1

Mediciones Eléctricas I

Introducción a los

instrumentos

digitales

2

Instrumentos digitales

LógicaConversor

A/DCondicio-

nador

VeContador

1999Contador

I

UR

3

Amplificador Integrador

4

C

Oscilador

Contador

Convertidor Simple Rampa

5

Convertidor rampa

A B

Ve

v

t

C

Oscilador

Contador

6

V K nx .

.cteAC

BCtg

tg.ACBC

V nTx tg

Convertidor Simple Rampa

T=cte.

v

t

Comparador A

Comparador B

Oscilador Patrón

nT

α

vx B

A C

Figura 6

7

Lógica

ContadorOscilador

Detectorde cero

1999

Ve

Vr

Figura 7

v1

v2

vr

t1 t2t0

Convertidor doble rampa

Tiempo Fijo Tiempo Variable

8

Números de dígitos

• 3 – 4 o 5 dígitos. A mayor cantidad de dígitos mayor resolución

• 3 ½ dígitos: duplica el alcance y la resolución (999 1999)

• Cristal Líquido (depende de la luz exterior)

• LEDs

9

TECNICAS DE INDICACIÓN

SISTEMA MÓVIL

•Aguja

•Indice luminoso LCD

LED

ERRORES EN LA LECTURA

ERRORES: PARALAJE,

ESTIMACION

Y PODER SEPARADOR

DEL OJO

NO TIENE

RESOLUCIÓN

BAJAALTA

POLARIDAD AUTOMATICAMANUAL

IMPEDANCIA DE ENTRADA

MUY ALTABAJA

10

EXACTITUD

a) 0 01% 0 01%, ,Lectura Rango

0 01% 1, _Lectura Digitob)

ESTABILIDAD A CORTO PLAZO

Permanencia de una lectura durante un periodo de 24 horas con

Variaciones de temperatura de 1ºC o 5ºC

Velocidad de Lectura:

a) El tiempo que requiere para responder a un cambio de señal de entrada

b) Cantidad de lecturas en 1 segundo

Instrumentos digitales: definiciones

11

OSCILOSCOPIOS

FUNCIONAMIENTO

ETAPAS DE AJUSTES Y

CONTROL

12

Osciloscopios: Analógicos y digital

13

OSCILOSCOPIO

•Dispositivo que permite

visualizar señales eléctricas

variables con el tiempo

Determinar el período y la tensión de una señal

Indirectamente la “f”

Determinar que parte de la señal es DC y que parte AC.

Medir la diferencia de fase entre dos señales

Determinar la secuencia de las fases (Sistema Trifásico)

Identificar transitorios rápidos

Que permite medir?

14

OSCILOSCOPIO ANALÓGICO

15

OSCILOSCOPIO ANALÓGICO

16

VX

VY

Principios básicos del funcionamiento

de un osciloscopio analógico

17

VX

VY

Principios básicos del funcionamiento

de un osciloscopio analógico

18

VX

VY

VX

Generación de la escala horizontal de tiempo:

La persistencia de la retina y

del propio fósforo que recubre

la pantalla hace que se perciba

una línea continua en vez de

un punto en movimiento

Principios básicos del funcionamiento

de un osciloscopio analógico

19

VX

VY

VX

Generación de la escala horizontal de tiempo:

VY

Principios básicos del funcionamiento de un osciloscopio analógico

20

Sincronización de la señal: el disparo (TRIGGER)

Es necesario conseguir que comience cada barrido siempre en el mismo

punto

21

Sincronización de la señal: el disparo (TRIGGER)

Nivel de

disparo

Pendiente de disparo

La selección de un nivel

de disparo correcto es

fundamental para

obtener una imagen

estable de la señal

22

Secciones del Osciloscopio analógico PINTEK PS-205

23

24

25

Secciones del Osciloscopio

Control Vertical

mide tensión.

Control Horizontal

medición del tiempo

Control

Trigger

Botón de

Encendido

El control “intensity” cambia el brillo de la

señal. El control “focus” cambia la nitidez de la

onda.

26

Secciones del Osciloscopio

Canal

BCanal

A

27

Pinza a

masa

Punta retráctil

conectada al

circuito a medir.

