Perú, calidad que deja huella
CALIBRACIÓN DE PINZAS
AMPERIMÉTRICAS
HENRY DIAZ
Laboratorio de Electricidad de la Dirección de Metrología del INACAL
19 de Mayo del 2017
CALIBRACIÓN DE PINZAS AMPERIMÉTRICAS
Calibración de Pinzas Amperimétricas
Establecer las acciones que deberán efectuarse pararealizar la calibración de pinzas amperimétricas, tambiéndenominadas tenazas amperimétricas.
Calibración de Pinzas Amperimétricas
- Introducción- Documentos de referencia- Campo de aplicación- Generalidades- Método de calibración- Equipos y materiales- Preparación- Puntos de calibración- Esquema de conexión y mediciones- Toma y tratamiento de datos- Cálculo de incertidumbre- Ejemplo
Contenido
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Sistema Internacional de Unidades (SI)
Calibración de Pinzas Amperimétricas
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Calibración de Pinzas Amperimétricas
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Calibración de Pinzas Amperimétricas
Jerarquía de Patrones – Laboratorio de Electricidad – (AC-DC)
Patrones Internacionales
(CENAM)
Multimetro 8 ½ dígitos
LE 03 035 Fluke 8508A
Imax: 20 A; Vmax: 1000 V; Rmax: 2 G
Multimetro 6 ½ dígitos
LE 03 038 Fluke 8846A
Imax: 10 A; Vmax: 1000 V; Rmax: 1 G
Calibrador Multifunción
LE 03 036 Fluke 5520A
Imax: 20 A; Vmax: 1000 V; Rmax: 1 G
Multimetro 50000 cuentas
LE 03 031 Fluke 189 y LE 03 039 Fluke 289
Imax: 10 A; Vmax: 1000 V; Rmax: 500 M
Multimetros
digitales
analógicos
Pinzas
Amperimetricas /
Multimétricas
Ohmímetros
digitales
analógicos
Generadores
/
Simuladores
Vatímetros
digitales
analógicos
Voltímetros
Amperimetros
digitales
analógicos
Resistencias
Décadas de
Resistencias
Resistencia de 0,001 a 1 M
Década de Resistencias
de 0,01 a 100 k
LE 02 040
U(R) = 0,002 k Caja de Resistencias
1 M a 10 G
LE 02 039
U(R) = 0,003 M
Telurómetros
digitales
analógicos
Megohmetros
digitales
analógicos
Cargas
Resistivas
Inductivas
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Laboratorio de Electricidad (AC/DC)
Nota: Para la calibración de multímetros digitales ver PC-021 “Procedimiento para la calibración de multímetros digitales”. Segunda
Edición - Marzo 2016.
Calibración de Pinzas Amperimétricas
Multímetro 50 000 cuentas
Multímetro 6 ½ dígitos
Multímetro 8 ½ dígitos
Década de resistencia
Bobina de corriente
Caja de resistencia
Calibrador multifunción
Pinzas amperimétricas Multímetros Megohmetros TelurómetrosCalibradores de
procesos
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Documentos de Referencia
- JCGM 200:2012. Traducción autorizada por el BIPM y JCGM. “Vocabulario Internacional de Metrología -
Conceptos básicos y generales, y términos asociados (VIM)”. 3ª edición 2012. Versión 2008 con correcciones
menores. Publicado por INACAL.
- EA–4/02 “Expression of the Uncertainty of Measurement in Calibrations”. European co-operation for
accreditation (EA). December 1999.
- Guía para la expresión de la Incertidumbre en la medición”, Indecopi. Julio 2001.
- Procedimiento EL-007 para la calibración de pinzas amperimétricas. CEM. Edición DIGITAL 1.
- PC-021 “Procedimiento para la calibración de multímetros digitales”. INACAL. Segunda Edición - Marzo 2016.
- Model 5500A/COIL. 50-Turn Current Coil. Technical Data. FLUKE Calibration.
