Informe 01 Medidas Electricas I (2)

7/23/2019 Informe 01 Medidas Electricas I (2)

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UNIVERSIDAD CATÓLICA DESANTA MARIA

INTRODUCCION A LAUTILIZACION DE

INSTRUMENTOS Y TEORIA DEERRORES

INFORME DE PRACTICAS N°1-2

Docente: ING GIOVANNA C!ANI OLLAC!ICA

A"#$no: - RAUL VINCENZO ARCE AGUILAR

- GUSTAVO ADOLFO CA!UANA CU%A

C#&'o: MEDIDAS ELECTRICAS I



INTRODUCCION A LA UTILIZACION DE INSTRUMENTOS Y TEORIA DE ERRORES

INDICE

I OBJETIVO 2

II MARCO TEÓRICO 2

III ELEMENTOS A UTILIZAR 4

IV PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 5

Método Directo 5

Método Indirecto 6

V CUESTIONARIO 9

VI. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES

VII. BIBLIOGRAFÍA 2

P. P. Ingeniería Mecánica, Mecánica Eléctrica y Mecatrónica




I. OBJETIVO

Utilizando instrumentos de medida comprobar sus características eléctricas de

cada tipo de instrumento con la finalidad de poder usar el instrumentoadecuado en cada experimento.

Reconocer los tipos de errores experimentales que existen en las mediciones

eléctricas.

II MARCO TEÓRICO

1. Las mediciones juegan un papel muy importante en la validacin de las leyesde la ciencia. también son esenciales para estudiar! desarrollar y vigilar muc"os dispositivos y procesos. #in embargo! el proceso mismo de lamedicin implica muc"os pasos antes de producir un conjunto $til de

informacin. %stas operaciones se pueden citar como sigue&

a' Una seleccin adecuada del equipo disponible y una interconexincorrecta de los diferentes componentes e instrumentos.

b' %l manejo inteligente del aparato de medicin.c' %l registro de los datos de un modo claro y completo.d' %l calculo de la exactitud de la medicin y las magnitudes de los posibles

errores implícitos.e! La preparacin de un informe que describa la medicin y sus resultados

para aquellos que puedan interesarse en su empleo.

2" Registro e informe de las mediciones

La "oja original de datos es el documento m(s importante. #e puedencometer errores la transferir la informacin! y por tanto las copias no puedentener la validez de un original. )or lo tanto! es una pr(ctica excelente rotular!registrar y anotar los datos conforme son tomados. Una breve declaracin enel encabezado de la "oja de datos debe explicar el objetivo de la prueba ylistar las variables a medir. #e deben anotar cosas tales como la fec"a! losdiagramas de conexin empleados! los n$meros de serie del equipo ymodelos y cualquier comportamiento anormal del instrumento. La forma dereporte debe consistir de tres secciones&

* Resumen de resultados y de conclusiones

* +etalles esenciales del procedimiento! an(lisis! datos y estimaciones deerror.

* ,nformacin! c(lculos y referencias de soporte.

#" )resentacin gr(fica de datos

La representacin gr(fica es un modo eficiente y conveniente de presentar yanalizar los datos. #e emplean las gr(ficas para ayudar a visualizar lasexpresiones analíticas! interpolar los datos y discutir los errores.

2 P. P. Ingeniería Mecánica, Mecánica Eléctrica y Mecatrónica




Una gr(fica siempre debe tener un titulo! la fec"a de cuando se tomaron losdatos! los ejes identificados en forma adecuada y con su escala correcta. Unmétodo efectivo de localizar errores experimentales es graficar los datostericos antes de llevar a cabo un experimento! después a medida que selleva a cabo el experimento se comparan los datos reales con los datospredic"os! esto es los datos se grafican al mismo tiempo que se toman y no

después- en muc"os casos se puede detener le experimento! para analizarlo!tan pronto como se noten muc"as discrepancias entre los datos predic"os ylos reales. dem(s cualquier punto inesperado puede verificarse antes dedesmantelar el experimento.

/. )recisin y exactitud

Un ejemplo para aclarar ambos conceptos sería! imagínese un instrumentoque tiene un defecto en su funcionamiento! el instrumento puede estar dandoun resultado que es altamente repetible de medicin a medicin! pero alejadodel valor verdadero. Los datos obtenidos de este instrumento serían de alta

precisin pero muy inexactos.

