mediciones electrica
puente de wheastone
Un puente de Wheatstone se utiliza para medir resistencias desconocidas mediante el equilibrio de los brazos del puente. Estos están constituidos por cuatro resistencias que forman un circuito cerrado, siendo una de ellas la resistencia de bajas medidas.
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La Figura 1.0 siguiente muestra la disposición eléctrica del circuito y la Figura 2.0 corresponde a la imagen real de un puente de Wheatstone típico.
En la Figura 1 vemos que, Rx es la resistencia cuyo valor queremos determinar, R1, R2 y R3 son resistencias de valores conocidos, además la resistencia R2 es ajustable. Si la relación de las dos resistencias del brazo conocido (R1/R2) es igual a la relación de las dos del brazo desconocido (Rx/R3), la corriente entre los dos puntos medios será nulo y por tanto no circulará corriente alguna entre esos dos puntos C y B.
La dirección de la corriente, en caso de desequilibrio, indica si R2 es demasiado alta o demasiado baja. El valor de la F.E.M. (E) del generador es indiferente y no afecta a la medida.
Imagen de un Puente de Wheatstone típico.
Cuando el puente está construido de forma que R3 es igual a R2, Rx es igual a R1 en condición de equilibrio.(corriente nula por el galvanómetro).
Asimismo, en condición de equilibrio siempre se cumple que:
R_x = \frac {R_1 \times R_3} {R_2}
Si los valores de R1, R2 y R3 se conocen con mucha precisión, el valor de Rx puede ser determinado igualmente con precisión. Pequeños cambios en el valor de Rx romperán el equilibrio y serán claramente detectados por la indicación del galvanómetro.
De forma alternativa, si los valores de R1, R2 y R3 son conocidos y R2 no es ajustable, la corriente que fluye a través del galvanómetro puede ser utilizada para calcular el valor de Rx siendo este procedimiento más rápido que el ajustar a cero la corriente a través del medidor.
Variantes
Variantes del puente de Wheatstone se pueden utilizar para la medida de impedancias, capacitancias e inductancias.
La disposición en puente también es ampliamente utilizada en instrumentación electrónica. Para ello, se sustituyen una o más resistencias por sensores, que al variar su resistencia dan lugar a una salida proporcional a la variación. A la salida del puente (en la Figura 1, donde está el galvanómetro) suele colocarse un amplificador.
mediciones de resistencia de alto voltage
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METODOLOGIA
El primer método, consiste en medir de diferentes maneras la corriente, I, y el voltaje, V, a través de una resistencia, R, tomando en cuenta el efecto sobre el valor medido, que tiene la presencia del instrumento en el circuito.
La segunda parte consiste en utilizar una modificación del puente de Wheastone para determinar el valor de una resistencia incógnita Rx.
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FUNDAMENTOS TEÓRICOS
De los métodos para la determinación de resistencias, el más simple se deduce de la aplicación de la Ley de Ohm. Si aplicamos una ddp conocida entre los extremos de una resistencia, cuyo valor deseamos determinar, y medimos la corrientes que circula por la misma, el valor de la resistencia, R, del elemento se puede calcular aplicando:
(1)
La resistencia es una característica del material conductor y depende solo de sus dimensiones, del tipo de material del cuál está hecho y de su temperatura. La resistencia no depende ni de V ni de I.
De esta forma, una técnica simple de medir el valor de una resistencia es midiendo V e I con un voltímetro y un amperímetro.
Mediante este método, existen dos configuraciones posibles para la determinación del valor de una resistencia incógnita; la conexión corta y la conexión larga.
Debido a la resistencia interna propia de los instrumentos de medición empleados, en ambos casos se cometen errores sistemáticos que pueden corregirse fácilmente mediante la aplicación la Ley de Ohmema
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puente de impedancia
Impedancia
La impedancia de entrada de una red eléctrica es la impedancia equivalente "vista" por una fuente de energía conectada a tal red. Si la fuente entrega un valor conocido de voltaje o de corriente, tal impedacia puede ser calculada usando la ley de Ohm. La impedancia de entrada es el circuito equivalente Thévenin de una red eléctrica, modelada por una combinación de RL (resistencia-inductancia) o de RC (resistencia-conductancia), con valores equivalentes que resultarían en la misma respuesta que la de la red. También es llamada Z11 en términos de parámetros-Z. A groso modo, la definición exacta depende del campo de estudio particular.
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Sistemas de audio[editar]
Generalmente en sistemas de audio y sistemas de alta fidelidad, los amplificadores tienen una impedancia de entrada de bastantes órdenes de magnitud más altos que la impedancia de salida de la fuente conectada a esa entrada. Este concepto también es llamado puente de impedancia. En este caso,
Zcarga >> Zfuente
La impedancia de entrada de la fase de puente (carga) es mucho más grande que la fase de manejo (fuente).
En general, esta configuración será más resistente al ruido (particularmente zumbido). Además, los efectos de carga de la fase del amplificador de manejo son reducidos. En ciertos circuitos una fase de seguimiento de tensión es usada para hacer coincidir la impedancia de carga y de fuente, lo cual resulta en la máxima transferencia de energía.
Sistemas de video y sistemas de alta frecuencia (RF)
En sistemas de RF, la impedancia de entrada de las entradas, la impedancia característica de la línea de transmisión, y la impedancia de carga tienen que ser iguales (o coincidentes) para reducir reflexiones de señal. Las reflexiones de señal pueden resultar en distorsión y daño potencial de la circuitería de manejo. Esto es conocido como una conexión emparejada, y el proceso de corrección del desajuste de una impedancia es llamado adaptación de impedancias. Los valores típicos son 50 Ω y 75 Ω. En los circuitos de video análogo estas reflexiones pueden causar ghosting, donde el eco de la tardanza del tiempo en el principio de la imagen aparece como una imagen débil y desplazada (típicamente al derecho de la imagen principal). En los sistemas de alta velocidad digital, como video HD, las reflexiones resultan en interferencia y potencial corrupción de señal.
Zcarga = Zlínea = Zfuente
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