- The design, confirmation and use of a compact Current Coil set for clampmeter calibration. Paul C. A. Roberts.
Quality Assurance Manager, Fluke Precision Measurement Ltd, UK.
- Traceable technique to calibrate clamp meters in AC current form 100 to 1500 A. Flavio Galliana and Pier Paolo
Capra. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, Vol. 61, NO. 9, September 2012.
Calibración de Pinzas Amperimétricas
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Campo de Aplicación
Aplica para la calibración de pinzas amperimétricas digitales, en su función de medición indirecta tanto de corriente
continua como corriente alterna por medio de sus tenazas mediante el uso de un calibrador eléctrico multifunción y
una bobina de corriente de 50 vueltas. Aplicable a la calibración de pinzas amperimétricas con capacidad para medir
magnitudes normalmente en los siguientes rangos:
Utilizando un calibrador: Corriente de 0,1 mA hasta 20 A (en alterna a 60 Hz)
Utilizando un calibrador y bobina de corriente de 50 vueltas: Corriente de 0,2 A hasta 1000 A (en alterna a 60 Hz)
Calibración de Pinzas Amperimétricas
Utilizando un calibrador Utilizando un calibrador y bobina de corriente
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Generalidades
Pinzas del tipo transformador de corriente
Calibración de Pinzas Amperimétricas
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Generalidades
Pinzas de efecto Hall
Calibración de Pinzas Amperimétricas
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Generalidades
Especificaciones técnicas de algunos calibradores multifunción
Time Electronics 9780 Clamp Meter Adaptor
Para mayor detalle ver: https://www.timeelectronics.com/assets/upload/download_centre/documents/9780-datasheet.pdf
Calibración de Pinzas Amperimétricas
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Generalidades
Especificaciones técnicas de algunos calibradores multifunción
Transmille 2/10/50 Turn 30 A (1500A Simulated) Clamp Coil Adapter EA002
Para mayor detalle ver: http://www.transmille.com/file_upload/EA002-Extended-Specifications-V2-0.pdf
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Generalidades
Especificaciones técnicas de algunos calibradores multifunción
Fluke Model 5500A/COIL 50-Turn Current Coil
Para mayor detalle ver: http://us.flukecal.com/literature/product-manuals/5500acoil-instruction-sheet
Calibración de Pinzas Amperimétricas
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Método de calibración
La calibración de las pinzas amperimétricas se realizará por el método indirecto, el cual se basa en generar una
corriente conocida (como máximo 20 A) mediante un calibrador multifunción (que actuará como fuente de corriente).
Con esta corriente se alimenta una bobina de corriente que tiene un número de vueltas conocido (generalmente de
50 vueltas). La pinza a calibrar se coloca alrededor de la bobina que se usa para conseguir un efecto multiplicativo, de
forma que la corriente medida por la pinza debe ser igual a la corriente generada por el calibrador multiplicado por el
número de vueltas de la bobina. Con el calibrador multifunción y la bobina de corriente de 50 vueltas es posible
generar corrientes hasta 1000 A, tanto en corriente continua como en alterna.
Calibración de Pinzas Amperimétricas
Calibrador multifunción
bobina de corriente de 50 vueltas
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Equipos y materiales
Para realizar la calibración se requiere contar con un sistema de medida compuesto por los siguientes equipos:
- Calibrador multifunción
- Bobina de corriente de 50 vueltas
Como materiales y/o equipos auxiliares se requiere:
- Cables de corriente que soporten por lo menos 20 A
- Termohigrometro
Calibración de Pinzas Amperimétricas
bobina de corriente de 50 vueltas
Calibrador multifunción
Termohigrometro
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Equipos y materiales
Para realizar la calibración de pinzas amperimétricas con un alcance mayor a 1000 A es necesario utilizar
amplificadores de transconductancia que suministran una corriente de salida proporcional a la tensión aplicada con el
calibrador a su entrada (actualmente hasta 120 A según la capacidad del equipo). Entonces con el uso de bobinas de
corriente (usualmente de 25 y 50 vueltas) es posible conseguir una corriente de hasta 6000 A.
