Práctica Ejercicio Situado 5

Los elementos y equipos de medición que se van a utilizar son:

• Fuente dual DC EXTECH 382270
• Fuente trifásica 208/120 Vrms (Para conexión de 120 Vrms)
• Pinza amperimétrica FLUKE i310s AC/DC
• Osciloscopio RIGOL DS1102E
• Selector de dos posiciones
• Cargas inductivas y resistivas del Módulo de Cargas DL 1017
• Accesorios (Conectores banana-banana, banana-caimán, caja de herramientas)

 

• Montaje del circuito

En la Figura 5.12.7, se observa el montaje con la conexión del circuito objeto de estudio para su solución.

Figura 5.12.7 Montaje del circuito objeto de estudio sin equipos de medición

Se continua, desconectando la Fuente dual DC EXTECH 382270 del montaje anterior temporalmente mientras se ajusta a a su tensión nominal en el CH1 tal y como lo muestra la siguiente figura.

Figura 5.12.8 Ajuste a tensión nominal del canal 1 de la la Fuente dual DC EXTECH 382270

• Montaje de los equipos de medida

Figura 5.12.9 Montaje del circuito objeto de estudio con equipos de medición

Como la menor corriente que se espera medir es de 105.177 mArms, se le dan 10 vueltas al conductor alrededor de la pinza con el fin de medir más de un amperio; que es la corriente mínima de medición de la pinza amperimétrica FLUKE i310s.

Figura 5.12.10 Numero de vueltas del conductor alrededor de la pinza FLUKE i310s para obtener más de 1 amperio de medición

• Procedimiento

Manualmente se procede a energizar el circuito, encendiendo la Fuente dual DC EXTECH 382270, donde la bobina procederá a cargarse; y un tiempo después accionar el selector para desconectar el modelo de carga inductiva y conectarse a la fuente monofásica, y otro delta de tiempo después se cambia el selector a la posición original, donde se verá la misma etapa de carga del inductor del inicio con diferente condición inicial.

• Obtención de la medición

Figura 5.12.11 Señal de corriente transitoria del modelo real de la bobina vistas en el osciloscopio RIGOL DS 1102E.

Para obtener esta señal, se atenúa la sonda y el osciloscopio x10, ajustando la escala de tiempo a por división, la escala de tensión para el CH1 (señal de corriente del modelo) a por división. Además, se ajusta el Trigger con la configuración de flanco de subida y bajada, fuente CH1, barrido único y ajustando el nivel con la perilla hasta la tensión esperada. Una vez hecho esto el osciloscopio mostrará en la parte superior izquierda un aviso intermitente de WAIT, que significa que está listo para capturar la señal del CH1.

Medición corriente un instante después de cada conmutación

Después de que el osciloscopio capturara automáticamente la gráfica de la respuesta en pantalla, se procede con la ayuda del menú , ubicar el cursor donde se requiera y luego para deshabilitar el primer cursor y desplazar el segundo hasta la tensión donde se estabiliza la señal antes de la conmutación. Las siguientes tres figuras muestran lo obtenido con el procedimiento.

Figura 5.12.12 Medición de la corriente del modelo real de la bobina un instante antes de la primera conmutación.

Según como indica la figura anterior, la diferencia de tensión entre el cursor A y B, mostrado como , es la tensión que entrega la pinza amperimetrica al osciloscopio por medio de la sonda. Para obtener el valor de corriente con la medición hecha en la figura anterior, se debe tener en cuenta que se le dieron 10 vueltas al conductor entre la pinza (figura donde están las vueltas de la pinza), y la relación de transformación de la corriente medida con este instrumento y la tensión de salida vista en el osciloscopio es de en el rango de .

Utilizando la relación de transformación de del elemento de medición de corriente se procederá a calcular la corriente medida

Esta medida se realizó con una exactitud de 1+50 mA en el rango de

Dividiendo esta corriente en el número de vueltas que se le dio al conductor alrededor de la pinza se obtiene:

Evaluando el error relativo de la medición de corriente se tiene que:

Figura 5.12.13 Medición de la corriente del modelo real de la bobina en el intervalo

Según como indica la figura anterior, la diferencia de tensión entre el cursor A y B, mostrado como , es la tensión que entrega la pinza amperimetrica al osciloscopio por medio de la sonda.

Para obtener el valor de corriente con la medición hecha en la figura anterior, se debe tener en cuenta que se le dieron 10 vueltas al conductor entre la pinza (figura donde están las vueltas de la pinza), y la relación de transformación de la corriente medida con este instrumento y la tensión de salida vista en el osciloscopio es de en el rango de .

Utilizando la relación de transformación de del elemento de medición de corriente se procederá a calcular la corriente medida

Esta medida se realizó con una exactitud de 1+50 mA en el rango de

Dividiendo esta corriente en el número de vueltas que se le dio al conductor alrededor de la pinza se obtiene:

Evaluando el error relativo de la medición de corriente se tiene que:

Análisis de resultados

Resumiendo, todas las mediciones realizadas con su error relativo respectivo se pueden observar en la Tabla 5.12.7

Tabla 5.12.7 Recopilación de errores obtenidos para cada medida.

• Los errores mayores al 1 no son aceptables dentro de los parámetros de medición, atribuyendo este fenómeno, al cambio constante de los valores del módulo de cargas DL 1017 por factores de temperatura que contribuyen al desgaste del material de su construcción. Además, se debe a que el error acumulado de las medidas (del osciloscopio Rigol DS 1102E y la pinza FLUKE i310s) contribuyen a obtener un error mayor de la medida final.

• La forma de la señal sinusoidal transitoria de la corriente no tuvo un buen resultado en la práctica, atribuido, a la baja escala registrada en el osciloscopio donde se hacen más notables los cambios.

 

Ejercicio Situado 5: Respuesta de un circuito de primer orden RL, frente a dos fuentes con señales diferentes.	Ejercicios situados