Embed Size (px)
Citation preview
Servfcío Nacional de Aprendizaje SENA Subdirección General de Operaciones División Programación Didáctica Bogotá - Colombia Agosto de 1977
TECNICAS DE t\lIEDlCION
Unidad Autoformativa No. 17
Elaborado por: GEHARDO MANTILLA Q.
IJELMAN GONZALEZ D.
''Prohibida la publicación total o parcial de este documento sin la autorización expresa del SENA 11
•
I. OBJETIVOS
II. AUTOPRUEBA DE A VAN CE
III. INTRODUCCION
IV. VOCABULARIO
Vº DE SARHOLLO
VI. RECAPITULACION
VII. AUTOPRUEBA FINAL
VIII. BIBLIOGRAFIA
T .,__ OBJETIV Q
A. OBJETIVO T INAL·
Al te:i:-minar el estu io de la presente Cridad e�. E-p::endiz será capaz de aplicar las t�cnicas a __ rép�f- Rs · ar::.-. '=fcctua1· una medición o dar respuesta a una prueba de 6 preguntad
refer ntes al tema de la Unidad.
B. OBJETIVOS INTERMEDIOS:
A medida que usted avance en el estudiff de,1a-presente Unidad, será capaz de:
L Dados cuatro aparatos, clasificarlos de acuerdo a sus sistema de indicación de lectura.
2. Dados el calibre y el número de divisiones de un aparato s calcular su coeficiente de lectura.
3. Dados el coeficiente de lectura y el cal.ibre de un aparato, calcular el número de divisiones.
4. Dados el coeficiente de lectura y el número de ivi'3iones de un aparato, calcular su calibre.
;
5. Dados varios aparatos, indicar sus caracter{sticas deacuerdo a los símbolos que posea.
6. Dadas varías características de ap3.ra.tc, · para medición, dibujará el símbolo correspondiente.
7. Dado un listado de precauciones, las ordena.rá e acue,. -do a un orden operacional establecido<
II. AUTOPRUEBA DE AVANCE
2
Considerando la posibilidad de que usted tenga conocimientos referentes a las técnicas aplicadas en la medición eléctrica, le aconsejamos que de respuesta a lo siguiente:
Ha estudiado los temas sobre técnicas de medic;ión?
SI NO
Si su respuesta es negativa. usted podrá obtener estos conocimientos en la presente Unidad.
Si por el contrario fue positiva, le sugerimos que de respuesta a la prueba siguiente, para que usted sepa cuáles están al alcance de su conocimiento.
AUTOPRUEBA
1. Defina con sus palabras qué es una medición eléctrica.
3
2. Diga cuáles de las siguientes precauciones deben tenerse en cuentaantes de hacer una medición.
En el momento de hacer la medición
Después de hacer una medición
a. Identificar el tipo de corriente.
b. Utilizar el aparato adecuado
Seleccionando calibre máximo del aparato para la conexión.
Seleccionando el tipo de aparato para _'\C y DC.
c. Energizar el circuito.
d. Evitar el error d� paralaje.
e. Efectuar las operaciones para calcular el VR.
f. Verificar nuevamente la conexión del aparato.
g. Verificar el buen estado de la aguja.
h. Ajustar la aguja en la posición cero.
i. Colocar el aparato en su posición de trabajo.
3. Defina qué son:
a. Aparato indicadores.
4.
b. Aparatos registradores.
c. Aparatos contadores.
4
a. Calcule el coeficiente de lectura de un aparato con los datosde:
Calibre = 600
No. divisiones = 30
b. Calcule el calibre de un �parato del cual se sabe que su coeficiente de lectura es de 5 y el número de divisiones es_ 100.
5. Escriba las lecturas siguientes:100
0,5
200
o
..
o
50 25
�l j__.
I
,;,,-'- �
(JI
✓� \ /
f ¡ c._50+100 o..::::J
5
�-·
6
COMPARE SUS RESPUESTAS CON LAS QUE APARECEN EN LA
PAGINA NUMERO 34 DE ESTA UNIDAD. SI TODAS SON
CORRECTAS, PUEDE CONTINUAR SU ESTUDIO CON LA UNIDAD
SIGUJENTE. SI POR EL CONTRARIO TUVO ALGUN ERROR,
LE SUGERIMOS ESTUDIAR LA PRESENTE UNIDAD.