Calibración de Pinzas Amperimétricas
bobina de corriente de 25 vueltas
bobina de corriente de 50 vueltas
bobina de corriente de 50 vueltas
bobina de corriente de 25 vueltas
Calibrador multifunción
Amplificador de transconductancia
Pinza amperimétrica
También puede ser usado para el
tema de calidad de energía
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Preparación
Antes de iniciar la calibración se comprobará que:
- La pinza amperimétrica está identificada de forma permanente con su marca, modelo y número de serie
correspondiente, o con un código interno del propietario.
- Se cuenta con el manual de la pinza amperimétrica a calibrar, para familiarizarse con su manejo y fijar los errores
máximos permitidos del instrumento según el fabricante.
- El buen estado de la batería, siguiendo las instrucciones del manual de la pinza amperimétrica a calibrar.
- La pinza amperimétrica está en buen estado según lo indicado en su manual. Se comprobará el correcto cierre de
las tenazas (mordazas) de la pinza. Si las tenazas se encuentran rotas no será posible la calibración.
- Se colocará el conductor por el que se hace pasar la corriente perpendicular a la superficie definida por las
tenazas de la pinza y por su centro. Se evitará la presencia de cualquier otro conductor u objeto metálico en la
proximidad de la pinza para evitar distorsiones en el campo magnético (a una distancia libre de 40 cm).
- De ser necesario para las pinzas de corriente continua previo al inicio de la calibración, se procederá a la
desmagnetización del núcleo, para ello después de aplicar una corriente próxima al fondo de escala de la pinza se
retirará la pinza del conductor se abrirá y cerrarán sus tenazas (mordazas) de forma brusca de tres a cinco veces.
- Las pinzas de corriente continua se orientarán siempre de forma que las lecturas sean positivas. Si las pinzas de
corriente continua lo requieren, se realizará el ajuste del cero eléctrico antes de realizar la calibración.
Calibración de Pinzas Amperimétricas
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Puntos de calibración
Para instrumentos que cuentan con varios rangos de medición (por ejemplo de 40 A; 400 A; 1000 A) el valor del 10%
del último rango (de 1000 A) se podrá considerar como el valor del rango anterior (de 400 A) o en todo caso el 50%
del rango. La siguiente consideración se debe tener en cuenta para evitar que se repitan puntos de calibración
pertenecientes a otros rangos especialmente cuando se utilice la función de medición automática del instrumento.
Calibración de Pinzas Amperimétricas
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Esquemas de conexión y mediciones
Colocar la pinza amperimétrica de tal manera que se encuentre centrada en la bobina de corriente o al cable
cortocircuito a la salida del patrón. Para el caso de la bobina de corriente seleccionar la función “LCOMP on”. Luego
seleccionar la corriente deseada. Si la medición se realiza en corriente alterna seleccionar la frecuencia de 60 Hz.
Nota: Las conexiones y desconexiones se realizarán sin presencia de corriente en el calibrador multifunción presionando la tecla
borrado del calibrador (RESET) y comprobando que la señalización que indica que no hay señal en los bornes de corriente del
calibrador está activa (STANDBY).
Calibración de Pinzas Amperimétricas
Calibrador multifunciónCalibrador multifunción
bobina de corrientebobina de corriente
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Toma y tratamiento de datos
Calibración de Pinzas Amperimétricas
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Toma y tratamiento de datos
Calibración de Pinzas Amperimétricas
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Toma y tratamiento de datos
Calibración de Pinzas Amperimétricas
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Cálculo de incertidumbre
Calibración de Pinzas Amperimétricas
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Cálculo de incertidumbre
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Cálculo de incertidumbre
Calibración de Pinzas Amperimétricas
Especificaciones Calibrador
multifunción Fluke 5520A
Especificaciones Bobina de
corriente Fluke5500A/COIL
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Ejemplo
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Gracias
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