Medir una señal con exactitud es dificil por la

carga del circuito. Existe una inexactitud por la

interacción entre la punta de prueba y el

osciloscopio. Para prevenir esta interaccion, la

punta tiene un atenuador, que puede ser

conmutada x10 ó por x1.

Cuando usamos x10, la amplitud es reducida

por una factor =10, pero la lectura será más

exacta

Punta de Prueba

OSCILOSCOPIO DIGITAL

28

29

Principio de funcionamiento de un osciloscopio digital

Tm

Tm = tiempo de muestreo

fm = 1/Tm Frecuencia de muestreo (se indica en megamuestras/seg)

Es necesario que la frecuencia de muestreo sea mucho más alta que la

de la señal muestreada para poder reconstruir la señal original

Principio de funcionamiento de un osciloscopio digital

Diagrama de bloques simplificado de un osciloscopio digital

Cto. de

muestreo

Señal

Memoria

MicroprocesadorConversor

A/Dsdjfhkjsdhf

Pantalla

Teclado

31

Principio de funcionamiento de un osciloscopio digital

Representación de formas de ondas periódicas en pantalla

Señal de

entrada

Para ver una señal estable es

preciso que la forma de onda

aparezca en la misma

posición relativa cada vez que

se refresca la pantalla

32

Principio de funcionamiento de un osciloscopio digital

El disparo (TRIGGER) en un osciloscopio digital

Nivel de disparo

Posición de disparo

El disparo marca un punto de referencia para la representación de la

forma de onda en la pantalla. Tanto el nivel como la posición de

disparo se pueden ajustar.

34

Principio de funcionamiento de un osciloscopio digital

Operaciones matemáticas:

M

Canal matemático (MATH):

C1 + C2

C1 - C2

C1 x C2

Medidas que realiza el osciloscopio (MEASURE):

- Frecuencia, valor medio, valor eficaz, valor de pico, …

36

Osciloscopio digital (LabVIEW)

37

PRACTICA DE LABORATORIO

38

Funcionamiento osciloscopio

Pintek PS-205

39

Funcionamiento osciloscopio

40

Funcionamiento osciloscopio

41

Medición de la Frecuencia

•Posicionar la onda en la pantalla.

•Determinar los puntos de inicio y fin de la

señal.

•Leer el número de divisiones.

•Multiplicar por la base de tiempo.

•Calcular la frecuencia.

42

5 div

2 div

ms1ms2.0xdiv5T

kHz1Hz1000T

1f

V2V1xdiv2V pp

Funcionamiento osciloscopio

43

Funcionamiento osciloscopio

44

Funcionamiento osciloscopio

45

Funcionamiento osciloscopio

46

ACOPLAMIENTO

47

OSCILOSCOPIO ANALÓGICO

Control HOLD-OFF

Señal Original

48

Control HOLD-OFF

49

50

OSCILOSCOPIO DIGITAL

FLUKE SCOPEMETER 97

MULTIMETRO DIGITAL

OSCILOSCOPIO CON MEMORIA

51

52

53

54

Conexiones de Medida

55

Prácticas con el Scopemeter

•Meter

•HOLD (Congela la

lectura)

56

Prácticas con el Scopemeter

•Activando la primera tecla

SOFT KEY 1. El

instrumento indica el

valor eficaz de la tensión

(valor numérico) y además

una traza de osciloscopio

que proporciona una

representación gráfica de

la forma de onda.

57

Prácticas con el Scopemeter

•Activando la primera

tecla SOFT KEY 1, se

muestra “Display Modes”,

seleccionamos frecuencia,

activando la última tecla

indicada como “ENTER”

(SOFT KEY 5).

58

Prácticas con el Scopemeter

•MODO DE REGISTRO

DEL MULTIMETRO

• Pulsando la tecla

RECORD, se activa las

lecturas máximas,

mínimas y medias,

acompañadas con las

indicaciones horarias,

tomadas desde el

tiempo que se activó el

modo registro.

59

Prácticas con el ScopemeterGRABACIÓN DE SEÑALES EN MEMORIA

60

Prácticas con el Scopemeter

61

Medición de Potencia con Fluke

MATH

62

Medición de Potencia con Fluke

WAVE FORM

63

Medición de Potencia con Fluke

WAVE FORM

Medición de Potencia con Fluke

WAVE FORM

64

PRACTICAS CON EL SCOPEMETER

65

PRACTICAS CON EL SCOPEMETER

66