor
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 122/398
La precisión de un medidor se especificacomo porcentaje de error a la oscilación de
escala plena.
Por ejemplo, si la precisión de un medidor de
100 mA se establece como ± 2%, entonces el
medidor no solo puede tener una exactitud
de ± 2 mA en una lectura de 100 mA, sino quepodría ser inexacta hasta en ± 2 mA para
cualquier lectura de un valor menor que el de
la oscilación total de la escala.
Por lo tanto, la precisión de un medidor
disminuye progresivamente mientras maslejos este la aguja de la oscilación total de la
escala y mas cerca del cero.
La precisión del medidor se refiere a la oscilación total de la escala
En 10mA tiene una
precisión de ± 20%
En 50mA tiene unaprecisión de ± 4%
En 100mA tiene una
precisión de ± 2%
¿Qué medidores sirven?
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 123/398
para c-c y para c-a?
¿Qué medidores sirven para c-c y para c-a?Aplicaciones de medidores
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 124/398
Todos los medidores básicos descritos hasta ahora se pueden usar para medir c-c.
Entre ellos, sin embargo, el medidor de bobina móvil es el que se utiliza mas
frecuentemente por ser el mas sensible y preciso.
Los medidores de alabes concéntricos y paleta radial, aunque pueden medir tanto c-a
como c-c, generalmente se usan para medir corriente alterna de baja frecuencia.
En realidad, aun en aplicaciones de c-a, el medidor de bobina móvil se usa mucho mas
que los otros tipos de medidores; pero, para medir c-a, esta debe convertirseprimero a c-c y luego aplicarse al medidor. Este tipo de aparato se llama MEDIDOR
DE RECTIFICADOR.
Los medidores de termopar se pueden usar para medir tanto c-a como c-c, sin embargo,
en la práctica, se usan casi exclusivamente para medir corrientes de radiofrecuencias.Las frecuencias de estas corriente varían desde unos cuantos megaciclos hasta miles de
megaciclos y solo pueden medirse con un medidor de termopar, debido a que funcionan
a base del calor producido por la corriente y es insensible a la frecuencia. Otros
medidores son imprecisos para alta frecuencia.
¿Qué medidores sirven para c-c y para c-a?Aplicaciones de medidores
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 125/398
Movimiento básico
del instrumento
Mide
c-c
Mide
c-a
Observaciones
Bobina móvil sí no Casi todas las mediciones de c-c se efectúan
con este tipo de medidor
Bobina móvil de
tipo rectificador
no sí Básicamente consiste en un medidor de
bobina móvil y un rectificador para cambiar
c-a a c-c. es el medidor mas comúnmente
usado para medir c-a.
Paleta de hierro sí sí
Termopar sí sí Usado casi exclusivamente para medir
corrientes de radiofrecuencia.
APLICACIONES DE MEDIDORES EN C-C Y EN C-A
¿Qué medidores sirven para c-c y para c-a?Aplicaciones de medidores
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 126/398
MEDIDOR DE BOBINA MOVILmás usado (c-c y c-a) MEDIDOR PALETA DE HIERRO(c-c y c-a) MEDIDOR TERMOPARalta frecuencia
Repaso de c-a
medidores
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 127/398
Antes de estudiar las características del medidor de rectificador de c-a, conviene entender
perfectamente las características de las ondas de c-a.
La corriente alterna fluye periódicamente, primero en una dirección y luego en la direcciónopuesta. A una dirección se le llama positiva a la otra negativa.
Se llama frecuencia de la corriente alterna al numero de veces por segundo que pasa la corriente
de cero al máximo positivo, regresa a cero, pasa al máximo negativo y regresa nuevamente a cero.
Una corriente de c-a completa un ciclo
cuando va de cero al máximo positivo,
regresa a cero, pasa al máximo negativo y
regresa nuevamente a cero
Alternación
positiva
Alternaciónnegativa
ONDAS SINUSOIDALES
La frecuencia de esta onda de c-a es de 2
ciclos por segundo.
Repaso de c-a
medidores
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 128/398
Una onda de corriente alterna puede tener muchas formas; puede ser sinusoidal, cuadrada,
diente de sierra, etc.
Los medidores de c-a están calibrados a base de ONDAS SINUSOIDALES
Cuando se usa un medidor de c-a para medir ondas no-sinusoidales, solo se obtiene unaindicación aproximada de los valores, que incluso pueden ser muy imprecisos. En ese caso se
debe usar un osciloscopio.
Valores rms y medioRepaso de c-a
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 129/398
Las unidades eléctricas básicas (ampere, volt) se basan en c-c. Se tuvo que deducir un método
para relacionar c-a con c-c. El valor máximo o pico de una onda sinusoidal, no se puede usar
debido a que la onda solo permanece en su máximo por un breve periodo de tiempo, así pues una
onda cuya corriente máxima es de 1 amp., no es igual a una corriente continua de 1 ampere, desde
el punto de vista de energía, ya que la corriente continua siempre permanece en 1 ampere.
Considerando los efectos de calentamiento de c-a y c-c, se observó que una corriente igual a 0.707
del máximo de una onda de c-a producía el mismo calor o perdía la misma potencia que una
corriente continua igual para una resistencia dada. Ejemplo: una onda sinusoidal de 3 A produce
el mismo efecto térmico que una de 0.707x3=2.12 de c-c.Imax
Emax
ERMS
IRMS
corriente
voltaje
IRMS = 0.707 Imax ERMS = 0.707 Emax
Valores rms y medioRepaso de c-a
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 130/398
Para determinar el calor disipado durante todo un ciclo de una sinusoidal, primero debe elevarse
al cuadrado cada valor instantáneo de corriente y hacer luego la suma (P = I2R)
Entonces se obtiene el valor medio o promedio de esta suma. Posteriormente se saca la raíz
cuadrada del medio y la respuesta será el valor de la raíz media cuadrática (rms) de la onda.
Con frecuencia a este valor se le llama valor eficaz.
Otro valor importante es el valor medio de la onda sinusoidal, el cual es igual a 0.637 del valor
máximo.
IMED = 0.637 Imax EMED = 0.637 Emax
Imax
Emax
EMED
IMED
corriente
voltaje
rectificadoresMedidores de c-a
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 131/398
El medidor de bobina móvil es el mas sensible y preciso de los que se han estudiado. Sin embargo,
solo se puede utilizar para medir c-c. no hay manera de que pueda usarse directamente para
medir c-a.
Si se apicara c-a directamente al medidor, la mitad del ciclo tendería a mover la aguja en una
dirección y la otra mitad tendería a moverla en la dirección opuesta.
Pero, si primero se convierte en c-c, antes de aplicarla al medidor, entonces el medidor de bobina
móvil se podría utilizar en aplicaciones de c-a así como en c-c.
Rondanaaislante
cobre Oxido decobre
plomo
Tuboaislante
Placas deprecisión
Rectificador deoxido de cobre
Símbolo de Rectificador
Flujo de electrones
cobreOxido decobre
Por medio de un rectificador para convertir c-
a en c-c, pueden usarse los medidores de
bobina móvil en aplicaciones c-a.
rectificadoresMedidores de c-a
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 132/398
La c-a se puede convertir a c-c mediante dispositivos especiales llamados rectificadores, los
cuales ofrecen una oposición muy grande al flujo de corriente en una dirección y una oposición
muy pequeña al flujo de corriente en la otra posición.
Por lo tanto, cuando se aplica una onda sinusoidal a un rectificador, este dejará pasar una de las
alternaciones, positiva o negativa, según la forma en que se conecte el rectificador al circuito del
medidor. En ningún caso pasarán ambas alternaciones.
Por lo tanto, un rectificador transforma una onda sinusoidal en una onda continua pulsante.
Rondanaaislante
cobre Oxido decobre
plomo
Tuboaislante
Placas deprecisión
Rectificador deoxido de cobre
Símbolo de Rectificador
Flujo de electrones
cobreOxido decobre
Por medio de un rectificador para convertir c-
a en c-c, pueden usarse los medidores de
bobina móvil en aplicaciones c-a.
rectificadoresMedidores de c-a
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 133/398
Los rectificadores de oxido de cobre son los que mas frecuentemente se usan en medidores.
Estos se componen de una serie de discos de oxido de cobre separados por discos de cobre y seunen con tornillos.
Como la corriente fluye fácilmente del cobre al oxido de cobre, pero no del oxido de cobre al
cobre, el rectificador solo permite el flujo de la corriente en una dirección.
Algunos medidores de rectificador tienen rectificadores de selenio, sin embargo el principio
según el cual funcionan es el mismo.
Rondanaaislante
cobre Oxido decobre
plomo
Tuboaislante
Placas deprecisión
Rectificador deoxido de cobre
Símbolo de Rectificador
Flujo de electrones
cobreOxido decobre
Por medio de un rectificador para convertir c-a
en c-c, pueden usarse los medidores de bobina
móvil en aplicaciones c-a.
Medidores con rectificadorMedidores de c-a
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 134/398
Existen dos tipos básicos de circuitos con rectificadores
Medidores conrectificadores
de Media Onda
de Onda Completa
Medidor con rectificador de media ondaMedidores de c-a
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 135/398
En el rectificador de media
onda, una alternación de la
corriente pasa a través del
medidor y la alternaciónopuesta es puenteada por el
rectificador.
Aunque la corriente en el
medidor sea pulsante, laaguja del medidor no tendrá
suficiente tiempo para
seguir estas fluctuaciones
debido a su inercia.
Por lo tanto, la aguja del
medidor se detendrá en unaposición que corresponde al
valor medio de la corriente
que fluye por el. Rectificador en serie: no conduce
Funcionamiento derectificador de media onda
En las alternaciones positivasde la onda sinusoidal de
entrada, no puede pasar la
corriente a través del
rectificador en derivación; en
lugar de ello, las alternaciones
positivas fluyen a través del
medidor y el rectificador en
serie.
En las alternaciones negativas de la
onda sinusoidal de entrada, la
corriente es puenteada alrededor del
medidor por el rectificador enderivación y es bloqueada del
medidor por el rectificador en serie.
El valor medio del tren de pulsos
entero, incluyendo el tiempo entre
pulsos, es de 0.318 del valor máximo
Rectificadorenderivación:conduce
Rectificador enserie conductor
Ondas desalida através delmedidor
Rectificadorderivación:no conduce
Medidor con rectificador de media ondaMedidores de c-a
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 136/398
El valor medio de la
corriente para una
alternación es 0.637 delvalor máximo; pero, para lasiguiente alternación es
cero y esa alternación no
pasa por el medidor, por lo
tanto, la corriente media
para un ciclo completo esigual a la suma de ambas
alternaciones dividida entre
dos: 0.637/2 = 0.318 del
valor máximo.
La escala se calibra para que
indique el valor rms, por lotanto, los puntos de la
escala están calibrados a
0.707 de los valores
máximos.
Rectificador en serie: no conduce
Funcionamiento derectificador de media onda
En las alternaciones positivasde la onda sinusoidal de
entrada, no puede pasar la
corriente a través del
rectificador en derivación; en
lugar de ello, las alternaciones
positivas fluyen a través del
medidor y el rectificador en
serie.
En las alternaciones negativas de la
onda sinusoidal de entrada, la
corriente es puenteada alrededor del
medidor por el rectificador enderivación y es bloqueada del
medidor por el rectificador en serie.
El valor media del tren de pulsos
entero, incluyendo el tiempo entre
pulsos, es de 0.318 del valor maximo
Rectificadorenderivación:conduce
Rectificador enserie conductor
Ondas desalida através delmedidor
Rectificadorderivación:no conduce
Medidor con rectificador de onda completaMedidores de c-a
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 137/398
En el medidor con rectificador de onda completa, la corriente fluye a través del medidor en la
misma dirección en ambas alternaciones de la onda sinusoidal de c-a.
Esto se obtiene mediante 4 rectificadores en una disposición que se llama circuito rectificador defuente.
Cuando la onda sinusoidal de entrada es
positiva (alternación positiva) la corriente
fluye de la terminal B a través del rectificador
CR2 y finalmente llega a la terminal A.
En la alternación negativa de la onda
sinusoidal de entrada, la corriente fluye del
terminal A través del rectificador CR3, pasa a
través del medidor, luego a través del
rectificador CR4 y finalmente llega a laterminal B.
Así, puede apreciarse que en ambas
alternaciones la corriente fluye a través del
medidor en la misma dirección.
Flujo de corrienteen alternacionespositivas
Flujo de corrienteen alternaciones
negativas
Medidor con rectificador de onda completaMedidores de c-a
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 138/398
En esta forma, la onda sinusoidal de entrada de c-a se convierte en c-c pulsante. Es pulsante debido
a que aun es variable en amplitud y es c-c debido a que no cambia de dirección en el medidor.
En la disposición del rectificador de onda completa, el flujo medio de corriente a través del
medidor es el doble de lo que es en la disposición de media onda.
En la disposición de onda completa, la
corriente media es de 0.637 del valor máximo
debido a que ambas mitades de la ondasinusoidal fluyen a través del medidor.
También en este caso, la escala generalmente
se calibra de manera que indique valores rms,
es decir, 0.707 de la corriente de máximo que
debe medirse.
Flujo de corrienteen alternacionespositivas
Flujo de corrienteen alternaciones
negativas
Calibración de medidores de c-c y c-aEstructura del medidor
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 139/398
Tanto los medidores de c-c como los de c-a se calibran esencialmente de la misma manera. Para
calibrar un instrumento de c-c, se conecta al medidor una fuente de c-c muy precisa. La salida de
la fuente debe ser variable y debe disponer de algún medio para controlar la corriente de salidade la fuente.
La corriente de salida de la fuente se hace variar en grados muy pequeños y, a cada grado, se
marca la escala del medidor calibrado para que corresponda a la lectura en el dispositivo de
control.
Este procedimiento se repite hasta que se ha calibrado toda la escala del medidor.
Los medidores de corriente se calibran
con una fuente de corriente muy precisa.
Para calibrar un medidor de c-a,
generalmente se usa una onda sinusoidal
de corriente de 50 cps (Hz).
Aunque los medidores de c-a
miden corriente media, sus
escalas se calibran en unidades
de corriente rms
Fuente de corriente precisa,estándar y variable
Calibración de medidores de c-c y c-aEstructura del medidor
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 140/398
El mismo procedimiento se utiliza para calibrar un medidor de c-a, salvo que frecuentemente se
usa una onda sinusoidal de 50Hz. Además se sabe que un instrumento de c-a indica el valor medio
de una onda, por lo que se calculan los equivalentes rms y es lo que se marca en escala.
Los medidores termopar están calibrados a base de una onda sinusoidal, pero su calibración se
hace a la frecuencia a la cual deberá usarse el medidor.
ESTE ES UNO DE LOS TEMAS QUE SE VEN EN LA VISITA AL LABORATOR IO
DE MEDIDORES DE CRE.
Los medidores de corriente se calibran
con una fuente de corriente muy precisa.
Para calibrar un medidor de c-a,
generalmente se usa una onda sinusoidal
de corriente de 50 cps (Hz).
Aunque los medidores de c-a
miden corriente media, sus
escalas se calibran en unidades
de corriente rms
Fuente de corriente precisa,estándar y variable
Precisión de los medidoresCorriente continua y corriente alterna
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 141/398
Los medidores de bobina móvil diseñados para uso general tienen una precisión de
aproximadamente ± 2%. Sin embargo, los medidores de bobina móvil hechos para uso de
laboratorios tienen una precisión de ± 0.1% a ± 0.5%. Téngase presente que la precisión delmedidor se basa en la oscilación de escala completa.
Los medidores de hierro móvil, tanto de alabes concéntricos como de paleta radial, tienen una
precisión de ± 5%.
En los medidores de rectificador, la imprecisión de los rectificadores se suman al medidor debobina móvil, dando una valor de ± 5%. El medidor de termopar tiene una precisión aprox. de ±3%.
Medidor Precisión típica
Bobina móvil 0.1 a 2%
Hierro móvil 5%
Bobina móvil tipo rectificador 5%
termopar 1 a 3%
Precisión de los medidores
Respuesta de frecuencia
Calibración del medidor
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 142/398
La respuesta de frecuencia de un medidor de bobina móvil o de hierro móvil esta limitada
principalmente por la reactancia inductiva de la bobina, la cual es igual a:
XL = 2 п f LDonde f es la frecuencia y L es la inductancia de la bobina. Por lo tanto, al aumentar la frecuencia,
también aumenta la reactancia inductiva de la bobina, lo que ocasiona una disminución en la
corriente en la bobina.
La frecuencia del medidor de tipo rectificador esta limitada principalmente por la capacitancia
existente en el rectificador.
XC = 1 / (2 п f C )Al aumentar la frecuencia, la reactancia capacitiva del rectificador disminuye y se comporta como
una trayectoria de c-a de baja resistencia en el rectificador.
En un medidor de hierro móvil, la reactancia
inductiva de la bobina limita la respuesta de
frecuencia del medidor a unos 100 Hz
En un medidor de tipo rectificador, la capacitancia
parasita en el rectificador limita la respuesta de
frecuencia del medidor a unos 15.000 Hz máximo
derivadoresClasificación de amperímetros
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 143/398
Los medidores básicos, por si solos, no pueden resistir corrientes elevadas. De los que se usan
actualmente hay pocos que puedan medir mas de 10 mA. Sin embargo, en la mayor parte del
equipo con que trabaja, a menudo es necesario medir corrientes con valores mucho mas altas.¿Cómo se pueden medir estas grandes corrientes?La forma mas sencilla –que se emplea en todos los instrumentos actuales- es dejar que solo una
parte de la corriente pase a través del medidor, derivando el resto alrededor de este.
Esto se logra conectando un resistor, llamado derivador, en paralelo con la bobina del medidor.
El circuito esta diseñado de manera que un porcentaje especifico de la corriente total del
circuito pase a través de la bobina, por lo tanto, la corriente total del circuito se puede calcular
fácilmente y, además, se puede marcar en la escala del medidor.
Por lo tanto, el derivador hace
posible medir corrientes
mucho mayores de las que
podrían medirse directamente
con solo el medidor.
Si la corriente por medir es
mayor que la que puede
manejar el medidor, se puede
usar un derivador para
puentear la corriente en
exceso, de manera que no pase
por el medidor
derivadoresClasificación de amperímetros
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 144/398
Por ejemplo, si el medidor solo conduce el 10% de la corriente total y el resto pasa por el
derivador, la corriente marcada en escala será 10 veces mayor que la que pasa por el medidor.
Toda bobina de medidor tiene una resistencia definida a c-c. Cuando se conecta una derivación en
paralelo con la bobina, la corriente se dividirá entre la bobina y el derivador, tal como ocurre
entre dos resistores cualquieras conectados en paralelo. Si se usa un derivador de la resistencia
adecuada, la corriente que fluye a través de la bobina del medidor se limitará al valor que pueda
manejar con facilidad, y el resto de la corriente fluirá por el derivador.
Los derivadores se pueden conectar o bien dentro de la caja del medidor o fuera de este, según lacorriente que haya que medirse en el aparato. Los medidores que están diseñados para medir
hasta 30 amperes generalmente tienen derivadores internos. Los que miden > 30A están dotados
de derivadores externos para evitar que se dañe el medidor a causa del calentamiento generado
por el derivador.
