“AÑO DE LA DIVERSIFICACIÓN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACIÓN”

UNIVERSIDAD NACIONAL

“SAN LUIS GONZAGA”FACULTAD DE INGENIERIA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

ESCUELA DE INGENIERIA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

TEMA:

FASÍMETRO, TELUROMETRO Y ANALIZADOR DE REDES

CURSO : INSTRUMENTACIÓN Y MEDICIÓN

DOCENTE : ING. RAYMUNDO CALDERON PINO

CICLO : VII

SECCIÓN : 1

TURNO : TARDE

ALUMNO : ITURRAL PECHO Oliver Libwar

ICA – PERÚ2015

FASÍMETROEl fasímetro es un instrumento de mesa que mide la potencia efectiva, la potencia aparente, el factor de potencia, el consumo energético, la corriente y la tensión alterna, la corriente y la tensión continua, la resistencia y la frecuencia. Este fasímetro tiene una gran pantalla LCD de fácil lectura y 93 x 52 mm proporciona diversos resultados a la vez, p.e. vatios, cos φ, ACV, ACA. La medición de la corriente y de la potencia se puede realizar de forma directa con los cables de comprobación del envío o de forma indirecta con las pinzas de medición de corriente. El fasímetro ofrece además la posibilidad de conectar conversores de corriente industriales con una relación de transmisión de 100/5 A o de 1000/5 A. Con el adaptador de corriente opcional PCE PA ADP se pueden conectar aparatos con enchufes de toma de tierra (hasta 16 ACA) de forma sencilla y segura para medir y analizar con la ayuda del fasímetro. El aparato cuenta con una interfaz de datos RS-232, con el software podrá realizar la transmisión de datos al PC para poder elaborarlos y guardarlos más cómodamente. Por ello es el aparato ideal para utilizarlo en el taller o para medir la potencia, así como para detectar fallos en los aparatos in situ. En el siguiente enlace puede ver otro equipo con el que puede medir la potencia. En este enlace podrá ver una visión general en donde podrán encontrar el fasímetro más adecuado a sus necesidades. Si tiene alguna pregunta sobre el fasímetro, consulte la siguiente ficha técnica o póngase en contacto con nosotros en el número de teléfono 902 044 604 para España, para Latinoamérica e internacional +34 967 543 695 o en el número +56 2 24053238 para Chile. Nuestros técnicos e ingenieros le asesorarán con mucho gusto sobre este fasímetro y sobre cualquier producto de nuestros sistemas de regulación y control, equipos de laboratorio, medidores o balanzas PCE Ibérica S.L.

- Función de multímetro- Medición de corriente directa conectando un cabezal palpador o una pinza de corriente- Medición de potencia efectiva y aparente- Medición del factor de potencia- Medición de consumo energético (kWh)

- Mantenimiento de valores / valor pico - Función Hold / Función de alarma High / Low - Interfaz RS-232 - Alimentación por red o con baterías - Seguridad: IEC-1010-1; CAT II 600 V

FUNCIONALIDAD

- Pantalla LCD- Interruptor de alimentación- Conmutador para AC V/A/W- Conmutador para DC V/A- Conmutador para ohmios

- Conmutador para entrada de corriente- Interruptor para W / VA/ Whr- Interruptor para puesta a cero vatios- Interruptor para COS Phi / Hz- Tecla de memoria para valor de cresta- Tecla de memoria para valor de medición- Interruptor para modo de corriente- " ∧" Tecla (ajuste de alarma)- " > " Tecla (ajuste de alarma)- Interruptor de alarma- Enchufe de entrada para vatios- Enchufe de entrada para ohmios- Enchufe de entrada para COM- Enchufe de entrada para corriente (directo)- Enchufe de entrada para pinza de corriente (in directo)- Enchufe de entrada para alimentación de corriente externa 9 V- Interfaz RS-232- Tapa de la batería

Adaptador para pinza AmperimetricaAdaptador para pinza Amperimetrica para medi-ciones indirectas de corriente hasta 1000A sin interrupción del conductor. - Rango: 200 / 1000 DCA / ACA - Exactitud: ± 1,5 / 2 % - DCA ajuste cero Dimensiones: 190 x 64 x 33 mm Diámetro del conductor máximo: 33,5 mm

Las imágenes superiores muestran el software de análisis que se envía con el fasímetro. Se pueden representar 4 valores de medición a la vez y el indicador gráfico permite realizar cómodamente grabaciones de larga duración que podrá ser valoradas a posteriori.