III. INT RODUCCION
7
Usted seguramente habrá tenido la oportunidad de. observar que todo p,istema o equipo donde se cumplan funciones eléctricas, cuenta con una serie de apara�os pa,:ra efectuar med:lciones de valores de magnitudes eléctricas como son la intensidad, la tensión, la potencia, con el fin de poder establ_ece:i¡- el buen funcionamiento del sistema o poder conocer los fallos en un d=terminado momento y planear las soluciones más rápidas.
Para conocer los valores reales r:e las indicaciones dadas por los aparatos, se debe seguir un orden operacional muy conc·reto para obtener resultados correctos; todo lo referente a este importante tema, lo podrá usted conocer con el estudio del contenido de la presente Unidad.
IV. VOCABULARIO
Magnitudes: Todo lo que se puede medir y contar.
P�ocedimiento: Orden de operaciones.
Coeficiente: Cantidad que se antepone.
Borne: Punto para conexión.
Dispositivo: Elemento,, rn,ecanismo.
8
v.
...
9
DESARROLLO
Generalidades:
Para conocer los valores de las diferentes magnitudes eléctricas, se utilizan los llamados APARA TOS o instrumentos para medición.
A. MEDICION ELECTRICA:
Es el procedimiento que se sigue para obtener el valor de una magnitud eléctrica, con la utilización de un aparato.
B. CLASIFICACION DE LOS APARATOS ELECTRICOS:
Los aparatos utilizados para las medicio::iei:.-: eléctricas se clasifican de acuerdo a la forma como pres�ntan su lectura en:
l. Indicadores:
2.
Son todos aquellos aparatosque señalan directamentesobre una escala un valor ,en el instante de la medición.
Registradores:
Son todos aquellos aparatosque trazan sobre un papelcurvas, que luego serán valoradas por el operario.
Contadores:
Son todos aquellos aparatosque cuentan numéricamentemostrando en todo momentoel valor de la medición.
Indicadores
- Registradores
,.,,
.1 liB1■•--•l¡ Kw,h Contadores '
�� ...�
( 1 .... ""
..
10
Además de los anteriormente mencionados. es importante que usted conozca que en la actualidad se están utilizando nuevos aparatos en la medición elé.ctrica, que son los INDICADORES DIGITALES.
Estos aparatos utilizan totalmente en su funcionamiento todos aquellos efectos eléctricos y electrónicos que no necesitan de desplazamientos o movimientos de partes. Por ·ejemplo los voltímetros digitales, que utilizando como pasofinal el efecto luminoso para dar a conocer el valor de unamedición.
La utilización de estos aparatos trae como consecuencias:
a. La obtencióp inmediata del valor real de la medición.
b. Mayor exactitu4.
c. Mayor sensibilidad.
d. .Menos posibilidad de error en el momento de hacer lalectura.
C. CALCULO DEL VALOR REAL DE UNA MEDICION:
Para calcular el valor r:eal de una medición usted debe tener en cuenta los siguientes· datos del aparato:
El calibre.
El nµmero de divisiones (Escala}.
El coeficiente de lectura.
La lectura •
El valor real.
l. El Calibre:
Es la capacidad ele medición del aparato. En algunos
1·
11
aparatos el calibre es fijo, en otros el calibre se puede variar mediante el cambio de borne de conexión en el mismo aparato.
También es posible adaptar la capacidad de medición del aparato mediante conexiones a dispositivos externos al aparato, ejemplo resistencia y transformadores.
Generalmente los aparatos de calibre fijo no tienen sino dos bornes, para ser conectados.
Por ejemplo un amperímetro con capacidad de medición hasta 200 amperios.
Tendrá dos bornes para su conexión y el número 200 aparacerá sobre el extremo derecho de la ·escala, o sea que su C = 200A.
Un voltímetro con capacidad de medición para 500 voltios.
12
Tendrá dos bornes para su conexión y el número 500
ejercerá sobre el extremo derecho de la escala, o sea que su C = 500V.