Por lo tanto, el derivador hace
posible medir corrientes
mucho mayores de las que
podrían medirse directamente
con solo el medidor.
Si la corriente por medir es
mayor que la que puede
manejar el medidor, se puede
usar un derivador para
puentear la corriente en
exceso, de manera que no pase
por el medidor
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 145/398
Caída de voltaje en circuitos en paraleloderivadores
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 146/398
En el circuito mostrado la tensión en ambos resistores es igual. La ley de Ohm establece que la
tensión en un resistor es igual a la corriente en el resistor multiplicada por el valor del resistor.
ER1 = I1R1 = ER2 = I2R2
Puesto que aparece el mismo voltaje en R1 y R2 entonces
ER1 = ER2. De donde IR1R1=IR2R2, lo que puede usarse para
calcular el derivador necesario para una medición
particular de corriente
Ecuación del derivadorderivadores
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 147/398
Una combinación medidor y derivador es igual al circuito paralelo. En lugar de designar R2 al
resistor superior, se puede identificar como RM, que representa la resistencia del medidor. El
resistor R1 se puede identificar como RSH para representar la resistencia del derivador.
ISHRSH = IMRM
En consecuencia, si se conocen tres de estos valores se puede calcular el cuarto. Como se estará
calculando la resistencia del derivador, necesitan conocerse los otros tres valores. Con frecuencia,
la corriente del medidor para toda la escala (sensibilidad del instrumento) y la resistencia delmedidor están marcados en la parte delantera del medidor. Sino esta en el catálogo.
El valor de la corriente que fluye a travésdel derivador (ISH) es simplemente la
diferencia existente entre la corriente total
que se desea medir y la oscilación efectiva
de toda la escala del medidor. Por ejemplo,si se desea extender el rango del medidor
de 1mA a 10mA, la ISH tendrá que ser de
9mA, de manera que el medidor no resista
mas de 1mA.
A partir de la ecuación RSH = IMRM / ISH se puede calcular los derivadores para ampliar a cualquier
valor el rango de un medidor de corriente.
Calculo de la resistencia en derivaciónderivadores
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 148/398
Suponga que se desea ampliar a 10 mA el rango de un medidor de 1 mA y que el medidor tiene
una resistencia de 27 W. Esto significa que se tendrá una corriente de 10 mA en el circuito
cuando la aguja alcance su posición de escala plena.
Como el medidor solo puede conducir 1 mA, el derivador debe conducir el resto de la corriente
(9mA). Ya se conoce la sensibilidad del medidor (IM), la resistencia del medidor (RM) y la
cantidad de corriente que debe derivarse hacia el derivador (ISH).
W 3009.0
27001.0 x
I
R I R
SH
M M SH
Mediante la ecuación del derivador, se
puede calcular el valor de un derivador,
que cuando se miden 10mA, derivará 9mA
fuera del medidor:
Lectura de un medidor con derivadorderivadores
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 149/398
Hasta ahora hemos estudiado la oscilación de
toda la escala, pero ¿Qué sucede con laderivación existente entre la corriente del
medidor y la del derivador cuando no hay
suficiente corriente en el circuito para que la
aguja se mueva toda la escala?
En el ejemplo anterior, la resistencia del
derivador es de 1/9 de la del instrumento. Porlo tanto, la corriente del derivador será 9veces mayor que la que pasa por el medidor.
Con una corriente de 5mA,
pasan 4.5mA por el derivador
y 0.5mA por el medidor. La
aguja oscila la mitad de la
escala para indicar 0.5mA.
Con una corriente de
10mA, pasan 9mA por el
derivador y 1mA por el
medidor. La aguja oscila
toda la escala para indicar
1mA.
Esta es exactamente la forma en que se
comporta la corriente en dos resistores en
paralelo: el flujo de corriente en cada resistor
es inversamente proporcional a su resistencia.
Si el circuito llevara 5mA, la corriente se
dividiría en relación 9 a 1 entre el derivador y
el medidor. La corriente en el derivador sería
de 4.5mA y en el instrumento 0.5mA. Por lo
tanto la aguja oscilaría la mitad de la escala.
Medidores de corriente dealcance múltipleAmperímetros de alcance múltiple
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 150/398
Amperímetros de alcance múltiple
Solo en algunas aplicaciones, es practico usarun medidor e corriente de un solo rango. Sin
embargo, en muchas aplicaciones
particularmente cuando se corrigen
desperfectos, seria poco práctico tener que
usar numerosos medidores de corrienteseparados para medir todas las corrientes que
fluyen en un aparato. En estos casos, se usa el
medidor de corriente de alcance múltiple.
Un medidor de corriente de alcance múltiple
tiene un medidor básico y varios derivadores
que se pueden conectar en paralelo con el
medidor. Generalmente se usa un interruptorde rango para seleccionar un derivador
determinado para el rango de corriente que sedesea. Sin embargo, algunas veces sobre la
cubierta misma del medidor se montan
terminales separadas para cada rango.
El rango de este medidor de 1mA se ha
ampliado para medir 0-10mA, 0-100mA
y 0-1A, usando derivadores múltiples.
Cuando se usan terminales separadas
para seleccionar el rango deseado, debe
conectarse un “brincador” de la
terminal positiva, para conectar los
derivadores del medidor
Calculo de la resistencia dederivadores de alcance múltipleAmperímetros de alcance múltiple
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 151/398
Amperímetros de alcance múltiple
Algunos medidores de corriente de alcance múltiple tienen 6 ó 7 rangos diferentes de corriente,aunque la mayor parte tienen 3 ó 4. El valor de la resistencia del derivador de cada rango se calcula
exactamente de la misma manera que el derivados para un medidor de corriente de rango simple.
El rango de este medidor de 0-10mA, 9ohm,
se ha ampliado para medir 0-100mA, 0-1A y
0-10A, usando derivadores para cada rango,
cuyos valores se determinaron por medio de
la ecuación : RSH=(IMRM)/ISH
Suponga que se desea ampliar el rango de un medidor de 10mA y 9ohm, para 0-100mA.
W 109.0
9010.0 x
I
R I R
SH
M M SH
Derivadores en anilloAmperímetros de alcance múltiple
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 152/398
Muchos medidores de corriente de alcance múltiple usan derivadores dispuestos en forma de
derivaciones en anillo, en donde algunos de los resistores derivadores están en serie con el
medidor y otros en paralelo. Los valores de resistencia en serie y en paralelo dependen del rangoutilizado.
Los circuitos de derivación en anillo algunas veces son mas complicados que los de derivación en
paralelo, pero tienen dos ventajas importantes:
1. La resistencia de un derivador se reduce al ampliar el rango de un medidor. Cuando semanejan bajas resistencias derivadas, las resistencias de los contactos del interruptor se
vuelven importantes. En los derivadores en paralelo el interruptor tiene contactos en
serie con los derivadores. Por lo tanto, una resistencia en el contacto de 0.0001W en
serie con un derivador de 0.001W, puede causar un error significativo en la lectura del
medidor.Sin embargo, en un circuito derivador de anillo la resistencia de contacto es externa al
circuito del derivador, por lo tanto, no tiene efecto alguno en la precisión de lectura delmedidor.
Derivadores en anilloAmperímetros de alcance múltiple
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 153/398
Los circuitos de derivación en anillo algunas veces son mas complicados que los de derivación en
paralelo, pero tienen dos ventajas importantes:
2. En el circuito con derivador en paralelo simple, el derivador es retiradomomentáneamente del circuito, cuando el interruptor de rango se mueve a una posiciónu otra. Durante este lapso, toda la corriente en la línea fluye a través del medidor y este
impulso de corriente puede quemar la bobina.
Sin embargo, el circuito con derivador de anillo desconecta al medidor del circuito, el
cual se prueba cuando se mueve el interruptor de rango de una posición a otra. Se
necesitaría un dispositivo interruptor mucho mas complicado para hacer lo mismo enun circuito simple de derivadores en paralelo.
La resistencia de
contacto del interruptor
de rango se suma a la
resistencia del derivador
y puede resultar en unerror significativo en la
lectura del medidor.
Puede circular altas
corrientes de impulso a
través del medidor,
cuando se cambia de
escala.
La resistencia de
contacto del
interruptor de rango
es externa al circuito
del derivador del
medidor, lo queelimina el error del
derivador en paralelo.
Se eliminan las
corrientes de impulso
altas debido a que el
medidor esta
desconectado del
circuito cuando se
cambia de rango.
Ecuación del derivador en anilloAmperímetros de alcance múltiple
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 154/398
Como en el caso del derivador en paralelo simple, existe una ecuación sencilla que se puedeaplicar para calcular los valores del derivador para cada rango de corriente. Pero la simple
memorización de la ecuación no tendrá como resultado la comprensión adecuada de la operacióndel medidor. La debida comprensión exige familiarizarse con la deducción de la ecuación.
Considere dos resistores, R1 y R2 en paralelo. R1 es de
60W y R2 es de 30W. Ambos se aplicarán para calcular
los valores de derivadores de anillo. Si se tiene una
corriente total de 3mA a través de un circuito
paralelo, 1/3 de la corriente pasará a través de R1 y2/3 a través de R2. Así pues se tendrá 1mA a través de
R1 y 2mA a través de R2. Nótese que existe la misma
relación entre la corriente en una rama y la corriente
total (ITOT) que existe entre la otra resistencia de la
rama y la suma total de las resistencias de las dos
ramas (R1+R2), a la que se llamará RSUMA.
3
1
90
30
3
121 W
W
mA
mA
R
R
I
I
SUMATOT
Ecuación del derivador en anilloAmperímetros de alcance múltiple
d l l d b b d l ó d
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 155/398
Sustituyendo los valores de resistencia y corriente en ambos miembros de la ecuación, se puedeadvertir que la relación es 1 a 3 en ambos casos, por lo tanto, despejando R2:
Esta ecuación se puede aplicar para calcular el valor
del resistor derivado, en cualquier rango de uncircuito de derivadores en anillo.
Debe notarse que RSUMA no es la resistencia efectivatotal de R1 y R2 en paralelo. La resistencia efectiva
(RTOT) seria menor que R1 o que R2 debido a que estánen paralelo. RSUMA es simplemente R1 más R2 y su
único significado es que hace posible establecer una
relación matemática para determinar la resistencia
del derivador de anillo.
TOT
SUMA
I R I R 1
2
Puesto que un derivador y un medidor básicamente son dos resistores en paralelo, esta ecuación
puede servir par calcular los valores de un derivador en anillo, substituyendo simplemente IM por
I1 y RSH por R2:
TOT
SUMA M
SH I
R I
R
Calculo de la resistenciaDe un derivador en anillo
V l f li l d did d l di i ió d l d i d
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 156/398
Veamos la forma en que se amplia el rango de un medidor, usando la disposición del derivador enanillo. La primera etapa para resolver el problema del derivador en anillo es determinar el valor
de todo el derivador, esto es, RSH1 + RSH2 + RSH3. En el rango de 0-10mA, todos estos resistoresestán en serie y se comportan como un solo derivador para el medidor. Si por un momento se
hace caso omiso de los demás rangos se puede apreciar que esto es en realidad una disposición de
derivadores en paralelo simple. Por lo tanto, la ecuación del derivador en paralelo puede servir
para calcular la resistencia total del derivador, RSH TOT:
W 33.8009.0
75001.0 x
I
R I
RSH
M M
TOT SH
El primer paso es encontrar la
resistencia del derivador para el
rango mas bajo del medidor
usando la ecuación de derivación:
Medidor de1mA
En este caso debe recordarse que la
resistencia del derivador para la
escala mas baja es igual a 8.33 ohm,
pero que consta de tres resistencias
en logar de una sola
Ahora es necesario determinar
los valores particulares de RSH1,
RSH2 y RSH3, para ampliar los
rangos del medidor a 0-100mA y
0-1A. Es en este punto donde el
procedimiento de derivadores en
anillo difiere del procedimiento
aplicado a los derivadores en
paralelo.
Calculo de la resistenciaDe un derivador en anillo
Y d i ó R d 8 33W i l R R R Ah d b
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 157/398
Ya se determinó que RSH-TOT es de 8.33W y que es igual a RSH1 + RSH2 + RSH3. Ahora debendeterminarse los valores para cada uno de estos resistores derivados.
Suponga que se cambia al rango de 1A. Recorriendo la trayectoria de la corriente, puede
apreciarse que en este rango, RSH2 + RSH3 están en serie con el medidor y RSH1 puentea al medidor
y a los resistores en serie. Por lo tanto, debe calcularse el valor de RSH1 que es el resistor derivado
para el rango de 1A.
Se está usando un medidor de 1mA, así que se sabe que IM es igual a 1mA. Se está calculando el
resistor derivado para el rango de 1A, por lo tanto, ITOT es igual a 1 A. Se sabe que las resistenciasde un medidor (RM) totalizan 75W (suma de las resistencias de ambas ramas) y que la resistenciaderivada total RSH TOT es de 8.33 W. Entonces:
W 083.01
33.83001.01
x
I
R I R
TOT
SUMA M SH
Medidor de 1mA
En el rango de un ampere, RSH2 y RSH3
están en serie con RM. RSH1 esta en
paralelo con RM, RSH2 y RSH3, y es la
resistencia en derivación en el rango
de un ampere.
Calculo de la resistenciaDe un derivador en anillo
Ah li á l i it d d i d ill l i t t d l i ió
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 158/398
Ahora se analizará el circuito de derivadores en anillo, con el interruptor de rango en la posiciónde 100mA. Siguiendo la trayectoria de la corriente, puede apreciarse que RSH3 esta en serie con la
resistencia del medidor RM
RSH1 y RSH2 están en serie y ambas puentean al medidor (y RSH3), por lo tanto, la resistencia del
derivador para el rango de 100mA es igual a RSH1 mas RSH2.
W 83.0
1.0
33.83001.021
x
I
R I R R
TOT
SUMA M SH SH
Medidor de 1mA
En el rango de 100 mA, RSH3 está en
serie con RM y RSH2 está en serie conRSH1. RSH2 y RSH1 están en paralelo con
RM (y RSH3) y forma la resistencia en
derivación en el rango de 100mAPara obtener el valor de la resistencia RSH2, sabemos queRSH1 es 0.083 W y que RSH1 + RSH2 = 0.83 W, entonces RSH2
es la diferencia entre los dos valores:
W 75.0083.083.083.0 12 SH SH R R
Para conocer todas las características del derivador en anillo,
solo resta determinar RSH3. Se han determinado RSH TOT, RSH1,
RSH2 y se sabe que RSH TOT=RSH1+RSH2+RSH3
W
5.7)( 213 SH SH TOT SH SH R R R R
tareaAmperímetros de alcance múltiple
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 159/398
Determinar en el circuito RSH TOT y RSH1 RSH2 RSH3
Respuesta RSH1= 1 W
RSH2= 4 W
RSH3= 5 W
¡¡¡Los medidores de corrientesiempre deben conectarse en serie
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 160/398
p
con la fuente de potencia y la carga¡¡¡
Conexión de un medidor de corrienteEn un circuito
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 161/398
Los medidores de corriente siempre deben conectarse en serie con la fuente de potencia y la
carga, nunca en paralelo con ellas. Un medidor de corriente es un dispositivo de muy baja
resistencia y la bobina móvil se puede quemar muy fácilmente, conectando el medidor a lasterminales de la fuente de potencia, resistor u otro componente del circuito.
La mayor parte de los componentes del circuito tienen una resistencia mucho mas elevada que el
medidor de corriente. Si se conecta un medidor de corriente en paralelo con estos componentes,
se podría, en efecto, dar origen a un cortocircuito, lo que resultaría en el flujo de una corriente
muy elevada en el medidor. Esta alta corriente podría dañar al instrumento.
Nunca debe
conectarse un
medidor de
corriente enparalelo con la
fuente de potencia
y carga
Siempre debe
conectarse un
medidor de
corriente enserie con la
fuente de
potencia y carga
Corrientesegura
MEDIDOR DECORRIENTE
carga
fuente
El medidor se puede
conectar en estas partes
en tanto este en serie
Corrientealta
fuente
MEDIDOR DECORRIENTE
carga
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 162/398
Conexión de un medidor de corrienteEn un circuito
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 163/398
No es necesario considerar la polaridad cuando se usan medidores de corriente que tienen la
posición cero en el centro de la escala. Cuando se mide corriente alterna c-a, no hay la necesidadde considerar la polaridad ya que esta cambia continuamente a través de los ciclos. Por lo tanto,
los medidores diseñados para usarlos solamente en c-a no tienen signos más y menos marcados
en sus terminales.
CONEXIÓN CORRECTA CONEXIÓN INCORRECTA
Perno tope izquierdo
Conexión de un medidor de corrienteEn un circuito
U i d b d b did
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 164/398
Un tercer punto importante que debe tenerse presente es que no debe conectarse un medidor a
un circuito salvo que se conozca aproximadamente el valor máximo de la corriente que fluye en el
circuito.
Los medidores frecuentemente se dañan o destruyen debido a que deben medir corrientes
superiores a su sensibilidad nominal.
Si no se tiene la seguridad sobre cuanta corriente fluye, hay que comprobar los diagramas del
circuito y, aun así, comenzar por conectar el medidor con un rango mas alto que el necesario. Si se
usa un instrumento de alcance múltiple, se ajusta en su escala mas alta disminuyendo el rango
hasta que se lleva al que proporciona la oscilación media. Si se comienza con el rango mas bajo, la
aguja podría golpear el perno de retención derecho en el extremo de la escala que indica valores
mas altos.
Usar la escala con el rango mas alto,
descendiendo hasta que se alcance una
oscilación mediana.
Se debe usar un
medidor cuyo rango sea
mas alto que el
necesario
100 mA
1 A
Conexión en paralelo de un medidor de corrienteEn un circuito
P d d í d ñ did d i á d l l l
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 165/398
Para comprender como podría dañarse un medidor de corriente conectándolo en paralelo con un
componente de circuito, se examinará un caso. Supóngase que el medidor de corriente multirango
cuyo circuito se muestra, se conecta por error a las terminales de una carga de 2.000 W.
Según la ley de Ohm, fluirá una corriente de unos 5 mA a través del resistor de la carga, de manera
que se ajustaría al medidor en el rango de 0-10mA. En la escala 0-10mA, la resistencia total del
medidor es de aprox. 8 W (8.33 W de resistencia del derivador en paralelo con la resistencia de
bobina de 75 W, es igual a unos 8 W).
Medidor de 1mA
Conexión en paralelo de un medidor de corrienteEn un circuito
P t t h t d h i it d 8 W l l d 2 000 W
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 166/398
Por tanto, se ha conectado ahora un resisitor de 8 W en paralelo con una carga de 2.000 W.
Con la resistencia de 8 W del medidor en paralelo con la resistencia de la carga de 2k W, laresistencia total del circuito cae aproximadamente a 8 W (8W en paralelo con 2.000 W es 8 W).
Con una resistencia de solo 8 W conectada a la fuente de potencia de 10 Voltios, set tendrá una
corriente de 11/4 amperes en el circuito y la mayor parte de esta fluirá a través del medidor ya
que su resistencia es muy inferior a la resistencia de la carga. Como el rango del instrumento esta
diseñado para manejar solo 10mA, el derivador, la bobina del medidor, o ambos, se quemarán.
