jueves, 29 de marzo de 2012

RESISTENCIAS VARIABLES

La resistencia variable es un dispositivo que tiene un contacto móvil que se mueve a lo largo de la superficie de una resistencia de valor total constante.
Este contacto móvil se llama cursor o flecha y divide la resistencia en dos resistencias cuyos valores son menores y cuya suma tendrá siempre el valor de la resistencia total.
Las resistencias variables se dividen en dos categorías:
Potenciómetros
Potenciómetro - Electrónica UnicromDescripción interna de un potenciómetro - Electrónica Unicrom
Reóstatos
Reóstato - Electrónica UnicromFuncionamiento de un reóstato - Electrónica Unicrom

Segun su función en el circuito estas resistencias se denominan:
Potenciómetros: se aplican en circuitos donde la variación de resistencia la efectua el usario desde el exterior (controles de audio, video, etc.).
Trimmers, o resistencias ajustables: se diferencian de las anteriores en que su ajuste es definitivo en el circuito donde van aplicadas. Su acceso está limitado al personal técnico (controles de ganancia, polarización, etc.).
Reostatos: son resistencias variables en las que uno de sus terminales extremos está electricamente anulado. Tanto en un potenciómetro como un trimmer, al dejar unos de sus terminales extremos al aire, su comportamiento será el de un reostato, aunque estos están diseñados para soportar grandes corrientes.
Características técnicas

Recorrido mecánico: es el desplazamiento que limitan los puntos de parada del cursor (puntos extremos).

TIPOS DE RESISTENCIAS VARIABLES

Potenciómetros
Estos elementos son resistencias variables, cuyo valor varía al girar un eje o al desplazar un cursor o contacto móvil. Esta acción añade más o menos material a la resistencia, modificando el valor de esta desde cero (0 Ω) hasta un valor máximo, que aparece indicado en el potenciómetro. Cuanto más largo sea el hilo (generalmente de cobre) que forma la resistencia, mayor será el valor de esta.
Las resistencias variables suelen emplearse como reguladores de corriente eléctrica.
Resistencias variables con la luz: LDR
Estas resistencias disminuyen tremendamente su valor cuando aumenta la cantidad de luz que reciben, pasando de miles de ohmios a solamente unas decenas. Pensemos en la ley de Ohm. Si disminuye la resistencia, la intensidad aumenta.
Resistencias variables con la temperatura: NTC y PTC
Estas resistencias cambian su valor según la temperatura a la que se las somete. Las hay de dos tipos:
NTC. Disminuyen su resistencia al aumentar la temperatura. (Coeficiente negativo de temperatura.)
PTC. Aumentan su resistencia al aumentar la temperatura. (Coeficiente positivo de temperatura.)
NTC: Si la temperatura aumenta, la resistencia disminuye. T↑ R↓
PTC: Si la temperatura aumenta, la resistencia aumenta. T↑ R↓



Reóstato, éste va conectado en serie con el circuito y se debe tener cuidadode que su valor (en ohmios) y su la potencia (en Watts (vatios)) que puede aguantar sea el adecuado para soportar la corriente I en amperios (ampere) que va a circular por él.

Estas resistencias pueden variar su valor dentro de unos límites. Para ello se les ha añadido un tercer terminal unido a un contacto movil que puede desplazarse sobre el elemento resistivo proporcionando variaciones en el valor de la resistencia. Este tercer terminal puede tener un desplazamiento angular (giratorio) o longitudinal (deslizante).



