planificacion de instrumentos y mediciones...

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL - FACULTAD REGIONAL TUCUMANPLANIFICACIÓN DE ASIGNATURAS – PERIODO ACADÉMICO 2007-2008

A.- IDENTIFICACIÓN Nombre de la Asignatura: INSTRUMENTOS Y MEDICIONES ELECTRICAS

Nombre del Área: Mediciones Eléctricas

Carrera para la que se dicta:

Ingeniería EléctricaOtras (aclarar):

Indicar con X lo que corresponda Asignatura Cuatrimestral ----------Asignatura Anual X

Tipo de Asignatura:

Tecnologías Básicas Carga Horaria Semanal: 6 Hs.

Docentes a Cargo del Dictado NOMBRE CARGO / DEDICACIÓN

Titular, Asociado, Adjunto,JTP, Auxiliar//Ex, DTP, DS

FUNCIONES Horas/Semana

Escala, Luis Fernando

Profesor Titular Ordinario – Ex (40 Hs)

Dictado de Clases Teóricas en todas las asignaturas a cargo:(20 Hs)Investigación y Extensión: (20 Hs)

En la asignatura Instr. y Med. Elect.:Teoría: (4 Hs)Elaboración de Guías y Public.: (2 Hs)Consultas: (2Hs)

Estévez, Miguel Ángel

Jefe de Trabajos Prácticos Ordinario – 1 DS (10 Hs)

Dictado de clases de Trabajos Prácticos (Resolución de Problemas y Formación Experimental)

Clases de Trab. Pract. de Resol. de Probl. y/o Laborat.: (6 Hs)Elaboración de Trab. Pract.: (2 Hs)Consultas: (2 Hs)

B.- OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA:(Indicar: los objetivos expresados en términos de competencias a lograr por los alumnos y/o actividades paralas que capacita la información impartida; Fundamentación de la materia dentro del Plan de Estudios)

B-1) OBJETIVOS GENERALES: Que el alumno desarrolle su capacidad creadora; en donde será necesario que concrete previamente su capacidad de estudio, de análisis, de interpretación, de valoración, de argumentación y de juicio crítico, dando lugar a un conjunto de estrategias que posibiliten al mismo realizar procesos de aprendizaje mas significativos construidos a partir de sus saberes.

Planificación 2007-2008 – FRT-UTN 1/ 16


B-2) OBJETIVOS ESPECÍFICOS: Lograr que el alumno sepa analizar y relacionar los distintos sistemas de unidades de magnitudes eléctricas y magnéticas. Comprender y aplicar la teoría de errores en los procesos de medición; clasificar y analizar la constitución, funcionamiento y empleo de distintos tipos de instrumentos para argumentar y justificar su empleo en distintos métodos de medición, industriales y de laboratorio, de magnitudes eléctricas, magnéticas y no eléctricas.

Fundamentación de la materia dentro del Plan de Estudios:

Atento al Perfil del Graduado de la Universidad Tecnológica Nacional (Ord. Nº 765 del HonorableConsejo Superior), la carrera de grado Ingeniería Eléctrica responde a la necesidad de formar profesionales aptos para cumplir funciones técnicas o de gestión en las áreas de Generación, Transmisión, Distribución y Utilización de la Energía Eléctrica.La investigación de los fenómenos eléctricos, así como el control y la vigilancia de la producción, distribución y aplicaciones de la energía eléctrica, exigen la medición de las magnitudes que intervienen en todos los procesos de origen eléctrico.La técnica de las mediciones eléctricas comprende el estudio de los instrumentos y de los procedimientos de medición que se emplean en la determinación de las magnitudes que, de una u otra forma, interesan en ingeniería eléctrica.Dichas magnitudes pueden dividirse en varias clases:

a) Las magnitudes eléctricas propiamente dichas, tales como corriente, fuerza electro motriz, tensión, resistencia eléctrica, potencia eléctrica, etc.

b) Las magnitudes que, aunque no de naturaleza propiamente eléctrica, están en relación estrecha con la electrotecnia, y se miden por procedimientos eléctricos, como ser las magnitudes magnéticas (intensidad de campo, inducción magnética, etc.).

c) Las magnitudes mecánicas que deben determinarse en el estudio de maquinas eléctricas, tales como potencia mecánica, par motor, par resistente, etc.

d) Las magnitudes no eléctricas pero en cuya medida se emplean procedimientos total o parcialmente eléctricos; entre ellas se pueden citar: temperatura, presión, humedad, etc.

La medición de estas magnitudes implicarán procedimientos de explotación o de campo y procedimientos de laboratorio, en donde el futuro ingeniero electricista de una forma u otra realizará mediciones continuamente a lo largo de su vida profesional.



C.- Descripción de la Actividad Curricular- Describir brevemente la actividad curricular, las tareas a realizar por docentes y alumnos, y los materiales didácticos: guías, esquemas, lecturas previas, y otros que se requieran para realizarla.- Especificar Reunión de Articulación horizontal / vertical de asignaturas y Área.- Proceso de Aprendizaje.- Metodología de Enseñanza

C – 1) La actividad curricular se basara esencialmente en el dictado de Clases Teóricas y Clases Practicas de Resolución de Problemas y esencialmente de Formación Experimental (Laboratorio).

C – 2) Las clases serán en todo momento del tipo participativas para una mejor integración entre los docentes y los alumnos, favoreciendo de esta manera la emisión y recepción de los conocimientos.

