UNLP
Planilla de Actividades Curriculares
Código: E0208
Medidas Eléctricas
Última Actualización de la Asignatura: 31/05/2016

« Volver a asignaturas Carrera:     cursada el año:  , en el  Semestre  
Ver en cátedras »


CARRERAS PARA LAS QUE SE DICTA

Carrera Plan Carácter Cantidad de Semanas Año Semestre
03023 - Ingeniería Electricista 2002 Obligatoria
Totales: 0
Clases:
Evaluaciones:
3ro
Se dicta en  el 2º semestre del año

CORRELATIVIDADES
Ingeniería Electricista - Plan 2002
PARA CURSAR PARA PROMOCIONAR
(E0204) Teoría de Circuitos I
(F0304) Matemática C
(F0305) Física II
(E0204) Teoría de Circuitos I

INFORMACIÓN GENERAL 

Área: Mediciones
Departamento: Electrotecnia

Ingeniería Electricista - 2002 plegar-desplegar

Tipificación: Tecnologicas Basicas

CARGA HORARIA

HORAS CLASE
TOTALES: 96hs SEMANALES: 6 hs
TEORÍA
-
PRÁCTICA
-
TEORÍA
3 hs
PRÁCTICA
3 hs

FORMACIÓN PRÁCTICA
Formación Experimental
32 hs
Resol. de Problemas abiertos
0 hs
Proyecto y Diseño
0 hs
PPS
0 hs

TOTALES CON FORMACIÓN PRÁCTICA: 128 hs

HORAS DE ESTUDIO ADICIONALES A LAS DE CLASE (NO ESCOLARIZADAS)
TEORÍA

-

PRÁCTICA

-


PLANTEL DOCENTE

Profesor Titular - Ordinario, Dedicación Exclusiva  
Ing.Dias, Ricardo

Profesor Adjunto - Interino, Dedicación Simple  
Ing.Arrojo, Carlos Darío

Jefe de Trabajos Prácticos - Ordinario, Dedicación Simple  
Ing.Dampé, Juan Carlos

Jefe de Trabajos Prácticos - Interino, Dedicación Simple  
Ing.Ixtaina, Pablo Ruben

Ayudante Diplomado - Interino, Dedicación Semi Exclusiva  
Ing.Herlein, Matías Ezequiel

Ayudante Diplomado - Ordinario, Dedicación Simple  
Ing.Godoy Martín, Claudio Miguel

Ayudante Diplomado - Ordinario, Dedicación Semi Exclusiva  
Ing.Nastta, Hernán

Ayudante Alumno - Interino, Dedicación Simple  
Sr/aBarbini, Juan Pablo

Ayudante Alumno - Interino, Dedicación Simple  
Sr/aMosquera, Facundo

Ayudante Alumno - Interino, Dedicación Simple  
Sr/aNúñez, Francisco

OBJETIVOS

El punto del Plan de Estudios en el que se encuentra la asignatura es ideal para enfrentar al alumno con el problema concreto de aplicar los conocimientos que ya posee de otras materias, y los que va adquiriendo durante su ejercitación, a la resolución de problemas concretos de tipo ingenieril.Se procura entonces que el alumno experimente que la solución de un problema no es "la única", sino la técnicamente más conveniente, y que él deberá estar en grado de determinarla con certeza.Se busca lograr un enfoque global de los contenidos de la materia, con la adecuada rigurosidad, con miras a transmitir algo más que los conocimientos específicos de la asignatura: el criterio para enca-rar las soluciones a problemas concretos.

PROGRAMA SINTÉTICO

* Mediciones directas en C.C. y C.A..* Mediciones indirectas en C.C.. * Métodos de medida. * Método de voltímetro y amperímetro. Puentes de C.C.. * Puentes de C.A. * Circuitos de tierra. * Guardas. * Osciloscopio. * Mediciones en régimen transitorio. * Mediciones directas e indirectas de potencia y energía activa y reactiva. * Transformadores de medida. * Istrumentos digitales. * Osciloscopios Digitales. * Transductores. * Blindajes. * Sistemas de instrumentación.

PROGRAMA ANALÍTICO 

Año: 2017, semestre: 1

Vigencia: 01/02/2002 - Actualidad


Errores de medición
El concepto de medición. Errores de medida. Número de cifras significativas. El concepto de error relativo. El concepto de error límite. Exactitud y precisión. Clasificación de los errores. Propagación de errores. Casos especiales de propagación. Tratamiento estadístico de los errores.

