Mediciones Con Puentes

METROLOGIA ELECTRICA

PUENTE DE WHEATSTONE

ADRIAN DE JESUS BALAGUERA CUTA
CODIGO 201123609

TUTOR: JAVIER ALVAREZ

UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIA
FACULTAD DE ESTUDIOS A DISTANCIA – FESAD
TECNOLOGIA EN ELECTRICIDAD III SEMESTRE
CREAD DUITAMA
2012
MEDICIONES CON PUENTES
Las medidas de precisión de valores de componentes se han hecho por muchos años utilizandodiferentes tipos de puentes. El más simple tiene el propósito de medir la resistencia y se llama puente Wheatstone. Existen variaciones del puente Wheatstone para medir resistencias muy altas y muy bajas. Hay una alta variedad de puentes de ca para medir inductancia, capacitancia, admintancia, conductancia y cualquier parámetro de impedancia. Los puentes de propósito general no se pueden utilizar encualquier medición. Algunas mediciones especializadas, como la impedancia a altas frecuencias, se puede efectuar con un puente.
El circuito puente forma la parte principal en algunas mediciones y como interfase de transductores. Por ejemplo, hay puentes totalmente automáticos que determinan electrónicamente la condición nula del puente para hacer mediciones de componentes con precisión.Básicamente un puente de medición es una configuración circuital que permite medir resistencias en forma indirecta, a través de un detector de cero. Los puentes de corriente continua tienen el propósito de medir resistencias, de valores desconocidos, utilizando patrones que sirven para ajustar a cero (equilibrio del puente).

Operación básica del Puente de Wheatstone

Figura 1
Figura 1

La figura 1esquematiza el puente de Wheatstone. Consta de un puente con cuatro ramas resistivas, junto con una fuente fem y un detector de cero, generalmente un galvanómetro u otro medidor sensible de corriente. La corriente a través del galvanómetro depende de la diferencia de potencial entre los puntos c y d. Se dice que el puente esta balanceado ó en equilibrio, cuando la diferencia de potencial a travésdel galvanómetro es = voltios, de forma que no hay paso de corriente a través de el. Esta condición se cumple cuando el voltaje del punto c al punto a es igual que el voltaje del punto d al punto a; o bien tomando como referencia la otra terminal de la batería, cuando el voltaje del punto b al punto c es igual al voltaje del punto d al punto b. Por tanto el puente esta en equilibrio cuando I1R1= I2R2.
Si la corriente del galvanómetro es cero, la siguiente condición también se cumple I1=I3= ER1+R3
y I2=I4= ER2+R4.
Al combinar las ecuaciones anteriores y al simplificarlas se obtiene R1R1+R3 = R2R2+R4. de la cual R1R4.= R2R3
Esta ecuación es la expresión conocida para el equilibrio del puente de Wheatstone. Si tres de las resistencias tienen valores conocidos, la cuarta puedeestablecerse a partir de esta ecuación. De aquí si R4 es la resistencia desconocida, y su valor R, puede expresarse en términos de las resistencias restantes como sigue: Rx= R3R2R1
La resistencia R3 se denomina rama patrón del puente, y las resistencias R2 y R1, se les llama ramas de relación.
La medición de la resistencia desconocida Rx es independiente de las características o de la calibracióndel galvanómetro detector de cero, puesto que el detector de cero tiene suficiente sensibilidad para indicar la posición de equilibrio del puente con el grado de precisión requerido.

Errores de medición

El puente de Wheatstone se emplea ampliamente en las mediciones de precisión de resistencias de 1 Ω hasta varios mega ohms. La principal fuente de errores de medición se encuentra en loserrores límites de las tres resistencias conocidas. Otros errores pueden ser:
* Sensibilidad insuficiente en el detector de cero.
* Cambios en las resistencias de las ramas del puente debido a los efectos de calentamiento por la corriente a través de los resistores. El efecto de calentamiento (I2R) por las corrientes en las ramas del puente puede cambiar la resistencia en cuestión. El...