PUENTES DE MEDICION

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OSCAR IVAN LOPEZ POVEDA161002212 ELECTRONICA

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CONTENIDO

• PUENTES DE MEDICION INTRODUCCION• PUENTES CC• PUENTE WHEATSTONE• PUENTE DE KELVIN• PUENTE DOBLE KELVIN• PUENTES AC• PUENTE DE MAXWELL• PUENTE DE HAY• PUENTE DE SHERING• PUENTE DE WIEN

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PUENTES DE MEDICION

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PUENTES CC

Básicamente un puente de medición es una configuración circuitalque permite medir resistencias en forma indirecta, a través de undetector de cero. Los puentes de corriente continua tienen elpropósito de medir resistencias, de valores desconocidos, utilizandopatrones que sirven para ajustar a cero (equilibrio del puente).

La configuración puente consiste en tres mallas. Se disponen decuatro resistencias, entre ellas la desconocida, de una fuente decorriente continua y su resistencia interna, y un galvanómetro. Seestudiará la influencia de la sensibilidad del galvanómetro y de lalimitación de la intensidad de corriente en los brazos del puente, asícomo la exactitud del puente con respecto al valor de la incógnita amedir.

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PUENTE DE WHEATSTONE

• El puente Wheatstone es un circuito muy interesante y se utiliza para medir el valor de componentes pasivos como las resistencias de valores desconocidos. El circuito es el siguiente: (puede conectarse a cualquier voltaje en corriente directa, recomendable no más de 12 voltios). El puente de Wheatstone tiene cuatro ramas resistivas, una fuente de f.e.m (una batería) y un detector de cero (el galvanómetro). Para determinar la incógnita, el puente debe estar balanceado y ello se logra haciendo que el galvanómetro mida 0V, de forma que no haya paso de corriente por él.

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• Debido a esto se cumple que:• I1R1=I2R2• Al lograr el equilibrio, la corriente del galvanómetro es

0, entonces:• I1=I3= E/(R1+R3)• I2=I4= E/(R2+RX)• Donde Rx es R4, Y combinando las ecuaciones

anteriores se obtiene:• Resolviendo–> R1/(R1+R3) = R2/(R2+RX)• R1RX=R2R3• RX= R3. R2 /R1• Expresando Rx en términos de las resistencias

restantes:R3 se denomina Rama Patrón y R2 y R1 Ramas de Relación. El puente deWheatstone se emplea en mediciones de precisión de resistencias.

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PUENTE KELVIN

• El puente Kelvin es una modificación del puente Wheatstone y proporciona un incremento en la exactitud de las resistencias de valor por debajo de 1 Ω.

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• Puente de hilo (Thompson)

En la figura se muestra el circuito de puente de hilo, representadopor la resistencia Ry. Ry representa la resistencia del alambre deconexión de R3 a Rx. Sise conecta el galvanómetro en el puntom, Ry se suma a Rx, resultando una indicación por arriba de Rx.Cuando se conecta en el punto n, Ry se suma a la rama de R3, yaque R3 indicará más de lo real. Si el galvanómetro se conecta en elpunto p, de tal forma que la razón de la resistencia de n a p y de ma p iguale la razón delos resistores R1 y R2 Rnp/Rmp= R1/R2La ecuación de equilibrio queda: RX +Rnp =(R1/R2) (R3+Rmp)Sustituyendo las ecuaciones anteriores, se tiene:Operando queda: RX =(R1/R2)R3

• Como conclusión, esta ecuación es la ecuación de equilibrio para elpuente Wheatstone y se ve que el efecto de la resistencia Ry seelimina conectando el galvanómetro en el punto p

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DOBLE KELVIN

El termino puente doble se usa debido a que el circuito contiene un segundo juego de tramas de relación figura. Este segundo conjunto de ramas, marcadas a y b en el diagrama, se conectan al galvanómetro en el punto p con el potencial apropiado entre m y n, lo que elimina el efecto de la resistencia Ry. Una condición establecida inicialmente es que la relación de la resistencia de a y b debe ser la misma que la relación de R1 y R2.

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Puentes de ACDETECTORES DE CERO

audífonos, galvanómetros de AC y osciloscopios.

RANGO DE MEDICIÓN

Depende de la frecuencia del oscilador y el ancho de banda del detector de nulos.

Condición de balance

¿Qué medimos con los Puentes de CA?

Capacitancia, factor de disipación, factor de calidad, inductancia, frecuencia

MODELOS CIRCUITALES

¿Qué medimos con los Puentes de CA?

Capacitancia, factor de disipación, factor de calidad, inductancia, frecuencia

MODELOS CIRCUITALES

Para los elementos ideales Q =∞.

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Compara una inductancia con una capacitor. Estepuente es muy adecuadopara medir inductancia en función de lacapacidad, dado que los capacitores ordinarios estánmucho mas cerca de ser patrones de reactancia sinperdidas, que los inductores. Además laecuación de equilibrio del puente de Maxwell para lacomponente inductiva es independiente delas perdidas asociadas con la inductancia y tambiénde la frecuencia con que se mide.Este puente es conveniente para la medición deinductancias de cualquier magnitud, siempre queel Q de la misma no sea muy elevado a la frecuenciade medición.

Z1 =1/R1+ C1Z2 = R2

Z3 = R3 Z4 = R4 + L4

+ -

1+

-

1

C11

L41

R31

R11

R41

R21

Puente de MaxwellMedición de Inductancias

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Puente de MaxwellMedición de Capacitancias

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Puente de HayMedición de Inductancias, alto Q

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A diferencia del puente Maxwell este dice que la resistencia que está asociada al capacitor, está en serie, este circuito es utilizado para la medición de inductancia con respecto a la capacitancia, frecuencia o resistencia, aquí se compara la inductancia con la capacidad. Se utiliza para ángulos de fase grandes en este caso la resistencia R1 está en serie con su capacitador C1, el valor de R1 debe de ser más bajo que el del capacitor. Este tipo de puente es usado para medición de bobinas o inductores de Q alto.

Puente de HayMedición de Inductancias, alto Q

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Puente de HayMedición de capacitancias,

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PUENTES DE SHERING

• El puente de Schering se utiliza para la medición de capacitores, siendo de suma

• utilidad para la medición de algunas de las propiedades de aislamiento (tgd) , con ángulos de fase muy cercanos a 90°.

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Puente de SheringMedición de capacitancias,

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PUENTE WIEN

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• Las propiedades de selección de frecuencias del puente de Wien son muy adecuadas para la red de realimentación de un oscilador. El oscilador de puente de Wien se utiliza mucho en los instrumentos de laboratorio de frecuencia variable llamados generadores de señales.

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Puente de WienMedición de frecuencia

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Puente de WienOscilador

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