Manual de Prácticas. Práctica número 1 Caracterización de un Voltímetro analógico

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1 Práctica número 1 Caracterización de un oltímetro analógico Tema Correspondiente: Conceptos básicos de metrología Nombre del Profesor: Nombre completo del alumno Firma N de brigada: Fecha de elaboración: Grupo: Elaborado por: Revisado por: Autorizado por: igente desde: Elizabeth Aguirre Maldonado Rigel Gámez Leal Gabriel Jaramillo Morales M del Carmen Maldonado Susano Dr. Gerardo René Espinosa Pérez 10 de agosto 2015

2 1. Seguridad en la ejecución Peligro o Fuente de energía 1 Foco incandescente. Riesgo asociado Quemadura por tocar la ampolla del mismo al estar encendido y/o recién apagado igualmente al acercarle la cara. 2. Objetivos de aprendizaje a) Determinar el rango, la resolución y la legibilidad del voltímetro (características estáticas). b) Calcular la precisión y la exactitud del voltímetro para cada valor patrón en el rango de experimentación. c) Obtener la curva de calibración y su ecuación para el voltímetro bajo estudio. d) Determinar la sensibilidad y el error de calibración del voltímetro. e) Determinar la incertidumbre para las mediciones de cada valor patrón utilizado. 3. Material y Equipo 1 Fuente de poder de 0 hasta 30 con 5 [A] máximo, con voltímetro digital jjjjjjjjjjjj integrado 1 oltímetro analógico de 0 a 50 1 Foco incandescente de 60 [W] 1 Base para foco con cables de conexión 2 Cables de conexión cortos Aguirre Maldonado E., Gámez Leal R., Jaramillo Morales G. A Página 2

3 4. Desarrollo de las actividades Actividad 1 Analizar el voltímetro por caracterizar, registrar marca y modelo, e identificar sus características estáticas: rango, resolución y legibilidad, en su caso, aclarar estos conceptos. erificar la calibración del voltímetro y, de ser necesario, hacer el ajuste mecánico con el tornillo colocado al centro de la parte inferior de la carátula. Actividad 2 Armar el circuito mostrado en el diagrama, sin poner en funcionamiento la fuente de poder y verificar que las perillas de corriente y voltaje estén totalmente giradas en sentido contrario al movimiento de las manecillas del reloj ( ). Actividad 3 Encender la fuente y con giros pequeños de las dos perillas graduar los valores de la diferencia de potencial (voltaje), aplicada al foco, en el circuito; tomar el valor del voltímetro digital como valor patrón y registrar la lectura del voltímetro analógico. Aguirre Maldonado E., Gámez Leal R., Jaramillo Morales G. A Página 3

4 Actividad 4 Llenar la tabla de mediciones en forma creciente y luego decreciente (zig-zag) hasta completar las cinco columnas. P % EE % E % EP %P Actividad 5 Completar la tabla con los cálculos necesarios empleando las expresiones matemáticas proporcionadas. 5. Anexo Expresiones matemáticas necesarias % EE P L 100 y % E = % EE ; P % EP L L a 100 y % P = % EP Aguirre Maldonado E., Gámez Leal R., Jaramillo Morales G. A Página 4

5 Desviación estándar de una muestra de n mediciones de una misma cantidad física: S n L j j1 n 1 2 1/2 y S Sm ; u = [S m ] u = [S ] u n Modelos gráficos %EE %EP P P L b m P L m P + b Aguirre Maldonado E., Gámez Leal R., Jaramillo Morales G. A Página 5

6 6. Cuestionario 1. Cuáles son las características estáticas del voltímetro? 2. Para qué valor de P el voltímetro presenta menor error de exactitud? 3. Para qué valor de P el voltímetro presenta menor error de precisión? 4. Obtenga la ecuación de la curva de calibración indicando las unidades de cada término en el SI. Aguirre Maldonado E., Gámez Leal R., Jaramillo Morales G. A Página 6

7 5. Cuál es la sensibilidad del voltímetro y su error de calibración, cada uno con sus unidades correspondientes en el SI? 7. Conclusiones 8. Bibliografía Aguirre Maldonado E., Gámez Leal R., Jaramillo Morales G. A Página 7