Medidorde 1mA
cargafuente
Amperímetro de abrazadera
Medidores de corriente
Y b did d i t d b t i i b f t t
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 167/398
Ya sabemos que un medidor de corriente debe conectarse en serie, sin embargo, frecuentemente
es inconveniente o en muchos casos es casi imposible hacer esto. La necesidad de un medidor de
corriente con capacidad para medir corriente sin abrir el circuito para hacer la conexión estimulóla invención de un amperímetro de abrazadera.
El amperímetro de abrazadera consiste básicamente en un núcleo de hierro con una bobina
devanada alrededor de él y un medidor de corriente similar a los que se han estudiado. Un
dispositivo de gatillo en el núcleo permite abrir este de manera que uno de los conductores del
circuito que se mide se pueda colocar dentro del núcleo. Esto da origen a un transformador, donde
el conductor se comporta como devanado primario de una espira y la bobina en el núcleo actúa
como devanado secundario.
Con un amperímetro de abrazadera el circuito
a probar no necesita ser interrumpido para
insertar el medidor. El campo magnético
alrededor del conductor induce voltaje en el
devanado, que luego da una corriente
inducida al medidor. Este medidor es útil
particularmente para mediciones de
corrientes elevadas.
Conductor con corriente
MEDIDOR DE CORRIENTE
Núcleo dehierro
El gatillo abre
el núcleo
Amperímetro de abrazadera
Medidores de corriente
La corriente en el conductor produce un campo magnético que, a su vez, induce corriente en el
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 168/398
devanado secundario. La corriente fluye a través del medidor, el cual se conecta al devanado
secundario para indicar la corriente que fluye en el circuito que se mide.
En la mayor parte de los amperímetros de abrazadera se usa un medidor de corriente del tipo
rectificador. Como se requiere acción transformadora para que funcione el amperímetro de
gancho, solo se puede medir corriente alterna.
La intensidad del campo magnético alrededor del conductor es proporcional al numero de espiras
que haya en este y la intensidad de corriente. Como en este caso el conductor tiene una solaespira, la corriente debe ser alta para producir un campo magnético suficientemente elevado para
poner a funcionar el medidor. Por tanto, normalmente se usan abrazaderas para medir corrientes
en amperes (ejemplo, 100 A)
Con un amperímetro de abrazadera el circuito
a probar no necesita ser interrumpido para
insertar el medidor. El campo magnético
alrededor del conductor induce voltaje en el
devanado, que luego da una corriente
inducida al medidor. Este medidor es útil
particularmente para mediciones de
corrientes elevadas.
Conductor con corriente
MEDIDOR DE CORRIENTE
Núcleo dehierro
El gatillo abre
el núcleo
Amperímetro de abrazadera
Medidores de corriente
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 169/398
Lectura de la escalaMedidores de corriente
No es ningún problema leer la escala en un medidor de corriente de rango único sin embargo
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 170/398
No es ningún problema leer la escala en un medidor de corriente de rango único, sin embargo,
algunos medidores de alcance múltiple tienen un solo grupo de valores en la escala, aunque
miden varios rangos de corriente.
Cuando este sea el caso hay que multiplicar la lectura de la escala por el ajuste del interruptor de
rango. Por ejemplo, si la escala es 0-1mA y el interruptor de rango esta en la posición 0-1mA, la
corriente se leerá directamente. Sin embargo, si el interruptor de rango está en la posición
0-100mA, se multiplicará la lectura de la escala por 100 para determinar la cantidad de corriente
que fluye en el circuito.
Para determinar la corriente que pasa en el
circuito, hay que multiplicar la lectura de la
escala por el ajuste del interruptor de rango:
Corriente = 0.7 x 10mA = 7 mA
Interruptor de rango
Algunos medidores de corriente de rango
múltiple solo tienen un grupo de valores
marcados en la escala
Lectura de la escalaMedidores de corriente
Otros medidores de corriente tienen un conjunto de valores separados en la escala para cada
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 171/398
Otros medidores de corriente tienen un conjunto de valores separados en la escala para cada
posición del interruptor de rango. En este caso, hay que asegurarse que se lee el conjunto de
valores que corresponde al ajuste del interruptor de rango.
Para determinar la corriente que pasa en el
circuito, se lee la escala del medidor que
corresponde a la posición del interruptor de
rango: Corriente = 7 mA
Interruptor de rango
Algunos medidores de corriente de rango múltiple tienen un
conjunto de valores para cada posición del interruptor
Parte útil de la escalaMedidores de corriente
Aunque la corriente que fluye en un circuito se puede leer en cualquier parte sobre la escala de
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 172/398
cero a oscilación total, cuanto mas cerca se encuentre la aguja de la oscilación total, mas precisa
será la lectura. Anteriormente se ha especificado la precisión de un medidor como el porcentajede error a plena escala.
Por ejemplo, si la precisión especificada para un medidor de 100mA es ±2%, la lectura del
medidor puede tener una exactitud de ±2 mA a plena escala. No obstante, el error en el medidor
es fijo, esto es, si puede desviarse hasta ±2 mA en 100 mA, puede desviarse en ±2 mA para
cualquier lectura inferior a la escala plena.
Por lo tanto, aunque la precisión de un medidor esta especificada a oscilación total, debe tenerse
presente que el porcentaje de error se vuelve progresivamente mas alto al aproximarse a cero.
El medidor tiene una precisión a oscilación de escala plena de±2%. El error en la escala de 0-100mA es de ±2mA y el error
en la escala de 0-10mA es ±0.2mA. Por lo tanto, se obtendrá
una lectura mas precisa haciendo la medición en la escala
que de la oscilación máxima. Para una lectura de 5mA,
convendrá usar la escala de 0-10mA
Mientras mayor sea la oscilación, mas precisa será la lectura
Parte útil de la escalaMedidores de corriente
Considerando lo anterior si se sabe que la corriente por medir debe ser de unos 5mA y se tiene un
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 173/398
Considerando lo anterior, si se sabe que la corriente por medir debe ser de unos 5mA y se tiene un
medidor con un rango de 0-10mA y 0-100mA, debe usarse el rango de 0-10mA debido a que la
lectura se aproxima mas a la oscilación total de la escala.
Otra razón para seleccionar la escala que proporciona la mayor oscilación es que es mas fácil
juzgar la lectura es la escala mas baja si la aguja no queda en una graduación. Por ejemplo, es
mucho mas fácil distinguir entre los valores de 5 y 6 mA en la escala 0-10mA de lo que lo sería en
la escala de 0-100mA.
El medidor tiene una precisión a oscilación de escala plena de±2%. El error en la escala de 0-100mA es de ±2mA y el error
en la escala de 0-10mA es ±0.2mA. Por lo tanto, se obtendrá
una lectura mas precisa haciendo la medición en la escala
que de la oscilación máxima. Para una lectura de 5mA,
convendrá usar la escala de 0-10mA
Mientras mayor sea la oscilación, mas precisa será la lectura
Uso de un
medidor de
corriente para
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 174/398
corriente para
medir
voltaje
Uso de un medidor decorriente para medir voltaje
Voltímetros
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 175/398
Un medidor básico que esencialmente sirve para medir corriente, ya sea de c-a o c-c, también es
útil para medir voltaje, ya que la bobina de cualquier medidor tiene una resistencia fija y, por lotanto, cuando fluye corriente a través de la bobina, se producirá una caída de tensión en esta
resistencia.
Según la Ley de Ohm, la caída de tensión será proporcional a la corriente que fluye a través de la
bobina (E = IR). Por ejemplo, suponga que se tiene un medidor de corriente de 0-1 mA con una
resistencia de bobina de 1.000W. A oscilación total, es decir, cuando fluye 1 mA a través de la
bobina del medidor, el voltaje originado en la resistencia de la bobina será el siguiente:
volt x R I E M M 11000001.0
Si solo fluyera la mitad de esa corriente (0.5 mA) a través de la bobina, entonces el voltaje sería:
volt x R I E M M 5.010000005.0
Nótese que la tensión en la bobina es proporcional a la corriente que fluye en la bobina. Además,
la corriente que fluye a través de la bobina es proporcional al voltaje aplicado a la bobina. Por lotanto, calibrando la escala del medidor en unidades de voltaje en lugar de unidades de corriente,
se pueden medir los voltajes en varias partes de un circuito.
Uso de un medidor decorriente para medir voltaje
Voltímetros
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 176/398
Aunque el medidor de corriente puede inherentemente medir voltaje, su utilidad queda limitada
debido a que la corriente que puede manejar el medidor, así como la resistencia de su bobina, sonmuy bajas.
Por ejemplo, el máximo voltaje que se podría medir en el citado medidor de 1mA es de 1 voltio.
En la practica suele ser necesario hacer mediciones mucho mayores.
Puesto que el voltaje aplicado a la resistencia de la
bobina del medidor es proporcional a la corriente que
pasa por la bobina, el medidor de corriente de 1mA
puede medir directamente el voltaje si se calibra laescala del medidor en unidades de voltaje que
producen la corriente en la bobina
Calibrado en voltios
volt x R I E M M 11000001.0
Resistores multiplicadoresVoltímetros
Como un medidor básico de corriente solo puede medir tensiones muy pequeñas, ¿Cómo mide
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 177/398
Como un medidor básico de corriente solo puede medir tensiones muy pequeñas, ¿Cómo mide
tensiones mas altas que la caída de tensión IMRM en la resistencia de la bobina?
El rango de voltaje de este medidor se puede ampliar agregando un resistor llamado resistormultiplicador, en serie. El valor de este resistor es tal que, cuando se agrega a la resistencia de la
bobina del medidor, la resistencia total limita la corriente a la capacidad de corriente a plena
escala del medidor, para cualquier voltaje aplicado.
Por ejemplo, supóngase que se desea usar el medidor de 1mA, en ohms, para medir voltajes hasta
de 10 voltios. Según la ley de Ohm es fácil concluir que si se conecta dicho medidor a una fuentede 10 voltios, se tendría una corriente de 10 mA en el medidor y probablemente este se
arruinaría.
mA R
E I 10
1000
10
Resistores multiplicadoresVoltímetros
Pero es posible limitar la corriente del medidor a 1mA si se agrega un resistor multiplicador
(R ) i l i t i d l did (R ) C l d fl i á i d 1 A
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 178/398
(RMULT), en serie con la resistencia del medidor (RM). Como solo puede fluir un máximo de 1mA
por el medidor, la resistencia total del resistor multiplicador y el medidor (RTOT=RMULT+RM) debelimitar la corriente a 1mA. Aplicando la ley de Ohm, la resistencia total es la siguiente:
Conectando una resistencia multiplicadora en serie con
la resistencia de un medidor, se puede ampliar el rango
de un medidor para medir voltajes mas altos que la caída
de voltaje IM
RM
en la bobina del medidor
Medidor de 1mA(calibrado en voltios)
W 10000001.0
10
A
V
I
E R
M
MAX TOT
Pero esta es la resistencia total necesaria. La resistencia
multiplicadora será:
W 9000100010000 M TOT MULT R R R
Ahora se puede usar el medidor de 1mA, 1000W, para
medir 0-10voltios, ya que debe aplicarse 10V para
producir una oscilación de toda la escala. Sin embargo
la escala del medidor debe calibrarse nuevamente;ahora de 0-10V o si se usa la escala anterior, se deben
multiplicar todas las lecturas por 10.
ejercicio
Voltímetros
1 ¿Qué valor debe tener el resistor multiplicador para medir 0-10 voltios?
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 179/398
1. ¿Qué valor debe tener el resistor multiplicador para medir 0 10 voltios?
2. ¿Qué valor debe tener el resistor multiplicador para medir 0-25 voltios?
Respuesta: 1. el medidor puede medir 10 voltios sin resistor multiplicador
2. la resistencia multiplicadora es de 1.500W
Medidor de 10 mA
Voltímetros de alcance múltipleVoltímetros
Se ha estudiado que en muchos casos no es practico usar medidores de corriente de un solo rango
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 180/398
q p g
al trabajar con equipo eléctrico y electrónico. Lo mismo ocurre con los voltímetros.
En muchos tipos de equipos, se encontrarán voltajes de unos cuantos decimos de voltios hastacientos y aun miles de voltios. El uso de medidores de un solo rango en estos casos seria
impráctico y costoso. Por ello se emplean voltímetros de alcance múltiple, los cuales pueden
medir varios rangos de tensión.
Voltímetros de alcance múltipleVoltímetros
Un voltímetro de alcance múltiple tienen varios resistores multiplicadores que se pueden conectar en
serie con el Igual que en el caso de medidores de corriente multirrango se usa un interruptor para
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 181/398
serie con el. Igual que en el caso de medidores de corriente multirrango, se usa un interruptor para
conectar el resistor o resistores apropiados al rango deseado. Además, en algunos casos se puedecontar con terminales separadas para cada rango, montada en la caja del medidor.
El rango de este medidor de 1000W,
que solo puede medir 0-1 voltios, se
ha ampliado para medir 0-10, 0-100
y 0-1000 voltios, usando
resistencias multiplicadoras paracada rango.
1mA
Un interruptor de rango da el método
mas simple para ajustar el medidor
Algunos medidores tienen terminales
separadas para ajustar el
instrumento al rango requerido
Calculo de la resistencia demultiplicadores de alcance múltiple
Voltímetros
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 182/398
Existen dos métodos para calcular valores de resistores multiplicadores para un voltímetro de
alcance múltiple.
En el primer método, cada uno de los multiplicadores se calcula en la misma forma que para un
voltímetro de rango único. Supóngase que se desea extender el rango de un medidor de 1mA para
medir 0-10, 0-100 y 0-1000 voltios, y que también se desea un rango de 0-1 voltio. Como la
oscilación total de la escala es igual a 1 voltio en el rango de 0-1 (E = IMRM = 0.001A x 1000W = 1V),
no necesita multiplicador.
La resistencia total (RTOT) necesaria para limitar la corriente del medidor (IM) a 1mA en la escala
de 0-10 voltios, es:
W 000,10
001.0
10
A
V
I
E R
M
MAX TOT
Puesto que la resistencia del medidor (RM) es de 1000 W, entonces la resistencia multiplicadora
(RMULT) es 9000 W
Calculo de la resistencia demultiplicadores de alcance múltiple
Voltímetros
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 183/398
El mismo procedimiento se sigue para determinar el resistor multiplicador para el rango de 0-100
voltios:
W 000,100
001.0
100
A
V
I
E R
M
MAX TOT W 000,99000,1000,100 M TOT MULT R R R
En forma semejante para la escala 0-1,000 voltios:
W 000,000,1001.0
000,1
A
V
I
E R
M
MAX TOT W 000,999000,1000,000,1 MULT R
El rango del medidor de 1,000 ohms se amplió
para medir 0-10, 0-100 y 0-1,000 voltios
simplemente encontrando la resistencia total
necesaria para cada rango, para limitar la
corriente del medidor a 1mA y luego restando la
resistencia del medidor del valor, para obtener la
resistencia del multiplicador en un rango
particular.
Medidor de 1mA
Calculo de la resistencia demultiplicadores de alcance múltiple
Voltímetros
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 184/398
Un segundo método, para calcular los valores de los resistores multiplicadores para voltímetro
es el de disposición en serie multiplicadora en la cual los resistores multiplicadores estánconectados en serie.
Como se muestra, R1 está en serie con R2. Por lo tanto, el valor de la resistencia multiplicadora
correspondiente al rango de 0-100 voltios es igual a R1 + R2. En forma similar la resistencia
multiplicadora para el rango 0-1,000 voltios es igual a R1 + R2 + R3. Por tanto, la disposición en
serie multiplicadora es similar a la disposición de derivadores en anillo para medidores de
corriente.Voltímetro conmultiplicador en serie
Rango de 0-10V
En el rango 0-10V, la resistencia
del multiplicador es igual a R1
Interruptor
de rango
Calculo de la resistencia demultiplicadores de alcance múltiple
Voltímetros
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 185/398
Ahora se calcularán los valores para un voltímetro con serie multiplicadora. Se usará el mismomedidor de 1mA y 1k W. Ya sabemos que 1V es para la oscilación de toda la escala, por tanto no se
necesita resistor multiplicador para el rango 0-1V. Veamos los pasos:
1. Calcular la RMULT para el rango 0-10V. Gracias a la ley de Ohm, primero calculamos RTOT y
luego RMULT. RTOT=EMAX/IM=10V/1mA=10k W. Por tanto, R1=10k W-1k W=9k W.
Hasta ahora el procedimiento es idéntico al anterior método y la resistencia es igual.
Voltímetro con
multiplicador en serie
Rango de 0-10V
En el rango 0-10V, la resistencia
del multiplicador es igual a R1
Interruptor
de rango
Calculo de la resistencia demultiplicadores de alcance múltiple
Voltímetros
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 186/398
Por lo tanto, como se necesitan 99k W para la resistencia multiplicadora y R1 es igual a 9k W, R2 debeser igual a 90k W. En forma similar para el rango de 0-1,000 voltios:
Voltímetro con
multiplicador en serie
Rango de 0-10V
Interruptor
de rango
2. Ahora se calculará la resistencia
total necesaria para el rango 0-100V
W 000,100001.0
100
A
V
I
E R
M
MAX
TOT
W k k k R R R M TOT MULT 991100
Hasta ahora este método es igual al
anterior, pero ahora la resistencia
multiplicadora esta formada de R1 +
R2 en serie.
W 000,000,1001.0
000,1
A
V
I
E R
M
MAX TOT W 000,999000,1000,000,1 MULT R
Pero RMULT = R1+R2+R3. Despejando R3 = 999k W - 99k W = 900k W
Calculo de la resistencia demultiplicadores de alcance múltiple
Voltímetros
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 187/398
Independientemente del método que se use, el valor de la resistencia multiplicadora para cada
rango sigue siendo el mismo. Sin embargo, en el primer método, el multiplicador es un soloresistor, mientras que en el segundo en todos los rangos excepto en la ampliación del primero, se
forma de varios resistores en serie.
Rango de 0-1000VRango de 0-100V
En el rango 0-100V, la
resistencia del multiplicadores igual a R1 + R2
En el rango 0-1000V, la
resistencia del multiplicadores igual a R1 + R2 + R3
Clasificación de “ohms por volt ” Voltímetros
Una característica importante de cualquier voltímetro es su impedancia o clasificación ohms por
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 188/398
Una característica importante de cualquier voltímetro es su impedancia o clasificación ohms por
volt (ohms/volt). La clasificación ohms/volt es una indicación de la sensibilidad del voltímetro y
cuanto mas alta se la clasificación, mas sensible será el medidor.
La clasificación ohm/volt se define como la resistencia (RM+RMULT) necesaria para la oscilación
total de la escala. Por ejemplo, el medidor de 1mA, 1k W que se ha estado usando indica 1 voltio
con oscilación plena. Por lo tanto, la clasificación ohm/volt es de 1000/1=1000 ohm/volt.
La clasificación ohm/volt es una característica inherente de un medidor y permanece invariablepara todos los rangos de un voltímetro de rango múltiple.
Por ejemplo, cuando se amplió el rango del medidor de 1mA y 1k W para medir 0-10V, se conectó
un resistor de 9k W en serie con la resistencia del medidor de 1k W . Aunque la resistencia total
(RTOT) se convierte ahora en 10k W , la tensión para oscilación total es de 10V en lugar de 1V. Por lo
tanto, la característica ohms/volt permanece invariable (ohms/volt=10,000/10=1000).
