PROGRAMA ANALÍTICO. Ing. Germán Zamanillo Profesor Asociado

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1 PROGRAMA ANALÍTICO DEPARTAMENTO: ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA CARRERA: INGENIERÍA ELECTRICISTA ASIGNATURA: MEDICIONES ELÉCTRICAS CÓDIGO: 0425 AÑO ACADÉMICO: 2013 PLAN DE ESTUDIO: 2004 UBICACIÓN EN EL PLAN DE ESTUDIO: 1ER. CUATRIMESTRE DE 3ER. AÑO DOCENTE A CARGO: Ing. Germán Zamanillo Profesor Asociado EQUIPO DOCENTE: Ing. Germán Zamanillo Profesor Asociado Ing. Sebastián M. Nesci Ayudante de Primera Ing. Leonardo D. Sanchez - Ayudante de Primera Ing. Martin Mittino Ayudante de Primera RÉGIMEN DE ASIGNATURAS: Aprobada Regular ASIGNACIÓN DE HORAS: Semanales: 6 Totales 90 Teóricas: 30 Prácticas Resolución de problemas: 10 Laboratorio: 50 Proyecto: - Trabajo de campo: - CARÁCTER DE LA ASIGNATURA: Obligatoria OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA: El objetivo de la asignatura se puede definir en términos de formar al alumno en relación a las técnicas medición y aplicación de métodos de selección de magnitudes eléctricas y no eléctricas e interpretación de las mismas. Analizar y desarrollar la destreza necesaria para el uso del instrumental, brindando así una formación acorde a la problemáticas que deberá afrontar el futuro profesional. Introducir al mismo en el concepto de incertidumbre, sus causas y los procedimientos Programa Analítico Página 1 de 7

2 internacionalmente reconocidos para evaluar y expresar el resultado de una medición. Además dar las herramientas básicas para estudiar y caracterizar el conjunto de elementos que constituyen un sistema de gestión de calidad, y su relación con el equipamiento de medida, analizando y aplicando la normativa existente. Teniendo en cuenta la función que deberá desempeñar el alumno durante su permanencia en la carrera y como Ingeniero Electricista en la actividad profesional, es necesario lograr: Que comprenda la importancia de la selección de los distintos métodos y circuitos de medición y aplique la solución de casos reales y concretos. Que conozca las distintas técnicas de medición, con las características, ventajas e inconvenientes de cada una de ellas. Que desarrolle la destreza necesaria para el uso del instrumental. Que desarrolle los conocimientos y la destreza sobre el manejo e interpretación de normas. Que conozca la metodología sobre el cálculo de incertidumbre global de medición. Que posea los conocimientos sobre nuevas tecnologías en equipamientos. CONTENIDOS: Unidad 1 Medición y error 1- Definiciones. 2- Introducción a las Medidas, Errores e Incertidumbres. 3- Determinación de Incertidumbres, Tratamiento de Datos, Error Experimental, Relación Entre Exactitud, Precisión y Redondeo. 4- Medidas Directas. Medidas Indirectas. 5- Tipos de error, Magnitud de los errores, Errores Accidentales O Humanos, Sistemáticos, Estadísticos. 6- Propagación de errores. 7- Curvas de Calibración. Trazado de Curvas. 8- Calculo de la Incertidumbre de Medición. 9- Tolerancias e incertidumbre, Incertidumbre y división de escala. 10- Evaluación de las incertidumbre tipo A, Evaluación de las incertidumbre tipo B. 11- Incertidumbre global de la medida. 12- Procedimiento paso a paso para el cálculo de la incertidumbre, Aplicación del cálculo de incertidumbres a diferentes equipos de medida. 13- Trazabilidad. Unidad 2 Sistema Internacional de Unidades 1- Unidades de base. 2- Unidades suplementarias. 3- Unidades derivadas. 4- Definiciones. 5- Unidades derivadas con nombres especiales de electricidad y magnetismo. Unidad 3 Patrones de Medición 1- Clasificación de los patrones Patrones para masa, longitud y volumen. 3- Patrones para tiempo y frecuencia. 4- Patrones eléctricos. 5- Patrones de temperatura e intensidad luminosa 5- Patrones IEEE. Unidad 4 Instrumentos Electromecánicos 1- Galvanómetro de suspensión. 2- Comportamiento dinámico. 3- Descripción 4- Amperímetros de corriente continua. 5- Voltímetros de corriente continua. 6- Ohmetros serie y derivación. 6- Multímetro. 7- Instrumentos indicadores de corriente alterna. Instrumentos electrodinámicos e instrumentos con rectificador. 8- Termo instrumentos. Unidad 5 Instrumentos Digitales 1 Conceptos básicos. 2- Convertidores analógicos a digitales: Rampa de escalera, aproximaciones sucesivas, Doble rampa, Voltaje a frecuencia. 3- Interpretación de las especificaciones de exactitud de los equipos digitales. 4- Voltímetros digitales: Particularidades y especificaciones adicionales de los voltímetros digitales, Voltímetro de respuesta RMS verdadera. Programa Analítico Página 2 de 7

