Electrónica

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Mediciones para Ingenieros
MAGNITUDES ELECTRICAS
 
Mapa de ruta
VELOCIDAD
Anemómetro de 
cazoletas
Tubo Pitot
PRESIÓN DENSIDAD
TEMPERATURAFUERZA
ADQUISICIÓN
DE DATOS
MAGNITUDES
ELECTRICAS
Laboratorio 4Laboratorio 5
 
¿Para qué lo necesitamos?
● El anemómetro de cazoletas gira un imán
● Un sensor magnético detecta el cambio del 
campo magnético y genera una señal 
eléctrica
● Cada cambio de polaridad del campo 
magnético genera un pulso.
● La frecuencia de estos
pulsos es proporcional
a la velocidad de giro del
anemómetro
Frecuencia:
12.5 Hz
 
¿Para qué lo necesitamos?
● La velocidad de giro del 
anemómetro indica la 
velocidad del viento
λ idle=
v tip
vwind
→ vwind=
v tip
λ idle
λidle
P
ow
er
0 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35
λ
0
0.02
0.04
0.06
0.08
cp
v tip=2πRm⋅n
vwind=
2πRm
λ idle
⋅n
λidle : Tip speed ratio en equilibrio→calibrar
Rm : Radio medio del anemómetro
n : Frecuencia de giro [1s ]
 
Cuales son magnitudes eléctricas?
● Magnitudes primarias:
– Tensión U (V), Unidad:[V] - Voltios mV, kV
– Corriente I, Unidad: [A] - Ampère mA, µA, kA
● Corriente Contínua = (DC), Corriente Alterna ~ (AC)
– Frecuencia F [Hz]
● Red eléctrica doméstica Chile: 220 V AC, 50 Hz
● EE.UU: 110 V AC, 60 Hz
● Japón: 110 V AC, 50 Hz + 60 Hz (depende de la zona 
geográfica)
– Resistencia R [Ω] - Ohm kΩ, MΩ
● Magnitudes secundarias
– Capacidad C [F] - Farad pF, nF, µF
– Inductividad L [H] - Henry mH
 
La Resistencia Eléctrica
● Resistividad eléctrica es una 
propiedad de cada material
● Aislantes=resistividad alta / 
Conductores=resistividad 
baja
● Resistencia eléctrica 
depende de las 
dimensiones del material
R =
ρ⋅L
A
R : Resistencia eléctrica [Ω ]
ρ : Resistividad del material [Ω⋅cm ]
L : Largo del conductor [cm ]
A : Área de sección [cm2 ]
MATERIAL
Poliestireno 1 x 1018
Silicio 2.3 x 105
Carbono
4 x 10
-3
Aluminio
2.7 x 10
-6
Cobre
1.7 x 10
-6
ρ [Ω⋅cm ]
 
La Ley de Ohm
● La cantidad de corriente 
que pasa por una resistencia 
es directamente 
proporcional al voltaje que 
se aplica
● La proporción entre el 
voltaje y la corriente es el 
valor de la resistencia
 
Resistencias en serie
La resistencia equivalente de un grupo de resistencias en 
serie es:
1 2 3EQ NR R R R R    L
 
Resistencias en paralelo
1 2 3
1 1 1 1 1
EQ NR R R R R
    L
La resistencia equivalente de un grupo de resistencias en 
paralelo es:
 
Aplicación de la resistencia
Divisor de tensión
Resistencia reductora para una lámpara
 
Aplicación de la resistencia
Resistencia reductora para una LED
● El LED funciona solamente a una cierta tensión y requiere de 
una cierra corriente
● Un LED rojo estándar U=1.5V y I=10mA
● Dimensionamiento de la resistencia:
R=U
I
=
U fuente−U LED
ILED
=6V−1.5V
0.01A
=450Ω
450Ω
 
Fuente de poder
● Para la alimentación de los 
circuitos o los sensores con energía 
eléctrica
● Tensiones fijas o variables (0-30V)
● Límite de corriente (0-3 A)
● Dos salidas: (+) y (-) y tierra 
(GND), () 
● Indicador de tensión y corriente
 
Clases de instrumentos de medición
● Instrumentos con indicación 
analógica
● Instrumentos con indicación 
digital
● Instrumentos sin indicación = 
Transductor
● Muchos instrumentos (sensores) 
tienen salida eléctrica
➢ 0 - 5 V
➢ 0 - 10 
➢ 4 - 20 mA
Indicación analógica
Indicación digital
Sin indicación
 
Salidas eléctricas
● Salida de tensión
– Ventaja:
● fácil de medir con sistemas A/D, 
todos los convertidores A/D tienen 
entradas de tensión (0-5V)
– Desventaja: 
● sólo para distancias cortas
● requiere cables apantallados
● es sensible para perturbaciones 
electromagnéticas
● Salida de corriente
– Ventaja:
• señal puede ser transmitida por largas 
distancias
• menos sensible para perturbaciones
• control sobre la conexión (4-20mA)
– Desventaja:
● requiere acondicionamiento de señal 
para sistemas A/D
R
an
go
 
no
rm
al
Rango no permitido
Rango no permitido
100%Sensor
S
al
id
a
Señal
Ruido
Señal 
+ ruido
 
Multímetro Digital (Multi-Tester)
DISPLAY
SELECTOR DE MEDICIÓN
V~, V=, Ohm, mA, A
ENTRADAS
 
Resolución y Exactitud
● Resolución 
– se refiere a la cantidad más pequeña que se puede medir
– Por ejemplo: 1 milivolt
● Exactitud 
– es el error mayor que puede ocurrir
– es una indicación de la proximidad entre la medida y el valor 
verdadero
– normalmente se expresa en un porcentaje de la lectura
– Por ejemplo: Exactitud de 1% significa que para una lectura de 
100V, el valor real puede estar entre 99 y 101 V
● Especificaciones pueden incluir tambien un margen de dígitos que se 
añaden a las especificaciones básicas de exactitud. Indica cuantas 
unidades puede variar el dígito situado más a la derecha en la pantalla.
Por ejemplo: Exactitud de (1%+2) significa entre 98.8 y 101.2 V
 
Como medir las señales
Voltaje se mide en paralelo Corriente se mide en serie
 
Osciloscópio
● El osciloscopio sirve 
para medir señales 
eléctricas dinámicas 
(cambian en el tiempo)
● Permite entender la 
característica temporal 
de una señal
● Para medir frecuencia y 
amplitud de una señal 
dinámica
 
Osciloscópio
1 unidad
1 uni-
dad
 
Resumen
● Tensión y corriente son las magnitudes más importantes en la 
Medición
● Se miden con un Multi-Tester (señales estacionarias) o con un 
Osciloscópio (señales dinámicas)
● Las resistencias eléctricas permiten adaptar la tensión y la 
corriente a la necesidad del circuito.
● Ley de Ohm es una de las reglas fundamentales en la 
Electrónica Industrial
● Transmisión de señales vía Tensión tiene varias desventajas, por 
eso en la industria se prefiere la transmisión vía corriente 
(4 – 20 mA)
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