Clasificación de “ohms por volt ” Voltímetros
Ahora se examinará el medidor de 50 microamperes. La resistencia de este medidor, necesaria
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 189/398
para una oscilación total con 1 voltio es RTOT=EMAX/IM=1/0.000050=20k W. Así pues, se dice que el
medidor tiene una sensibilidad de 20,000 ohms/volt.
Aunque la clasificación ohms/volt es la misma para todos los rangos de un voltímetro multirango,
la resistencia total aumenta al aumentar el rango. La resistencia total para cualquier rango es la
clasificación ohms/volt del medidor básico, multiplicado por la oscilación total de la escala, en
este rango.
Por ejemplo, la resistencia total en el rango 0-100V de un medidor de 20,000 ohms/volt es igual a20,000x100 = 2,000,000W = 2 MW. Un voltímetro clasificado como 1,000 ohms/volt solo tendría
una resistencia total de 100,000 ohms en el rango de 0-100 V.
Medidor de 50 A Medidor de 100 A
Clasificación de “ohms por volt ” Voltímetros
Cuando un voltímetro de baja clasificación ohms/volt se usa para medir una tensión en una alta
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 190/398
resistencia, las condiciones del circuito pueden alterarse de manera que pueda resultar una
lectura de tensión completamente inexacta. Por ejemplo, considérese dos resistores de1,000,000W ó 1,000KW conectados en serie a una fuente de potencia de 60V. Como los resistoresson de igual valor, se tendrá una caída de 30 voltios en cada uno de ellos.
Puesto que R1 y R2 son
iguales, se establecen 30
voltios en cada resistor
Clasificación de “ohms por volt ” Voltímetros
Ahora se conecta el medidor de 1,000 ohms-volt a R2 y se ajusta el medidor en el rango 0-100
l ú h l l d l d d l l l f ó h / l
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 191/398
voltios. Según se ha visto, la resistencia total del medidor es igual a la clasificación ohms/volt
multiplicada por la lectura a escala total del rango. Por lo tanto, en el rango 0-100 V, la resistenciatotal es igual a 1,000x100 = 100KW.
Cuando el medidor se conecta a las terminales de R2, se tienen dos resistores de 100KW en
paralelo, lo que es igual a 50KW. Como resultado, la resistencia total del circuito es ahora de solo
150KW. El resistor R2 y el medidor tienen ahora la tercera parte de la resistencia total del circuito
y, por lo tanto, el medidor solo marcará 20 voltios en R2, lo que representa un error del 33%.
En el rango de 0-100 voltios de un instrumento de
1000 ohms/volt, la resistencia total del instrumento es
de 100KW. La resistencia efectiva de R2 y el
instrumento es de 50KW. La resistencia total del
circuito es ahora de solo 150KW. Por lo tanto, solo 1/3
del voltaje de la fuente, o sea 20 voltios, aparece como
lectura en el instrumento, un error de 33%.
Resistenciadel circuito150K
Resistenciaefectiva50K
Error delecturainstrumento33%
Clasificación de “ohms por volt ” Voltímetros
Conéctese ahora un medidor de 20,000 ohms/volt a R2 y ajústese el rango de 0-100 V. Un medidor
d 20 000 h / l l d 0 100V d á i i l d 2MW
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 192/398
de 20,000 ohms/volt en el rango de 0-100V tendrá una resistencia total de 2MW
(20,000x100=2,000,000W). La resistencia en paralelo de la resistencia de 2MW del medidor y laresistencia de 100KW del circuito (R2) es 95.3KW. Por lo tanto, la resistencia en serie del circuitoresulta solo ligeramente afectada y el medidor se leerá como casi 30 voltios en R2. En realidad,
indicaría aproximadamente 28.5 voltios en R2, lo que representa un error de un 5%.
El el rango de 0-100 voltios de un
instrumento de 20,000 ohms/volt,la resistencia total del instrumento
es de 2MW. La resistencia efectiva
de R2 y del instrumento es de
95.3KW. La resistencia total del
circuito es de 195.3KW,aproximadamente la misma que si
el instrumento no estuviese
conectado. La lectura del
instrumento será de 28.5 voltios o
un error de 5%.
Resistenciadel circuito195.3K
Resistenciaefectiva95.3K
Error de lecturainstrumento 5%
Clasificación de “ohms por volt ” Voltímetros
Si se usa un medidor con una clasificación aun mas alta de ohms/volt, por ejemplo 100,000
h / l l l l d ió h bi id i f i l 1% P l l
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 193/398
ohms/volt, el error en la lectura de tensión hubiese sido inferior al 1%. Por lo tanto, la
clasificación ohms/volt del medidor que se usa, determina el tipo de circuito sobre el cual debeusarse.
La clasificación ohms/volt debe ser alta para circuitos de alta impedancia. En realidad, la
resistencia total del medidor en el rango usado debe ser de aproximadamente 10 veces la
resistencia del circuito que se está probando, para obtener una lectura precisa.
La resistencia total del
instrumento debe ser por lo menos
10 veces la del circuito
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 194/398
¡¡¡Los VOLTIMETROS debe usarse en
paralelo con la componente del
circuito que se mide¡¡¡
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 195/398
Conexión de Voltímetros a un circuitoVoltímetros
Cuando se conecta un voltímetro a c-c siempre debe observarse que se establezca la polaridad
correcta. La terminal negativa del instrumento debe conectarse a la punta negativa o de potencial
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 196/398
bajo de la componente y la terminal positiva a la punta positiva o de alto voltaje de la componente
Igual que en el caso del medidor de corriente, si se conecta el voltímetro a la componente depolaridad opuesta, la bobina del medidor se moverá hacia la izquierda y la aguja puede doblase al
golpear el perno de retención izquierdo.
Conexión de Voltímetros a un circuitoVoltímetros
En c-a no hay necesidad de considerar polaridad.
Ya sea que se mida tensión c-a o c-c, conéctese el voltímetro en paralelo con la componente
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 197/398
La observación de la polaridad es
necesaria cuando se conecta un
voltímetro de c-c a las terminales
de una componente.
Voltímetrode c-c
Voltímetrode c-a
La observación de la polaridad no
es necesaria cuando se conecta unvoltímetro de c-a sobre una
componente.
Ya sea que se mida tensión c a o c c, conéctese el voltímetro en paralelo con la componente
Lectura de la escala de un voltímetroVoltímetros
La lectura de la escala de un voltímetro es tan fácil como la de un amperímetro. Algunos
voltímetros multirango solo tienen un rango de valores marcados en escala y la lectura debe
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 198/398
multiplicarse por la indicación de ajuste del interruptor de rango para obtener la tensión correcta.
Otros voltímetros tienen rangos separados en la escala para cada posición del interruptor de
rango. Cuando estos instrumentos se usan, hay que asegurarse de que se lea el conjunto de
valores que corresponde a la graduación del interruptor de rango.Conmutadorde rango
Para encontrar el voltaje en una
componente, multiplíquese la lectura de
la escala por el ajuste del conmutador de
rango: voltaje = 0.6x10 = 6.0 voltios Conmutador
de rangoPara encontrar el voltaje en una
componente, simplemente léase
la escala del instrumento que
corresponde a la posición del
conmutador de rango: 6 voltios
Lectura de la escala de un voltímetroVoltímetros
Cuando se estudiaron medidores de corriente, se observó que la precisión del aparato se basa en
la oscilación de toda la escala. Si el medidor tuviese una precisión dentro de ±2%, entonces toda
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 199/398
lectura en la escala 0-100 voltios sería imprecisa hasta por ±2 voltios. Por lo tanto, se indicó que
el uso de una escala, la cual registraría una lectura tan próxima como fuese posible a la oscilacióntotal debido a que el porcentaje de error disminuye al aproximarse a la lectura de escala plena.
Sin embargo, hay otro factor, la resistencia total del voltímetro en cada rango, la cual debe
considerarse cuando se hacen mediciones de tensión. Conmutadorde rango
Para encontrar el voltaje en una
componente, multiplíquese la lectura de
la escala por el ajuste del conmutador de
rango: voltaje = 0.6x10 = 6.0 voltios Conmutador
de rangoPara encontrar el voltaje en una
componente, simplemente léase
la escala del instrumento que
corresponde a la posición del
conmutador de rango: 6 voltios
Lectura de la escala de un voltímetroVoltímetros
Como un voltímetro se conecta en paralelo con una componente, la resistencia del voltímetro
debe ser lo mas alta posible para evitar que se afecte la operación del circuito.
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 200/398
Por lo tanto, cuando se usan medidores de pocos ohms/volt (de 20,000 ohms/volt o menos), encircuitos de alta resistencia, se usa el rango de medición más alto que se puede leer con exactitud.
Por ejemplo, para el circuito ilustrado, la tensión producida en los terminales del resistor de
100KW debe ser de 9 voltios y, mediante la escala 0-50 voltios de un medidor de 20,000
ohms/volt , se obtendrá una lectura mas precisa que la que se obtendría mediante la escala de
0-10 voltios.
Aunque la deflexión del instrumento se acerca a la escala plena en el
rango de 0.10 voltios, el porcentaje de error debido a la alteración de
la operación del circuito por el medidor es casi 33%
Resistenciaefectiva66.6K
Resistenciaefectiva 90.9K
Precisión de lectura = 9.0-7.2 = 2.8 V
Precisión del medidor = 0.02 x 10 = 0.2 V
Aunque la deflexión del medidor esta mas alejada de la
escala plena en el rango de 0-50 voltios, el porcentaje de
error debido a la alteración de la operación del circuito
por el instrumento es ahora de solo 10%
Precisión de lectura = 9.0-8.1 = 0.9 V
Precisión del medidor = 0.02 x 50 = 1.0 V
Lectura de la escala de un voltímetroVoltímetros
Para un medidor de 20,000 ohms/volt con una precisión de ±2% en el rango de 0-10V, la resistencia
efectiva de R2 y la resistencia del medidos es de 66.6KW. Por lo tanto, los voltajes que existen en R2,
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 201/398
indicado en el medidor, será 18 x (66.6K/166.6K) = 7.2 voltios. Este registro es caso 2 voltios mas
bajo que los 9 voltios que resultaría si el medidor no estuviese conectado, aunque la precisión delmedidor es ±2 voltios en la escala de 0-10V.
En el caso de la escala de 0-50V, la R2 y la R del medidor es 90.9KW. La tensión en R2, indicada en el
medidor es 18x(90.9K/190.9K)=8.1V. Ahora este registro solo es 1V mas bajo que los 9V que se
tendría sin la inclusión del medidor y dentro de la precisión ±1 V de la escala 0-50V. Por lo tanto, laescala 0-50V altera el funcionamiento del circuito mucho menos que la escala 0-10V, lo cual resulta
en una lectura más precisa.
Aunque la deflexión del instrumento se acerca a la escala plena en
el rango de 0.10 voltios, el porcentaje de error debido a la
alteración de la operación del circuito por el medidor es casi 33%
Resistenciaefectiva66.6K
Resistenciaefectiva 90.9K
Precisión de lectura = 9.0-7.2 = 2.8 V
Precisión del medidor = 0.02 x 10 = 0.2 V
Aunque la deflexión del medidor esta mas alejada de la
escala plena en el rango de 0-50 voltios, el porcentaje de
error debido a la alteración de la operación del circuito
por el instrumento es ahora de solo 10%
Precisión de lectura = 9.0-8.1 = 0.9 V
Precisión del medidor = 0.02 x 50 = 1.0 V
el ohmímetro
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 202/398
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 203/398
El ohmímetro en serieOhmímetro
En el ohmímetro en serie, la resistencia por medir se conecta en serie con el medidor.
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 204/398
, p
En un ohmímetro en serie, la
resistencia por medir R esta conectada
en serie con el medidor.
El ohmímetro en serie tiene la fuente de energía, medidor yresistencia limitadora de corriente, en serie.
El ohmímetro con derivadorOhmímetro
En el ohmímetro con derivador, la resistencia por medir se conecta en paralelo con el medidor.
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 205/398
En un ohmímetro en derivación la
resistencia por medir (R) está
conectada en paralelo con el medidor
El ohmímetro en derivación tiene también la fuente de potencia,el medidor y el resistor limitador de corriente, en serie.
, p p
Cada uno de los ohmímetro tiene ventajas distintivas para aplicaciones especificas.
El ohmímetro en serieOhmímetro
En el ohmímetro en serie que se ilustra, se tiene un medidor de 1mA, 50W, conectado en serie conuna batería de 4.5 V, un resistor fijo de 4KW (R1) y un resistor variable de 1KW (R2).
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 206/398
Si se conectan en corto las dos puntas de prueba, pasará corriente por el medidor y la aguja se
moverá hacia la derecha. Para la oscilación completa debe pasar 1mA a través del medidor. Para
obtener 1mA la resistencia en el circuito debe ser igual a 4.5KW (R=E/I=4.5/0.001=4.5KW).
Puesto que la resistencia del medidor es de 50 W y la R1 es de 4KW, el valor de R2 debe graduarse
a 450 W para obtener una corriente de 1mA en el medidor y, por lo tanto, oscilación completa.
La deflexión aplena escalaindica cero ohms
Medidor de 1mA
R2 se ajusta de manera que
siempre fluirá 1mA a través
del medidor, para causar
deflexión de plena escala
en lectura cero.
Juntas en corto
Cuando las terminales de entrada están
en cortocircuito (resistencia cero), pasa
1mA a través del mecanismo del
medidor y la aguja se deflecta a plena
escala.
Con las terminales de entrada abierta
(resistencia infinita), no hay paso de
corriente en el medidor y la aguja no se
mueve.
El ohmímetro en serieOhmímetro
Si la resistencia de R2 es mayor que 450 ohms, se tendrá una corriente inferior a 1mA y la aguja nooscilará totalmente. Si la R2 se hace inferior a 450 ohms, la corriente será superior a 1mA y la
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 207/398
aguja se moverá fuera de la escala y golpeará el perno de retención de la derecha.
Nótese que conectar en corto las puntas de prueba significa que se tiene resistencia ceropresente en las terminales de entrada del ohmímetro y cuando hay resistencia cero, la aguja oscila
toda la escala. Por lo tanto, la oscilación de toda la escala de un ohmímetro en serie indicaresistencia cero.
La deflexión aplena escalaindica cero ohms
Medidor de 1mA
R2 se ajusta de manera que
siempre fluirá 1mA a través
del medidor, para causardeflexión de plena escala
en lectura cero.
Juntas en corto
Cuando las terminales de entrada están
en cortocircuito (resistencia cero), pasa
1mA a través del mecanismo del
medidor y la aguja se deflecta a plena
escala.
Con las terminales de entrada abierta
(resistencia infinita), no hay paso de
corriente en el medidor y la aguja no se
mueve.
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 208/398
El ohmímetro en serieOhmímetro
Si la aguja de un ohmímetro en serie oscila toda la escala con resistencia cero, ¿Qué sucedecuando se conecta un resistor a las terminales de entrada? Supóngase que se conecta un resistor
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 209/398
de 9KW en las terminales de entrada del ohmímetro. Como este resistor tiene un valor del doble
de la resistencia combinada de RM, R1 y R2, la resistencia total del circuito es de 13.5KW. Por lo
tanto, la corriente del medidor se reduce a 1/3 mA. Por lo tanto, una oscilación de la tercera parte
de la escala indica una resistencia de 9KW en las terminales de entrada.
Si se conecta 4.5KW en las terminales del medidor la resistencia total del circuito cae a 9KW (el
doble de RM, R1 y R2 combinada); la corriente del medidor aumenta a ½ mA y la aguja oscila
media escala. Por lo tanto, una oscilación de media escala indica 4.5KW en las terminales de
entrada.
El símbolo infinito ( ) se usa en elextremo alto de la escala paraindicar resistencia infinita o unaresistencia demasiado grande paraser medida por el instrumento
En un ohmímetro en serie, el valorde la Resistencia aumenta dederecha a izquierda
La deflexión de escala NO ES
directamente proporcional a la
resistencia por medirse. El extremo de
baja resistencia de la escala
generalmente esta muy aglomerado.
El ohmímetro en serieOhmímetro
Si se conecta 1.5KW en las terminales del medidor, la resistencia total del circuito desciende a6KW , la corriente del medidor aumenta a 0.75 mA y la aguja oscila ¾ partes de la escala
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 210/398
completa. Si se continua con resistores conocidos similares, se puede calibrar toda la escala.
Se notará que el ohmímetro no tiene una escala lineal; o sea, la oscilación no aumenta en
proporción directa a la resistencia que se mide. Por ejemplo, el resistor de 1.5KW producirá una
oscilación de ¾ de escala; el resistor de 4.5KW, tres veces el valor del anterior, producirá una
oscilación de ½ escala; y el resistor de 9KW, 6 veces el valor inicial, producirá una oscilación de1/3 parte de la escala. Debido a la no linealidad, las lecturas de baja resistencia en el lado derecho
de la escala están sumamente juntas entre sí en un ohmímetro en serie.
El símbolo infinito ( ) se usa en elextremo alto de la escala paraindicar resistencia infinita o unaresistencia demasiado grande paraser medida por el instrumento
En un ohmímetro en serie, el valorde la Resistencia aumenta dederecha a izquierda
La deflexión de escala NO ES
directamente proporcional a la
resistencia por medirse. El extremo de
baja resistencia de la escala
generalmente esta muy aglomerado.
El ohmímetro con derivadorOhmímetro
Es posible medir valores bajos de resistencia en un ohmímetro de derivador con mucha mayorprecisión que en un ohmímetro en serie.
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 211/398
p q
En el ohmímetro tipo derivador la resistencia desconocida por medir se conecta en paralelo con elinstrumento de movimiento rotatorio. Por lo tanto, parte de la corriente producida por la batería
pasa a través del medidor y, otra parte, a través de la resistencia desconocida.
Deflexión de plenaescala indica ohmsmáximos
Con las terminales deentrada abiertas (resistenciainfinita), fluye 1mA a travésdel medidor y la aguja sedeflecta a plena escala.
R2 se ajusta de cierta
manera que siempre fluirá
1mA a través del medidorpara causar deflexión de
plena escala a la lectura de
resistencia infinita.
Medidor de 1mA
Juntas abiertas
El ohmímetro con derivadorOhmímetro
Supóngase que se tiene un ohmímetro de derivador con el mismo medidor básico que el
ohmímetro en serie que se acaba de describir; o sea un medidor de 1mA, 50 ohms. Nótese que se
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 212/398
tiene un circuito completo de la terminal negativa de la batería, a través del medidor, de R1 y R2, ala terminal positiva de la batería. Por lo tanto, pasará 1 mA a través del medidor y la aguja de estesiempre estará señalando escala plena en tanto no haya resistor conectado en las terminales de
entrada.
Esto hace que toda la corriente del circuito corresponda a una oscilación total del instrumento y
una corriente cero tiene como resultado una oscilación nula. Esto es exactamente lo opuesto del
ohmímetro en serie, que oscila toda la escala cuando se conectan en corto las terminales deentrada del medidor.
Deflexión cero indicaCERO ohms
Con las terminales de entrada en
corto (resistencia cero), no hayflujo de corriente a través del
medidor y la aguja no se mueve
Medidor de 1mA
Juntas abiertas
El ohmímetro con derivadorOhmímetro
El ohmímetro con derivador se comporta como un medidor de corriente con un resistor derivado.