Escala:
Los aparatos indicadores de medición eléctrica poseen un pequeño tablero en su parte frontal, sobre este tablero aparecen una serie de rayitas (Divisiones) acompañadas n0rmalmente de números.
A esta serie de divisiones y números se les llama Escala.
Los aparatos indicadores de medición para varios calibres contarán con varios bornes para conexión y es posible que cuenten con una escala, o varias escalas sobre un mismo tablero.
Ejemplo: Un amperímetro con calibre para 50 y 100
amperios puede tener cuatro bornes para conexión y una escala.
IOOA
o
o 10CA
o
13
También es posible encontrar un aparato de medición de varios calibres con varias escalas.
Hay también algunos aparatos cie varios calibres que cuentan con un borne común a todos los calibres.
Ejemplo: Un voltímetro cor calibres para 10 - 50 150 - 300 y 1000 voltios.
'
o 10
\ \
o so
L.... borne común
50 1
V
0
I I
o 150
-,
/ /
,,,.,
<D Le::
o · o300 iOOO
O sea que si usted necesita efectuar una medición entre O y 1 O, debe conectar entre el borne común (O) y el borne señalado con el 1 O. Si desea m�dir un valor inferior a 300, debe conectar entre el borne común (O) y el borne sefl.alado con el número 300.
El calibre de un aparato lo designareTYJ.os con la letra C.
2.
l
14
Número de Divisiones: ·
El número de divisiones en la escala de un aparato está dado por el último número (Ma.yor) que aparece en la
escala. El número de divisiones de la escala se identificará con la letra N.
Ejemplo:
0
;-"l número de diviG:ior::.es de la escala de este aparato es 20.
N ::: 20 divisiones
En este aparato para la escala superior (O - 200)
N = 200 divisiones
Para la escala media (O. - 50)
N == 50 divisiones
Para la escala inferior (O - 5)
N = 5 divisiones
a.· Orden Opera.�� 1.mal para Efectuar un.a medición:
Cuando se ,ra a efectuar una medición se debe seguir un orden operacional con el fin de obtener datos exactos en la medición y que el aparato empleado en ella no sufra las consecuencias de un mal uso.
15
Este orden operacional podría tenerse siguiendo estas precaucíones:
(1) Antes de hacer una medición.
(2) En el momento de hacer una medición.
(3) Después de hacer la medición.
A continuación encontrará usted los pasos que deben cumplirse en cada uno de estos literales.
(1) Precauciones antes de hacer una medición:
(a) Elaborar el esquema para el montaje delaparato.
(b) Identificar la clase de corriente a medir.
(c) Utilizar el aparato adecuado.
1- Seleccionando el calibre (alcance) m'á:idmodel aparato para su conexión.
2- Seleccionando el tipo de aparato para\AC o DC.
(d) Ajustar la aguja en la posición cero.
(e) Verificar el buen estado de la aguja (queesté recta).
(f) Colocar el aparato en su posición de trabajo.
NOTA: Utilizar en lo posible para el montaje del circuito donde se efectuará la medición, un interruptor de corte visible.
'\
PARTES DE UN APARATO DE MEDIDA
Escalo
Tablero
Tornillo de a uste cero
Bornes ora conexión
Mueble
Aguja indicadora
Magnitud que mide el aparato
Símbolos que r:aracterlzonel aparato
--
16
(2) Precauciones en el momento de nacer la medición:
(a) Elaborar ·el montaje práctico.
(b) Verificar nuevamente la conexión del aparato.
(e) Verificar la posición de trabajo del aparato.
(d) Energizar el circuito.
(e) Elegir el calibre adecuado, de tal nia.neraque la aguja indique el valor sobre las dosterceras partes de h escah.
'NOTA: Si la aguja no desplaza so'11'.'e la escala·. utilice el caHl;re inm.ediatamente in-ferior.
•
(f) Verificar eJ libre despíaz2,miento de la aguja.
(g) Evitar el error- de p�ra:aje r;1Tuánd0se- fr�nteal aparato en el momento de efeduar la lectura.
(h) Llenar el cuadr·c d_�· 1ectura correspondiente.