C – 3) Los alumnos contaran con la bibliografía adecuada en existencia en Biblioteca Departamental o Central, Documentación Técnica respectiva actualizada, Apuntes de Cátedra elaborados por el profesor, Guías de Trabajos Prácticos de Resolución de Problemas y de Formación Experimental que serán facilitadas con antelación para su comprensión previa, como así también el soporte informático requerido para cada situación en particular.

C – 4) Las clases teóricas y de resolución de problemas se desarrollaran en el aula correspondiente al 3º Nivel de la carrera respectiva.

C – 5) Las clases de Formación Experimental se realizaran con instrumentos de medición eléctrica analógicos y digitales de última generación existentes en el Laboratorio (Área Mediciones Eléctricas).

C – 6) La articulación vertical hacia abajo será fundamental, dado que la asignatura “INSTRUMENTOS Y MEDICIONES ELÉCTRICAS” (3º Nivel) necesita conceptos de asignaturas tales como “ ELECTROTECNIA I” (2º Nivel) y “ FISICA II” (2º Nivel). La articulación vertical hacia arriba se efectuará con asignaturas del 4º Nivel como ser, “MAQUINAS ELÉCTRICAS II”, “INSTALACIONES ELÉCTRICAS Y LUMINOTECNIA” y “SEGURIDAD, RIESGO ELÉCTRICO Y MEDIO AMBIENTE”. No debe dejar de mencionarse la articulación horizontal (3º Nivel) con asignaturas tales como, “MAQUINAS ELÉCTRICAS I” y “TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES ELÉCTRICOS”.

D. - PROGRAMA DE LA ASIGNATURA

Contenido Mínimo:

Unidad Temática 1: METROLOGIA ELÉCTRICA Y ERRORES

Unidad Temática 2: INSTRUMENTOS INDICADORES Y REGISTRADORES

Unidad Temática 3: MEDICIONES INDUSTRIALES DE RESISTENCIAS

Unidad Temática 4: MEDICIONES INDUSTRIALES DE INDUCTANCIAS Y CAPACIDADES

Unidad Temática 5: TRANSFORMADORES DE MEDIDA

Unidad Temática 6: MEDICIONES INDUSTRIALES DE POTENCIA, ENERGÍA Y FACTOR DE POTENCIAPlanificación 2007-2008 – FRT-UTN 3/ 16


Unidad Temática 7: MEDICIONES DE LABORATORIO: MÉTODOS DE DEFLEXIÓN – MÉTODOS DE CERO – MÉTODOS DE COMPENSACION

Unidad Temática 8: LOCALIZACIONES DE FALLAS O DEFECTOS

Unidad Temática 9: MEDICIONES MAGNETICAS

Unidad Temática 10: MEDICIONES DE ALTA TENSION

Unidad Temática 11: MULTIMETRO Y VOLTIMETRO ELECTRONICO

Unidad Temática 12: MEDICIONES ELÉCTRICAS DE MAGNITUDES NO ELÉCTRICAS

Se adjunta el Programa Analítico de: INSTRUMENTOS Y MEDICIONES ELÉCTRICAS

PROGRAMA ANALITICO: INSTRUMENTOS Y MEDICIONES ELÉCTRICAS

TEMA 1: METROLOGIA ELÉCTRICA Y ERRORES

Definiciones – Sistemas de Unidades – Mediciones Absolutas – Patrones de Referencia y Patrones de Trabajo.Descripción de los Errores: Error absoluto y Error relativo.Clasificación de los Errores: Errores Groseros – Errores Sistemáticos debido a Instrumentos y Componentes de Medida – Clase del Instrumento Indicador – Procedimientos para determinar la Clase – Establecimiento de la Clase por el Fabricante – Error de Indicación Mayor – Error por Repetibilidad (Precisión de la Lectura) – Error debido al Método de Contraste (Exactitud del Contraste) – Coeficiente de Seguridad – Verificación de la Clase por el Usuario – Establecimiento de la Clase por el Usuario – Errores debido al Método de Medida – Errores Accidentales: Error de Apreciación – Teoría Estadística (Histograma) – Teoría Estadística de Laplace y Gauss.

TEMA 2: INSTRUMENTOS INDICADORES Y ESPECIALES

Aparatos de Medida: Denominación – Constante – Exactitud – Campo de Indicación y Campo de Medida – Condiciones Normales y Anormales de Funcionamiento – Calidad – Precisión – Marcado de Bornes – Símbolos para la Rotulación – Clasificación por la Magnitud Eléctrica a medir – Clasificación por el Principio de Funcionamiento.Aparatos Indicadores: Conceptos Generales – Pares de Giro en los Mecanismos de Medición – Amortiguamiento de los Mecanismos de Medición – Elementos Constructivos – Escalas – Dispositivos Indicadores – Dispositivos Correctores – Dispositivos de Apoyo.Instrumentos de Bobina Móvil e Imán Permanente: Generalidades – Funcionamiento – Configuración real del Instrumento de Bobina Móvil de Imán Exterior e Imán Interior – Ecuación Funcional (Determinación Analítica) – Amortiguamiento de las Oscilaciones – Variación de Alcance o Ampliación del Campo de Medida como Amperímetro y como Voltímetro – Corrección del Efecto de Temperatura (Caso de Voltímetro, Mili Voltímetro Compensado, Amperímetro y Errores Tolerables).Galvanómetro de Bobina Móvil: Funcionamiento – Dependencia de la Sensibilidad con la Forma de Lectura, con la Cupla Antagónica, con la Cupla Motriz y con el Circuito de Medida.Régimen transitorio de un Galvanómetro de Bobina Móvil – Solución de la Ecuación Diferencial sin segundo miembro (Ecuación modificada a homogénea) y Solución de la Ecuación Diferencial Completa, para el análisis de Sub Amortiguamiento, Sobre Amortiguamiento y Amortiguamiento Crítico.Galvanómetro Balístico: Funcionamiento – Aplicaciones.