La corriente se divide en relación inversamente proporcional a la resistencia del medidor y a la
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 213/398
resistencia desconocida conectada e las terminales de entrada.
Por ejemplo, para el medidor de 1mA, 50W que se ha descrito, suponga que se conecta una
resistencia de 100W a las terminales de entrada. Lo doble de la corriente (2/3 mA) pasará a través
de la resistencia del medidor de 50W, de la cual pasará a través del resistor de 100W (1/3 mA).
Como el medidor requiere 1 mA para oscilación completa, solo oscilará las dos terceras partes de
la escala con una corriente de 2/3 mA.
Si se conectan 50W a las terminales del medidor, la corriente en este baja a ½ mA y la aguja oscila
la mitad de la escala. Si se conecta 25W a las terminales del medidor, la corriente de este baja a
1/3 mA y la aguja oscila hasta una tercera parte de la escala. Como en el ohmímetro en serie, se
puede continuar con resistores conocidos similares para calibrar toda la escala.
La escala para el ohmímetro enderivación es mas precisa para
lecturas de baja resistencia
Escalas de ohmímetros en derivación
y en serie
La escala para el ohmímetro
serie esta mas aglomerada en
las lecturas de baja resistencia
El ohmímetro con derivadorOhmímetro
La variación de la resistencia del medidor con resistor desconocidos afecta a la resistencia serie
del circuito del ohmímetro pero el efecto es tan ligero que puede hacerse caso omiso de el. La
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 214/398
resistencia en paralelo del instrumento, que vale 50 ohms y el resistor desconocido siempredeben ser inferiores a 50W. Como la resistencia en serie es 4,500W, las variaciones en resistenciashasta de 50W son insignificantes.
El ohmímetro con derivador, como el ohmímetro en serie, no tienen una escala lineal. Por
ejemplo, el resistor de 100W causa una oscilación de 2/3 de escala; el resistor de 50W, o sea la
mitad del anterior, causa una oscilación de ½ escala; el resistor de 25W, o sea la cuarta parte del
primero, causa una oscilación de 1/3 de la escala. Debido a la no-linealidad, las lecturas de altaresistencia en el extremo derecho de la escala quedan muy juntas entre sí. Sin embargo, para el
mismo medidor, las lecturas de baja resistencia del ohmímetro derivado están menos
aglomeradas que las del ohmímetro en serie, lo cual tiene como resultado lecturas mas precisasde valores bajos de resistencia.
La escala para el ohmímetro enderivación es mas precisa para
lecturas de baja resistencia
Escalas de ohmímetros en derivación
y en serie
La escala para el ohmímetro
serie esta mas aglomerada en
las lecturas de baja resistencia
ohmímetros en serie de alcance múltipleOhmímetro
Se ha advertido que suele ser poco práctico emplear medidores de corriente así como voltímetrosde rango único cuando se trabaja con equipo eléctrico. Lo mismo ocurre con los ohmímetros; los
h í t d l últi l á ti El d h í t i d
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 215/398
ohmímetros de alcance múltiple son mas prácticos. El rango de ohmímetro en serie no se puede
ampliar hasta leer resistencias mas altas, simplemente agregando resistores en serie o en paralelo
con el medidor, como ocurre con los medidores de corriente y voltímetros. La única forma en que
se puede ampliar el rango es aumentar la tensión de la fuente de potencia. Como la corriente que
pasa a través del circuito del ohmímetro y el resistor desconocido siguen la ley de ohm (I=E/R), al
aumentar la resistencia desconocida se llegará a un punto donde prácticamente no habrá flujo de
corriente y el medidor no se moverá. Por lo tanto, para tener oscilaciones notables, se necesita
mayor voltaje para obtener una corriente mensurable en el circuito.
Ajustar por deflexión de
plena escala en cada
rango
El rango de este ohmímetro en serieha sido aumentado por un factor de
10 haciendo la fuente de energía y la
resistencia limitadora de corriente 10
veces mayor que el rango R x 1.
Medidor de 1mAEn el rango R x 10,
multiplicar la lectura
de la escala por 10
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 216/398
ohmímetros en serie de alcance múltipleOhmímetro
Seria poco práctico ampliar el rango del ohmímetro en serie de 1 mA por un factor de 10, debido aque se requerirá una tensión de alimentación muy alta. Para el rango Rx10, la fuente de potencia
tendría que ser de 450 voltios lo cual resulta poco práctico
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 217/398
tendría que ser de 450 voltios, lo cual resulta poco práctico.
Por lo tanto, para ohmímetros en serie de alcance múltiple, se usan medidores mas sensibles, por
ejemplo de 20,000 ohms/volt.
Este medidor requerirá solo 50 microamperes para oscilación completa, por lo tanto, se puede
usar una fuente de tensión mucho mas pequeña.
Ajustar por deflexión de
plena escala en cada
rango
El rango de este ohmímetro en serieha sido aumentado por un factor de
10 haciendo la fuente de energía y la
resistencia limitadora de corriente 10
veces mayor que el rango R x 1.
Medidor de 1mAEn el rango R x 10,
multiplicar la lectura
de la escala por 10
Usos del ohmímetrosOhmímetro
Un ohmímetro no solo puede medir la resistencia de varias partes de un circuito, sino que puedeusarse para comprobar partes abiertas o en corto de un circuito y para establecer lacontinuidad de un circuito
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 218/398
continuidad de un circuito.
En todo caso, para evitar dañar el ohmímetro, hay que asegurarse de que no se conecte lafuente de tensión a las puntas del ohmímetro cuando se hace una medición. Las lecturas deresistencia solo se hacen en circuitos no energizados. Si el circuito estuviese energizado, su
tensión podría favorecer el paso de una corriente que dañará al medidor.
El simple cambio de un interruptor a la posición de abierto no siempre evita que el ohmímetroquede conectado a una fuente de tensión. Algunas veces, el interruptor mismo puede estardefectuoso y habrá tensión en el equipo. O bien, si se debe comprobar el estado del propio
interruptor, se puede aplicar una tensión a las puntas del ohmímetro aun con el interruptor
abierto.
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 219/398
Usos del ohmímetrosOhmímetro
Cuando se hacen mediciones de resistencia en circuitos, puede probarse individualmente cadauna de las partes, retirándolas del circuito y conectando las puntas del ohmímetro en las
terminales En realidad la parte no tiene que estar completamente retirada del circuito En la
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 220/398
terminales. En realidad, la parte no tiene que estar completamente retirada del circuito. En la
mayor parte de los casos, puede aislarse efectivamente el circuito abriendo solo una de susconexiones al circuito. Sin embargo, este método, tarda tiempo. Por lo tanto, los fabricantes de
muchos equipos proporcionan gráficas que señalan las resistencias que deben medirse desde
varios puntos de prueba a un punto de referencia en el equipo.
Probarpunto A
Probarpunto B
Probarpunto C
Carta de Resistencia
Para esta carta, se encuentra indicada
la resistencia que ha de medirse con
respecto a tierra para cada posición
del conmutador.
Los fabricantes frecuentemente suministran gráficas
para simplificar las mediciones de resistencia
Punto de
Prueba
Resistencia a
Tierra
A 20K
B 30KC 200K
Usos del ohmímetrosOhmímetro
Generalmente se tiene muchas partes del circuito entre el punto de prueba y la referencia o punto
en común. Por otro parte, cuando se obtiene una lectura anormal, debe iniciarse la comprobación
de grupos de piezas mas pequeñas hasta llegar a piezas particulares en el circuito, para aislar la
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 221/398
que esté defectuosa.
Si no se dispone de resistencia se debe tener cuidado de que todas las demás piezas del circuito
no están conectada en paralelo con la que se prueba. Esto se puede comprobar examinando el
diagrama esquemático y de alambrado para el equipo en particular. Si otras piezas están en
paralelo con la que se esta midiendo, se puede aislar esa pieza abriendo una (o más si es
necesario) de sus conexiones al circuito.
Probarpunto A
Probarpunto B
Probarpunto C
Carta de Resistencia
Para esta carta, se encuentra indicada la resistencia que
ha de medirse con respecto a tierra para cada posición
del conmutador.
Los fabricantes frecuentemente suministran gráficaspara simplificar las mediciones de resistencia
Punto dePrueba
Resistencia aTierra
A 20K
B 30K
C 200K
Puente de wheatstoneMediciones de resistencia
Cuando se requieren mediciones de resistencia muy precisas, se usa un puente de Wheatstone. Un
puente de Weatstone consta de cuatro resistores conectados en un dispositivo cuadrangular. Uno
de los resistores tiene el valor desconocido, el cual se desea medir. Una fuente de corriente se
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 222/398
,
conecta a dos uniones opuestas y un galvanómetro sensible entre las otras dos. El galvanómetrotienen al marca de cero al centro.
Cuando el galvanómetro lee cero, el resistor Rx es igual al
resistor R3. El resistor variable R3 esta calibrado de manera
que indica la resistencia para cada ajuste.
GALVANOMETRO
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 223/398
Instrumento utilizado:
Aparatos de medidaMedición de la Resistencia de Arrollamiento
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 224/398
Instrumento utilizado:
Galvanómetro
(Portable Puente Wheatstone)
Características:
Type 2755Yokogawa Electric Works,LTD
Tokyo,Japan
Aparatos de medidaMedición de la Resistencia de Arrollamiento
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 225/398
REALIZACION DE LA PRUEBA:
V-W PARA ALTATENSION
Aparatos de medidaMedición de la Resistencia de Arrollamiento
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 226/398
REALIZACION DE LA PRUEBA:
U-V PARA BAJA TENSION
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 227/398
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 228/398
Instrumento utilizado:
Aparatos de medidaMedición de la Resistencia de Aislamiento
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 229/398
Megohmetro
Características:
MEGGER BM25
Precisión (0ºC a 30ºC): ±5% 1 MΩ hasta 1 TΩ a 5 kV.
Desde 100 kΩ hasta 1 MΩ y 1 TΩ ±20%
REALIZACION DE LA PRUEBA:
Aparatos de medidaMedición de la Resistencia de Aislamiento
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 230/398
ALTA-BAJA
REALIZACION DE LA PRUEBA:
Aparatos de medidaMedición de la Resistencia de Aislamiento
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 231/398
BAJA-MASA Medida para BAJA-MASAObservación: En todos los
casos se toma la medida al
cabo de 60seg.
el vatímetro
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 232/398
Calculo de la potenciaMediciones de potencia
Si se desea determinar la potencia disipada en una carga eléctrica, se pueden medir dos de las
tres magnitudes eléctricas básicas estudiadas: corriente, tensión y resistencia.
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 233/398
Por ejemplo, téngase presente que la potencia se calcula multiplicando voltaje por corriente P=EI,por lo tanto, si se usa un voltímetro para medir el voltaje de una carga y un medidor de corriente
para medir la corriente que pasa a través de la carga, se incluyen estos valores en la ecuación de la
potencia.
En forma similar, la corriente de la carga y su resistencia miden la potencia mediante la fórmula
P = I2R = E2/R
Calculo de la potenciaMediciones de potencia
Sin embargo, en la practica no suele ser necesario medir dos cantidades. Por lo común se conoce
una y a veces dos. Por ejemplo, generalmente se sabe cuanto voltaje se aplica a la carga; por lo
tanto, es suficiente medir la resistencia o la corriente. En otros casos, se conoce tanto el voltaje de
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 234/398
la carga como su resistencia; en este caso, no es necesario efectuar mediciones, pudiéndosecalcular pa potencia según P = E2/R
La potencia disipada por R se puede
encontrar midiendo primeramente el
voltaje en R con el interruptor cerrado y
luego la resistencia de R con el interruptor
abierto y sustituyendo P = E2/R
Voltaje y corriente conocido Corriente y resistencias conocidas
Voltaje y resistencia conocidos
La potencia disipada por R se puede encontrar
midiendo la corriente y el voltaje (P=EI)
La potencia disipada por R se puede encontrar midiendo
primero la corriente con el interruptor cerrado y luego la
resistencia de R con el interruptor abierto P=I2R
Medidorde
corriente
Medidorde
corriente
voltímetro
ohmímetr
ohmímetr
Watímetro (vatímetro)Medidores de potencia
En lugar de efectúa una o dos mediciones y luego calcular la potencia, se puede conectar un
medidor para medir la potencia, llamado watímetro.
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 235/398
La potencia disipada se puede leer directamente de la escala de este medidor. El watímetro nosolo simplifica las mediciones de potencia, sino que tiene otras dos ventajas sobre el método
anterior de medición de potencia.
Sabemos que a menudo el voltaje y la corriente de un circuito de c-a no están en fase; a veces, la
corriente esta adelantada o atrasada con respecto al voltaje (factor de potencia). Cuando esto
ocurre , la simple multiplicación de voltaje con corriente da como resultado la potencia aparente o
potencia total (kVA).
Un watímetro siempre mide potencia real
Si un watímetro no esta compensado, su disipación de
potencia se puede determinar fácilmente, lo que resulta
en mediciones de potencia precisas.
Algunos watímetros están compensados por su propia
disipación de potencia de manera que se puede obtener
mediciones de potencia muy precisas.
La multiplicación de voltaje por corriente produce a menudo
un valor incorrecto de disipación de potencia. Sin embargo,el watímetro se fabrica para que incluya el factor de potencia
y siempre indica la potencia real (kW).
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 236/398
El Watímetro básicoMedidores de potencia
Un vatímetro básico esta provisto de dos bobinas estacionarias conectadas en serie, y una bobina
móvil. Las boninas estacionarias, devanadas en muchas espiras de alambre delgado, tienen una
alta resistencia. La bobina móvil, con unas cuantas espiras de un alambre mas grueso, tiene baja
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 237/398
resistencia. Para medir potencia, las bobinas estacionarias se conectan a la tensión de la fuente,que determina la corriente en estas bobinas y, por lo tanto, la intensidad de los campos
magnéticos que produzcan. La bobina móvil se conecta en serie con la carga y la corriente de la
carga origina un campo magnético relacionado con la bobina móvil.
watímetro básico
Por lo tanto, puesto que la potencia es proporcional al
voltaje y a la corriente, la potencia disipada en la
carga se puede leer directamente de la escala del
watímetros.
Bobinasestacionarias en
serie
Bobinamóvil
Terminalesde voltaje
Terminales decorriente
Aplicando el voltaje en la carga a la bobina estacionaria
y la corriente a través de la carga a la bobina móvil, la
deflexión de la aguja del voltímetro es proporcional al
voltaje de la corriente.
carga
El Watímetro básicoMedidores de potencia
La interacción de los dos campos magnéticos hará que la bobina móvil y la aguja conectada a ella
oscilen en proporción al voltaje de la carga y a la corriente que pasa por ella. Por lo tanto, el
medidor indica E multiplicado por I, que es la disipación de potencia.
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 238/398
Cuando se usa un vatímetro, no debe excederse su capacidad de tensión y corriente. Debe tenerse
cuidado al interpretar estas clasificaciones.
watímetro básico
Por lo tanto, puesto que la potencia es proporcional al
voltaje y a la corriente, la potencia disipada en la
carga se puede leer directamente de la escala del
watímetros.
Bobinasestacionarias en
serie
Bobinamóvil
Terminalesde voltaje
Terminales decorriente
Aplicando el voltaje en la carga a la bobina estacionaria
y la corriente a través de la carga a la bobina móvil, la
deflexión de la aguja del voltímetro es proporcional al
voltaje de la corriente.
carga
El Watímetro básicoMedidores de potencia
Por ejemplo, un vatímetro con un registro total de escala de 500 watts, puede estar clasificado a
150 voltios y 5 amperes (150x5=750W). Si el vatímetro se conecta a un circuito con 150V y 5ª y el
circuito tiene un factor de potencia de 1, entonces la aguja del medidor se saldrá hacia la derecha
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 239/398
de la escala y puede doblarse sobre el perno de retención. La mayor parte de los vatímetros estánclasificados de esta manera debido a que los circuitos de c-a generalmente tienen un factor de
potencia inferior a 1 y, por lo tanto, la potencia medida será menor a ExI.
watímetro básico
Por lo tanto, puesto que la potencia es proporcional al
voltaje y a la corriente, la potencia disipada en la
carga se puede leer directamente de la escala del
watímetros.
Bobinasestacionarias en
serie
Bobinamóvil
Terminalesde voltaje
Terminales decorriente
Aplicando el voltaje en la carga a la bobina estacionaria
y la corriente a través de la carga a la bobina móvil, la
deflexión de la aguja del voltímetro es proporcional al
voltaje de la corriente.
carga
Comprobación de pérdidas de potencia del vatímetroMedidores de potencia
Tanto las bobinas estacionarias (voltaje) como la móvil (corriente) del vatímetro tienen
resistencia, lo que produce cierta pérdida de potencia en el circuito debido al vatímetro. A menos
que esta pérdida de potencia sea considerada, se harán lecturas incorrectas de la potencia.
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 240/398
Algunos vatímetros están compensados; es decir, la pérdida de potencia ha sido compensada, demanera que puede pasarse por alto al usar el medidor. Muchos vatímetros no compensados
tienen indicadas sus pérdidas de potencia en el mismo medidor o en los datos que proporciona el
fabricante. Cuando se usa un vatímetro de este tipo, la pérdidas de potencia indicadas en el
medidor o en los datos del fabricante, deben restarse de la escala para obtener la potencia realdisipada por la carga.
Con la carga desconectada, las bobinas de voltaje y corriente están en
serie y el vatímetro mide sus propias pérdidas de potencia.
carga
Carga
desconectada
Voltaje de la fuente
Comprobación de pérdidas de potencia del vatímetroMedidores de potencia
Otros vatímetros no compensados no tienen indicadas su pérdidas en el medidor ni en los datos
del fabricante. En este caso, debe determinarse la pérdida de potencia simplemente
desconectando la carga del circuito pero dejando conectado el vatímetro. Cuando la carga esta
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 241/398
desconectada, la bobina estacionaria (la de voltaje) esta en serie con la bobina móvil (la decorriente) y la corriente que proviene de la fuente pasa por ambas bobinas. En cierto sentido, la
resistencia de la bobina a la c-c se convierte en carga; esta resistencia es la que causa la pérdida
de potencia, por lo tanto, el vatímetro registrará su propia pérdida.
Con la carga desconectada, las bobinas de voltaje y corriente están en
serie y el vatímetro mide sus propias pérdidas de potencia.
carga
Carga
desconectada
Voltaje de la fuente
Comprobación de pérdidas de potencia del vatímetroMedidores de potencia
Este método es útil para comprobar la precisión de un vatímetro compensado o la perdida de
potencia indicada en un medidor, o en los datos proporcionados por el fabricante. En el caso de
medidores compensados con precisión, el medidor indica cero.
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 242/398
Para clasificaciones precisas y datos de fabricante, el medidor registra las perdidas de potencia de
clasificación o de los datos.
Con la carga desconectada, las bobinas de voltaje y corriente están en
serie y el vatímetro mide sus propias pérdidas de potencia.
carga
Carga
desconectada
Voltaje de la fuente
el multímetro
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 243/398
Medidores de parámetros eléctricos
Probablemente las tres magnitudes eléctricas que mas frecuentemente se miden son la corriente,
el voltaje y la resistencia. Ya se ha estudiado que se puede leer la corriente en un medidor de
corriente, el voltaje en un voltímetro y la resistencia en un ohmímetro. Pero en la mayor parte de
El multímetro básico
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 244/398
los casos, es impráctico y a veces casi imposible, que el ingeniero o el técnico, lleven consigo todaslos aparatos necesarios para medir estas tres magnitudes. Para resolver este problema se creó el
MULTIMETRO.