(3) Precauciones después de hacer la medici6n:
{a) Desenergízar el circuHo.
(b) Desmontar el aparato.
(e) Efectuar las operaciones necesarias paracalcu1ar el valor real de la medicí6n.
(d} Llevar el aparato al sitio donde se va a guardar.
,
17
AUTOCONTROL No. 1
1. Escriba por lo menos tres de las precauciones que usted debe tener:
ª· Antes de hacer una medición.
b. En el momento de la medición.
c. Después de hacer la medición.
a.
b.
c. ------------------------------
2. En el siguien::e:listado, marque con las letras Al\'I lai.. pre�11uciunes
que usted consi'dere deben tenerse en cuenta antes de La.cer una medición, marque con las letras EM las que usted considere deben tenerse en cuenta en el momento de hacer la medictón y con las letrasDM las que usted debe tener ...... 1 cuenta después de hacer la medición.
a. Desenergizar el circuíto�
b. EJaborar el montaje práctico.
c. Verificar la clase de corriente a medir.
d. Ajustar la aguja a su posición cero.
e. Llenar el cuadro de lectüra correspondiente.
f. Energizar el circuito.
g. Verificar la posición de trabajo del aparato.
h. Verificar el libre desplazamiento de la aguja.
18
i. Efectuar las operaciones n�cesarias para calcular el valorreal de la medición.
j. Verificar nuevamente la conexión del aparato.
3. Escriba los cinco factores que deben tenerse en cuenta para calcular el valor real de una medición.
ª·
b.
c.
d.
e.
4. Defina con sus proplüs palabras qué es el calibre en un aparato.
5. Defina con sus propias palabras qué es la escala en un aparato.
19
G. Defina con sus propias palabras qué es el número Cie <Uvisicn�I:! enuna escala.
COMPARE SUS RESPUESTAS CON LAS DE LA PAGINA SIGUIENTE
20
RESPUESTAS
l. ª· Elaborar el esquema para el montaje del aparato.
Identificar la clase de corriente a medir.
Utilizar el aparato adecuado.
Seleccionando el calibre (alcance) máximo del aparato para su conexión.
Seleccionando el tipo de aparato para AC o DC.
Ajustar la aguja en la posición cero.
Verificar el buen estado de la aguja (que esté recta).
Colocar el aparato en su posición de trabajo.
b. Elaborar el montaje práctico.
Verificar nuevamente la conexión del aparato.
Verificar la posición de trabajo del ap-ª'rato.
Energizar el circuito.
Elegir el c-alibre adecuado, de tal manera que la aguja indiqueel valor sobre las dos te:::·ceras partes de la. escala.
Verificar el libre desolazamjento de la aguja.
Evitar el error de paralaje situándose frente al aparato en el
momento de efectuar la leciura.
Llenar el cuadro de lectura correspondiente.
c. Desenergizar el circuito.
Desmontar el aparato.
Efectuar las operaciones necesarias para calcular el valorreal de la medición.
...
Llevar el aparato al sitio donde se va a guardar.
2. a . DM
b. EM
c. AM
d. AM
e o EM
f. EM
g. EM
h. EM
i. El'vl
j. EM
3. a. Calibre.
b. Número de divisiones.
c. Coeficiente de lectura.
d. Lectura.
e. Valor real.
4. Es la capacidad de medición de un aparato.
5. Es la serie de número y divisiones en el tablero del aparato.
21
6. Es el último número de la escala.
22
SI TODAS SUS RESPUESTAS SON CORRECTAS, PUEDE CONTI
NUAR SU ESTUDIO. SI POR EL CONTRARIO TUVO ALGUN
ERROR, LE SUGERIMOS ESTUDIAR NUEVAMENTE EL TEMA
ANTERIOR.
e
....
3. Coeficiente de Lectura
23
El coeficiente de lectura en un aparato se obtienedividiendo el calibre que se va a emplear (C) porel número de divisiones de la escala don<le se va aleer (N) •
Bl coeficiente de lectura se repres_e
_
n
_
t_-�
r_ª_�_
c_º_�_
1_a
_1
_e
_t_r_-ª_ V.!