Instrumentos de Bobina Móvil con Rectificador: Generalidades – Dependencia de los Dispositivos Rectificadores con la Tensión, con la Frecuencia y con la Temperatura – Exactitud – Disposiciones Constructivas con Rectificación de Media Onda, con Rectificación de Onda Completa, con Conexión Puente de Graetz, con Conexión Puente con Resistencias y con Conexión de Transformador con Punto Medio – Ampliación del Alcance.Instrumentos de Hierro Móvil: Definición Normalizada – Funcionamiento – Disposiciones Constructivas – Utilización – Amortiguamiento – Factores de Influencia en cuanto a la Característica de Magnetización, a la Histéresis Magnética, a la Frecuencia, a la Forma de Onda y a los Campos Magnéticos Externos – Ventajas y Desventajas de Utilización – Aplicaciones como Amperímetro y Voltímetro – Variación del Alcance – Análisis Teórico de Funcionamiento en Corriente Continua y en Corriente Alterna – Requisito para Escala Lineal – Error por Frecuencia en la utilización en corriente alterna como Amperímetro y como Voltímetro.Instrumentos de Bobinas Cruzadas o Instrumentos sin Cupla Elástica: Principio de Funcionamiento – Aplicaciones como Megóhmetro de Bobinas Cruzadas, como Fasímetro o Cofímetro de Bobinas Cruzada y como Frecuencímetro de Bobinas Cruzadas.Instrumentos Electrodinámicos: Generalidades – Funcionamiento – Análisis Teórico de Funcionamiento – Efecto de la Inducción Mutua – Aplicaciones de utilización como Voltímetro y como Amperímetro.Aplicación como Vatímetro: Error de Consumo (Conexión Larga y Conexión Corta para Corriente Continua y Corriente Alterna) – Error de Fase – Variación de Alcance.Aplicación como Varímetro: Error de Fase.Instrumentos de Inducción: Definición – Análisis de Funcionamiento a partir de un Modelo Teórico – Amortiguamiento – Aplicaciones del Instrumento de Inducción como Amperímetro y Voltímetro – Aplicaciones del Instrumento de Inducción como Vatímetro – Error de Fase Vatimétrico – Compensación del Error de Fase Vatimétrico – Aplicaciones del Instrumento de Inducción como Varímetro – Error de Fase Varimétrico.Instrumentos de Resonancia: Generalidades – Funcionamiento – Aplicación como Frecuencímetro.Instrumentos Electroestáticos: Generalidades – Funcionamiento – Disposición Constructiva – Cupla Motora y Antagónica – Propiedades y Aplicaciones.Instrumentos Electrotérmicos: Generalidades – Instrumentos Electrotérmicos de Dilatación – Instrumentos Electrotérmicos Bimetálicos – Propiedades y Aplicaciones.Osciloscopios: Diagrama en Bloques – Tubos de Rayos Catódicos – Deflexión Electroestática – Aceleración de Pos Deflexión – Pantallas para Tubos de Rayos Catódicos – Circuitos de Tubos de Rayos Catódicos – Base de Tiempos – Amplificador Horizontal y Vertical – Sincronización – Fuente de Alimentación – Mandos y Conectores de un Osciloscopio tipo – Manejo de Mandos – Sondas para Osciloscopios.Mediciones con Osciloscopio de Resistencias, de Reactancias Inductivas y Capacitivas, de Impedancia, de Frecuencias y de Desfase.

TEMA 3: MEDICIONES INDUSTRIALES DE RESISTENCIAS

Medición de Resistencias por Procedimientos Indirectos: Procedimientos Volt / Amperométrico, por Comparación de Corrientes y por Comparación de Tensiones.Medición de Resistencias por el Procedimiento de Desviación Directa: Óhmetro de Bobina Móvil con la Resistencia a Medir conectada en Serie y en Paralelo – Óhmetro de Bobina Móvil con varios Alcances de Medida.Medición de Resistencias Elevadas: Comprobadores de Líneas Eléctricas – Medidores de Aislación de Manivela y Electrónicos – Medición con el Método Volt / Amperométrico – Medición con Voltímetro Electroestático.Conceptos Generales sobre Resistencias de Aislación – Descripciones sobre las Resistencias de Aislación en las Instalaciones Eléctricas – Medición de las Resistencias de Aislación en Materiales



Aislantes – Probetas y Electrodos – Circuitos y Elementos de Medición – Procedimientos de Medición.Medición de Resistencias Bajas: Medición de las Resistencias de Tomas de Tierra – Definiciones – El Terreno como Conductor Eléctrico – Características de la Corriente de Tierra – Métodos de Medición de la Resistencia de Tomas de Tierra y de Resistividad de Terrenos – Telurómetros.