0. %valuacin estadística de datos

Los métodos estadísticos pueden ser muy $tiles para la determinacin delvalor m(s probable de una cantidad partiendo de un grupo limitado de datos&

* alor promedio o medio de un conjunto de mediciones. 23'* %rror medio! del conjunto de errores fortuitos de medicin! debido a los

factores ambientales! factores de montaje! etc. 2 3'

* %rror relativo! del conjunto de errores permanentes! debido al calibrado

de los aparatos de medida! de los sistemas de medida! etc. 2 '

este respecto se "abr(n de tener en cuenta las siguientes consideraciones.

a' %n las medidas industriales y en los cuadros de distribucin de centrales yestaciones de distribucin! basta con una exactitud limitada- en estoscasos se utiliza simplemente el valor promedio de las medicionesrealizadas.

Valor más probable de medida : M

b' %n las medidas para laboratorios industriales! es necesaria una exactitud

media- a"ora "a de tenerse en cuenta también el error medio! debido a loserrores fortuitos.

Valor mas probable de medida: M ± δ M

c' %n las medidas para laboratorios de investigacin! y en el calibrado paralos aparatos de medida! es necesaria una exactitud elevada- "an de

# P. P. Ingeniería Mecánica, Mecánica Eléctrica y Mecatrónica




tenerse en cuenta tanto los errores fortuitos como los errores permanentesde los aparatos y dispositivos de medida.

Valor mas probable de medida: M ± δ M ± ε

III. ELEMENTOS A UTILIZAR:

mperímetro analgico y digital.

3ultímetro analgico y digital.

oltímetro analgico y digital

Fig1. Am!"#m!$"% A&'()gi*% Fig+. V%($#m!$"% A&'()gi*%

Fig,.V%($#m!$"%-Am!"#m!$"% Digi$'(

IV. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

a' +eterminacin del valor de una resistencia.





MTODO DIRECTO

* #e utilizar( un o"mímetro para la medicin directa del valor de unaresistencia Rx.

T'/(' N01

N0 ! M!i*i)& R2 3%4mi%561 4/!5

+ 4/!6

, 47!4

7 47!8

8 47!/

9 49!:

40!5

; 40!6

X p Promedio ( M )=100.5+100.4+100.5+100.5+100.3+100.2+100.1+100.3

8=100.35

δ M =∑i=1

8

| X 1− X p|

N

δ M =|24,9−26.16|+|24,8−26.16|+|27,2−26.16|+|27,3−26.16|+|27,4−26.16|+|26,0−26.16|+|25,9−

8

δ M =0,85

σ ( Dispersión)=

√

∑i=1

8

( X 1− X p )2

N

σ ( Dispersión)=(24,9−26.16 )2+ (24,8−26.16 )2+(27,2−26.16 )2+(27,3−26.16 )2+(27,4−26.16

8

σ ( Dispersión)=0,95





σ M ( Inseguridad)= σ

√ N

σ M ( Inseguridad )=0,95

√ 8

σ M ( Inseguridad )=0,34

ε=σ M

X p

ε= 0,3426,16

ε=0,013

P"%m!i%M

3%4mi%56

E""%" M!i%δ M

E""%" R!('$i<%

ε

+9=19 >=;8 >=>1,

Rx=26,16±0,85±0,013

MTODO INDIRECTO

* #e utilizara un amperímetro y un voltímetro para determinar mediante la

ley de o"m el valor de una resistencia Rx.

* rmar el siguiente circuito.





a' ;omar nota de diferentes valores de tensin y corriente! para un

mismo valor de resistencia Rx.

T'/(' N0+

N0 ! M!i*i)& V A3mA61 8!56 18/!6

+ /!:1 147!6

, 8!50 184!4

7 8!5/ 188!:

8 /!:: 18:!0

9 8!6: 147!8

/!:/ 145!/

; 8!69 18/!0

R23%4mi%56

,,

P'"' !( V%($'?!

δ M =∑i=1

8

| X 1− X p| N

δ M =|3.98−3.95|+|4.01−3.95|+|3.95−3.95|+|3.94−3.95|+|4.00−3.95|+|3.80−3.95|+|4.04−

8

δ M =0.12

$ P. P. Ingeniería Mecánica, Mecánica Eléctrica y Mecatrónica




σ ( Dispersión)=(3.98−3.95 )2+ (4.01−3.95 )2+(3.95−3.95 )2+ (3.94−3.95 )2+ (4.00−3.95 )2+(3.