Estas son las especificaciones técnicas más importantes que podemos encontrar en las hojas de características que nos suministra el fabricante:
Recorrido eléctrico: es la parte del desplazamiento que proporcionan cambios en el valor de la resistencia. Suele coincidir con el recorrido mecánico.
Resistencia nominal (Rn): valor esperado de resistencia variable entre los límites del recorrido eléctrico.
Resistencia residual de fin de pista (rf): resistencia comprendida entre el límite superior del recorrido eléctrico del cursor y el contacto B (ver figura).
Resistencia residual de principio de pista (rd): valor de resisiencia comprendida entre límite inferior del recorrido eléctrico y el contacto A (ver figura).
Resistencia total (Rt): resistencia entre los terminales fijos A o A' y B, sin tener en cuenta la conexión del cursor e incluyendo la tolerancia. Aunque a efectos practicos se considera igual al valor nominal (Rt=Rn).
Resistencia de contacto (rc): resistencia que presenta el cursor entre su terminal de conexión externo y el punto de contacto interno (suele despreciarse, al igual que rd y rf).
Temperatura nominal de funcionamiento (Tn): es la temperatura ambiente a la cual se define la disipación nominal.
Temperatura máxima de funcionamiento (Tmax): máxima temperatura ambiente en la que puede ser utilizada la resistencia.
Potencia nominal (Pn): máxima potencia que puede disipar el dispositivo en servicio continuo y a la temperatura nominal de funcionamiento.
Tensión máxima de funcionamiento (Vmax): máxima tensión continua ( o alterna eficaz) que se puede aplicar a la resistencia entre los terminales extremos en servicio continuo, a la temperatura nominal de funcionamiento.
Resolución: cantidad mínima de resistencia que se puede obtener entre el cursor y un extremo al desplazar (o girar) el cursor. Suele expresarse en % en tensión, en resistencia, o resolución angular.
Leyes de variación: es la característica que particulariza la variación de la resistencia respecto al desplazamiento del cursor. Las más comunes son la ley de variación lineal, y la logarítmica (positiva y negativa):
Linealidad o conformidad: indica el grado de acercamiento a la ley de variación teórica que caracteriza su comportamiento, y es la máxima variación de resistencia real que se puede producir respecto al valor total (nominal) de la resistencia. 



sábado, 18 de febrero de 2012

VOLTIMETRO


Multímetro

Un Multímetro, también denominado polímetro,1 tester o multitester, es un instrumento eléctrico portátil para medir directamente magnitudes eléctricas activas como corrientes y potenciales(tensiones) o pasivas como resistencias, capacidades y otras. Las medidas pueden realizarse para corriente continua o alterna y en varios márgenes de medida cada una. Los hay analógicos y posteriormente se han introducido los digitales cuya función es la misma (con alguna variante añadida).

Avómetro modelo 8


Esquema 2: amperímetro.
Para que el polímetro trabaje como amperímetro (Esquema 2) es preciso conectar una resistencia  \overline{R_S}  en paralelo con el instrumento de medida (vínculo). El valor de  \overline{R_S}  depende del valor en amperios que se quiera alcanzar cuando la aguja alcance el fondo de escala. En el polímetro aparecerán tantas resistencias  \overline{R_S}  conmutables como valores diferentes de fondos de escala se quieran tener. Por ejemplo, si se desean escalas de 10 miliamperios, 100 miliamperios y 1 amperio y de acuerdo con las características internas el instrumento de medida (vínculo), aparecerán tres resistencias  \overline{R_S}  conmutables.
Si se desean medir corrientes elevadas con el polímetro como amperímetro, se suelen incorporar unas bornas de acceso independientes. Los circuitos internos estarán construidos con cable y componentes adecuados para soportar la corriente correspondiente.
Para hallar  \overline{R_S}  sabemos que se cumple:



I= I_i+\overline{I_s}


Donde I es la intensidad máxima que deseamos medir (fondo de escala), ( \overline{I_i} )es la intensidad que circula por el galvanómetro e  \overline{I_s}  la corriente que pasa por la resistencia shunt ( \overline{R_S} ).
A partir de la relación:



I_s \, \overline{R_s} = \overline{I_i} \, R_i


Que se deduce de la Ley de Ohm llegamos al valor que debe tener la resistencia shunt ( \overline{R_S} ):



\overline{R_s} = \frac{\overline{I_i} \, R_i}{I- \overline{I_i}}


De esta ecuación se obtiene el valor de  \overline{R_S}  que hace que por el galvanómetro pasen  \overline{I_i}  mA cuando en el circuito exterior circulan I mA.

