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Practica nº 11:voltímetro análogo
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VOLTIMETRO ANALOGICO |
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Muchos de nosotros hemos visto un multímetro analógico, lo hemos utilizado para tomar un valor ya sea de voltaje, corriente o resistencia, pero ¿qué provoca que la afuja se deflexione?. ¿Cómo es posible que podamos cambiar la escala de medición y se siga empleando la misma carátula? En estaoportunidad construiremos un voltímetro analógico multi-rango, basándonos en una carátula analógica. |
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DESARROLLO |
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La utilidad de un voltímetro analógico es muy amplia, aunque en la actualidad predominan los instrumentos de medición digitales y a este respecto, en una entrega siguiente veremos las ventajas y desventajas de los instrumentos digitales sobre los analógicos.Para diseñar unvoltímetro analógico lo primero que debe conseguirse es un galvanómetro, ya que éste es el medio por el que se representarán los valores de voltaje que se están midiendo.El galvanómetro, es un dispositivo formado a partir de un inductor, el cual genera un campo magnético cuando una cierta magnitud de corriente circula a través de él. El inductor o bobina se encuentra instalado dentro de un imán fijo yal combinarse los campos magnéticos de ambos, es cuando se produce el movimiento de una carcasa metálica, que a su vez lleva sobre sí la aguja indicadora que de acuerdo a su movimiento, es el valor de voltaje al que estará apuntando. La combinación de los campos magnéticos tiene que vencer la fuerza de un resorte. El resorte es el encargado de reposicionar a la aguja a su punto de inicio o tambiénllamado de referencia. El resorte actúa cuando ninguna corriente circula por la bobina del galvanómetro, sucediendo esto último cuando el voltaje que se mide es igual a 0V.En la actualidad se pueden conseguir galvanómetros no tan caros, e inclusive nuevos, de los cuales no importa la graduación que tenga su o sus escalas de medición, y tampoco importa el hecho de que sólo posea una escala fija.Enla figura 3 se observa que una vez que se destapa la carátula, existe un resistor limitador de corriente (en la mayoría de las carátulas de una sola escala), el cual se tiene que quitar para que se puedan diseñar las escalas de los rangos de nuestro voltímetro. En la figura 4 se observa al galvanómetro ya sin la carátula, el cual una vez que le fue retirado el resistor limitador, se le tienen quesoldar un par de cables para conectar los extremos de la bobina del galvanómetro con el circuito que diseñaremos, procurando identificar en todo momento cuál Terminal se conectará al potencial positivo y cuál al negativo, y por último se vuelve a colocar al galvanómetro dentro de su cobertura de plástico para que se proteja y podamos diseñar el circuito del voltímetro multi-rango.Lo primero quese debe conocer son los parámetros eléctricos del galvanómetro, es decir tanto el valor de la corriente máxima que soporta (Im), como el de la resistencia de la bobina (rm).Existen 2 maneras de conocer estos parámetros: la primera de ellas es utilizar un óhmetro y de forma inmediata conocer el valor resistivo de la bobina del galvanómetro y por ley de ohm calcular el valor de la corriente máximaque soporta, en función a un voltaje que se le aplique a las terminales de la bobina. Pero este método pone en riesgo la integridad del galvanómetro, por lo que no se sugiere a menos que se le aplique un voltaje pequeño.La segunda forma es mediante un circuito de prueba, el cual se ilustra en la figura 5.En este circuito de prueba, entre las terminales CN1 y CN2, se coloca tanto una fuente devoltaje fija a 10 VCD, como un resistor variable RL con un rango de 0W a 50KW (cuya misión es limitar la corriente que circulara por el galvanómetro), se debe colocar primeramente el valor máximo de RL, esto es 50KW para proteger la bobina del galvanómetro. La resistencia de la bobina del galvanómetro está representada en el diagrama de la figura 4 mediante el resistor rm, cuyo valor desconocemos y...