La escala delinstrumento se calibra
en voltios, mA y W Se suministran conmutadores
selectores para una función
particular de instrumento y
para un rango particular
MULTIMETRO
El multímetro es probablemente el
elemento de equipo de prueba que se
usa con mayor frecuencia en la
industrias eléctrica y electrónica.
Todos los resistores
derivados y
multiplicadores
necesarios están
contenidos en la caja
Este multímetro completamente autocontenido midevoltaje, corriente y resistencia.
Medidores de parámetros eléctricos
Básicamente, un multímetro consta de un voltímetro, un ohmímetro y un medidor decorriente contenidos en una caja. Los circuitos de este medidor son casi idénticos a los que se
han estudiado anteriormente. Sin embargo, un multímetro dispone de un solo mecanismo de
El multímetro básico
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 245/398
medidor con una escala calibrada en voltios, ohms y mA. Los resistores multiplicadoresnecesarios y todos los resistores en derivación están dentro de la caja. Cuenta con interruptores
selectores frontales, para seleccionar una función particular del medidor y un rango especial para
esa función.
La escala delinstrumento se calibra
en voltios, mA y W Se suministran conmutadores
selectores para una función
particular de instrumento y
para un rango particular
MULTIMETRO
El multímetro es probablemente el
elemento de equipo de prueba que se
usa con mayor frecuencia en la
industrias eléctrica y electrónica.
Todos los resistores
derivados y
multiplicadores
necesarios están
contenidos en la caja
Este multímetro completamente autocontenido midevoltaje, corriente y resistencia.
Medidores de parámetros eléctricos
Algunos multímetro están provistos de dos interruptores para seleccionar una función y unrango.
O l í l
El multímetro básico
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 246/398
Otros multímetro, solo tienen un interruptor.
Algunos multímetro carecen de interruptores para este uso. En cambio, tienen terminales
diferentes para cada función y rango.
La escala delinstrumento se calibra
en voltios, mA y W Se suministran conmutadores
selectores para una función
particular de instrumento y
para un rango particular
MULTIMETRO
El multímetro es probablemente el
elemento de equipo de prueba que se
usa con mayor frecuencia en la
industrias eléctrica y electrónica.
Todos los resistores
derivados y
multiplicadores
necesarios están
contenidos en la caja
Este multímetro completamente autocontenido midevoltaje, corriente y resistencia.
multímetro
Los circuitos de voltaje, corriente y resistencia de un multímetro son esencialmente los mismos
que estudiamos anteriormente. Un multímetro es básicamente un voltímetro de alcance múltiple,
un medidor de corriente de alcance múltiple y un ohmímetro de alcance múltiple combinados en
l j
Escalas y rangos
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 247/398
una sola caja.
El multímetro típico tiene 5 escalas de voltaje c-c, 4 de
corriente c-c, 5 escalas de voltaje c-a y 3 escalas de
resistencia.
Los circuitos de interruptores o las diferentesterminales tienen por objeto seleccionar la función
y el rango mas adecuados.
La mayor parte de los multímetro tienen tres
escalas: una calibrada en resistencia, otra envoltaje y otra en corriente. Un multímetro típico
puede tener dos interruptores selectores: uno
para ajustar los circuitos de manera que midan
corriente continua o voltaje c-c, corriente o voltaje
alternos o resistencia; el otro para seleccionar elrango de la magnitud a medir. Algunas veces se
usa solo un interruptor para seleccionar función yrango y, en otros casos, se tiene terminales
especiales para el objeto.
Voltímetro básico de tubo al vacio
Se sabe que cuanto mayor sea la clasificación ohms/volt de un voltímetro, menos afectará al
voltímetro las condiciones del circuito. Y cuanto menos se alteren las condiciones de un circuito,
mas precisa será la lectura que se obtenga.
El multímetro electrónico
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 248/398
La mayor parte de los mejores voltímetros y multímetro que pueden obtenerse en el mercado,
tienen aproximadamente 20,000 ohms/volt .
Sin embargo, en algunos de los circuitos de muy alta resistencia que hay en ciertos circuitos
actuales, aun un medidor de 20,000 ohms/volt altera considerablemente las condiciones del
circuito, lo que produce una lectura incorrecta.
Para resolver este problema, se ha desarrollado un dispositivo con una clasificación muyelevada de ohms/volt, llamado MULTIMETRO ELECTRONICO o, mas comúnmente,
VOLTIMETRO DE TUBO AL VACIO.
Voltímetro básico de tubo al vacio
Un multímetro electrónico típico tiene una clasificaciones de ohms/volt de 11 megohms. Debido a
esta clasificación tan alta, estos equipos toman una corriente extremadamente pequeña del
circuito que se prueba y, por lo tanto, tiene un efecto mínimo sobre las condiciones del circuito.
C l di i i d i d l j h i i i d
El multímetro electrónico
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 249/398
Consecuentemente el dispositivo produce registros de voltaje mucho mas preciso en circuitos dealta resistencia que los voltímetros y multímetro ordinarios.
Como lo indica su nombre, el dispositivo tiene tubos al vacio para su operación y, para
comprenderla, es necesario conocer estos tubos. Examinemos sus principios. El medidor mas
común es el del tipo de c-c. Aun cuando se trata de un dispositivo de c-c, mide voltaje y resistencia
de c-a. El circuito de entrada tiene un tubo tríodo amplificador al vacio, que tiene tres elementos
principales: placa, reja y cátodo. Además, contiene un filamento para calentar el cátodo.
Elementos de untubo al vacio
El tubo al vacio consta de tres
elementos básicos: placa, reja y cátodo.Además, tiene un filamento para
calentar el cátodo.
PLACA
CATODOFILAMENTO
REJA
Voltímetro básico de tubo al vacio
Cuando se calienta el cátodo de un tubo al vacio triodo amplificado, emite electrones que son
atraídos hacia la placa debido a que esta está conectada a una fuente positiva de voltaje. El
voltaje en la reja, que se determina por el resistor en reja, controla el numero de electrones, o sea
l i t fl l t b h i l l Nót ti did d i t
El multímetro electrónico
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 250/398
la corriente que fluye en el tubo hacia la placa. Nótese que se tiene un medidor de corrientecontinua, calibrado en voltios, conectado a la placa. Cuando solo el resistor de reja está conectado
al circuito de reja, habrá cierto voltaje en la reja y, por lo tanto, pasará cierta corriente de placa.
Independientemente de cual sea este valor, el instrumento se puede graduar para que indique
cero a ese valor.
Circuito en prueba
Debido a que este dispositivo
tiene una resistencia de reja de
10 megohms en sus terminales
de entrada, el conectar el
medidor a las terminales de laresistencia de 150 K ohms no
alterará mucho las condiciones
del circuito de prueba (10 MW en
paralelo con 150 KW es
efectivamente 150 KW)
Resistor de reja10 meg
Voltímetro básico de tubo al vacio
Cuando se conectan las uniones del medidor a una carga cuya caída de voltaje se desea medir,
ese voltaje es aplicado al circuito de reja, lo cual hace que el voltaje de la reja disminuya y, en
consecuencia, la corriente de placa aumentará. Este aumento en la corriente de la placa hace
l j d l did i di t i i l l lt j did d l
El multímetro electrónico
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 251/398
que la aguja del medidor gire una distancia proporcional al voltaje medido y se puede leerdirectamente en la escala del medidor.
El hecho de que el resistor de reja de tubo se pueda hacer muy grande, por ejemplo 10 a 15 MW,
significa que el circuito de reja tendrá un efecto mínimo sobre el circuito que se prueba. Esta
es la ventaja principal de un multímetro electrónico sobre los ordinarios.
El multímetro electrónico básico ilustrado, esta simplificado. Los multímetros electrónicos reales
están provistos de mas de un tubo y un circuito medidor de fuente para mayor sensibilidad yprecisión.
Circuito en pruebaDebido a que este dispositivo
tiene una resistencia de reja de
10 megohms en sus terminales
de entrada, el conectar el
medidor a las terminales de laresistencia de 150 K ohms no
alterará mucho las condiciones
del circuito de prueba (10 MW en
paralelo con 150 KW es
efectivamente 150 KW)
Resistor de reja10 meg
Voltímetro básico de tubo al vacio
Lo mismo que el voltímetro de rectificador descrito anteriormente, el multímetro electrónico de
c-c se puede usar para medir voltaje de c-a usando simplemente un rectificador en el medidor
para convertir el voltaje de c-a a voltaje de c-c antes de aplicarla al medidor. Además, se puede
usar el multímetro electrónico para medir voltaje de c-a a frecuencias mucho mas altas que el
l í ifi d Al l í l ó i d di l j d h d 250
Medición de voltaje y resistencia de c-a
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 252/398
voltímetro rectificador. Algunos multímetro electrónico pueden medir voltajes de c-a hasta de 250
MHz. Sin embargo, para ello debe usarse una terminal especial en el medidor, llamada terminal de
radio frecuencia (r-f) con el multímetro electrónico. Esta terminal tiene un rectificador de cristal
especial, diseñado específicamente para convertir frecuencias muy altas, de c-a a c-c.
Voltaje de c-a
por medir
Un rectificador permite medir
voltaje c-a con un multímetro
electrónico de c-c
Una sonda de r-f permite medir
voltajes de c-a hasta de 250 MHz con
un multímetro electrónico de c-c
Casi todos los multímetro electrónicos
miden resistencia así como voltaje de
c-c y voltaje de c-a
Resistenciadesconocida por
medir
Voltaje r-fpor medir
Voltímetro básico de tubo al vacioMedición de voltaje y resistencia de c-aCasi todos los multímetros electrónicos están diseñados para medir tanto resistencia como
voltajes. Igual que los circuitos básicos de ohmímetro estudiados, se requiere una batería en
circuito de ohmímetro de multímetro electrónico. En el circuito de ohmímetro de multímetro
electrónico, un resistor y una batería se conectan en serie a las terminales. Cuando las terminales
d b t i t i d id l i t fl t é d l i it d l
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 253/398
Voltaje de c-a
por medir
Un rectificador permite medir
voltaje c-a con un multímetroelectrónico de c-c
Una sonda de r-f permite medir
voltajes de c-a hasta de 250 MHz con
un multímetro electrónico de c-c
Casi todos los multímetro electrónicos
miden resistencia así como voltaje de
c-c y voltaje de c-a
Resistenciadesconocida por
medir
Voltaje r-fpor medir
de prueba se conectan a una resistencia desconocida, la corriente fluye a través del circuito del
ohmímetro. Esto produce un voltaje en la resistencia desconocida y este voltaje es medidor por el
circuito del multímetro electrónico básico de la misma manera que se describiera anteriormente.
El valor de la resistencia desconocida queda indicado en la parte de la escala del multímetro
electrónico, calibrada en ohms.
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 254/398
Aparatos de medidaPinza Voltamperimétrica
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 255/398
El Contador de Energía kWh
5
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 256/398
Contador de energía
El watthorímetro se utiliza generalmente en la medición comercial de energía eléctrica.
El Watthorímetro
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 257/398
Contador de energíaEl Watthorímetro
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 258/398
Watthorímetromonofásico típico
Contador de energía
Los contadores son los aparatos encargados dedi l í lé t i i l
Contador de Energía
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 259/398
Los contadores son los aparatos encargados demedir la energía eléctrica que circula por una
red o es consumida en una instalación por un
usuario.
Existen varios tipos de equipos, fijos o
portátiles, siendo los contadores fijos los mas
utilizados quedando los portátiles para realizar
medidas de comprobación o provisionales.
Contador de energía
Elementos principales de un Watthorímetro monofásico:
El Watthorímetro
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 260/398
Contador de energía
La bobina de corriente se conecta en serie con la línea, y la bobina de voltaje se conecta a través
de la línea (paralelo).
Ambas bobinas son devanadas en un marco metálico de diseño especial con lo que se tienen dosé
El Watthorímetro
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 261/398
Ambas bobinas son devanadas en un marco metálico de diseño especial, con lo que se tienen doscircuitos magnéticos.
Un disco de aluminio ligero se suspende en el entrehierro del campo de la bobina de corriente, el
cual produce corrientes inducidas que circulan en el disco. La reacción de las corrientes inducidas y
el campo de la bobina de voltaje crea un par (acción de motor) en el disco, haciendo que este gire.
El par desarrollado es proporcional a la
intensidad de campo de la bobina de
voltaje y a las corrientes inducidas en el
disco, las cuales son funciones de la
intensidad de campo de la bobina de
corriente.
El número de vueltas del disco es
proporcional a la energía consumida por
la carda en un determinado tiempo y se
mide en kWh.
Contador de energía
El eje que soporta al disco de aluminio se conecta por medio de un arreglo de engranes a un
mecanismo de relojería situado junto a la caratula del medidor; esto proporciona una lectura
calibrada en forma decimal del número de kWh.
D ñ i i l i i d l di S l li
El Watthorímetro
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 262/398
Dos pequeños imanes permanentes proporcionan el amortiguamiento del disco. Se localizan en
forma opuesta en el borde del disco.
Cuando el disco gira, dichos imanes inducen corrientes. Esas corrientes inducidas por los campos
magnéticos de los pequeños imanes amortiguan el movimiento del disco.
Contador de energíaEl Watthorímetro
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 263/398
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 264/398
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 265/398
Contador de energía
GENERACION DEL PAR MOTOR
Vamos a ver físicamente como se produce el par motor, partiendo de dos campos alternosoriginados por dos electroimanes:
El Contador de Energía
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 266/398
Electroimanes excitados con c-a
Disco dealuminio
Cada electroimán
genera un flujo alterno
cuyo valor instantáneodesignaremos Ø1 y Ø2
Estos flujos atraviesan
el disco generando
corrientes inducidas o
de Foucault.
Contador de energía
ANALIZANDO MAS PROFUNDAMENTE…
El flujo es variable en el tiempo, es decir que por la ley de Lenz, produce una FEM sobre el disco:
El Contador de Energía
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 267/398
dt
d ed
11
dt
d ed
22
Como el disco es una espira cerrada aparecerán en el
corrientes inducidas I1 e I2 respectivamente. Los sentidos de estas corrientes se determinan mediante la regla de
Maxwell o mano derecha.
Las corrientes de Focault generadas por el Ø1 recorren todo
el disco y también lo hace las corrientes generadas por el
flujo Ø2.
De modo que I1 pasa por el otro campo magnético (Ø2) e I2
pasa por el Ø1. Entonces la corriente I1 reaccionará con el
flujo Ø2 e I2 con el Ø1, provocando un par motor cada uno,
puesto que son magnitudes independientes entre sí.
Contador de energíaEl Contador de Energía
Bil NBil F Donde:
F: Fuerza que aparece en el disco [N]
N: número de espiras que conforman la bobina = 1
B: campo uniforme generado por el electroimán y aplicado sobre el disco [T]
I: Corriente inducida en el disco[A]
L: Longitud del conductor (disco)
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 268/398
La fórmula anterior muestra la fuerza que aparece en el disco,
debido a las corrientes inducidas por los campos magnéticos
generados por los electroimanes.
La velocidad del disco es proporcional a la corrientesque circula por los bobinados de los electroimanes.
Contador de energíaEl Contador de EnergíaEXPRESION DEL PAR MOTOR
Sean I1 la corriente que circula por el electroimán 1 e I2 la que circula por el electroimán 2. Estascorrientes crean flujos magnéticos Ø1 y Ø2 en valores instantáneos:
Ø
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 269/398
Ø1
Ø2
β
β es el ángulo de desfasaje entre Ø1
y Ø2
y se debe a las características propias de los dos bobinados
distintos y que a su vez están excitados con parámetros distintos. Estos flujos indicen en el disco de
aluminio una FEM:
Si el disco de aluminio posee una impedancia Zd=Rd+jXd. Despreciamos Xd en comparación con Rd,tendremos una corriente inducida en el disco debido a cada FEM (corrientes de Focault).
Contador de energíaEl Contador de EnergíaLas corrientes inducidas se extienden también por la zona de influencia de los polos vecinos.
Entonces se generarán fuerzas por la iteración de la corriente inducida por un electroimán y el
flujo del otro electroimán, es decir I1 con Ø2 e I2 con Ø1.
Los alores instantáneos de las f er as son
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 270/398
Los valores instantáneos de las fuerzas son:
Y los sentidos resultarán de la aplicación de la regla de la mano izquierda:
Contador de energíaEl Contador de EnergíaSu valor medio correspondiente al periodo completo es:
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 271/398
Los arrollamientos se conectan de modo tal que ambas fuerzas provoquen giros del disco en el
mismo sentido:
Cuando el instrumento va conectado a un sistema donde sabemos que la frecuencia varia muy
poco (50Hz), podemos considerarla constante:
senk M m 219
El par motor es proporcional a la fuerza:
Contador de energíaEl Contador de Energía
senk M m 219 (1)
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 272/398
Se requiere que los dos flujos Ø1 y Ø2 tengan algún corrimiento de fase entre ambos.
La expresión (1), que es general para estos instrumentos, nos permite ver que son instrumentosde doble excitación y como se muestra en la figura, tienen doble entrada (bornes B1 y B2). Esto
nos dice que el aparato puede utilizarse en forma voltimétrica excitando uno de los electroimanes
con tensión y el otro con corriente, en cuyo caso la expresión (1) se convierte en (2).
VIsenk M m 12 Ø1
Ø2
β (2)
Bobina de voltaje
Bobina de corriente
Contador de energíaContadores de kWh y KVArh
Cuando estos instrumentos tienen que medir energía se construyen en forma de voltímetros y
se posibilita que el disco gire mientras se esta consumiendo energía en el circuito, es decirmientras esté excitado tanto el electroimán voltimétrico como el amperométrico.
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 273/398
En este caso el ángulo total que gira el disco será proporcional a la potencia y al tiempo que
se registra el consumo, es decir el número de vueltas que rota el disco que incluye una constante
de proporcionalidad que permite leer directamente kWh.
Cuando ambos electroimanes están excitados aparece un par que llamaremos Mm, que provoca
la rotación del disco, pero si el sistema puede girar y sobre el actúa un par, habrá aceleraciónangular actuando mientras este actuando el par.
La aceleración angular es proporcional al par motor.
Contador de energíaEl Contador de Energía
La fórmula anterior (7) nos dice que si este instrumento esta conectado a un consumo P = constante,
Aceleración angular
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 274/398
La fórmula anterior (7) nos dice que si este instrumento esta conectado a un consumo P constante,
el disco tendrá aceleración angular también constante y por lo tanto la velocidad creceráindefinidamente debido a esa aceleración. En consecuencia, cuando se comienza a medir la
energía, pese a permanecer Pact constante, en los primeros instantes el cuenta vueltas registrarálentamente, pero luego de un intervalo su velocidad será tan grande que un mismo número de kWh
corresponderá a muchas vueltas y por lo tanto da una indicación exagerada y totalmente
inaceptable del contador.