3 Unidad 6 Medición de resistencias 1 - Puente de Wheastone. Sensibilidad. Error. Campo de medida 2- Puente de Kelvin.3- Instalaciones de puesta a tierra, Resistividad del terreno, Medida de la resistividad del terreno, Método Wenner, Método simétrico, Consideraciones sobre las medidas de la resistividad, Interpretación de resultados, Métodos de medida de Resistencia de puesta a tierra. 4- Determinación de averías en líneas y cables subterráneos. Localización de fallas en cables subterráneos, Introducción, Determinaciones Previas, Clases de defectos, Mediciones Clásicas, Mediciones Modernas, Medición por onda estacionaria por el procedimiento de alta frecuencia, Medición por reflexión de impulso, Determinación de fallas en líneas por el método reflectométrico. Ecuación diferencial de una línea uniforme. Línea sin reflexiones. Ondas viajeras en una línea sin pérdidas. Reflectómetros 5 -Medición de resistencia de Aislación: Definiciones, Relación de Absorción Dieléctrica, Índice de Polarización, condiciones generales sobre la medición, Saltos de Tensión, ensayo de tensión y corriente incrementales, Métodos de ensayo, Valores mínimos recomendados de la resistencia de aislación y del índice de polarización, Mediciones con electrodo de guarda, etc. Unidad 7 Medición de impedancias 1- Propiedades de los condensadores. 2-. Propiedades de las inductancias. 3- Puentes de impedancias para baja frecuencia. Equilibrio. Sensibilidad. 4- Medición de inductancias. Puente de Maxwell. Puente de Hay. 5- Medición de capacidades. Puente de Wien. Puente de Schering. 6- Medición de inductancias mutuas. Puente de Maxwell-Wien. 8- Tierra de Wagner. 9- Medidor de factor de calidad o Q-metro. Determinación de las propiedades de inductores y capacitores. Unidad 8 Transformadores de medida 1- Definición y funciones. 2- Transformadores de medición de intensidad. Error de relación. Error angular. Factor de sobrecarga. 3 - Transformadores de medición de intensidad para laboratorios. 4- Intensidad de límite térmica. Intensidad de límite dinámica. 5- Puesta de tierra de transformadores de intensidad. 6- Transformadores de medición de tensión. Error de relación. Error angular. Potencia límite. 7- Transformadores de medición de tensión para laboratorios. 8- Puesta de tierra de transformadores de medición de tensión. Unidad 9 Medición de potencia y factor de potencia 1- Medición de potencia en corriente continua. 2- Medición de potencia en corriente alterna. 3- Medición de potencia en sistemas monofásicos. 4- Watímetro electrodinámico. Conexión. Determinación de la constante de escala. Ampliación de escala. 5- Tipos de conexiones. Medición directa. Medición semidirecta. Medición indirecta. 6- Watímetro para bajo factor de potencia. 7- Errores de los watímetros.8- Medición de la potencia reactiva. Medición indirecta. Medición directa. 9- Medición de potencia en sistemas trifásicos. Método de los tres watímetros. Neutro artificial. 10- Método Aron de dos watímetros. 11- Medición de potencia reactiva en sistemas trifásicos. 12- Medición del factor de potencia. Unidad 10 Medición de energía 1- Teoría de los medidores. Relación entre energía y revoluciones en el tiempo. Influencia de la variación de los parámetros. 2- Tipos de medidores de energía. 3-Verificación y contraste de medidores de E. E. método del rotor, del numerador, método sincrónico, individual, verificación en masa. Unidad 11 s 1-Introducción. 2- Diagrama de bloques. 3- Tubo de rayos catódicos. 4- Sistema de deflexión vertical. 5 - Sistema de deflexión horizontal. 6- Transductores y puntas de prueba. 7- Técnicas de medida. 8- s especiales. Programa Analítico Página 3 de 7