8

σ ( Dispersión)=0.19


√ N

σ M ( Inseguridad)=0.19

√ 8

σ M ( Inseguridad )=0.07

ε=σ M

X p

ε=0.07

3.95

ε=0.017

P"%m!i%M

3<%($i%56

E""%" M!i%

δ M

E""%" R!('$i<%

ε

,.@8 >.1+ >.>1

Vx=3.95±0.12±0.017

P'"' (' C%""i!&$!

δ M =∑i=1

8

| X 1− X p|

N

δ M =|134.8−131.19|+|127.8−131.19|+|132.2−131.19|+|133−131.19|+|130.5−131.19|+|12

8

% P. P. Ingeniería Mecánica, Mecánica Eléctrica y Mecatrónica




δ M =2.44

σ ( Dispersión)=(134.8−131.19 )2+(127.8−131.19 )2+ (132.2−131.19 )2+(133−131.19 )2+(130

8

σ ( Dispersión)=7.32


√ N

σ M ( Inseguridad)=7.32

√ 8

σ M ( Inseguridad )=2.59

ε=σ M

X p

ε= 2.59

131.19

ε=0.019

P"%m!i%M

3'm!"i%56

E""%" M!i%

δ M

E""%" R!('$i<%

ε

1,1.1@ +.77 >.>1@

Ix=131.19±2.44 ±0.019

V. CUESTIONARIO

V.1. D!5*"i/' *%& 55 "%i'5 '('/"'5 (' i!"!&*i' !&$"! !2'*$i$ "!*i5i)&= $'( *%m% 5! !m(!'& !& "!('*i)& ' ('5 m!i*i%&!5!2!"im!&$'(!5.





La exactitud depende del método o cuidado con que realices la tarea de

medir. La precisin depende del instrumento que uses! cada instrumento de

medicin est( construido con una determinada precisin seg$n su uso.

V.+. C(!5 5%& ('5 $"!5 *('5!5 g!&!"'(!5 ! !""%"!5 ! m!i*i)&E2(i!

#on los siguientes&

'6 E""%"!5 !( %!"'%" % %" !( m%% ! m!i*i)&: 3uc"as de las

causas del error aleatorio se deben al operador! por ejemplo& falta de

agudeza visual! descuido! cansancio! alteraciones emocionales!

etcétera. )ara reducir este tipo de errores es necesario adiestrar al

operador/6 E""%" %" !( 5% ! i&5$"m!&$%5 &% *'(i/"'%5: instrumentos no

calibrados o cuya fec"a de calibracin est( vencida! así comoinstrumentos sospec"osos de presentar alguna anormalidad en su

funcionamiento no deben utilizarse para realizar mediciones "asta que

no sean calibrados y autorizados para su uso.*6 E""%" %" (' !"H' !?!"*i' '( !!*$'" m!i*i%&!5: La fuerza

ejercida al efectuar mediciones puede provocar deformaciones en la

pieza por medir! el instrumento o ambos.6 E""%" %" i&5$"m!&$% i&'!*'%: ntes de realizar cualquier

medicin es necesario determinar cu(l es el instrumento o equipo de

medicin m(s adecuado para la aplicacin de que se trate.!6 E""%"!5 %" &$%5 ! '%%: %specialmente en los instrumentos de

gran longitud la manera como se apoya el instrumento provoca erroresde lectura

6 E""%" %" i5$%"5i)&: <ran parte de la inexactitud que causa la

distorsin de un instrument puede evitarse manteniendo en mente la

ley de bbe& la m(xima exactitud de medicin es obtenida si el eje de

medicin es el mismo del eje del instrumento.g6 E""%" ! '"'('?!: %ste error ocurre debido a la posicin incorrecta

del operador con respecto a la escala graduada del instrumento de

medicin! la cual est( en un plano diferente .%l error de paralaje es

m(s com$n de lo que se cree. %ste defecto se corrige mirando

perpendicularmente el plano de medicin a partir del punto de lectura.

V.,. U& 'm!"#m!$"% ! > ' 8>M' $i!&! &' !2'*$i$ ! >.8 E&$"! !(imi$!5 !! !5$'" (' *%""i!&$! "!'( *'&% !( m!i%" i&i*' 1,mA

#i 0:3a 1::= :.03a 1=

Entonesla exatitud esde ±1

& P. P. Ingeniería Mecánica, Mecánica Eléctrica y Mecatrónica




#i 183a 1::= > 3a 1=

La corriente estaría entre 18 ± :.18 m

V.7. C%&5i!"'&% (' "!*i5i)& ! ('5 (!*$"'5 !"mi$i'5 !& (%5i&5$"m!&$%5 '&'()gi*%5= "!'(i*! &' *('5ii*'*i)& ! !5$%5i&5$"m!&$%5.

