Impedancias

Pontifica Universidad Javeriana
Facultad de Ingeniería
Instrumentos
Deducción de ecuaciones de balance de puentes

Presentado a: Jorge Luís Sánchez
Presentado por: Danilo Andrés Mendivelso
Diego Gerardo Berna
Javier Camilo Mendoza

Introducción:
Existen una gran variedad de instrumentos predestinados para la medición de impedancias. En este trabajo se entenderá elfuncionamiento de algunos de ellos, el fundamento teórico de los mismos y rango de funcionamiento.
Contenido:
1. Descripción y diagramas en bloques de los siguientes medidores de impedancia:
* Medidores de Q (Q-meters)
* Medidores de vector de impedancias
* Comparadores de impedancias.
2. Puente de Wheatstone: circuito básico y deducción de su ecuación de balance.
3. Puente deKelvin y doble Kelvin: ecuación de balance, usos y ventajas.
4. Circuitos esquemáticos, tipo de impedancia que miden y deducción de las ecuaciones de balance de los siguientes puentes AC:
* Puente de Hay
* Maxwell
* Owen
* Schering
* Wien

1. Descripción y diagramas en bloques de los siguientes medidores de impedancia:

Medidores de Q
Es un instrumento de mediciónusado principalmente para encontrar el factor de calidad “Q” de bobinas y condensadores; aunque también tiene otros usos en mediciones de otras propiedades eléctricas.

Se basa en la resonancia de un circuito serie, para entregar esta medida. Si se induce un voltaje en el circuito el voltaje de salida (voltaje en el componente a medir) será igual al factor Q del circuito multiplicado por elvoltaje inducido
Q: Factor de calidad
Ec: Voltaje de salida(c porqué para el ejemplo la salida está sobre el condensador)
E: Voltaje inducido

Diagrama de Bloques

Oscilador(oscillator):
Es la primera etapa del diagrama y es la que se encarga de la alimentación del circuito (voltaje de entrada), está limitado en un ancho de banda específico y es controlado por un pentodo de haz de potenciaoperado como un tríodo.
Divisor de Resistencias(Resistance Divider):
Es una etapa encargada de reducir en un factor predeterminado de 30 el voltaje entregado por oscilador (Divisor de voltaje resistivo)
Nivel VTVM(Level VTM):
Es un bloque predestinado al monitoreo de la señal de entrada entregada por oscilador
Q-VTVM:
Es un bloque rectificador encargado de la lectura proporcional a losvoltajes del factor de calidad Q a partir de la lectura de picos de las señales
Amplificador balanceado DC(DC balanced amplifier):
Es el encargado de amplificar las bajas señales entregadas por el VTVM para su mayor resolución en M1
Los bloques restantes son bloques de rectificación de señal en varias etapas y el diodo de “Bucking” el encargado de reducir el potencial de contacto del nivel VTVM yQ-VTVM
Medidores de Vector de impedancias
Es un medidor de impedancia que trabaja en un rango de frecuencias de entre 400kHz y 110 MHz determina la magnitud de la impedancia por medio de barridos de frecuencia. Y la fase por medio de mediciones de voltajes y de corrientes (inducidos) al estimar el desfase entre ellos puede saber si la impedancia es capacitiva o inductiva.
Puede inducircorriente continua, y arrojar un resultado o inducir voltaje continuo, esto con el fin de aprovechar las ecuaciones diferenciales de los componoentes (bobinas y capacitores).

Generador de señal: selecciona el rango de frecuencias a las que se va a trabajar.

Amplificador de control automático de ganancia: Permite un ajuste más exacto por medio del voltaje de realimentación de la gananciaInterruptor de rango de impedancia: Ajusta el voltaje de salida del oscilador, y la forma en la que se conectara la impedancia a medir.

MODO CORRIENTE CONSTANTE:
Amplificador Rt: Amplificador operacional cuyo voltaje de salida es proporcional a la corriente de entrada, su salida se aplica a un circuito detector y se compara con un voltaje CD de referencia.

Filtros pasa banda: Cambian con el...