MATERIA: ELECTROMETRIA.

 

QUINTO AÑO

 

Ciclo Escolar 2000/2001

Hrs./ Semana: 3 Hrs

 

Objetivo: Que el alumno adquiera los conocimientos sobre las mediciones de las principales variables eléctricas, como son los instrumentos básicos de medición, aprender a detectar y a minimizar errores en la medición mediante análisis estadísticos, así como proporcionar herramientas para el manejo de los modernos métodos de medición, de manera tal que se puedan hacer estudios de confiabilidad de los sistemas de medición.

 

Bibliografía:

 

1.-        Guía para las Mediciones Electrónicas y Prácticas de Laboratorio.

            Stanley Wolf / Richard F.M. Smith.

            Prentice Hall, 1992.

 

2.-        Instrumentación Electrónica Moderna y Técnicas de Medición.

            William D. Cooper / Albert D. Helfrick.

            Prentice Hall, 1991.

 

3.-        Instrumentación Electrónica

            A. James Diefenderfer

            Interamericana, 2da edición.

 

4.-        Electrotecnia

a.      däschler / m. Jeanrenaud

Blume, 1973.

5.-        Reliability Engineering for Electronics Desing

            Norman B. Fuqua

            Mercel Dekker, Inc, 1987

 

6.-        Introduction to Reliability Engineering

            E.E. Lewis

            John Wiley & Sons.

 

7.-        Instructivos y Catálogos de C.F.E.

 

8.-        Manual de LabVIEW

M.C. Juan Anzurez Marin

 

Programa Sintético:

 

(Teoría)

1.-   Introducción

2 Hrs

2.-   Lenguaje de las medidas eléctricas

6 Hrs

3.-   Errores de medida

3 Hrs

4.-   Mecanismo de los medidores de CD y CA

3 Hrs

5.-   Medición de resistencia

3 Hrs

6.-   Medición de inductancia y capacitanca.

9 Hrs

7.-   Medición de potencia y energía eléctrica.

6 Hrs.

8.-   Mediciones especiales.

9 Hrs

9.-   Mediciones con LabVIEW.

10Hrs.

10,. Evaluación estadística de datos y probabilidad de errores

9 Hrs

11.- Confiabilidad en la mediciones

10 Hrs

 

 

(Práctica)

 

1.- Visita al LAPEM

4 Hrs

2.- Medición de Rm e Im de un galvanómetro.

2 Hrs

3.- Diseño de un óhmetro, vólmetro y amperímetro analógico.

2 Hrs

4.- Muestra de equipo: marcado de instrumentos, y partes de un       Watthorimetro.

2 Hrs

5.- Medición de potencia (wáttmetros)

2 Hrs

6.- Medición del Factor de potencia (2 wáttmetros)

2 Hrs

7.- Diseño de un óhmetro, vóltmetro y ampérmetro virtuales (digitales).

4 Hrs

 

TOTAL DE HORAS MÍNIMAS ANUALES                                                                                88 Hrs  

 

Programa desarrollado

 

1.- Introducción

            1.1.- Historia del desarrollo de la instrumentación y el control

 

2.- Lenguaje de las medidas eléctricas.

            2.1.- Concepto de Instrumento y medir.

            2.2.- Ondas senoidales, frecuencia y fase.

            2.3.- Valor promedio y RMS, RMS verdadero.

            2.4.- Patrones de medición

                        2.4.1.- Internacionales, primarios, secundarios y de trabajo.

                        2.4.2.- Eléctricos

                        2.4.3.- IEEE

            2.5.- Unidades fundamentales y derivadas.

            2.6.- Problemas.

 

3.- Errores de medida

            3.1.- Pasos del proceso de medición

            3.2.- Definición de errores, Precisión, exactitud.

            3.3.- Clasificación de los errores de medición.

                        3.3.1.- Eliminación de errores sistemáticos

                        3.3.2.- Errores instrumentales.