TEMA 4: MEDICIONES INDUSTRIALES DE INDUCTANCIAS Y CAPACIDADES

Propiedades Generales de las Inductancias y Condensadores – Características de las Fuentes de Alimentación – Medición de Resistencia, Reactancia e Impedancia por los Procedimientos de los Tres Voltímetros, de los Tres Amperímetros y del Voltímetro / Amperímetro / Vatímetro.Medición de Capacidades por el Procedimiento Volt / Amperométrico, por el Procedimiento de Comparación de Tensiones y por el Procedimiento de los Tres Voltímetros – Medición del Ángulo de Pérdidas de un Condensador – Capacímetros.Medición de Inductancias por el Procedimiento Volt / Amperométrico y por el Procedimiento de Comparación de Tensiones – Medición de Inductancias con Núcleo de Hierro – Medición de Inductancias Mutuas.

TEMA 5: TRANSFORMADORES DE MEDIDA

Transformadores de Intensidad: Principio de Funcionamiento – Relación de Transformación – Diagrama Fasorial – Error de Relación – Error de Ángulo – Corrección de Errores – Clases de Precisión – Consumo de Aparatos y Conexiones – Intensidad Límite Térmica – Intensidad Límite Dinámica – Cifra de Sobre Intensidad – Conexionado en Sistemas Monofásicos y Trifásicos Equilibrados y Desequilibrados – Clasificación y Aspectos Constructivos.Transformadores de Tensión: Principio de Funcionamiento – Relación de Transformación – Diagrama Fasorial – Error de Relación – Error de Ángulo – Clases de Precisión – Consumo de Aparatos y Conexiones – Conexionado en Sistemas Monofásicos y Trifásicos – Clasificación y Aspectos Constructivos – Transformadores de Tensión Capacitivos.

TEMA 6: MEDICIONES INDUSTRIALES DE POTENCIA, ENERGÍA Y FACTOR DE POTENCIA

Medición de Potencia: Conceptos Generales – Medición de Potencia en Corriente Continua por el Método Volt / Amperométrico – Medición de Potencia en Corriente Alterna por el Método de los Tres Amperímetros – Medición de Potencia en Corriente Alterna por el Método de los Tres Voltímetros – Conexión de Vatímetros – Ampliación del Campo de Medida – Correcciones según la Forma de Conexión – Medición de Potencia en Corriente Continua con Vatímetro – Medición de Potencia Activa en Corriente Alterna Monofásica – Consideraciones Generales sobre la Medición de Potencia Activa en Corriente Alterna Trifásica – Medición de Potencia Activa en Corriente Alterna Trifásica con Cargas Equilibradas y Desequilibradas (Sistemas con Tres Conductores Activos y Conductor Neutro y Sistemas con Tres Conductores Activos Sin Conductor Neutro) – Medición de Potencia Activa en Corriente Alterna Trifásica de Tres Conductores (Método de los Dos Vatímetros) – Medición de Potencia Reactiva en Corriente Alterna Monofásica y Trifásica.Medición de Energía: Instrumentos Integradores Electromecánicos – Instrumento Integrador de Potencia o Medidor de Energía Eléctrica – Medidor de Energía de Inducción para Corriente Alterna Monofásica (Medidor de Energía Activa y Medidor de Energía reactiva).Factores de Influencia y Elementos de Ajuste: Error de Proporcionalidad – Error de Fase y Rozamiento – Efecto y Compensación de la Variación de la Temperatura Ambiente.Medidores de Energía de Inducción para Corriente Alterna Trifásica: Medidores de Inducción de aplicación en Sistemas Trifásicos Tetrafilares y Trifilares (Medidores de Energía Activa y Reactiva) –



Ajustes particulares en los Medidores de Energía Trifásicos.Medidores de Energía Electrónicos: Propiedades – Funcionamiento.Normalización de Clase en Medidores de Energía Trifásicos de Inducción y Electrónicos – Error Admisible en función de las condiciones de carga – Verificación Periódica de Medidores de Energía – Equipos Complementarios en un Panel de Medición de Facturación.Medición de Factor de Potencia: Conceptos Generales – Medición Indirecta en Corriente Alterna Monofásica (Procedimiento del Vatímetro / Amperímetro / Voltímetro, Procedimiento de los Tres Voltímetros y Procedimiento de los Tres Amperímetros) – Medición Indirecta del Factor de Potencia en Corriente Alterna Trifásica – Medición Directa con Fasímetro.

TEMA 7: MEDICIONES DE LABORATORIO (MÉTODOS DE DEFLEXIÓN – MÉTODOS DE CERO – MÉTODOS DE COMPENSACIÓN)

Métodos de Deflexión: Conceptos Generales – Medición de Resistencias Elevadas – Medición de Fuerza Electro Motriz de una Pila – Medición de Capacidades con el Galvanómetro Balístico – Medición de Inductancias Mutuas con el Galvanómetro Balístico – Medición de Valores Medios e Instantáneos con Vectorímetros.Métodos de Cero:Puentes de Medida de Corriente Continua: Conceptos Generales – Puente de Wheatstone – Puente Kirchhoff – Puente de Matthiessen y Hockin – Puente Doble de Thomson.Puentes de Medida de Corriente Alterna: Conceptos Generales – Condiciones de Equilibrio – Puente de Maxwell – Puente de Maxwell y Wien – Puente de Sauty – Puente de Schering.Métodos de Compensación: Conceptos Generales – Fundamentos de los Métodos Potenciométricos – Tipos de Métodos Potenciométricos.