O sea que�
K = _C __
Ejemplo: Calcular el K de un aparato del cual se sabe que su e = 200V # N = 50 divisiones.
Luego su� = e
N
I< = 200 50
K = 4 V/divisi6n
Calcu��r el K de un arnpérímetro del cual se sabe que su e = SA, N = 10 divisiones.
Luego su� K =
K = 5 10
K ;;: 0,5 A/divisi6n
24
Calcular el calibre de un aparato con los datos 3iF,ufontes: K = 5, N = 100
Como:
Entonces:
o sea que:
e
e
e
:::
=
=
e �-·.r
··:Jr-:
K X
5 X -100·
500
Cálcular el número de divisiones en un aparato el cual tiene los siguientes datos: C = 200, K_ = 2
CQmo:
Entonces:
O sea que:
4. La Lectura:
K
N
N
N
e
N
= 200
= 100
La lectura en un aparato de medición se obtiene, situándose frente ai" aparato en U??-ª posición tal, q·ue la.imagende la agujé;l en el espejo y el cuerpo real de la aguja queden ¡en una misma dirección�
!,correcto: Correcto: 25
tlay error de :paralaje No hay error de paralaje
/
'
. 1 '
Espejo
Para efectuar la lectura en la escala de cm aparat:>, usted debe tener en cuenta lo siguiente:
a. Las dos cifras (números) que estén escritos sobre la
escala y entre les cuales se haya situado h aguja, porejemplo:
29 ' ' 1 1
Aquí sobre esta escala la aguja se ha colocado entre los números 10 y 20, o sea que la.lectura debe dar un valor superior a 1 O, pe�·o infer:i.o:- a 20.
b. La cantidad de subdivisiones entre :os dos r.ún?e:r.os.Cuente la canU ' ,d de espacios pE"quefios :.ntre los dosnfrmeros.
En la figura de arriba, cuente los pt;;quer•os eeµacios y encontrará que son die�, verdad?
Cuánto valdrá cada espacio?
26
Reste al número mayor el número menor, o sea:
20 - 10 = 10
Ahora, divida este resultado por la cantidad de pequeflos espacios, o sea:
10 10
= 1
Este 1 será el valor de cada espacio recorrido por la aguja.
Ahora, cuente cuántos espacios ha recorrido la
aguja.
La aguja ha recorrido seis espacios.
Y como cada espacio vale 1, entonces los seis espacios valen:
1 X 6 :: 6
Si al número 1 O de la escala se le suma el valor de los espacios recorridos:
10 + 6 = 16
o
27
Obtendremos el valor de la lectura, o sea que:
L = 16
Observemos otro ejemplo:
\
· ''
1
En este- caso la aguja se ha situadc entre 2 y 3. Haga la resta entre ellos.
3 - 2 = 1
Ahora, cuente ·la cantidad de pequeños espacios entre 2 y 3.
28
Son cinco espacios, verdad?
Ahora, divida el resultado de la resta entre la can-tidad de espacios: 'J
1 5
0,2
O sea que cada espacio vale O, 2.
Cuánto valen los dos espacios recorrirfop. por la aguja?
Para saberlo. multiplique el valor de cada espa.cio por la cantidad de espacios recorridos por la aguja.
O sea que: 0,2 X 2 = 0,4
Si el núm.ero 2 de la escala, se le suma el valor de
los espacios recorridos:
2 + 0,4 == 2,4
Obtendrá el valor de la lectura:
L = 2,4
...
...
, ...
..
29
A1JTCCGNTR0J .. No. 2
l. Defina cor1 sus propias palabras qué es el coeficiente de lecturaen un aparato.
2. Calcule el I< de un aparato con los datos siguientes:
C = Z40
N = 60
3, Calcule el N de un aparato con los datos siguientes:
c = 100
K = 5
4. Escriba la lectura que se indica en cada caso .
. o
30
b
50
COMPARE SUS RESPUESTAS CON LAS DE LA PAGINA SIGUIENTE
31
RESPUESTAS
l. i;;:1 coeficiente de lectura es la dlvif,,ión t:'ntre f.l c�:t 1 .br€' v �� !lruneJ•ode di visiones del aparato.
