voltmetro analÓgico

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Proyecto de un voltmetro analógico, sus cálculos y diagramas.

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INDICE

INTRODUCCION.3

CALCULOS TEORICOS....4

DIAGRAMA ELECTRICO...7

CONSTRUCCION DEL CIRCUITO..9

TABLA DE MEDICIONES12

CONCLUSIONES..13

ANEXOS.14

INTRODUCCIN

El ingeniero siempre esta involucrado en la aplicacin de los avances de la ciencia para beneficios del hombre. Para lograr esto se requiere que dentro del perfil del estudiante de ingeniera se den todos aquellos conocimientos y tcnicas necesarios para dicho fin. Asi pues, siendo las mediciones una herramienta indispensable para la preparacin del estudiante de ingeniera presente el siguiente proyecto de un voltmetro, para complementar los conocimientos teoricos que se plantean en el aula. El multmetro es un instrumento de medicin que funciona de acuerdo a la fuerza que se produce Entre un campo magntico y una bobina de alambre que conduce una corriente elctrica, este Dispositivo elctrico se conoce como galvanmetro. Un multmetro analgico consiste bsicamente En un galvanmetro sobre el cual se coloca una aguja que recorre una escala e indica el valor de Las mediciones. El multmetro puede medir voltaje, corriente y resistencia elctrica, esto depende De la manera como est conectado el galvanmetro dentro del multmetro. Para que el galvanmetro funcione como un instrumento para medir corriente elctrica (ampermetro) se debe conectar en paralelo con una resistencia, el valor de la resistencia se Escoge de acuerdo al valor mximo que se desea medir. El diagrama elctrico del ampermetro se El voltmetro: Es el instrumento que mide el valor de la tensin. Su unidad bsica de medicin es el voltio (v) con sus mltiplos: el megavoltio (mv) y el kilovoltio (kv) y sub.-mltiplos como el milivoltio (mv) y el micro voltio. Existen voltmetros que miden tensiones continuas llamados voltmetros de bobina mvil y de tensiones alternas, los electromagnticos. Sus caractersticas son tambin parecidas a las del galvanmetro, pero con una resistencia en serie.

CLCULOS TERICOSVoltmetro Corriente Directa (VDC). Se construy un voltmetro de 25V, 125V y 250V de corriente continua con un galvanmetro con resistencia de 1750 y que soporta una corriente mxima de 47.9A. Por el Mtodo de Resistencias en Paralelo se tiene:

Para R1 con voltaje de 25V:

Para R2 con voltaje de 125V:

Para R3 con voltaje de 250V:

Clculo de Potencia:

Para R1:

Para R2:

Para R3:

Voltmetro de Corriente Alterna (VAC). Se construy un voltmetro de 50V, 100V y 150V de corriente alterna con un galvanmetro con resistencia de 1750 y que soporta una corriente mxima de 47.9A. Para esto se utiliz un rectificador tipo puente cuya resistencia se consider despreciable y con resistencias en paralelo. Se tiene la constante F.F. = 1.12 y las frmulas ,

y Entonces:

Para 50V:

; Por lo que

Para 100V:

; Por lo que

Para 150V:

; Por lo que

Clculo de Potencia:

Para R1:

Para R2:

Para R3:

DIAGRAMA ELCTRICO.Para el Voltmetro de Corriente Directa (VDC).

R2 R1470k 50K_LIN Key = A 50%

R5 R32.2M

R4360k

XMM1100K_LIN Key = A 50%

R8 R74.7M

R6470k

20K_LIN Key = A

50%

Nota: Estos valores son aproximados.

Para el Voltmetro de Corriente Alterna (VAC).

R2 R1910k 20K_LIN Key = A 50%

XMM1

R4 R31.5M 500K_LIN Key = A 50%2

D11

4

R6 R52.7M 100K_LIN Key = A 50%

3

1B4B42

Nota: Los valores son aproximados, en este circuito se considero la resistencia de los diodos como nula. Los circuitos fueron hechos en multisim 9.

CONSTRUCCIN DEL CIRCUITO.Se compone bsicamente de resistencias de Watt, potencimetros de marca Preset de 6 y 15 vueltas, llave de cambios, un rectificador para 400V,

Un galvanmetro de 1750 de resistencia, 47.9A de corriente y consta de 50 divisiones. Con una caja de plstico que tiene salida para las puntas de prueba y la llave de cambios.

Un par de puntas de prueba, y un par de caimanes.

Se arm el circuito en una protoboard, separndo el circuito VDC a la izquierda y el VDA a la derecha, y se coloc en la mitad la llave de cambios para poder seleccionar las escalas de los mismos.

Valores de Resistencias totales medidas: Para VDC a 25 V R = 525.1k Para VDC a 125 V R = 2.67M Para VDC a 250 V R = 5.244M

Para VAC a 50 V R = 966k Para VAC a 100 V R = 1.87M Para VAC a 150 V R = 2.798M

Ejemplo de comparacin de mediciones.

TABLA DE MEDICIONESVOLMETRO DC TABLA DE MEDICIONES VALOR PATRON VALOR % ERROR EXPERIMENTAL 27V 27V 0% 20V 21.75V 8.75% 12.5V 11.3V 9.6% 10V 8.5V 15% 5V 3V 40% 125V (*) 125V (*) 0% (*) 120V 120V 0% 100V 95V 5% 50V 43V 14% 25V 19V 24% 250V (*) 250V (*) 0% (*) 120V 120V 0% 60V 52V 13.3% 30V 21V 30% 25V 14V 44% VOLTMETRO AC TABLA DE MEDICIONES VALOR PATRON VALOR % ERROR EXPERIMENTAL 50V (*) 50V (*) 0% (*) 19.38V 19.5V 0.61% 15.4V 15.0V 2.5% No se pudieron realizar ms mediciones porque no se contaba con otros rangos de medicin 100V (*) 100V (*) 0% (*) 69.4V 64.4V 7.2% No se pudieron realizar ms mediciones porque no se contaba con otros rangos de medicin 150V (*) 150V (*) 0% (*) 128V 117V 8.59% No se pudieron realizar ms mediciones porque no se contaba con otros rangos de medicin

ESCALA

27V

125V

250V

ESCALA

50V

100V

150V

(*) No se pudo calibrar de forma adecuada porque no se cont con una fuente de voltaje alterna que llegara a la escala mxima, por consecuencia se estableci el valor mximo a otra escala.

CONCLUSIONESEste proyecto resulto muy beneficiante porque algunas dudas que surgieron en la parte teorica aqu fueron resueltas como que era un galvanometro fisicamente o si era cierto lo de la sensitividad, la verdad es que aprendimos mucho, ya que no es lo mismo escribir que realizar el proyecto en si. La verdad si nos costo un poco de trabajo conseguir los materiales por que no sabiamos las medidas comerciales de las resistencias, y el galvanometro no sabiamos si era el que tenia la mejor sensitividad, pero al final terminamos los calculos y el proyecto que era lo esperado y se alcanzaron los objetivos. Espero que el profesor siga dando estos tipos de proyectos a las futuras generaciones ya que uno aprende mas haciendo que solo escribiendo y piues ahora conocemos mas el funcionamioento interno de uno de estos medidores como es el voltmetro de dc y ac, y al conocer esto pues suponemos que el amperimetro es parecido, ya que aplicando la ley de ohm esto es mas sencillo. No nos queda mas que agradecerle al profesor por brindarnos su apoyo para la elaboracion de este proyecto, ya que asi entendimos los princios teoricos y su aplicacin.

ANEXO