Para solucionar el problema, se debe cambiar la ecuación (7) por la (8)
Para ello se coloca un imán o electroimán como freno ya que mecánicamente debe cumplirse
velocidad angular
El ángulo de giro es proporcional a la energía consumida
Contador de energíaEl Contador de EnergíaPor tanto, el par de amortiguamiento se opone al movimiento con un valor proporcional a la
velocidad del mismo.
Cuando empieza a girar el disco, este se irá acelerando por lo cual se va incrementando el par deamortiguamiento hasta que se logra el equilibrio entre el par motor Mm y el par de
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 275/398
amortiguamiento hasta que se logra el equilibrio entre el par motor Mm y el par deamortiguamiento y el disco deja de acelerarse, continuando su rotación a velocidad angularconstante, mientras no cambie la potencia del circuito el cual se mide.
Medidor de energíaContadores de Triple Tarifa
Cada vez que el sensor del disco pasa por delante del generador de impulsos, este genera un
impulso que envía a un concentrador de datos que los almacena y procesa.
Los impulsos se transmite a través de la red de energía eléctrica
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 276/398
Los impulsos se transmite a través de la red de energía eléctrica.
Contador de energíaPar de amortiguamiento del imán permanente
Cuando el contador está en marcha, el par motor está en equilibrio
con el par de amortiguamiento, producido por el imán permanente.Este par depende del flujo de ese imán y de la velocidad del disco en
la zona de influencia del imán.
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 277/398
Al girar el disco, corta las líneas de fuerza e induce en el disco una
FEM (similar al generador), que provoca una corriente inducida
(I), ya que el disco es una espira cerrada.
Esta corriente origina un momento de torsión o par amortiguador en
el disco, opuesto al par motor
Contador de energíaEl Contador de Energía
Con una determinada potencia constante, el par motor es igual al
par de amortiguamiento, siendo constante la velocidad angular
del disco.
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 278/398
El Mamortig depende de la velocidad de la porción del disco
abarcada por el imán.
Moviendo el imán se puede variar el Mamortig y con ello la velocidad
angular del disco sin que varíe la potencia.
En la posición indicada en la figura, corresponde el máximo valor
de Mamortig.
Si giramos el imán alrededor del punto 1 en el sentido A
disminuye Mamortig, ya que la velocidad es menor y en el sentido B
también disminuye Mamortig, porque el disco corta menos líneas de
flujo.
Simple TarifaContadores Monofásico de Energía Activa
Es un contador que se utiliza
para los suministros en baja
tensión y con demanda menor
a 10kW.
Se instalan en circuitos
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 279/398
Se instalan en circuitos
monofásicos (fase y neutro).
Estos contadores son de
inducción y están constituidos
fundamentalmente por los
siguientes elementos:
• Bobina de Intensidad:recorrida por la totalidad
de corriente de línea.
Tiene pocas espiras de
hilo grueso.
• Bobina de Tensión:
recorrida por una
pequeña intensidad, quees proporcional a la
diferencia de potencia de
la red. Tiene muchas
espiras de hilo fino.
• Elemento móvil (disco): gira en el entrehierro formado por los dos electroimanes, en donde están arrolladas las
bobinas de tensión e intensidad, debido a la acción recíproca de los flujos creados por ellas.
Simple TarifaContadores Monofásico de Energía Activa
• Imán freno: normalmente
tiene forma de U. Tiene por
objetivo hacer que el giro
del disco tenga una
velocidad uniforme, en
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 280/398
función de la intensidad.
Sirve para la regulación de
la marcha en carga del
contador.
• Totalizador o integrador:
traduce las vueltas deldisco en unidades de
energía (kWh).
• Placa de bornes: en ellas
se efectúan las conexiones
de entrada y de salida de la
línea. Dispone de un
puente de tensión para
independizar las bobinas
de intensidad y tensión.
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 281/398
Componentes de los Equipos de Medida
Medidor de energía
Los componentes de un equipo de medida en baja tensión, son los siguientes:
Componentes de los Equipos de Medida
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 282/398
1. Transformadores de Intensidad 2. Contadores de Energía 3. Maxímetros (Demanda)
4. Interruptor de Control de Potencia 5. Relojes conmutadores horarios 6. Regletas de verificación
PilastraMedición Directa
PILASTRA
bastón
Cable dúplex
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 283/398
Caja de medicióny medidor
precinto
Código deubicación
Medidor de energía
Para el caso de la medición indirecta:
Componentes de los Equipos de Medida
TC´s
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 284/398
Para corrientes mayores a 100A
Para mediciones en media tensión(consumidores con transformadorparticular con potencia ≥ 500kVA
Medidor de energía
Las mediciones de energía en sistemas trifásicos se realizan con watthorímetros polifásicos.
Cada fase del medidor tiene un circuito magnético y su propio disco, pero todos los discos estánmontados en un eje común.
El Watthorímetro
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 285/398
medidor trifásico =3 medidores monofásicos
El par desarrollado en cada disco se suman mecánicamente y el número total de revoluciones porminuto del eje es proporcional a la energía trifásica consumida.
El WatthorímetroEsquema de Conexiones
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 286/398
Las figuras representan los esquemas de conexiones de dos contadores monofásicos con diferente conexión. El
mas usado es el de la izquierda.
El WatthorímetroPlaca Característica Contador 1Ø
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 287/398
El WatthorímetroPlaca Característica Contador 1Ø
Tensión de referencia (4): la tensión de
referencia significa que puede ser conectado en
redes 380/220V donde la tensión entre fase y
neutro es 220V, o en redes 220/110V donde la
tensión fase fase es 220V
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 288/398
tensión fase-fase es 220V.
Intensidad base y máxima (5): la intensidad
base es el valor en función de la cual se fijan los
valores de ciertas características del contador. En el
ejemplo la intensidad base es 15A. La intensidad
máxima es el mayor valor de corriente que soportael contador, sin perder precisión. Normalmente la
intensidad máxima es 200%, 300% ó 400% de la
intensidad base. En el ejemplo es de 60A (400%).
Constante de verificación o de giro (10): es la
relación entre la energía registrada en el contador
y el numero de revoluciones correspondientes del
equipo móvil. Se expresa en Wh/rev o en rev/kWh.
En el ejemplo el equipo indica que la relación es de
320 revoluciones por kWh.
Medidor de energíaEsquemas de ConexiónLa figuras representan los diferentes esquemas de conexiones de contadores
trifásicos de 4 hilos:
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 289/398
Medidor de energíaEsquemas de Conexión
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 290/398
Medidor de energíaPlaca Característica
La próxima figura representa una placa característica de un contador trifásico de 4 hilos de
energía activa simple tarifa.
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 291/398
Medidor de energíaConstitución de un ContadorVeamos la constitución interna del contador
trifásico de 4 hilos de energía reactiva con orden de
fases R-S-T.
Al igual que los contadores de energía activa de 4hilos consta de tres elementos motores de
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 292/398
hilos, consta de tres elementos motores de
intensidad y tensión, pero la conexión de las
bobinas de tensión se hace en triangulo, de tal
modo que cada una de ellas quede situada entre
dos fases distintas a la correspondiente al lugar en
donde se encuentra su bobina de intensidad.
Medidor de energíaRegleta de VerificaciónLa regleta de verificación o dispositivo de comprobación va situada entre los transformadores de
intensidad y los contadores.
Cumple las siguientes funciones:
- Sirve de elemento de unión entre TC y contadores, y permite su separación cuando interese.Puede cortocircuitarse en ella los secundarios de los TC
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 293/398
- Puede cortocircuitarse en ella los secundarios de los TC
- En ella se efectúa la conexión de aparatos de medida y de contadores patrón para verificar.
- Se puede realizar comprobaciones de funcionamiento de los contadores.
Posición de trabajo de una regleta
Medidor de energíaRegleta de Verificación
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 294/398
Medición Corriente (serie)
Aspecto Exterior de regleta de Verificación
Medidor de energía
Aspectos Externos Tableros con Medidores
MONTAJE INTERPERIE DE CONTADORES
En función de las necesidades su puede tener
distintas composiciones de equipos de
medida en baja tensión, tanto para medicióndirecta como indirecta
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 295/398
directa como indirecta.
MONTAJE INTERPERIE DE CONTADORESTRIFASICOS DIRECTOS
La figura representa conjunto de medida
intemperie que incluyen contadores
trifásicos de energía activa y reactiva demedida directa.
Medidor de energía
Montaje con Medidas Indirectas
MONTAJE DE CONTADORES DE MEDIDAINDIRECTA
La figura representa conjuntos de medida
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 296/398
indirecta en baja tensión para intemperie.
Medidor de energía
Montaje con Medidas Indirectas
MONTAJE INTERIOR DE CONTADORES DEMEDIDA INDIRECTA
La figura representa conjuntos de medida
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 297/398
indirecta en baja tensión para interior.
Contador Trifásico
Aparatos y equipos de Medida
Es el contador utilizado en las instalaciones de clientes que
están alimentados por tres fases y un neutro.
Esta formado por tres elementos motores de tensión y tres
elementos motores de intensidad uno en cada fase y tres
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 298/398
elementos motores de intensidad, uno en cada fase, y tres
discos fijados al eje del contador, es decir, es la conjunción de
tres contadores monofásicos en un solo aparato.
Medidor de energía
Contadores de Triple Tarifa
Son contadores monofásicos o trifásicos, que
poseen tres integradores, lo que permite
realizar conteos en tres integradores distintos,
correspondiente a bloque alto, medio y bajo.
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 299/398
Para ello el contador incorpora dos
electroimanes, uno con el integrador de bloque
alto, otro con el de bloque bajo, que se excitan
y desexitan por medio de la señal procedente
de un reloj y efectúa el cambio de integrador.
Medidor de energía
Cómo interpretar la lectura de su medidor
electrónico......?
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 300/398
ID ITEM
Medidor programado para desplegarun total de 20 lecturas (ITEM)
Cada ITEM está identificado por unnúmero ID
Las lecturas son visibles en la parte
derecha del Display
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 301/398
ico marca ABB
Medidores Electrónicos de CRE
co marca ESB
ID ITEM001 KWH Total002 KVARH Total
Medidor de energía
Cómo interpretar la lectura de su medidor
electrónico......?
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 302/398
003 KWH Periodo A004 KWH Periodo B005 KWH Periodo C006 KVARH Periodo A007 KVARH Periodo B008 KVARH Periodo C
009 KW Max. Periodo A010 KW Max. Periodo B011 KW Max. Periodo C012 Fecha KW Max. Per. A013 Hora KW Max. Per. A014 Fecha KW Max. Periodo B015 Hora KW Max. Per. B016 Fecha KW Max. Per. C017 Hora KW Max. Per. C018 Factor de POT (Ultimo Per.)019 Fecha Actual
020 Hora Actual
ico marca ESB
co marca ACTARIS
Medidores Electrónicos de CRE
ID ITEM
ID ITEM
Medidor de energía
Cómo interpretar la lectura de su medidor
electrónico......?
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 303/398
001 KWH Total
002 KVARH Total
003 KWH Periodo A
004 KWH Periodo B
005 KWH Periodo C006 KVARH Periodo A
007 KVARH Periodo B
008 KVARH Periodo C
009 KW Max. /Fecha/Hora Periodo A
010 KW Max. /Fecha/Hora Periodo B
011 KW Max. /Fecha/Hora Periodo C018 Factor de POT (Instantáneo)
019 Fecha Actual
020 Hora Actual
ico marca ACTARIS
co marca VECTRON
Medidores Electrónicos de CRE
ID ITEM001 KWH T t l
Medidor de energía
Cómo interpretar la lectura de su medidor
electrónico......?
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 304/398
001 KWH Total002 KVARH Total003 KWH Periodo A004 KWH Periodo B005 KWH Periodo C
009 KW Max. Periodo A010 KW Max. Periodo B011 KW Max. Periodo C012 Fecha KW Max. Per. A013 Hora KW Max. Per. A014 Fecha KW Max. Periodo B015 Hora KW Max. Per. B016 Fecha KW Max. Per. C
017 Hora KW Max. Per. C018 Factor de POT (Instantáneo)019 Fecha Actual020 Hora Actual
El Medidor de Demanda kW
6
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 305/398
Medidor de energíaMedidor de Demanda (kW)
H l d d
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 306/398
Hoy la demandase mide con el
medidorelectrónico!!!
Este equipo me presente valor
promedio de potencias (kW) cada
15 minutos
150160
El Año Eléctrico
150
Vatios (W)
El Medidor de Potencia
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 307/398
01020304050607080
90100110120130140150
D e m a n d
a K W H
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct
Comienza con la factura de Noviembre (Consumo de Octubre) hasta lafactura de Octubre (Consumo de Septiembre)
80
130
80 80
130
120
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 308/398
io en punta y fuera de Punta?
Vatios (W)
Aplicación de Tarifas y Parámetros a Facturar
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 309/398
El costo (Bs/ kW) es menor por potencia activa demandada
El costo (Bs/ kW) es mayor por potencia activa demandada
Fuera de punta
Hrs.0 23 2418
En Punta
¿Por qué se cobra la Potencia en hora punta amayor costo que la fuera de punta?
Vatios (W)
Aplicación de Tarifas y Parámetros a Facturar
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 310/398
Por que en horario de punta se da la máximaexigencia al sistema
El objetivo es evitar el ingreso de generadorespoco eficientes
210220
Determinación de la “potencia de punta”
Caso 1 Demanda fuera de punta mayor a demanda en punta
Demanda FueraPunta 200
Vatios (W)
Aplicación de Tarifas y Parámetros a Facturar
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 311/398
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24HRS
0102030405060708090
100110120
130140150160170180190200
D e m a n d a k W
Importe (Bs.) = (Dem. Punta x precio punta) + (Dem. Exceso x precio Fuera de Punta)donde : Dem. Exceso = Dem. Fuera de Punta - Dem. Punta
Se factura así :
Demanda FueraPunta 150
150160
Determinación de la “potencia de punta”
Caso 2 Demanda en punta mayor a demanda fuera de punta
Demanda enPunta 150
Vatios (W)
Aplicación de Tarifas y Parámetros a Facturar
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 312/398
0102030405060708090
100110120130140150
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24HRS
D e m a n d a k W
Importe (Bs.) = (Dem. Punta x precio punta) + 0 (no hay Exceso de Demanda)
Se factura así :
Demanda FueraPunta 120
160
140
Periodos de Medición y Facturación
Vatios (W)
Aplicación de Tarifas y Parámetros a Facturar
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 313/398
120
100
80
60
40
20
0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 23 24
Horas (h)
C a r g a ( k W )
La medición o lectura del consumo de electricidad de los Consumidoresse realiza normalmente cada treinta (30) días calendario
El Aviso de Facturación Modalidades de Facturación
6
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 314/398
Aviso de Facturación - Pequeña Demanda
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 315/398
Código fijo ó número de cuenta
Fecha de Emisión del AvisoMes de factura
Fecha de corte del Suministro
Periodo de Consumo
Lectura actual del medidor
Consumo en Kwh del Periodo
Historico de Consumos eimportes facturados
Total de la Deuda
Indicador de factura impaga
Fecha limite del pago paraevitar sanciones
Detalle de los conceptosfacturados
Importe total a pagar
Aviso de Facturación -
Gran Demanda
Código fijo ó número de cuenta
Código de ubicación
Nombre del titular de la cuenta
Dirección del socio o empresaCategoría tarifaría utilizada
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 316/398
Este punto muestra si la energíafue lecturada o estimada.
Detalles de la energía y potencia
Detalles de la potencia deltransformador
Total de energía facturada
Total de potencia facturada
Detalle general de la factura por ítem
Histórico de consumo y potenciasfacturadas por mes
Otros cargos y aportes
Telf. Emergencia
Aviso de Facturación - Pequeña Demanda
El aviso de cobranza se emite mensualmente y en tres diferentes colores:
El servicio de energía noestá sujeto al corte
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 317/398
El servicio de energíaeléctrica esta sujeto alCORTE por tener facturaspendientes de pago.
El servicio de energíaeléctrica está sujeto alRETIRO DE LAINSTALACIÓN por tener
facturas pendientes depago.
Transformadores de Medida Medición Indirecta
7
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 318/398
Transformadores de Medida
¿Cuándo uso medición indirecta?
Medición en Baja Tensión
Pequeñas Potencia < 10kW
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 319/398
Medición en Baja TensiónMedianas o Grandes Demandas
Medición en Media Tensión
Grandes Demandas > 500kW
Transformadores de Corriente
Principio de Funcionamiento
El funcionamiento del TC esta basado, como el de todos los transformadores, en la acción del flujomagnético alterno producido por la corriente primaria, el cual se cierra por el núcleo e induce en
el devanado secundario una fuerza electromotriz.
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 320/398
RED RL
En el TC, la corriente que circula por el arrollamiento primario varia con la carga de la línea; de
igual forma varia también el flujo producido y, por lo tanto, la FEM que aparece en el secundario.
El arrollamiento secundario de todos los TC esta cerrado a través de una resistencia muy pequeña
(RL), que corresponde a bobinas amperimétricas de los aparatos alimentados por el mismo(contadores, amperímetros). Despreciando esta pequeña resistencia, se puede considerar que el
secundario de los TC´s esta cerrado en cortocircuito.
Is/Ip=Np/Ns
Is=5A
Transformadores de Corriente
Principio de Funcionamiento
“A diferencia de lo que ocurre en los transformadores de
potencia, por el primario de un TC circula una corriente
independiente de potencia que se conecte en el secundario”
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 321/398
RED RL~ 0
Medición indirecta
Transformadores de Corriente (TC´s)
Se define el transformador de intensidad como un transformador de medida en el cual la intensidad
secundaria es, en las condiciones normales de utilización, prácticamente proporcional a la primaria
y esta desfasada con relación a la misma un ángulo próximo a cero, para un sentido apropiado de
conexiones.
D d fi i ió d d l i id d d i d b d ió l d
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 322/398
De esta definición se desprende que la intensidad secundaria debe ser una reproducción a escala de
la intensidad primaria, es decir, es proporcional a la misma y mantiene el ángulo de desfasaje, con
respecto a la tensión.
U
Ip
Is
Medidor de energía
Para el caso de la medición indirecta:
Componentes de los Equipos de Medida
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 323/398
TC´s
Medición indirecta
Constitución
Un transformador de corriente de baja tensión
esta constituido principalmente por los siguientes
elementos:
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 324/398
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 325/398
Constitución TC
Núcleo magnético
El núcleo magnético de los transformadores de intensidad tiene forma toroidal, con el secundario
uniformemente repartido, para reducir al máximo el flujo de dispersión.
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 326/398
Los núcleos se construyen con chapa de
una sola pieza sin juntas, de gran
permeabilidad y que pueden trabajar con
pequeños valores de inducción.
Están aislados de los devanados primario y
secundario; y todo el conjunto esta
recubierto por una envolvente aislante.
TC
Relación de Transformación Nominal
Las placas de los TC indican:
• Tipo y número de aparato
•Relación de transformación nominal
•Potencia de precisión•Clase de precisión
•Nivel de aislamiento
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 327/398
•Nivel de aislamiento
• Intensidad térmica
La relación de transformación nominal es la relación entre la intensidad nominal primaria y la
secundaria.