Instrumentos Indicadores
Clasificación de los instrumentos eléctricos indicadores. Características básicas de los aparatos indicadores analógicos. Lectura de un aparato analógico. Características básicas de la presentación de un aparato digital. Resolución de un instrumento (o sistema de medida). El error de inserción. Instrumentos eléctricos indicadores analógicos.

Métodos de Medida.
Ideas básicas de los métodos de medida. El método de oposición. Voltímetro diferencial. Generalidades del método de voltímetro y amperímetro. Resistores de muy alto valor. Resistores de muy bajo valor.

Puentes de corriente continua
Generalidades del puente de Wheatstone. Estudio del circuito. Análisis de los errores como método de cero. Adaptación del puente de Wheatstone para medición de resistencias de alto valor. Adaptación del puente de Wheatstone para medición de resistencias de bajo valor. Generalidades del puente de Thomson.

Puentes de corriente alterna
Generalidades de los puentes de corriente alterna. Estudio del circuito. Circuitos puente típicos. Eliminación del efecto de capacidades parásitas. Circuitos de tierra especiales. Conexión de elementos de tres terminales en un puente. Puentes de Schering para altas corrientes.

Instrumentos electrodinámicos y medición de Potencia
Caracterización de los vatímetros electrodinámicos. Medición de potencia en sistemas de n hilos. Medición de potencia en sistemas trifásicos. Medición de potencia en sistemas trifásicos trifilares. Medición de potencia en sistemas trifásicos tetrafilares. Medición de potencia reactiva con vatímetros. Medición de energía.

Transformadores de medida
El transformador de corriente (T.A.). Caracterización del transformador desde el punto de vista de sus errores. El transformador de corriente frente a sobreintensidades. El transformador de tensión. El transformador de tensión capacitivo. Esquema de conexionado de los transformadores de medida. Modelos de los distintos transformadores de medida.

Osciloscopio de rayos catódicos
Generalidades. Constitución de un osciloscopio elemental. Osciloscopios del tipo de laboratorio. Ancho de banda y tiempo de subida. Comandos generales de un osciloscopio. Ejemplos concretos de utilización.

Instrumentos digitales
Herramientas básicas. Algunas operaciones básicas. Conversión analógica - digital. Digitalización de señales. Errores de digitalización. Técnicas de conversión A/D. Breve introducción a los conversores D/A. Conversores no integradores. Conversores integradores. Organización de instrumentos digitales para medir fenómenos lentos de continua. Voltímetros digitales. Medición de corriente continua. Óhmetros. Medición de señales alternas. Automatización de instrumentos. Organización de un voltímetro. Multímetros. Errores de los instrumentos digitales.

Medición electrónica de potencia y energía
Medidores de estado sólido. Medidores híbridos. Osciloscopios de almacenamiento digital. Prestaciones adicionales.

Trasductores de temperatura
Generalidades. Termopares. Termorresistores.

Errores debidos a señales espurias en sistemas de medida
Técnicas de guarda. El concepto de sistema de medida. Principales fuentes de señales perturbadoras. Clasificación por su origen. Disminución del efecto de las señales de interferencia sobre el sistema de medida. Concepto de blindaje y aislación de elementos y sistemas. Comentario general sobre los puntos precedentes.