TEMA 8: LOCALIZACIONES DE FALLAS O DEFECTOS

Causas de Fallas en Cables Subterráneos – Tipos de Fallas mas comunes – Modelo de Parámetros Distribuidos – Rectificador o Probador de Aislación – Prelocalización de Fallas – Métodos de Prelocalización – Sistema de Detección Puntual – Equipos de Apoyo – Aplicación de los distintos Métodos de Prelocalización de acuerdo al Tipo de Falla – Puente de Medida de Murray – Puente de Medida de Graf.Método de Oscilación Forzada: Condiciones de Aplicación del Método – Casos de Aplicación.Reflectometría con Impulsos de Baja Tensión: Factor de Reflexión – Métodos de Lectura del Equipo.Reflectometría con Impulsos de Alta Tensión: Principios de Operación – Tipos de Figuras que se observan de acuerdo al Tipo de Falla.Método de Oscilación Libre: Principio de Operación – Localización Puntual de la Falla.Método Acústico por Onda de Choque – Método de Audiofrecuencia.Tratamiento de la Falla (Técnica de Quemado) – Esquema Simplificado de un Equipo Quemador de Cables – Principio de Operación – Pasos a seguir para detectar la falla.

TEMA 9: MEDICIONES MAGNÉTICAS

Medición de Inducción Magnética: Carretes de Prueba – Medición con Campos Alternos – Medición con Campos Continuos – Espiral de Bismuto – Calibración.Medición de Tensión Magnética: Tensímetro Magnético – Aplicaciones.Mediciones Magnéticas con Corriente Continua: Determinación de las Curvas de Imantación con Anillo de Hierro y Galvanómetro Balístico, con Yugo y Galvanómetro Balístico, con Magnetómetro de Köpsel y Procedimiento Diferencial.Mediciones Magnéticas con Corriente Alterna: Determinación de las Perdidas en el Hierro con el Aparato de Epstein – Vatímetro Diferencial – Ferrómetro – Separación de Perdidas.



TEMA 10: MEDICIONES EN ALTA TENSIÓN

Laboratorios de Ensayos de Alta Tensión: Tipos de Laboratorios de Alta Tensión – Tipos de Ensayos en Alta Tensión – Acciones Interferentes de Alta Tensión sobre Equipos de Medición – Malla de Tierra de Laboratorios de Alta Tensión – Blindaje de Laboratorios de Alta Tensión – Cableados de Medición.Generación y Medición de Alta Tensión Alterna: Circuitos de Ensayo – Características Constructivas de los Equipos de Ensayo – Métodos de Medición de Alta Tensión Alterna – Características del Equipamiento para la Medición de Alta Tensión Alterna de Frecuencia Industrial – Medición de Tensión Máxima con Espinterómetro Esférico.Generación y Medición de Alta Tensión Continua: Métodos de Medición – Características del Equipamiento para Medición de Alta Tensión Continua.Generación y Medición de Ondas de Impulso de Alta Tensión: Tipos de Tensiones de Impulso – Circuitos para Generación de Alta Tensión de Impulso – Métodos de Medición de Alta Tensión de Impulso – Características del Equipamiento para Medición de Alta Tensión de Impulso.

TEMA 11: MULTÍMETROS Y VOLTÍMETROS ELECTRÓNICOS

Instrumentos Digitales: Generalidades – Display – Principio de Funcionamiento.Multímetros Digitales: Sistemas de Comparación de Diente de Sierra – Método de Medida por Integración Tensión / Frecuencia – Multímetro Digital con Diodos Emisores de Luz – Multímetro Digital con Cristal Líquido – Multímetro Analógico y Digital.Voltímetro Electrónico: Fundamentos del Voltímetro Electrónico – Voltímetro Electrónico para Corriente Alterna – Voltímetro Electrónico Transistorizado – Voltímetro Electrónico como Medidor de Resistencias – Voltímetro Electrónico con Transistor FET – Voltímetro Electrónico Transistorizado para Altas Tensiones – Voltímetro Electrónico con Circuito Integrado – Micro Amperímetro Electrónico con Circuito Integrado.

TEMA 12: MEDICIONES ELÉCTRICAS DE MAGNITUDES NO ELÉCTRICAS

Transductores: Clasificación de los Transductores – Selección de un Transductor – Galgas Extensiométricas – Factor de Galga – Elementos Sensores Metálicos – Configuración de la Galga – Galga Extensiométrica Desoldada – Transductores de Desplazamiento – Transductor Inductivo – Transductor Transformador Diferencial Variable – Transductor de Oscilación – Transductor Piezoeléctrico – Transductor Potenciométrico – Transductor de Velocidad.Medición de Temperatura: Termómetros de Resistencia – Termopares – Fuentes de Error en los Termopares – Características de los Termistores – Interfase de Transductores Resistivos a Circuitos Electrónicos – Aplicaciones del Termistor.