Los valores normalizados para intensidades primarias son:
75 – 100 -150 – 200 – 300 – 400 – 500 – 600 – 750 – 1.000 – 2.000 – 3.000 amperios
El valor normalizado para intensidad secundaria es 5 amperios
Factor de TC para medición en Baja Tensión
Medición Directa
Línea Eléctrica
Medición Indirecta
Línea EléctricaNominal > 100 A - 600 A
Medición indirecta
Factores Multiplicadores de la Medición
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 328/398
Nominal < 100 A
Nominal 5 ATC
Factor de TC y TP para medición en Media Tensión
Línea Eléctrica
TP
N i l 10 K 24 9 KMedición Indirecta
Constitución TC
Factores Multiplicadores de Medición
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 329/398
Nominal > 10 Kv. – 24.9 Kv.
Nominal 380/220 V.
TC
Nominal > 10 A - 130 A
Nominal 5 A
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 330/398
Medición MT
Puesto de Medición MT
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 331/398
Medición en baja Tensión
Suministro en Media Tensión
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 332/398
Medición en Media Tensión
Suministro en Media Tensión
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 333/398
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 334/398
Diagramas de Cableado Conexiones
8
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 335/398
Medidor de energía
Conexiones de Contadores Trifásicos
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 336/398
Medidor de energía
Conexiones de Contadores Trifásicos
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 337/398
Medidor de energía
Conexiones de Contadores Trifásicos
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 338/398
Medidor de energía
Conexiones de Contadores Trifásicos
Equipo de medida indirecta de baja
tensión (tensiones comunes)
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 339/398
Medidor de energía
Conexiones de Contadores Trifásicos
TENSIONES COMUNES
Fig.: Equipo de medida con tensiones comunes.
Cada sistema del contador toma tensión de los
puentes existentes en bornes del contador, por
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 340/398
puentes existentes en bornes del contador, por
medio de los hilos secundarios de intensidad,
que toman a su vez la tensión por medio delpuente entre P1-S1 de los transformadores.
Medidor de energía
Conexiones de Contadores Trifásicos
TENSIONES INDEPENDIENTES
Fig.: Equipo de medida con tensiones independientes.
Cada bobina de tensión se alimenta
independientemente desde las fases y el neutro de la
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 341/398
independientemente desde las fases y el neutro de la
línea en general (6 hilos de intensidad y 4 de tensión).
En este caso no hay puentes de tensión en lostransformadores ni en los contadores.
Aparatos de medida
Esquemas de Montaje de Medidores
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 342/398
DIAGRA DE CONEXIÓN DE MEDIDORELECTRONICO, CON MEDICION INDIRECTA
Sistema en Baja tensión, trifásico, 4 hilos
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 343/398
DIAGRA DE CONEXIONES PARATRANSFORMADORES DE CORRIENTE
Sistema en Baja tensión, trifásico, 4 hilos
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 344/398
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 345/398
Medidor de energía
Anomalías en Instalaciones
A continuación vamos a analizar algunos casos concretos de anomalías en contadores de
medida directa e indirecta.
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 346/398
Contador monofásico con bobina de tensión
cortada. Esta anomalía ocurre por avería internaEl efecto que se observa es que el cliente tiene
servicio, y sin embargo, el contador no gira.
Procede a sustituir el contador.
Contador monofásico sin puente de tensión.
Esta anomalía puede deberse a que el puente detensión se aflojó con el tiempo, o a que se quedó
abierto cuando se instaló, o bien a una manipulación
intencionada. El efecto que se observa es que elcliente tiene servicio, y sin embargo, el contador nogira. Proceda a apretar el puente de tensión.
Medidor de energía
Anomalías en Instalaciones
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 347/398
Contador monofásico con bobina de intensidad
invertida.Esta anomalía se produce por error en la conexión.
El contador intentará girar hacia atrás, pero no
podrá hacerlo porque se lo impedirá el dispositivoanti-retroceso (trinquete).
El efecto que se observa es que el cliente tieneservicio, y sin embargo, el contador no gira.
Medidor de energía
Anomalías en Instalaciones
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 348/398
Contador monofásico con la fase cambiada por el
neutro.Esta anomalía puede producirse por error en la
conexión.
El contador en estas condiciones gira correctamente,pero puede ser utilizada la fase, que no pasa por la
bobina de intensidad, para efectuar el consumo entreella y tierra. Contador monofásico con una conexión entre
fase y tierra (en vez de neutro y tierra)
Medidor de energía
Anomalías en Instalaciones
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 349/398
Contador trifásico de 4 hilos con bobina de tensión cortada.
El contador girará mas lentamente que lo que corresponde. Siel circuito fuese equilibrado, se dejaría de facturar 1/3 de
la energía consumida.
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 350/398
Medidor de energía
Anomalías en Instalaciones
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 351/398
Contador trifásico con bobina de intensidad invertida.
El disco del contador girará mas lentamente que lo quecorresponde. Si el circuito fuese equilibrado, se dejaría defacturar 2/3 de la energía consumida, es decir, solo se
facturaría 1/3 de la misma.
Medidor de energía
Anomalías en Instalaciones
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 352/398
Contador trifásico de energía reactiva con orden se sucesión de
fases R-S-T incorrecto.Estando el orden de fases como en la figura, si la carga esinductiva, el contador girará hacia a través. Si la carga tiene
carácter capacitivo, el disco contador girará hacia la derecha,
cuando verdaderamente debería girar a la izquierda.
Para corregir la anomalía hay que cambiar las conexiones delcontador como se muestran en la siguiente figura:
Medidor de energía
Anomalías en Instalaciones
Detalle de falta de tensión en equipo de
medida de baja tensión con tensiones
comunes.
En los equipos de medida con tensiones
comunes esta anomalía puede darse en
l P1 S1 d f d d
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 353/398
el puente P1-S1 de un transformador de
intensidad o en algún puente de tensiónde un contador. También puede darse
por corte de alguna bobina de tensión
de los contadores.
Al faltar una tensión en el equipo demedida, se producirán errores de
funcionamiento en los contadores. En
un circuito equilibrado, el contador de
activa integra 2/3 de la energíaconsumida mientras en el de reactivade orden de fase integra ½ de la energía
consumida, si el corte se produce en los
puntos 1 ó 2.
Mediciones Especiales Otros Equipos
9
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 354/398
Termografía
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 355/398
Cámara Termográfica
¿Qué es?
La termografía es una técnica que permite medir temperaturas exactas a distancia y sin
necesidad de contacto físico con el objeto a estudiar. Mediante la captación de la radiacióninfrarroja del espectro electromagnético, utilizando cámaras termográficas o de termovisión se
puede convertir la energía radiada en información sobre temperatura.
TermografíaCámara
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 356/398
El análisis termográfico se basa en la obtención de la distribución superficial de temperatura de
una tubería, pieza, maquinaria, envolventes, etc, por el que obtenemos un mapa de temperaturas
por medio de una termografía o termograma, donde se visualizan puntos fríos o calientes debido a
las anomalías que se pudieran encontrar en el aislamiento.
Con la realización del estudio termográfico completo, se puede realizar una comprobación tanto enenvolventes, como en maquinarias y sistemas de distribución, con lo que se puede conseguir:
TermografíaCámara
Un mayor conocimiento de la instalación realizada en cuanto a su estado térmico
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 357/398
Mediante un estudio de la envolvente de un edificio podemos optimizar el sistema de climatización con el consiguiente ahorro deenergía. La diferencia de temperaturas de la parte climatizada con respecto al exterior nos da una idea del estado de los cerramientos.
El estudio de los sistemas de distribución puede alertar de las pérdidas energéticas que se producen por un mal aislamiento, algunarotura o mal engranaje.
Ahorro debido a una mayor eficiencia energética de los sistemas evaluados.
Conocimiento de las pérdidas existentes (fugas) y por lo tanto de posibles puntos de actuación.
Un mayor conocimiento de la instalación realizada en cuanto a su estado térmico.
Los termógrafos son dispositivos destinados a registrar la
temperatura de forma continua. Se puede medir la temperatura
de los cuerpos que emiten radiación calórica cuya fuente de
energía es la producida por las moléculas en funcionamiento
dentro del organismo.
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 358/398
El Mantenimiento Predictivo, a
través de la técnica de análisisinfrarrojo, facilita la detección deaquellos puntos que presentan unatemperatura fuera de la norma.
TermografíaCámara
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 359/398
p
Dicha medición se efectúa adistancia sin interrumpir el sistemao proceso.
La termografía se ocupa de lamedición de la temperaturairradiada por los equipos eléctricosdesde una cierta distancia.
TermografíaCámara
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 360/398
TermografíaCámara
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 361/398
TermografíaCámara
Empalmes o
conexionessulfatadas.
Conductores maldimensionados. Conductoressobrecargados.
A través de nuestros equipos termográficos, se posibilita la detección de:
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 362/398
Contactosdefectuosos.
Puntos deconexión en mal
estado.
Alta resistividad.Grandes
desbalancesentre fases.
Puntos calientesen
transformadores.
Puntos calientesen equipos delínea MT y BT.
Problemas enterminales de
potencia.
TermografíaCámaraLas ventajas del análisis termográfico, son:
Menor mano deobra.
Menor consumo derepuestos
Posible disminuciónen reparaciones
Poder identificar lospuntos más
vulnerables delproceso.
Tener mayor controlen la seguridad
industrial.
Aumentar laproductividad
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 363/398
Para un proceso de producción de 24 horas continuas al año, se recomienda, normalmente, una
inspección termográfica cada seis meses.
Con el Mantenimiento Predictivo mediante Termografía, se evitan reparaciones innecesarias y se
acortan los tiempos de aquellas que son indispensables.
repuestos.
Optimización deprocesos.
Poder planear elmomento oportuno
para efectuar lareparación.
Realizarpresupuestos de
mantenimiento másreales.
Obtener un mejorcontrol sobre los
inventarios.
preventivas.productividad.
Tener equipossiempre listos para la
producción.
Realizar unmantenimiento
preventivoadecuado.
TermografíaCámara
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 364/398
Aparatos de medida
Medidas de Fuga
Forma de realizar la
medición de la resistencia
de un equipo eléctrico o
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 365/398
q p
circuito.
Medida de corriente nominal
Medida de corriente diferencial
Aparatos de medida
Medidas de Fuga
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 366/398
Medida con neutro a tierra Medida con neutro aislado
Aparatos de medida
Medidas de la Resistividad del Terreno
10W
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 367/398
Medida con resistividad del terreno
Montaje para la medida de resistividad del terreno por el método de Wenner con el medidor GEOHM2
Aparatos de medida
Medidas de Toma de Tierra
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 368/398
Medida de la resistencia a tierra. Método Indirecto Valores máximos recomendados para resistencias a
tierra
Instrumento utilizado:
DTR Modelo 8500Transformer Ratiometer
Aparatos de medida
Verificación de la Relación de Transformación
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 369/398
CARACTERISTICAS DEL INSTRUMENTORango de
razón(Auto rango)
0.8000 a 1500.0:1
Exactitud
Razón: ≤10 a 1: ±2% de Lectura
Razón: ≤(10 a 1000) a 1: ±0.1% de LecturaRazón: > 1000 a 1: ±0.2% de Lectura
Señal deExcitación:
Modo PT/VT: 44Vrms máximo
Modo CT: 0 a 1 A Autonivel, 0.1 a 5 Vrms
REALIZACION DE LA PRUEBA:
Aparatos de medida
Verificación de la Relación de Transformación
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 370/398
Objetivos:
En esta prueba se va a verificar la capacidad de losaislamientos entre las espiras de los bobinados parasoportar sobretensiones
Aparatos de medida
Prueba de la Tensión Aplicada
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 371/398
Condiciones:Se va a aplicar una tensión igual al doble de la tensiónnominal
Se debe mantener esta tensión durante 60 segundos sin
que se produzca descarga
Instrumentos utilizados:
Variador de tensión
Aparatos de medida
Prueba de la Tensión Aplicada
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 372/398
Pinza amperimétrica
Características:
Marca: AEMC
M d l 565
Aparatos de medida
Prueba de la Tensión Aplicada
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 373/398
Modelo: 565
Corriente mA TRMS (0-600mA)
Corriente CA TRMS (10-10A)
Voltaje CA TRMS(0-600KV)
Voltaje CC (0-600V)
PRUEBAS REALIZADAS:
Aparatos de medida
Prueba de la Tensión Aplicada
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 374/398
Es necesario
cortocircuitar
PRUEBAS REALIZADAS:
Aparatos de medida
Prueba de la Tensión Aplicada
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 375/398
ALTA-BAJA
PRUEBAS REALIZADAS:
Aparatos de medida
Prueba de la Tensión Aplicada
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 376/398
PRUEBAS REALIZADAS:
Aparatos de medida
Prueba de la Tensión Aplicada
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 377/398
ALTA-MASA BAJA-MASA
Instrumento utilizado:
Higrómetro
Temperatura:40°C
HR:62 6%
Aparatos de medida
Condiciones Ambientales
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 378/398
HR:62.6%
400 mA
Censa la diferencia de corriente
Protector Diferencial
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 379/398
Conductor vivo
Conductor puesto a tierra
Conductor de puesta a tierra
El protector diferencia (GFCI )nos protege contra los choqueseléctricos. Funciona detectandola diferencia de corriente entrefase y neutro
Censa la diferencia de corriente
Protector Diferencial
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 380/398
fase y neutro.
Si una falla a tierra esdetectada, el GFCI dispara enmenos de 25 ms.
Se recomienda utilizar elGFCI en todos los sistemas debaja tensión, monofásicos otrifásicos.
Analizadores de Red AR5
10
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 381/398
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 382/398
Registradores de datos
Analizadores de Red AR5
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 383/398
Aparatos de medida
Esquemas de Montaje de AR5
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 384/398
Analizadores de RedMedidores AR5
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 385/398
Analizadores de RedMedidores AR5
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 386/398
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 387/398
Ruido
Es una señal eléctrica indeseable que produceefectos adversos en los circuitos de control.
Provocado por equipos de soldar y equiposelectrónicos.
Registradores de datos
Analizadores de Red AR5
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 388/398
V o l t a j e ( v )
Tiempo (s)
0 0.03 0.06
0
311
0.030.06
Impulso Transiente
Es un disturbio en el voltaje de alimentaciónque dura menos de medio ciclo y son
ocasionados por maniobras coninterruptores y por descargas atmosféricas.
El “hueco de tensión” es una reducción momentánea en el valor RMSdel voltaje que normalmente tiene una duración entre 0.5 a 30 ciclos y
son causados por fallas en el sistema de potencia o por arranque decargas muy grandes.
SAG Huecos de Tensión
H d T ió
Analizadores de RedMedidores AR5
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 389/398
Hueco de Tensión
V o l t a j e ( V )
Tiempo (s)0 0.020
0
311
0.12 0.16 B
1
2 3
A
V
V Z
+
-
250
El desbalance de tensión se presenta cuando, en un sistema trifásico, existe diferenciaen los valores de tensión de una o más fases con respecto a las otras.
La AE permite un desbalance de hasta 3%.
T ió A
Desbalance de Tensión
Analizadores de RedMedidores AR5
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 390/398
Voltios
200
210
220
230
240
250 Tensión A
Tensión B
Tensión C
Parpadeo de Voltaje (flicker)
El parpadeo de voltaje es una variación en el nivel de voltaje que ocurre,normalmente, por transformadores sobrecargados que suministran energía acargas inductivas (motores), que en el momento del arranque demandan una cargaconsiderablemente mayor.Este parpadeo se manifiesta en las luces y televisores donde la luz disminuye ose reduce, y puede ser percibido por el ojo humano. Al mismo tiempo, losequipos sensibles pueden presentar mal funcionamiento.
Analizadores de RedMedidores AR5
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 391/398
V o l t a j e ( V )
Tiempo (s)0 0.020
0
250
0.12
equipos sensibles pueden presentar mal funcionamiento.
Medición Remota Redes Inteligentes
11
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 392/398
EVOLUCION HISTORICA DE LA MEDICION DE E.E.AMR: Automatic Meter Reading (Itron)
3. Lectura de Medición Remota (AMR)
Medidor sincomunicación
•Medidoreselectromecánicos.
•Sin comunicación
•No permite desarrollarredes inteligentes
L t ió “i it ”
Comunicación Medidor-Vehículo (Wireless) :
•Uso de Radio en vehículo.
•Lectura más rápida ymasiva.
•No soluciona la necesidadde entregar el aviso defacturación (en Bolivia no
Instalación de
Antena por Sectores:
•Instalada enTransformadoresMT/BT (áreainfluencia).
• Envía datos alcentro de control.
Medidor con
comunicación:
•Medidoreselectrónicos conprotocolos decomunicación.
•Permite desarrollarmedición
Medidores concomunicación yaplicaciones IP (TWACS):
•La Blue Ridge implementóun sistema para lectura,corte y reconexión adistancia.
•Bidireccional
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 393/398
•Lecturación “in situ”
• Evita el papeleo
• Ahora impresión insitu
• Tecnología de 1980
facturación (en Bolivia nofunciona adecuadamenteel correo)
• Tecnología de 1990
centro de control.
• Tecnología de 2000
medición“inteligente”.
•GPRS (datos).
•GSM (voz)
• PLC y Radio• Tecnología de 2003
•Bidireccional.
•Se abre el campo paradiversas aplicaciones“inteligentes”.
• Cisco e Itron forman unaalianza estratégica en2010
1 2 3 4 5
3. Lectura de Medición Remota (AMR)
Laboratorio
Medidores electrónicos trifásicos
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 394/398
CRE tiene instalado 100 medidores electrónicos AMR en consumidores y 15 en subestaciones (AT/MT).
Medidores: ACTARIS, ABB, ESB y SCHLUMBERGER
Modem: MULTITECH
Software: NOTUS
Los medidores registran datos de demanda (kW) por bloque horario, voltaje (V), corriente (A), factor de potencia,
cortes de suministro, harmónicas, flicker, bajada/levantamiento de voltaje (sag´s y swell´s).
3. Lectura de Medición Remota (AMR)3. Lectura de Medición Remota (AMR)
100 Gracos
Medición Comercial
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 395/398
Sistema AMR (ITRON)
para GD, AP y Otros
3. Lectura de Medición Remota (AMR)3. Lectura de Medición Remota (AMR)3. Lectura de Medición Remota (AMR)
100 Gracos
Propuesta en Medición Comercial
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 396/398
Nuevos consumidores Medidor con
Modem Integrado (Sist. Notus o ZFA)
Costo por medidor 541 a 586 $
Consumidores actuales con Actaris
Costo por modem aprox. 389 $
+ 42 $ Instalación
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 397/398
3. Lectura de Medición Remota (AMR)3. Lectura de Medición Remota (AMR)3. Lectura de Medición Remota (AMR)
PSTN (Modem V92)
Sistema de Comunicación Subestaciones
7/21/2019 ELT-248 Tecnicas de Medidas Electricas FINAL Ver3
http://slidepdf.com/reader/full/elt-248-tecnicas-de-medidas-electricas-final-ver3 398/398
La Blue Ridge Electric implementó un sistema de medición automática (AMR/AMI), mediante la tecnología TWACS, sistema que permitirá tener
una mejoría en los procesos de lecturación, control de pérdidas, manejo de la red de distribución, atención de daños y facturación, además de
contar con una interface entre el sistema comercial y el sistema TWACS.
TECNOLOGIA BLUE RIDGE ELECTRIC3. Lectura de Medición Remota (AMR)3. Lectura de Medición Remota (AMR)
Estado del Arte
Avances Tecnológicos
Recommended