BIBLIOGRAFÍA

Año: 2017, semestre: 1

Vigencia: 01/02/2002 - Actualidad



Bowens, A. J., "Digital Instrumentation", Mc Graw Hill, 1984.
Comisión Electrotécnica Internacional, Norma IEC 44-1, año 1996: “Instrument transformers.
Part 1: Current transformers.”.• Comisión Electrotécnica Internacional, Norma IEC 44-2, año 1996: “Instrument transformers. Part 2: Inductive voltage transformers.”.
Comisión Electrotécnica Internacional, Norma IEC 51/87-88: "Direct acting indicating analogue electrical measuring instruments and their accessories", 1988.
Comisión Electrotécnica Internacional: Norma IEC 359: “Expression of the performance of electrical and electronic measuring equipment”, 1987.
Cooper, William D. y Helfrick, Albert D.: “Instrumentación Electrónica Moderna y Técnicas de Medición”, Prentice Hall Iberoamericana, 1991.
Frank, Ernest: “Análisis de Medidas Eléctricas”, Mc Graw Hill, 1969.
Gray, P. E., Searle, C. L., "Principios de Electrónica", Reverté, 1973.
Hague, B.: “A. C. Bridge Methods”, Sir Isaac Pitman & Sons, 1946.
J. W. Dally, W. F. Riley, K. Mc Connell: “ Instrumentation for Enginnering Measurements” , John Wiley & Sons, 1984.
Jones, E. B., “Instrument Technology”, Volume 1, Newness-Butterworths, 1976.
Jones, Larry D., Foster Chin, A., “Electronic Instruments and Measurements”, Prentice-Hall International Editions, 1991.
Millman y Halkias, “Electrónica integrada”, Hispano Europea 1981.
Oliver, B. M., Cage, J. M., "Electronic Measurements and Instrumentation", Mc Graw Hill, 1971.
Schwartz, M., "Transmisión de la Información, Modulación y Ruido", Mc Graw Hill, 1983.
Stout, Melville B.: “Basic Electrical Measurements”, Pergamon Press, 1960.
Taub-Schilling: "Digital Integrated Electronics", Mc Graw Hill, 1982.
Wolf, S., Smith, R. F. M., “Guía para mediciones electrónicas y prácticas de laboratorio”, Prentice-Hall, 1992.


ACTIVIDADES PRÁCTICAS

Las actividades prácticas involucran cuatro (4) trabajos de laboratorio (con sus correspondientes recuperaciones), en los que se realiza ejercitación práctica utilizando instrumentos de medición en circuitos disñados ad-hoc. La duración de los mismos es de 3 horas cada uno, en horarios que figuran en el calendario de la cátedra. La semana anterior a la realización del trabajo práctico propiamente dicho, se desarrolla una clase teórico práctica (gabinete) en la que se presentan a los alumnos las pautas básicas del trabajo de laboratorio correspondiente, y se plantean problemas similares a los que se abordarán en el mismo. La evaluación de los mismos resulta de un coloquio con los ayudantes de la materia, quienes evalúan el grado de conocimiento y participación del alumno en las tareas correspondientes.
Un trabajo especial con simulador de circuitos Pspice, relacionado con algún problema de aplicación de la materia, el que deberá ser presentado y rendido por el alumno.

METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA


A los fines de la organización del curso, el contenido de la materia esta dividido en dos (2) Módulos, los que a su vez incluyen dos (2) Unidades Temáticas (U.T.) cada uno, a saber:
MÓDULO A:
• U.T. N° 1: Error e Incertidumbre de medida. Medición de tensiones y corrientes por métodos directos e indirectos. Medición de resistencias con óhmetros. Método de voltímetro y amperímetro.
• U.T. N° 2: Instrumentos digitales. Estudio de un voltímetro digital. Errores de forma de onda.
MÓDULO B:
• U.T. N° 3: Medición de potencia en sistemas monofásicos y trifásicos. Caracterización de impedancias. Empleo de analizadores de potencia.
• U.T. N° 4: Uso de osciloscopios analógicos y digitales. Transductores. Sistemas de medida. Señales perturbadoras.

El desarrollo de la materia se completa en 21 semanas (las actividades se detallan en un calendario que se publica anualmente), en las que se realizan las siguientes actividades: Clases de exposición y discusión de temas, Gabinetes correspondientes a los respectivos trabajos prácticos, Trabajos Prácticos de Laboratorio (con sus correspondientes recuperaciones), Evaluaciones parciales (con sus correspondientes recuperaciones y una recuperación final) y un trabajo especial con PSpice, el que deberá ser presentado y rendido una vez cumplidas las instancias anteriores. La atención de consultas de alumnos en aula se brinda tres días por semana, en los horarios que se detallan en el calendario; disponiéndose además de la posibilidad de efectuar consultas por Internet, a trvés de la página WEB de la asignatura (www.ing.unlp.edu.ar/medidas/)