4 Unidad 12 Transductores 1- Clasificación. 2- Selección de un transductor. 3- Galgas extensiométricas. 4- Transductores de desplazamiento. 5-Transductores de temperatura. 5- Transductores fotosensibles, etc. Unidad 13 Análisis armónico y analizadores de Espectro. 1-Introducción. 2- Los armónicos, rango del armónico, espectro, etc. 3-Conceptos básicos de distorsión armónica en líneas eléctricas, perturbaciones producidas por las corrientes y tensiones armónicas, límites aceptables. 4- Analizadores de distorsión, analizadores de espectro con transformada de fourier. 5- Medición de armónicos en líneas eléctricas. Unidad 14 Medición de Altas tensiones 1-Introducción a las medidas de altas tensiones alternas y continuas. 2- Generalidades 3- Generación de alta tensión alterna y continua 4- Generación de impulso de alta tensión. 5- Medición de alta tensión continua y de valor eficaz de alta tensión alterna. 6- Uso de espinterómetros para medidas de tensiones de CC, CA y de impulso. Unidad 15 Mediciones de Unidades Magnéticas 1-Introducción 2-Medición de las magnitudes de campos magnéticos. 3-Materiales ferromagnéticos, ciclo de histéresis estático y dinámico. Mediciones de Pérdidas. 4-Descripción y método de ensayo con el aparato de Epstein. METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA: La modalidad de dictado es principalmente la denominada clase magistral, esto es la exposición oral frente a los alumnos. La diversidad de temas del programa hace que la estrategia didáctica básica utilizada sea la descriptiva, limitándose la utilización de cálculos a algunos temas de la teoría y en los trabajos de laboratorio. En cada una de las unidades temáticas se explican los conceptos fundamentales de cada tema, orientando su desarrollo a su aplicación práctica. La estrategia utilizada en la cátedra es principalmente el desarrollo de los temas teóricos con apoyo de ejemplos prácticos, utilizando información actualizada de equipamiento. Son varias las estrategias didácticas empleadas para garantizar la adquisición de conocimientos, competencias, actitudes en relación con los objetivos y para generar en el alumnado hábitos de autoaprendizaje. Entre ellas cabe mencionar la exposición dialogada, en la que el docente explica los aspectos fundamentales del tema con la participación de los alumnos, utilizada generalmente para presentar un tema nuevo o desarrollar aquellos con dificultades de comprensión. Las clases de laboratorio se desenvuelven en forma grupal, incentivando la participación de los alumnos en el desarrollo de la temática expuesta, modalidad favorecida por el número moderado de alumnos. MODALIDAD DE EVALUACIÓN: Requisitos para regularizar la asignatura: Haber asistido como mínimo al 80 % de las clases teóricas y practicas de laboratorio, habiendo presentado y aprobado la totalidad de los informes de laboratorio. El alumno deberá llevar una carpeta actualizada y en forma individual, con los problemas resueltos, que se dan en las clases prácticas, como así también presentar los informes de los trabajos de laboratorio realizados; los que serán periódicamente visados y aprobados por el profesor a cargo; Esta es la única forma en que el alumno puede aprobar las clases prácticas de laboratorio. Programa Analítico Página 4 de 7