I&5$"m!&$%5 A&'()gi*%5.

V!&$'?'5

?ajo @osto.

%n algunos casos no requieren de energía de alimentacin

Ao requieren gran sofisticacin.

)resentan con facilidad las variaciones cualitativas de los

par(metros para visualizar r(pidamente si el valor aumenta odisminuye.

%s sencillo adaptarlos a diferentes tipos de escalas no lineales.

D!5<!&$'?'5

;ienen poca resolucin! típicamente no proporcionan m(s de 8

cifras.

%l error de paralaje limita la exactitud a B :.0= a plena escala enel mejor de los casos.

Las lecturas se presentan a errores graves cuando el instrumento

tiene varias escalas.

La rapidez de lectura es baja! típicamente 1 lecturaC segundo.

Ao pueden emplearse como parte de un sistema de

procesamiento de datos de tipo digital.

V.8. Si ('5 (!*$"'5 ! "!5i5$!&*i'5 $%m''5 !& (' $'/(' 1= !"' '"'&' !5$'*i)& ! i5$"i/*i)&= !& & ('/%"'$%"i% i&5$"i'( !& &('/%"'$%"i% ! i&<!5$ig'*i)& C( 5!"#' !( <'(%" m5 "%/'/(! ! ('m!i'

%l valor mas probable y el mas cercano al correcto seria el del laboratoriode investigacin porque se toma en cuenta tanto los errores fortuitoscomo los errores permanente de los aparatos de medida! a diferencia deindustrial donde solo es necesario una exactitud media.

P. P. Ingeniería Mecánica, Mecánica Eléctrica y Mecatrónica




V.9. E2(i! !( "%*!imi!&$% '"' 4'(('" !( <'(%" ! (' "!5i5$!&*i' R2*'&% 5! "!'(iH' (' m!i*i)& i&i"!*$'= C)m% 5! *'(*(' 5 !""%"

%s bastante simple en realidad! como anteriormente nos pidieron tomar los datos de voltaje y de la corriente 6 veces! posteriormente se "alla el

promedio 2>p' del voltaje y de la corriente! con esto se procede a "allar elerror medio y el error relativo aplicando las formulas ya mencionadas.

V.. E2(i! *%m% 5! !$!"mi&' !( !""%" ! &' <'"i'/(! 4'(('% %" !(m$%% i"!*$% %" !( m$%% I&i"!*$%.

@omo ya sabemos en mediciones directas como indirectas no se va aobtener el mismo resultado en las 6 mediciones que "agamos.%n el método directo como solo tenemos una magnitud entonces es massimple! se "alla el promedio! error medio! dispersin! inseguridad! error relativo promedio y finalmente el valor real.

diferencia del método indirecto! el error se "alla pero utilizandomagnitudes que estén relacionadas matem(ticamente con la variable quequeremos "allar! se precede idénticamente a el método directo.

VI. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES

+ebemos conocer ciertas formulas y Leyes en las que tengamos que

vaciar los datos de medicin para obtener resultados confiables y por consiguiente! un ptimo trabajo

%s importante conocer de qué forma vamos a usar los instrumentos como

el 3ultímetro! pues si le damos un Uso indebido! podemos daDar dic"oinstrumento u obtener c(lculos inexactos que a la larga puedan daDar el

trabajo que estemos "aciendo. %n el Laboratorio! necesitaremos conocimiento y uso de los instrumentos

que nos servir(n para corregir! rectificar y mantener circuitos eléctricos queconstruiremos m(s adelante.

ntes de iniciar el laboratorio los conceptos de medicin y errores deben

estar claros.

#aber que precisin no es lo mismo que exactitud.

@on este laboratorio identificamos gran parte de los instrumentos de

medida y las "erramientas de laboratorio.

,dentificar los símbolos y las formas correctas de lectura de los

instrumentos.

%n un proceso de medicin siempre "abr( un error! eso es inevitable! el

asunto est( en reducir al m(ximo ese error

VII. BIBLIOGRAFIA

"ttp&CCEEE.monografias.comCtrabajos9:Cinstrumentos*

medicionCinstrumentos*medicion4.s"tml





"ttp&CCjogomez.Eebs.upv.esCmaterialCerrores."tm

"ttp&CCEEE.mitecnologico.comC3ainC;ipos+e%rrores%n3ediciones

# P. P. Ingeniería Mecánica, Mecánica Eléctrica y Mecatrónica

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