01 noviembre 2012

Descripción de las técnicas disponibles para medir la corriente eléctrica (2ª PARTE)


Ver 1ª PARTE

Shunts

Los shunts disipan potencia cuando calor y resistencia cambian en respuesta a la elevación de temperatura. La disipación es proporcional al voltaje a través del shunt y un compromiso de diseño debe ser hecho debido a que el voltaje bajo implica menos exactitud en el voltímetro. Los shunts no proporcionan aislamiento galvánico entre el circuito medido y el dispositivo de medición.

La medición de corriente alterna usando shunts también viene afectado por el efecto skin (piel) y la inductancia del shunt. El efecto skin puede ser minimizado en el diseño del shunt por el uso de varias láminas en paralelo de metal fino, una característica que también mejora la disipación de calor. No hay demasiado hecho sobre la inductancia excepto minimizar el tamaño.

La seguridad viene realzada si los shunts se colocan en las patas del suelo del circuito; de esa forma, la salida lleva, usualmente sólo 50 mV cerca del suelo. Sin embargo, esto introduce una resistencia en la trayectoria de suelo y puede interferir con los requerimientos de modo común de las conexiones de señal intermecanismo. Si el shunt se coloca en el lado alto, debe tenerse cuidado para proteger el conductor y el medidor al que está fijado de suelos accidentales.

A veces, puede obtenerse suficiente exactitud midiendo la caída de voltaje a lo largo y longitud del conductor que de otra manera es requerido en la instalación. En servicio vehicular, es común sentir la caída de voltaje en un cable de batería usando un milivoltímetro. Tales instalaciones son siempre altas y se protegerían con fusibles instalados cerca de los puntos de medición. Es también adecuado proporcionar un medio de conexión que es independiente de la resistencia de contacto donde se instala el conductor que transporta corriente – una conexión Kelvin. La inclusión de un terminal de un portafusibles en línea en los terminales antes de que se crimpen es una de tales técnicas.

Medidor de imán de movimiento

El indicador más simple de corriente equilibra la fuerza en un imán permanente creado por la corriente en un conductor contra un resorte. Un material magnético se coloca usualmente alrededor del conductor para concentrar el campo y reducir el efecto del campo magnético de la tierra. Su uso está limitado a indicadores de baja precisión tales como los medidores de carga de batería para un vehículo. Es un dispositivo DC.

Medidor D´Arsonval

Este indicador equilibra la fuerza en un conductor de transporte de corriente debido a un imán permanente contra un resorte. La corriente medida fluye en un bobinado de conductor soportado en rodamientos. Viene descrito en textos elementales. Generalmente es un instrumento DC, pero registradores chart han incluido respuesta de frecuencia en rango de kilohertz usando espejos en el bobinado móvil. A menudo se les llama galvanómetros. Para un servicio ac, estos medidores están a menudo equipados con rectificadores de óxido de cobre internos y una escala no lineal para corregir la caída del diodo. Los rangos de corriente por encima de unos pocos miliamperios, tendrán un shunt interno.

El medidor de imán móvil y el movimiento D´Arsonval son los únicos sensores de corriente que no convierten corriente a voltaje y luego dependen de otros dispositivos para leer el voltaje.

Electrodinamómetro

Una variación del medidor D´Arsonval para un servicio AC puede ser integrado sustituyendo el imán permanente con un electroimán. La fuerza en la bobina móvil llega a ser proporcional tanto a la corriente que se está midiendo como al voltaje aplicado a la bobina del electroimán. Es sensible a la fase relativa del voltaje y corriente justamente en el lado correcto que es útil para medir la potencia de un circuito con corrección del factor de potencia. Un electrodinamómetro en un panel de potencia es a menudo la carga de un transformador de corriente.

El amperímetro RF y valor eficaz verdadero

 La corriente a una antena de transmisión de radio se pasa comúnmente a través de una pequeña resistencia, un shunt, que térmicamente se conecta a un termopar u otro termómetro y montado en una alfombra de aislamiento térmico. La elevación de temperatura es una medida del corriente y a menudo es detectado con un termopar.

Éste es un ejemplo de una indicación del valor eficaz verdadero. Root mean square current es la raíz cuadrada de la integral del cuadrado de la corriente instantánea en un tiempo especificado dividido por ese tiempo. Está previsto para representar una forma de onda AC estacionaria por un valor simple que es igual a la corriente directa que disiparía la misma potencia en una carga resistiva. El amperímetro RF hace esto de forma precisa. La indicación no es particularmente lineal, pero puede ser fácilmente calibrada aplicando DC a la entrada.

Otros esquemas midiendo la corriente rms dependen de multiplicadores analógicos e integración subsiguiente. Están limitados por un factor cresta, el ratio del pico instantáneo más alto respecto al rms sobre el periodo de medición. Los medidores baratos simplemente miden pico, asumen forma de onda sinusoidal, y escala a rms.

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