5 Deberá aprobar dos exámenes parciales, con un mínimo de 5 (cinco), que corresponde a la aprobación del 50% del contenido del examen. Se tomaran dos Parciales y un solo examen recuperatorio al final del cuatrimestre, este último examen será para poder aprobar aquellos exámenes parciales reprobados. Requisitos para aprobar la asignatura: El alumno debe aprobar un examen oral final y la presentación de un práctico de laboratorio según lo estipulado por las reglamentaciones de la Facultad. La asignatura NO presenta régimen de PROMOCION de ningún tipo. Programa Analítico Página 5 de 7

6 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES 2013: Lugar de dictado: Laboratorio de Electricidad Semana Lunes: de 14:00 a 18:00 horas Jueves: de 13:00 a 15:00 horas 1 18/3 2 25/3 Seguridad eléctrica en el Laboratorio. Revisión de temas relacionados con electrotecnia. Sistema internacional de Unidades.. Calculo de incertidumbre y resolución de los instrumentos de medición. Determinación de los errores en las mediciones. Calibración de instrumentos 21/3 3 01/4 FERIADO 04/4 4 08/4 5 15/4 6 22/4 7 29/4 Variación de la resistencia con la temperatura. Medición de resistencia con puente de Wheatstone. Medición de resistencias bajas con puente de Kelvin. Laboratorio Medición de Puestas a tierra y de resistividad del terreno Laboratorio Medición de potencia en sistemas polifásicos Teoría de Errores en las Mediciones. Inseguridad en las Medidas.Patrones de medición. Valoración de errores de distintos instrumentos. 28/3 FERIADO 11/4 18/4 25/4 02/5 Medidores analógicos de CA y CC. Medición con Puentes de CC Medición con Puentes de CA. Medición de Puestas a tierra y de resistividad del terreno Potencia Eléctrica Aislamiento Eléctrico en equipamientos. 8 06/5 Primer Parcial 09/5 Laboratorio Medición de Aislamiento Eléctrico 9 13/ / /5 Transformadores de Medición. TI y TV Laboratorio Medición de potencia en sistemas monofásicos y corrección del factor de potencia 16/5 23/ /6 Laboratorio Reflectometría 6/ / / /6 Laboratorio Verificación y contraste de medidores de energía. Segundo Parcial Armónicos, medición, producción y corrección. Análisis de contenido de armónicos en el sistema eléctrico. Medición de puestas a tierra. 30/5 Fallas en líneas y Reflextometría 13/6 Medición de Energía y contraste de medidores Medición de alta tensión Medición unidades magnéticas 20/6 FERIADO 27/6 Recuperatorio Parciales 1 y 2 Programa Analítico Página 6 de 7

7 BIBLIOGRAFÍA: Título Autor/s Editorial Año de Edición William D. Prentice Cooper-Albert Hall D. Helfrick. Instrumentación Electrónica Moderna y Técnicas de Medición. Guía para Mediciones Electrónicas y Prácticas de Laboratorio Introducción a las mediciones de Laboratorio Norma IRAM 2 SISTEMA DE UNIDADES Norma IRAM PUESTA A TIERRA DE SISTEMAS ELÉCTRICOS. Guía de Mediciones de Magnitudes de puesta a tierra (resistencias, resistividades y gradientes). Norma IRAM 2325 AISLACIÓN ELÉCTRICA. GUÍA PARA LA EVALUACIÓN DE SU ESTADO POR MEDICIONES DE SU RESISTENCIA. Técnica de las medidas eléctricas Instrumentación eléctrica y sistemas de medida. Mediciones y Pruebas Eléctricas Electrónicas Fundamentos de metrología eléctrica Potencia y Energía. Tomo III Stanley Wolf- Richard F.M.Smith A. P. Maiztegui y R. J. Gleiser Stockl- Winterling IRAM B.A. Gregory. Prentice Hall Kapelusz. Labor Gustavo Gili W. Bolton Marcombo Andrés M. Karcz Marcombo Boixareu Ejemplares Disponibles Firma Docente Responsable Firma Secretario Académico Programa Analítico Página 7 de 7