SISTEMA DE EVALUACIÓN

Actividades puntuables
1. Trabajos Prácticos de Laboratorio
Habrá uno por cada Unidad Temática. La asistencia a los cuatro (4) Trabajos Prácticos de Laboratorio es obligatoria y deberán ser realizados en un único turno, que es el elegido en el momento de la inscripción.
La semana previa a la realización del Trabajo Práctico tendrá lugar la explicación del mismo, en el correspondiente Gabinete.
La evaluación de los Trabajos Prácticos resultará de un coloquio con los ayudantes de la materia, quienes valorarán el grado de conocimiento y participación del alumno en las tareas correspondientes. La calificación resultante será “muy bueno”, “bueno”, “regular” o “insuficiente”. El puntaje correspon¬diente será:
- muy bueno: 10 puntos,
- bueno: 7 puntos,
- regular: 4 puntos,
- insuficiente: 0 puntos,
- ausente: 0 puntos.
Vale lo mismo para el caso de la Recuperación, tomándose siempre la mejor nota obtenida. Es condición para la aprobación de cada uno de los Módulos, que las notas de los dos Trabajos Prácticos correspondientes no sean inferiores a cuatro (4) puntos.

2. Evaluaciones Parciales
Cada Evaluación Parcial corresponderá a uno de los Módulos citados antes y abarcará, por tanto, dos Unidades Temáticas. La calificación se realizará por Módulo, con un puntaje de 0 a 10. Para cada Evaluación Parcial existirán dos fechas, computándose el puntaje obtenido en la mejor de ambas. Es condición para la aprobación del Módulo que la nota de la Evaluación Parcial no sea inferior a cuatro (4) puntos.

3. Nota del Módulo
El puntaje correspondiente a cada Módulo resul¬tará de sumar la nota de la respectiva Evaluación Parcial multipli¬cada por 0,8, más la suma de las notas de los Trabajos Prácticos de Laboratorio correspondientes por 0,1, es decir:
nota Módulo A = 0,8*nota Evaluación Parcial Módulo A + 0,1*(nota T.P.1 + nota T.P.2)
nota Módulo B = 0,8* nota Evaluación Parcial Módulo B + 0,1*(nota T.P.3 + nota T.P.4)

4. Recuperación Final
Al final del curso habrá una posibilidad adicional de recuperación de Evaluación Parcial, para un único Módulo. Esta opción será aplicable para aquellos alumnos que, habiendo aprobado ambos Módulos, deseen aumentar la nota al¬canzada, o que hayan obtenido nota mayor o igual que cuatro puntos en, al menos, uno de los Módulos.

5. Trabajo especial con PSpice®
Una vez cumplidas las instancias anteriores el alumno podrá presentar y rendir un trabajo especial realizado con simulador de circuitos PSpice®, relacionado con algún problema de aplicación de mediciones. La calificación se realizará con un puntaje de 0 a 10.

6. Nota final
La nota final surgirá de promediar las obtenidas a lo largo del semestre, para cada uno de los dos Módulos en que se ha dividido la materia, y la del trabajo especial realizado con PSpice®:
nota final = 0,95 * (nota Módulo A + nota Módulo B)/2 + 0,05 * nota de PSpice.


La aprobación de la materia se podrá lograr mediante dos modalidades diferentes, a saber:
1. Promoción Directa
Para obtener la Promoción Directa de la materia al finalizar el semestre, es condición haber aprobado ambos Módulos con nota no inferior a 4 (cuatro) puntos, y haber obtenido como nota final un mínimo de 6 (seis) puntos.
2. Promoción por Examen Final
El alumno que no haya alcanzado la Promoción Directa de la asignatura según lo detallado en 4.1, habiendo obtenido la aprobación de ambos Módulos con nota no inferior a 4 (cuatro) puntos, y nota final mayor o igual que 4 (cuatro) puntos pero menor que 6 (seis) puntos, tendrá la opción de rendir Examen Final, en un todo de acuerdo con lo indicado en la Ordenanza Nº 028/2002 de esta Facultad.

Curso de Recuperación
El alumno que no haya aprobado la asignatura por el régimen de Promoción Directa indicado en 4.1, habiendo aprobado al menos tres (3) Trabajos Prácticos de Laboratorio o una (1) Evaluación Parcial con nota no inferior a cuatro (4) puntos, tendrá la opción de participar del Curso de Recuperación a desarrollarse durante el primer semestre del año siguiente.

