LABORATORIO DE TECNOLOGÍA ELÉCTRICA ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL Campus Politécnico "J. Rubén Orellana R." FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA Carrera de Ingeniería Electrónica y Control Carrera de Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones Carrera de Ingeniería Electrónica y Redes de Información Carrera de Ingeniería Eléctrica LABORATORIO DE TECNOLOGÍA ELÉCTRICA PRÁCTICA N°6 1. TEMA CONSTRUCCIÓN Y USO DE UN VOLTÍMETRO MULTI-RANGO 2. OBJETIVOS 2.1. Construir un voltímetro de 12 V de fondo escala en base a los datos de resistencia interna de un galvanómetro. 2.2. Aplicar la constante de escala del nuevo aparato en la medición de diferencias de potencial en un circuito eléctrico. 3. INFORMACIÓN El trabajo preparatorio debe contener un resumen con todos los temas mencionados en el mismo. 4. TRABAJO PREPARATORIO 4.1. Consultar que es el voltímetro multi-escala, y cómo son implementados. 4.2. Determinar la expresión matemática y calcular el valor de la resistencia multiplicadora para que el mili-amperímetro y micro-amperímetro utilizados en la práctica # 4 puedan medir hasta 12 V. 4.3. Calcular todos los voltajes y corrientes, resolviendo el circuito de la Figura 2 del procedimiento. Se puede utilizar cualquier método. Considere S1, S2 y S3 ON. 4.4. Traer preparada la hoja de datos (INDIVIDUAL) acorde a las instrucciones de su profesor. Dirección: Ladrón de Guevara E11-253 Teléfono: (02) 2976300 Ext.2209 Quito - Ecuador Correo: [email protected] LABORATORIO DE TECNOLOGÍA ELÉCTRICA 5. EQUIPO Y MATERIALES 5.1. Fuentes: 5.2. Elementos: 5.3. Equipo de medida: 5.4. Elementos de maniobra y Protección: 1 Fuente de DC 1 Resistor decádico de 0 a 10 KΩ 1 Reóstato de 600 1 Tablero de resistores (100 y 300 Ω) 1 Miliamperímetro análogo (5 o 10mA) 1 Multímetro Digital 1 Interruptor doble con protección 3 Interruptores simples Juego de cables 6. PROCEDIMIENTO 6.1. Medir la resistencia interna del galvanómetro (mili-amperímetro) proporcionado. 6.2. Determinar, a partir de la expresión matemática desarrollada en el trabajo preparatorio, cuál debería ser el valor de la resistencia multiplicadora para que el aparato proporcionado pueda medir hasta 12 V. 6.3. Para comprobar la veracidad del valor de la resistencia multiplicadora (Rm) calculada para el voltímetro de 12 V de fondo de escala, armar el circuito de la Figura 1 con Rm igual al valor de la resistencia calculada. Incrementar el valor de la fuente a partir de 0 hasta obtener el voltaje de diseño (12 V), en este punto el micro-amperímetro (o mili-amperímetro), debería señalar el valor de fondo de escala. Figura 1 6.4. En caso de no cumplirse el literal 6.3, ajustar el valor de Rm para que el miliamperímetro (escala original) marque el valor de fondo de escala y el voltímetro se mantenga en los 12 V. Este sería el valor de Rm para el mili-voltímetro diseñado cuyas terminales serían A y B. 6.5. Armar el circuito de la Figura 2 con los elementos de protección y maniobra necesarios. 6.6. Tomar datos de voltaje en cada elemento incluido la fuente tanto con el multímetro digital, así como con el voltímetro implementado aplicando la constante de escala. Dirección: Ladrón de Guevara E11-253 Teléfono: (02) 2976300 Ext.2209 Quito - Ecuador Correo: [email protected] LABORATORIO DE TECNOLOGÍA ELÉCTRICA Figura 2 7. INFORME 7.1. Para los datos obtenidos en el circuito de la Figura 2 presentar un cuadro de valores en el que conste: valores medidos, valores calculados, constante de escala, y errores de lectura expresados en forma porcentual (considere como valor real el valor del multímetro digital). 7.2. Realizar la simulación (usando Simulink) del circuito de la Figura 2 asumiendo que S1, S2 y S3 están cerrados, presentar los resultados de la simulación (voltajes en cada una de las resistencias). 7.3. Presentar en un solo gráfico la escala del mili-amperímetro original y la escala elaborada para el voltímetro construido (15V). Comentar los resultados y justificar las variaciones. 7.4. Presentar el diagrama circuital, el cálculo de las resistencias multiplicadoras y las constantes de escala, para la construcción de un voltímetro de 120V y 300V de fondo de escala. 7.5. Presentar un gráfico en el que se identifique claramente la escala del miliamperímetro original y las escalas para los voltímetros de 120V y 300V de fondo escala. 7.6. Conclusiones y recomendaciones 7.7. Bibliografía 8. REFERENCIAS (1) Tecnología Eléctrica, Alfredo Maldonado, EPN (2) Instrumentación Electrónica Moderna y Técnicas de Medición, William D. Cooper Responsable: Ing. Aracely Yandún JEFE DEL LABORATORIO Dirección: Ladrón de Guevara E11-253 Teléfono: (02) 2976300 Ext.2209 Quito - Ecuador Correo: [email protected]
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