Voltímetro



Esquema 3: Voltímetro.
Para que el polímetro trabaje como voltímetro (Esquema 3) es preciso conectar una resistencia  \overline{R_v}  en serie con el instrumento de medida. El valor de  \overline{R_v}  depende del valor en voltios que se quiera alcanzar cuando la aguja alcance el fondo de escala. En el polímetro aparecerán tantas resistencias  \overline{R_v}  conmutables como valores diferentes de fondos de escala se quieran tener. Por ejemplo, en el caso de requerir 10 voltios, 20 voltios, 50 voltios y 200 voltios, existirán cuatro resistencias diferentes \overline{R_v} .
Para conocer el valor de la resistencia que debemos conectar utilizamos la siguiente expresión:



\overline{R_v} = \frac{V}{\overline{I_i} - R_i}


Que se desprende directamente de esta:



V= \overline{I_i} \,(R_i + \overline{R_v})


Lo que llamamos  \overline{I_i}  es la intensidad que hay que aplicar al polímetro para que la aguja llegue a fondo de escala.


Óhmetro

Esquema 4: óhmetro.
El Óhmetro permite medir resistencias. Una pila interna hace circular una corriente a través de la resistencia a medir, el instrumento y una resistencia adicional de ajuste.
Cuando los terminales de medida se ponen en cortocircuito circula la máxima corriente por el galvanómetro. Es el valor de corriente que se asocia a R = 0. Con la resistencia de ajuste se retoca esa corriente hasta que coincida con el fondo de escala y en la división que indica la corriente máxima se pone el valor de 0 ohmios. Cuando en los terminales se conecta la resistencia que se desea medir, se provoca una caída de tensión y la aguja se desplaza hacia valores inferiores de corriente, esto es, hacia la izquierda. La escala de resistencias crecerá, pues, de derecha a izquierda.
Debido a la relación inversa entre resistencia y corriente (R=V/I), la escala del óhmetro no es lineal, lo cual provocará mayor error de medida conforme nos acerquemos a corrientes pequeñas (grandes valores de la resistencia R a medir).
Montaje
A continuación presentamos el circuito eléctrico que hará las veces de óhmetro (Esquema 4):
Añadiremos una resistencia de protección R^'_p a la resistencia variable  \overline{R_p} .
Como elemento activo se incluye una pila que hace circular la corriente, cuyas magnitudes serán la fuerza electromotriz ε y la resistencia interna  \overline{r_i} .
Lo primero que hay que hacer es cortocircuitar la resistencia a medir R, y ajustar la resistencia variable  \overline{R_p}  para que la aguja llegue al fondo de la escala.
La intensidad que circulará por el circuito en este caso será  \overline{I_i}  y se puede expresar:



E = I_i \, ( R_i + r_i+ R_p+ R'_p)


Si ahora conectamos R(eliminamos el cortocircuito), la nueva intensidad quedará:



E = I \,( R_i + r_i+ R_p+  R'_p + R )


y se verificará que:



I<I_i \,


Si combinamos las dos ecuaciones anteriores, obtenemos:



R=\frac{E}{I}-\frac{E}{I_i}



Funciones comunes

Multímetro o polímetro analógico

Artículo principal: Multímetro analógico
Multímetro analógico.
  1. Las nueve posiciones del mando no sirven para medir intensidad en corriente continua(D.C.), de izquierda a derecha enfrente y atras , los valores máximos que podemos medir son:500km/h, 10mkm/h y 250k/h (6)</math>A=0,000001A (esto esta mal).