Se adjuntan Trabajos Prácticos de: INSTRUMENTOS Y MEDICIONES ELÉCTRICAS

PROGRAMA DE TRABAJOS PRÁCTICOS: INSTRUMENTOS Y MEDICIONES ELÉCTRICAS

TRABAJO PRACTICO Nº 1: “Sistemas de Unidades y Errores”

TRABAJO PRACTICO Nº 2: “Contraste de Instrumentos por Comparación (Amperímetros y Voltímetros)”



TRABAJO PRACTICO Nº 3: “Contraste de Instrumentos por Comparación (Vatímetros)”

TRABAJO PRACTICO Nº 4: “Osciloscopio de Rayos Catódicos”

TRABAJO PRACTICO Nº 5: “Ensayo de un Transformador de Intensidad”

TRABAJO PRACTICO Nº 6: “Preparación y Calibración de un Óhmetro”

TRABAJO PRACTICO Nº 7: “Medición de Resistencias de Electrodos de Puesta a Tierra”

TRABAJO PRACTICO Nº 8: “Medición de Inductancias”

TRABAJO PRACTICO Nº 9: “Medición de Capacidades”

TRABAJO PRACTICO Nº 10: “Control y Regulación de un Medidor de Energía Eléctrica”

TRABAJO PRACTICO Nº 11: “Medición de Potencia y Factor de Potencia en Corriente Alterna Monofásica y Trifásica”

TRABAJO PRACTICO Nº 12: “Control de Líneas”

TRABAJO PRACTICO Nº 13: “Visualización del Ciclo de Histéresis con el Osciloscopio de Rayos Catódicos”

TRABAJO PRACTICO Nº 14: “Determinación de las Perdidas en el Hierro con el Aparato de Epstein”

E.- CRONOGRAMA DE LA ASIGNATURA – VÁLIDO PARA TODAS LAS DIVISIONES ASIGNATURA: Instrumentos y Mediciones Eléctricas

REGIMEN: Anual

AREA: Mediciones Electricas CARRERA: Ingeniería EléctricaSEMESTRE: 1° SEMESTRE: 2º

SEMANAS A CONSIGNAR:ASIGNATURA CUATRIMESTRAL: 16 Semanas, incluye Clases, Parciales y RecuperacionesASIGNATURA ANUAL: 32 Semanas de Clases o las Semanas que indique la Ordenanza de H. Consejo Superior sobre Adecuación del Plan de Estudios de la carrera respecto a cadaAsignatura. Incluye Clases, Parciales, Recuperaciones y Seminarios Integradores.

Semana DIATeoría, Aula Taller/ Laboratorio: Descripción de la Actividad

TEMA A DESARROLLAR: UNIDAD

1 20/03 – 22/03 Teoría (6 Hs) Metrología Eléctrica y Errores 1 2 27/03 – 29/03 Teoría (6 Hs) Metrología Eléctrica y Errores 1 Trab. Pract.



3

3

03/04

06/04

(Resol. de Probl.)(3 Hs)

Teoría (3 Hs)

Sistemas de Unidades y Errores

Instrumentos Indicadores y Especiales

1

2 4 10/04 – 12/04 Teoría (6 Hs) Instrumentos Indicadores y Especiales 2 5 17/04 – 19/04 Teoría (6 Hs) Instrumentos Indicadores y Especiales 2 6

24/04

Formación Experimental (Laboratorio)(3 Hs)

Contraste de Instrumentos por Comparación: Amperímetros - Voltímetros

2

6 26/04 Teoría (3 Hs) Instrumentos Indicadores y Especiales 2 7 01/05 – 03/05 Teoría (6 Hs) Instrumentos Indicadores y especiales 2 8

08/05


Contraste de Instrumentos por Comparación: Vatímetros

2

8 10/05 Teoría (3 Hs) Mediciones Industriales de Resistencias 3 9

15/05


Osciloscopio de Rayos Catódicos 2

9 17/05 Teoría (3 Hs) Mediciones Industriales de Resistencias 3 10

22/05 – 24/05


Preparación y calibración de un ohmetro 3

11 29/05 Teoría (3 Hs) Mediciones Industriales de Resistencias 3 11 31/06 Teoría (3 Hs) Mediciones Industriales de Inductancias

y Capacidades 4

12

05/06


Medición de Resistencia de Electrodos de Puesta a Tierra

3

12 07/06 Teoría (3 Hs) Mediciones Industriales de Inductancias y Capacidades

4

13

12/06


Medición de Inductancias 4

13 14/06 Teoría (3 Hs) Transformadores de Medida 5 14 19/06 – 21/06 Teoría (6 Hs) Transformadores de Medida 5 15

15

26/06

28/06

Formación Experimental Laboratorio)(3 Hs)

1º Parcial (3 Hs)

Medición de Capacidades

Todos los temas vistos en el 1º cuatrimestre excepto la unidad Nº 5

4

1 – 2 – 3 4

16

16

03/07

05/07

Teoría (3 Hs)

Recup. 1º Parc.(3 Hs)

Transformadores de Medida

Todos los temas vistos en el 1º cuatrimestre excepto la unidad Nº 5

5

1 – 2 – 3 4

CARGA HORARIA PRIMER CUATRIMESTRE

96 Hs

17 07/08 Teoría (3 Hs) Transformadores de Medida 5



17

09/08


Ensayo de un Transformador de Intensidad

5

18 14/08 – 16/08 Teoría (6 Hs) Mediciones Industriales de Potencia, Energía y Factor de Potencia

6


6

20 28/08 – 30/08Formación Experimental (Laboratorio)(6 Hs)

Medición de Potencia y Factor de Potencia en Corriente Alterna Monofasica y Trifásica

6


6

22

22

11/09

13/09


Teoría (3 Hs)

Control y Regulación de un Medidor de Energía Eléctrica

Mediciones de Laboratorio: Métodos de Deflexión – Métodos de Cero – Métodos de Compensación

6

7

23

18/09 – 20/09

Teoría (6 Hs)


7

24

24

25/09

27/09

Teoría (3 Hs)

Teoría (3 Hs)


