Problemas

A4312 - MEDICIONES II
PROBLEMAS DE CLASES - 2005

Problema: Contador Universal Reversible
Dado el siguiente circuito de un CAD basado en un CVF y el principio de CU reversible:
4 D 3 Clk Contador N 2 Q Contador M

Kf Ve

CVF

UA

Q

D

Q Clk

Dec. Divisoras 1

Oscilad. Fr

Se pide: a) Graficar las formas de onda en los puntos marcados que permiten la comprensión delfuncionamiento. b) Obtener detalladamente la ecuación de escala del instrumento. c) Deducir detalladamente la expresión para la resolución del circuito (∆Ve).

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Problema: Medición de Factor de Potencia y Potencia Activa
El esquema de la figura corresponde a un medidor de factor de potencia en líneas monofásicas, debiendo cumplir con lassiguientes condiciones: Indicación de factor de potencia ind/cap Resolución = 1% Salida directa a display Rapidez de conversión = 5 pal/seg

Imax = 5A

VL = 220V

TI (KTI) TV (KTV) 10Vef (Nom) Kd = 1 Sistema Detección Sincrónica A/D Rampa Escalonada

VI 10 Vef (Max)

Sobre el mismo se pide:
a) Diseñar el sistema de detección sincrónica acorde a las características del medidor. Utilizar unCAD de rampa escalonada de modo de independizar la lectura de posibles variaciones de en la tensión de línea. Realizar además su diagrama en bloques y temporal de funcionamiento asociado y calcular sus principales parámetros. b) Modificar el esquema de medición anterior con el objeto de medir la potencia activa entregada a la carga en un rango de 1 kW, con una resolución de 0,1% y rapidez deconversión especificada. Utilizar en este caso un CAD de rampa simple. Realizar su diagrama en bloques y temporal de funcionamiento asociado, calculando sus principales parámetros. c) Desarrollar las ecuaciones correspondientes al diagrama del medidor de energía que se muestra, el cual utiliza una combinación de bloques de CVF, CFV y CU. Detallar el circuito en sus partes fundamentales que permitan sucomprensión y explicar el modo de operación del CU. Aclaración: El sentido de transferencia de energía permanece invariable. KF
Sistema Detección Sincrónica

KTV VL KTi IL

KF' f0
CFV

V0

CVF

V1

CVF

f1

CU

VR,T0 KTi IL Problemas de Clases

VR',T0' Página 2 de 9

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Problema: Medición de Factor de Potencia y Potencia Activa con DS sin Filtros yRampa Simple
El esquema de la figura corresponde a un medidor de factor de potencia en líneas monofásicas, debiendo cumplir con las siguientes condiciones: Indicación de factor de potencia ind/cap Resolución = 1% Rechazo ruido de linea Salida directa a display Rapidez de conversión = 5 pal/seg

Sobre el mismo se pide: a) Diseñar el sistema de detección sincrónica acorde a las características delmedidor. Utilizar un CAD de rampa simple de modo de independizar la lectura de posibles variaciones en la tensión de línea. Realizar además su diagrama en bloques y temporal de funcionamiento asociado y calcular sus principales parámetros. b) Modificar el esquema de medición anterior, intercambiando las entradas del DS1, con el objeto de medir la potencia activa entregada a la carga en un rango de1 kW, con una resolución de 0,1% y rapidez de conversión 4p/seg. Utilizar en este caso un CAD de Doble Rampa. Realizar su diagrama en bloques y temporal de funcionamiento asociado, calculando sus principales parámetros.

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PROBLEMA: Medición de fase utilizando técnicas de detección sincrónica y conversión A/D
Se desea implementar unmedidor de fase utilizando técnicas de detección sincrónica y conversión A/D, cuya función transferencia se muestra en la figura adjunta. Dicho instrumento debe ser insensible a las variaciones de amplitud y frecuencia en las señales de entrada, supuesta iguales para ambas. Se pide: a) Diseñar el circuito analógico de procesamiento cuya función transferencia se indica:

Vφ VM VM/2

-π

π...