MATERIAL DIDÁCTICO

* Guía de Estudios sobre el contenido de la materia editada por el CEILP.
* Colección de diapositivas de las clases de exposición de temas (disponibles en la página web de la asignatura).
* Guía de Trabajos Prácticos correspondiente a las cuatro Unidades Temáticas en las que se halla dividida la materia.
* Guía de Problemas Propuestos correspondiente a las seis Unidades Temáticas en las que se halla dividida la materia.
* Introducción a la simulación de circuitos eléctricos con PSpice, guía de uso del programa y problemas propuestos (CEILP).
* Diseño de prácticas de laboratorio y preparación de material didáctico "ad-hoc" (circuitos y dispositivos específicos para las mediciones a efectuar en los trabajos prácticos de laboratorio).
* Incertidumbre en las mediciones. Ejemplos de aplicación” (C.E.I.L.P.)

ACTIVIDAD LABORATORIO-CAMPO


Actividad #1
Tema
Métodos elementales de medida. Error e Incertidumbre. 
Nombre
Método de oposición. Medición de Resistencias con Voltimetro y Amperímetro. 
Laboratorio
Laboratorio de Medidas Eléctricas 
Días y Horarios
Lunes o miércoles, de 13 a 16 hs o de 16:30 a 19:30 hs
Descripción


Presentación y uso de instrumentos analógicos y digitales. Realización de mediciones de corriente y tensión por métodos directos e indirectos. Solución de un problema de inserción. Mediciones de resistencias en corriente continua. Aplicaciones del método de voltímetro y amperímetro. Identificación y cálculo de errores fortuitos y sistemáticos en las mediciones realizadas. Aplicación de los criterios de errores límites e incertidumbres de medición para las mediciones efectuadas. Pautas para la confección de informes de laboratorio
Herramientas Utilizadas

Equipos y elementos de seguridad para esta tarea:

ANTIPARRA CARETASOLDADOR GUANTESPVC
PROTECTORFACIAL CHALECOREFLECTIVO ZAPATOSSEGURIDAD
GUANTESALGODON GUANTESCUERO GUANTESDIELECTRICOS
ANTEOJOSSEGURIDAD PROTECCIONAUDITIVA PROTECCIONRESPIRATORIA
BARBIJOSCASCOS CINTADEMARCATORIA DETECDEFOXIGENO
CONSIGNACIONEQUIPOS MATAFUEGOS ELEMENTSENIALIZACION
ARNESSEGURIDAD EQUIPOPROTECCIONCAIDA RADIOTRANSMISORRECEPTOR

Teniendo en cuenta que las dependencias de la Facultad cumplen con las normas de Seguridad e Higiene establecidas, por las características de las prácticas de laboratorio propuestas, no se requieren elementos de seguridad adicionales para los alumnos o los docentes involucrados.



Actividad #2
Tema
Instrumentos Digitales 
Nombre
Estudio de un voltímetro digital. Errores de forma de onda. 
Laboratorio
Laboratorio de Medidas Eléctricas 
Días y Horarios
Lunes o miércoles, de 13 a 16 hs o de 16:30 a 19:30 hs
Descripción


En esta práctica se estudiará el comportamiento de multímetros digitales, en los siguientes casos: * Efecto de las tensiones de modo común y modo serie: en un voltímetro digital, con conversor analógico-digital del tipo doble rampa, se determinará el rechazo de modo normal a una señal parásita de 50 Hz, y el rechazo de modo común a una tensión continua. * Formas de ondas: se verificará experimentalmente la existencia del error de forma de onda, midiendo señales no sinusoidales (tensiones y corrientes) con dos instrumentos, uno cuya indicación de valor eficaz está basada en el valor medio de una onda sinusoidal, y otro de valor eficaz verdadero. También se calculará el valor eficaz de una señal con una componente de continua, mediante la lectura de su valor de continua y el valor de alterna, en un aparato con separación de la continua en la función de medición de alterna.
Herramientas Utilizadas

Equipos y elementos de seguridad para esta tarea:

ANTIPARRA CARETASOLDADOR GUANTESPVC
PROTECTORFACIAL CHALECOREFLECTIVO ZAPATOSSEGURIDAD
GUANTESALGODON GUANTESCUERO GUANTESDIELECTRICOS
ANTEOJOSSEGURIDAD PROTECCIONAUDITIVA PROTECCIONRESPIRATORIA
BARBIJOSCASCOS CINTADEMARCATORIA DETECDEFOXIGENO
CONSIGNACIONEQUIPOS MATAFUEGOS ELEMENTSENIALIZACION
ARNESSEGURIDAD EQUIPOPROTECCIONCAIDA RADIOTRANSMISORRECEPTOR

Teniendo en cuenta que las dependencias de la Facultad cumplen con las normas de Seguridad e Higiene establecidas, por las características de las prácticas de laboratorio propuestas, no se requieren elementos de seguridad adicionales para los alumnos o los docentes involucrados.