2. K = 4
3. N = 20
4. ª· L = 14
b. L = 6
c. L = 35
d. L = 72
'l . J
SI TODAS SUS RESPUESTAS SON COR.RECTA$, l'l:ElJE C0NTI-
1 .;
NUAR SU ESTUDIO. SI POR EL CONTR.,\RI0 .,UVO .AI-GUN
ERROR, LE SUGERIMOS ESTUDIAR NUEVAJV1 .CNTF EL TF-VIA
ANTERIOR.
j
5. Valor Real:
32
El valor real es el resultado de multiplicar el coefidentede lectura del aparato por la lectura.
El valor real lo indicaremos con las letras VR.
O sea que:
VR = K x L
Ejemplo:
Cuál es el valor real de una medición h'9cha con un aparato cuyo K = 2, si la L = 150.
o·sea que:
VR = K x L
VR = 2 x 150
VR = 300
Los aparatos para medición eléctrica utilizan básicamente en su funcionamiento los efectos:
a. Magnéticos
b. Electromagnéticos
c. Térmicos
La utilización de cualquiera de estos efectos en el funcionamiento del aparato, determina el tipo de corriente que será capaz de medir. es decir, que existirán aparatos que midan corriente alterna, aparatos que midan corríente contínua y aparatos que midan ambos tipos de corriente.
A estos apcl.ratos capacitados para medir ambas corrientes, se les llama UNIVERSALES.
'---------------------------------•· -·
VI. RECAPITULACION
Aparatos indicadores: Indican.
Aparatos registradores: Registran.
Aparatos contadores: Cuentan.
33
Aparatos indicadores digitales: Muestran directamente el valor de
la medición.
Calibre: Capacidad de medición.
Número de divisiones: ultimo número de la escala.
Coeficiente de lectura: Razón entre el C y el N.
Lectura: Indicación de la aguja sob;:-e la escala.
Valor real: Relación entre el K y la L.
EFECTOS CALORIFICOS
APARATO
V
=:s:= V
T E R M I co 1
'
LAS MAGNITUDES E L ECTRIC AS
Se miden por
LOS EFECTOS DE LA C ORRIENTE ELECTRICA
�
·�
V ELECTRO
DINAMICO
' 1
EFECTOS ELECTROMAGNETICOS
-= llF
APA R A T O S
�
@) \}
DE PALETAS
CE HIERRO
DULC E
' �
�
lbJ]
lMAN
MOVIL
�
Q]
CUAOR� MOVIL
FU NCIONAMIENTO FUNCI ONA MIENTO
EXCLUSIVAMENTE EN
CORRIENTE CONTINUA(=)
EN CORRI ENTE C ONTINUA (=) EN CORRIENTE ALTERNA (rv)
VI . AUTOPRUEBA FINAL
34
Como usted ha llegado al final de la Unídad, para comprobar su aprendízaje conteste las preguntas que se encuentran en la página número 3 de esta Unidad y compare sus respuestas �on las que aparecen a continuaci6n..
RESPUESTAS
l. Una medición eléctrica es el procedimiento que se signe p, raobtener el valor de una magnitud eléctrica con le. utiltzaciónde un aparato.
2. a - b - g - h - i : A tes d� la medició .•
e - d - f En la medición.
e Después de la medición.
3. a. Aparatos indicadores son aquellos que indican sobre unaescala un valor en el instante de· fa medición.
b. Aparatos registradores: Son aquellos que trazan curvassobre un papel y luego serán valoradas.
c. Aparatos contadores son todos aquellos que cuentan numéricamente mostrando en todo momento su valor enla medición.
4. a. K = 20
b. C = 500
5. a. L = 160
b. L = O, 25
35
c. L = 3, 7
d. L = 1, 25
e. L = 33 L = 66
f. L = 430
VIII. BIBLIOGRA FIA
VOLKENBURGH, Van Electricidad Básica Editorial Continental, México 1975 tomos 1, 2, 3, 4, 5
MARCUS, Abrahan Electricidad para Técnicos Editorial Diana, México 1973 la. edición
DAWES, Ch. L. Tratado de Electricidad Corriente Contínua Editorial Gustavo Gili, México 1974 tomo I
36