Multímetros con funciones avanzadas pp

Multímetro analógico.
Más raramente se encuentran también multímetros que pueden realizar funciones más avanzadas como:
  • Generar y detectar la frecuencia intermedia de un aparato, así como un circuito amplificador con altavoz para ayudar en la sintonía de circuitos de estos aparatos. Permiten el seguimiento de la señal a través de todas las etapas del receptor bajo prueba.
Realizar la función de osciloscopio por encima del millón de muestras por segundo en velocidad de barrido, y muy alta resolución.
  • Sincronizarse con otros instrumentos de medida, incluso con otros multímetros, para hacer medidas de potencia puntual ( Potencia = Voltaje * Intensidad ).
  • Utilización como aparato telefónico, para poder conectarse a una línea telefónica bajo prueba, mientras se efectúan medidas por la misma o por otra adyacente.
  • Comprobación de circuitos de electrónica del automóvil. Grabación de ráfagas de alto o bajo voltaje.
  • Un polímetro analógico genérico o estándar suele tener los siguientes componentes:
    • Conmutador alterna-continua (AC/DC): permite seleccionar una u otra opción dependiendo de la tensión (continua o alterna).
    • Interruptor rotativo: permite seleccionar funciones y escalas. Girando este componente se consigue seleccionar la magnitud (tensión, intensidad, etc.) y el valor de escala.
    • Ranuras de inserción de condensadores: es donde se debe insertar el condensador cuyacapacidad se va a medir.
    • Orificio para la Hfe de los transistores: permite insertar el transistor cuya ganancia se va a medir.
    • Entradas: en ellas se conectan las puntas de medida.
Habitualmente, los polímetros analógicos poseen cuatro bornes (aunque también existen de dos), uno que es el común, otro para medir tensiones y resistencias, otro para medir intensidades y otro para medir intensidades no mayores de 20 amperios. £ Es una palabra compuesta (multi=muchas Metro=medidas Muchas medidas)

Como medir con el multímetro digital

Midiendo tensiones
Para medir una tensión, colocaremos las bornas en las clavijas, y no tendremos mas que colocar ambas puntas entre los puntos de lectura que queramos medir. Si lo que queremos es medir voltaje absoluto, colocaremos la borna negra en cualquier masa (un cable negro de molex o el chasis del ordenador) y la otra borna en el punto a medir. Si lo que queremos es medir diferencias de voltaje entre dos puntos, no tendremos mas que colocar una borna en cada lugar.
Midiendo resistencias
El procedimiento para medir una resistencia es bastante similar al de medir tensiones. Basta con colocar la ruleta en la posición de ohmios y en la escala apropiada al tamaño de la resistencia que vamos a medir. Si no sabemos cuantos ohmios tiene la resistencia a medir, empezaremos con colocar la ruleta en la escala más grande, e iremos reduciendo la escala hasta que encontremos la que más precisión nos da sin salirnos de rango.
Midiendo intensidades
El proceso para medir intensidades es algo más complicado, puesto que en lugar de medirse en paralelo, se mide en serie con el circuito en cuestión. Por esto, para medir intensidades tendremos que abrir el circuito, es decir, desconectar algún cable para intercalar el tester en medio, con el propósito de que la intensidad circule por dentro del tester. Precisamente por esto, hemos comentado antes que un tester con las bornas puestas para medir intensidades tiene resistencia interna casi nula, para no provocar cambios en el circuito que queramos medir.
Para medir una intensidad, abriremos el circuito en cualquiera de sus puntos, y configuraremos el tester adecuadamente (borna roja en clavija de amperios de más capacidad, 10A en el caso del tester del ejemplo, borna negra en clavija común COM).
Una vez tengamos el circuito abierto y el tester bien configurado, procederemos a cerrar el circuito usando para ello el tester, es decir, colocaremos cada borna del tester en cada uno de los dos extremos del circuito abierto que tenemos. Con ello se cerrará el circuito y la intensidad circulará por el interior del Multímetro para ser leída.