Localizaciones de Fallas o Defectos

7

8 25 02/10 – 04/10 Teoría (6 Hs) Localizaciones de Fallas o Defectos 8 26

09/10 – 11/10


Control de Líneas 8

27 16/10 – 18/10 Teoría (6 Hs) Mediciones magnéticas 9

28

28

23/10

25/10


Teoría (3 Hs)

Visualización del Ciclo de Histéresis con el Osciloscopio de Rayos Catódicos

Mediciones magnéticas

9

9

29

29

30/10

01/11


Teoría (3 Hs)

Determinación de Perdidas en el Hierro con el Aparato de Epstein

Mediciones en Alta Tensión

9

10

30

30

06/11

08/11

Teoría (3 Hs)

Teoría (3 Hs)

Mediciones en Alta Tensión

Multímetro y Voltímetro Electrónico

10

11 31

31

13/11

15/11

Teoría (3 Hs)

2º Parcial (3 Hs)

Mediciones Eléctricas de Magnitudes No Eléctricas

Todos los temas vistos en el 2º Cuatrimestre inclusive la Unidad Nº 5

12

5 – 6 – 7 8 – 9 – 10 11 – 12



32

32

20/11

22/11

Consultas (3 Hs)

Recup. 2º Parc.(3 Hs)



5 – 6 – 78 – 9 – 10 11 – 12

5 – 6 – 7 8 – 9 – 1011 - 12

CARGA HORARIA SEGUNDO CUATRIMESTRE

96 Hs

CARGA HORARIA ANUAL 192 Hs

F.- HORARIOS Y LUGARES EN LOS QUE SE DESARROLLAN LAS ACTIVIDADES

Tipo de actividad Día de la semana Horario Local

Prácticos de Laboratorio

Martes y/o Jueves 19,00 a 21,10 hsLaboratorio de Electrotecnia (Área Mediciones Eléctricas)

Clases Teóricas Martes y/o Jueves 19,00 a 21,10 hs Aula del 3º Nivel de Ingeniería Eléctrica

Consultas Jueves 21,30 a 23,30 hsLaboratorio de Electrotecnia (Área Mediciones Eléctricas)

G.- SISTEMA DE EVALUACIONES (indicar con X lo que corresponda)

Parciales I y II XRecuperación de Parciales X

Proyecto Final ( Trabajo Integrador)Seminario FinalExamen Final (Oral) XAsistencia a Teoría y Práctica: 75% X

En la Universidad Tecnológica Nacional las clases son presenciales y obligatorias para los alumnos, por lo que se tiene un sistema de evaluación caracterizado por dos elementos relacionados entre sí, Régimen de Promoción y Formas de Evaluación.

En el Régimen de Promoción están los requisitos que deben satisfacer los alumnos para aprobar la asignatura, los cuales son:

Régimen de Asistencia: 75% para Clases Teóricas- Prácticas y Laboratorios.Planificación 2007-2008 – FRT-UTN 12/ 16

Indicar lo que corresponda según cada Asignatura


Trabajos Prácticos: 100% de realización. Cualquiera sea la naturaleza del Trabajo Práctico, Gabinete o de Laboratorio.

Aprobación del Primer y Segundo Parcial o las Recuperaciones I y II según lo que corresponda. La forma de evaluación es mediante Pruebas Escritas individuales.

En el caso de Asignaturas Integradoras, Realización y Aprobación del Seminario Anual de la Materia a través de un Trabajo Práctico Integrador. Los docentes guían a los alumnos hasta la presentación del Informe Final que habilita a participar en el Seminario.

Realizado los pasos anteriores el alumno cumple con el Régimen de Promoción, Regulariza la Asignatura, y está en condiciones de efectuar el Examen Final para la Aprobación de la Asignatura.

El Examen Final consiste en una prueba de conocimientos sobre el Programa Analítico de la Asignatura. Es Oral, individual y coloquial. La Nota mínima de Aprobación es cuatro (4) y la máxima diez (10).

Se puede Rendir el Examen Final para su aprobación hasta un máximo de tres veces, a partir de lo cual y si no es aprobado, el alumno debe recursar la Asignatura.

El Examen Final indica la Aprobación de la Asignatura y habilita para la inscripción y cursado de las correlativas inmediatas

H.- ACTIVIDADES DE INTENSIDAD EN LA FORMACIÓN PRÁCTICA POR ASIGNATURA ( Modalidad de Enseñanza y Carga Horaria)

Nombre de la Asignatura: Instrumentos y Mediciones Eléctricas Carrera para la que se dicta: Ingeniería EléctricaDepartamento al que pertenece: Electrotecnia

ACTIVIDADES CURRICULARES – Año 2006Cantidad

de Horas / Ítem (hs)

Teórica – Práctica Cantidad de Alumnos: ....

( Clases Teóricas habituales y Trabajos Prácticos de Gabinete que consolidan conceptos vistos en la Teoría o sirvan como ejemplos) (A)

144

INTENSIDAD EN LA FORMACIÓN PRÁCTICA (Contribución de las Unidades Temáticas de la Asignatura por cada Ítem)

(B) Propio 48

Cant. Alumnos: ....