                        3.3.3.- Errores Ambientales.

                        3.3.4.- Errores de observación, Paralaje y lectura de instrumentos.

                        3.3.5.- Errores residuales.

            3.4.- Problemas.

 

4.- Mecanismo de los medidores de CD y CA

            4.1.- Clasificación de los medidores.

            4.3.- Galvanómetro y movimiento de D’arsonval.

            4.4.- Medidores de cuadro o bobina móvil.

            4.7.- Sensibilidad de corriente y voltaje.

            4.8.- Movimiento electrodinamométrico.

            4.9.- Efecto de carga.

 

5.- Medición de resistencia.

            5.1.- Resistencia.

            5.2.- Tipos de resistencias.

            5.3.- Tipos de medición.

                        5.3.1.- Vóltmetro- amperímetro

                        5.3.2.- Óhmetro.

                        5.3.3.- Puente de Wheatstone.

                        5.3.4.- Puente de Kelvin.

                        5.3.4.- Errores en los puentes.

                        5.3.5.- Medición de resistencia de bajos valor.

            5.4.- Problemas.

 

6.- Medición de inductancia y capacitanica.

            6.1.- Capacitancia y Capacitores.

            6.2.- Modelos y pérdidas de circuitos de capacitores

            6.3.- Tipos de capacitores

            6.4.- Inductores e inductancia.

            6.5.- Estructura de los inductores.

            6.6.- Puente de Schering

            6.7.- Puente de Maxwell.

            6.8.- Puente de Hay.

            6.9.- Puentes usando capacitancias en serie.

            6.10.- Puentes usando capacitancias en paralelo.

            6.11.- Medición de inductores y capacitores usando voltímetros de CA

 

7.- Medición de potencia y energía eléctrica.

            7.1.- Introducción

            7.2.- Potencia en los circuitos de CA

            7.3.- Capacidad de potencia en los aparatos de CA.

            7.4.- Medición de potencia monofásica.

                        7.4.1.- Wáttmetros.

                        7.4.2,. Medición simultanea de P y S.

                        7.4.3.- Potencia polifásica y mediciones.

            7.5,. Medición de energía.

                        7.5.1.- Watthorímetro.

                        7.5.2.- Tarifas actuales domésticas (lectura de recibo de CFE).

 

8.-Mediciones especiales.

            8.1.- Método digital para la medición del factor de potencia.

                        8.1.1.- Desarrollo.

                        8.1.2.- Variables.

                        8.1.3.- Análisis.

                        8.1.4.- Presentación de resultados.

           

8.2.- Medición analógica del factor de potencia (bobinas cruzadas).

8.3.- Método de los dos Watthorímetros para la medición del factor de potencia.

            8.4.- Método Z.

            8.5.- Método de fases cruzadas.

 

9.- Mediciones con LabVIEW

9.1.- Introducción a LabVIEW .

9.2.- LabVIEW y adquisición, transferencia y análisis de datos.

9.3.- El ambiente de LabVIEW.

9.4.- Bases de LabVIEW.

            9.5.- Medidores de resistencia y capacitancia virtual.

            9.6.- Medición virtual de voltaje y corriente.

 

10,. Evaluación estadística de datos y probabilidad de errores

            10.1.- Introducción

10.2.- Media aritmética, desviación de la media, desviación promedio, desviación estándar.

            10.3.- Distribución normal de errores

            10.4.- Error probable.

            10.5.- Error Límite.

 

11.- Confiabilidad en las mediciones

            11.1.- Introducción.

            11.2.- Modelos de falla catastrófica.

            11.3.- Distribución escalera, distribución Weibull

            11.4.- Curva característica de la vida útil de un producto.

            11.5.- Pruebas de confiabilidad a un diseño.

            11.6.- Límites de confianza sobre el MTBF observado.

            11.7.-Confiabilidad combinacional.

            11.8.- Redundancia.