Actividad #3
Tema
Medición de Potencia en CA 
Nombre
Medición de potencia en sistemas monofásicos y trifásicos. Caracterización de impedancias. 
Laboratorio
Laboratorio de Medidas Eléctricas 
Días y Horarios
Lunes o miércoles, de 13 a 16 hs o de 16:30 a 19:30 hs
Descripción


Realización de mediciones de potencia activa y reactiva en sistemas trifásicos, trifilares y tetrafilares, como aplicaciones particulares de la medición en un sistema n-filar. Definición del factor de potencia del sistema. Empleo de transformadores de corriente, estudiando su uso, comportamiento e influencia en un sistema de medición. Determinación de los parámetros de una impedancia en corriente alterna. Estudio y medición de la distorsión armónica originada por cargas no lineales.
Herramientas Utilizadas

Equipos y elementos de seguridad para esta tarea:

ANTIPARRA CARETASOLDADOR GUANTESPVC
PROTECTORFACIAL CHALECOREFLECTIVO ZAPATOSSEGURIDAD
GUANTESALGODON GUANTESCUERO GUANTESDIELECTRICOS
ANTEOJOSSEGURIDAD PROTECCIONAUDITIVA PROTECCIONRESPIRATORIA
BARBIJOSCASCOS CINTADEMARCATORIA DETECDEFOXIGENO
CONSIGNACIONEQUIPOS MATAFUEGOS ELEMENTSENIALIZACION
ARNESSEGURIDAD EQUIPOPROTECCIONCAIDA RADIOTRANSMISORRECEPTOR

Teniendo en cuenta que las dependencias de la Facultad cumplen con las normas de Seguridad e Higiene establecidas, por las características de las prácticas de laboratorio propuestas, no se requieren elementos de seguridad adicionales para los alumnos o los docentes involucrados.



Actividad #4
Tema
Osciloscopios 
Nombre
Uso de Osciloscopios Analógicos y Digitales 
Laboratorio
Laboratorio de Medidas Eléctricas 
Días y Horarios
Lunes o miércoles, de 13 a 16 hs o de 16:30 a 19:30 hs
Descripción


Estudio del manejo de osciloscopios analógicos y digitales en forma general, haciendo hincapié especialmente en los controles accesibles para el operador. Diseño de sistemas de medida para resolver problemas de determinaciones de distintas magnitudes con el uso de osciloscopios. Reconocimiento de causas de error y evaluación de los mismos. Visualización del fenómeno de “aliasing” en un osciloscopio digital.
Herramientas Utilizadas

Equipos y elementos de seguridad para esta tarea:

ANTIPARRA CARETASOLDADOR GUANTESPVC
PROTECTORFACIAL CHALECOREFLECTIVO ZAPATOSSEGURIDAD
GUANTESALGODON GUANTESCUERO GUANTESDIELECTRICOS
ANTEOJOSSEGURIDAD PROTECCIONAUDITIVA PROTECCIONRESPIRATORIA
BARBIJOSCASCOS CINTADEMARCATORIA DETECDEFOXIGENO
CONSIGNACIONEQUIPOS MATAFUEGOS ELEMENTSENIALIZACION
ARNESSEGURIDAD EQUIPOPROTECCIONCAIDA RADIOTRANSMISORRECEPTOR

Teniendo en cuenta que las dependencias de la Facultad cumplen con las normas de Seguridad e Higiene establecidas, por las características de las prácticas de laboratorio propuestas, no se requieren elementos de seguridad adicionales para los alumnos o los docentes involucrados.



Calle 1 y 47 - La Plata (B1900TAG) - Pcia. de Buenos Aires - Argentina - Tel: (54) (221) 425-8911     -     Contacto: sistemas@ing.unlp.edu.ar