Formación Experimental Laboratorio

(C)Externo por Convenio

Cant. Alumnos: .... 0

Trabajo de Campo

Cant. Alumnos:... (D) 0

Subtotal Formación

Experimental FE=B+C+D 48Planificación 2007-2008 – FRT-UTN 13/ 16


Resolución de Problemas de Ingeniería

(de la Especialidad en los niveles de la carrera cuyos temas lo justifiquen según Asignatura/as involucrada/as si son Integradoras o de Proyecto Final)

Cant. Alumnos: ...(F) 0

Proyecto y Diseño(propios de la Especialidad, incluye Proyecto Final)

Cant. Alumnos: ... (G) 0

Total Intensidad en la Formación Práctica IFP=E+F+G 48

Total Asignatura (A+H) 192

I.- BIBLIOGRAFÍA (Usada en el dictado de la Asignatura)Listar por orden de importancia según el formato:

Autor-Título de la Obra-País-Editorial, Año de Publicación (entre paréntesis año de la primera edición). Si sólo se utilizan algunos capítulos, indicarlos con números romanos.

I – 1) Ramírez Vázquez, José – “Medidas Eléctricas” (4º Edición) – España – Ediciones CEAC – 1992

I – 2) Stockl, Melchior – “Técnica de las Medidas Eléctricas” Tomo IV (2º Reimpresión – Colección Moeller – Werr) – Alemania – Labor S.A. – 1967

I – 3) Packman, Emilio – “Mediciones Eléctricas” (3º Edición) – H.A.S.A. (Hispano América S.A.) – Argentina – 1989

I – 4) Sabato, Juan – “Mediciones Eléctricas” Tomo I (2º Edición) – Argentina – Librería y Editorial Alsina – 1978

I – 5) Kinnard, Isaac – “Medidas Eléctricas y sus Aplicaciones” – España – Marcombo S.A. –

I – 6) Karcz, Andrés – “Electrometría de Materiales Magnéticos” – España – Marcombo S.A.

I – 7) Cooper, William – Helfrick, Albert – “Instrumentación Electrónica y Técnicas de Medición” – México – Prentice Hall – 1993

I – 8) Roth, Charles – “Técnicas del Osciloscopio” (2º Reimpresión) – España – Marcombo S.A. 1982

I – 9) Wolf, Stanley – Smith, Richard – “Guía para Mediciones Electrónicas y Practicas de Laboratorio” (2º Edición) – México – Prentice Hall – 1992

I-10) Torresi, Alberto – “Mediciones en Alta Tensión” (1º Edición) – Argentina – Editorial Científica Universitaria – 2004

I-11) Morris, Alan – “Principios de Mediciones e Instrumentación” (1º Edición) – México – Prentice Hall – 2002

I-12) Grazzini, Hugo O. – “Mediciones Electrónicas” – Argentina – Editorial Científica Universitaria – 2003



I-13) Creus Sole, Antonio – “Instrumentación Industrial” – Alfa Omega - 2006

J.- RECURSOS QUE DISPONE(Instrumental, Ayuda Didáctica, Bibliografía, Laboratorio, Instalaciones Especiales, etc.)

J – 1) Instrumentos de mediciones eléctricas analógicos y digitales para la realización de diferentes prácticas de Formación Experimental en Laboratorio.

J – 2) Laminas explicativas de diversos tipos de instrumentos analógicos en lo referente a detalles constructivos.

J – 3) Bibliografía al alcance del alumno en Biblioteca Departamental y Central.

J – 4) Laboratorio adecuado para Prácticas de Formación Experimental.

J – 5) Soporte informático adecuado para la búsqueda de información a través de Internet

K.- VINCULACIÓN CON INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO APLICADO / EXTENSIÓN / GESTIÓN (Indicar, en la actualidad: A qué proyecto de Investigación y Desarrollo Aplicado pertenece; Cuál es la actividad de Extensión que realiza; Cuál es la actividad de Gestión que desarrolla)

K – 1) Proyecto de Investigación: “Medición y Estudio de la Resistividad del Terreno en la Provincia de Tucumán”

K – 2) Proyecto de Investigación: “Análisis de Armónicas, Flicker y Perturbaciones en las Redes de Media y Baja Tensión en la Provincia de Tucumán”

K – 3) Actividad de Gestión: Consejero Departamental Titular representando al Claustro Docente.

L.- PUBLICACIONES A REALIZARPublicación vinculada a la asignatura: Artículo, Guía de Estudios Dossier; Nota de AplicaciónLibro

Publicación vinculada a la enseñanza de la ingeniería

Tema / Título de Publicación: “ Mediciones Eléctricas”

Fecha estimada de Publicación: Julio de 2008

Medio de Publicación: Univ. Tec. Nac. – Fac. Reg. Tuc. – Departamento de Electrotecnia.



Publicación Con / Sin Referato: …………………………………..

Autores: Ing. Luis Fernando Escala – Ing. Miguel A. Estévez

Otra Información de Utilidad: El motivo de esta publicación se debe a que existe muy poca bibliografía respecto al tema, siendo la misma desactualizada. El avance tecnológico en el tema hace que la información disponible esté dispersa

M.- Actividades de capacitación y actualización interna de la Cátedra

La capacitación será constante a través de intercambios con otra Facultades Regionales en donde se dicte la carrera de Ingeniería Eléctrica, como así también con otra Universidades de la región, del pais y del extranjero.

NOTA: Cada docente integrante de una Cátedra: Auxiliar, JTP, Profesor Adjunto, Profesor Asociado y Profesor Titular, deberá llenar un Formulario de Planificación con las actividades que le correspondan realizar durante el Período Académico.

Fecha: 13/03/07

Nombre del Docente: LUIS FERNANDO ESCALA Firma del Docente: ……………………..

Nombre del Director de Área: ………………………………..

Firma del Director de Área: ………………………………………


planificacion de instrumentos y mediciones...

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