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

Función Rango de medición; Precisión; Resolución

Medición de potencia real (AC, potencia de valor real), medición directa

1 W ... 6 kW; 1 W; ±1,5 % + 5 dgt.

Medición de potencia real (AC, potencia de valor real), con adaptador ext. o conversor de corriente

1 W ... 999,9 kW; 1 W; ±1,5 % + 5 dgt.

Medición de potencia aparente (AC) 0,01 VA ... 9,999 kVA; 0,01 VA; ±2 % +2 dgt.

Factor de potencia (cos φ) 0,00 ... 1,00; 0,01; ±1,5 % + 2 dgt.

Contador de KWh 0,001 Wh ... 9999 kWh; 0,001 Wh; ±1 % + 1 dgt.

ACV / DCV 0,1 V ... 600 V; 0,1 / 1 V; ±1 % + 1 dgt. (101 ... 600 V)

ACA eff/rms DCA eff/rms

directa máx. 10 A; 10 mA, con cabezal inductivo máx. 1000 A;1 A; ±1 % + 3 dgt.

ACA con pinza hasta 2000 A (según la pinza)

Frecuencia 10,0 ... 999 Hz; 0,1 Hz; 1 % + 1 dgt.

Ohmios 1 Ω ... 19,99 kΩ; 1 / 10 Ω; ±1 % +1 dgt.

Pantalla LCD multifuncional de 93 x 52 mm

Condiciones ambientales máx. 80 % H.r. / 0 ... +50 °C

Alimentación 6 baterías AA de 1,5 V o con adaptador a la red

Dimensiones 280 x 210 x 90 mm

Peso 1600 g

En la imagen contigua puede ver el fasímetroPCE-PA6000 en la reparación de ordenadores. Utilizando el adaptador de corriente se pueden realizar mediciones de consumo y mediciones de potencia sin necesidad de utilizar muchos cables de forma rápida y segura frente a las tensiones de contacto.

Aquí puede ver la gran pantalla LCD del fasímetro que proporciona múltiples informaciones. Se pueden mostrar hasta 4 valores de medición de forma simultánea. El modo de indicación depende de la función dada.Además puede apreciar perfectamente el adaptador de corriente opcional. Sólo es necesario introducir el adaptador en el enchufe y conectar el aparato con enchufe de toma de tierra a dicho adaptador.

En este caso se trata de comprobar la potencia calorífica de un termo ventilador eléctrico una vez reparado con nuestro fasímetro PCE-PA6000. También puede apreciar aquí lo útil que resulta el adaptador de corriente, ya que tiene un montaje muy sencillo con una máxima seguridad, sin encontrarnos con extremos de cables abiertos. Con fasímetro podrá comprobar directamente de forma muy precisa, segura y sencilla todo tipo de pequeños electro-domésticos hasta 16 A, así como aparatos de alto consumo (con pinzas o conversores de corriente).

Componentes opcionales.- Adaptador a la red eléctrica para mediciones prolongadas 300 mA NET 300- Adaptador de corriente para medir cargas con enchufes de toma de tierra de forma rápida y segura- Pinza Amperimetrica para mediciones de corriente inductivas hasta 1000A- Calibración de laboratorio con documento de calibración incluido y certificado ISO- Componente de red para usarlo de forma estacionaria

El principio de la medición de potencia

Desarrollo de la corriente, la tensión y la potencia en magnitudes sinodales

Definiciones de interés:En mediciones de potencia en redes de tensión continua la potencia se calcula fácilmente a través de la fórmula P=U * I, es decir, el producto de la tensión eléctrica U y la corriente eléctrica I. Si se da un ángulo de fase entre corriente y tensión en tensiones alternas (p.e. tensión alterna de 50 Hz), deberá tenerlo en cuenta a la hora de medir la potencia efectiva.El fasímetro muestra por ello una vía de corriente y de tensión para medir la potencia eléctrica de forma combinada. La magnitud indicada P (potencia efectiva) corresponde al producto de ambas magnitudes, como se representaba anteriormente.En la práctica se diferencian tres tipos de potencia:-Potencia aparente S medida en VA-Potencia efectiva (y potencia continua) P medida en W (Watt)-Potencia reactiva Q medida en VAR (Volt- Ampere- Reactive)

TELURÓMETROEl telurómetro es un aparato que nos permite realizar la medición de un SPAT para comprobar su correcto funcionamiento siendo así el principal indicador del estado del mismo. Un telurómetro es un equipo profesional para efectuar mediciones en Sistemas de Puesta a Tierra en parámetros de voltaje y resistencia.

TIPOS DE TELURÓMETRO

TELUROMERO ANALÓGICO

La forma y procedimiento para medir la resistencia del pozo es la misma la única diferencia es que el valor obtenido lo marcará la aguja y este dependerá de la escala que se este utilizando .

Marca: TAE KWANG Modelo: TKE-1030

TELURÓMETRO DIGITAL Son lo que actualmente son mayormente utilizados y su utilización es más precisa al arrojarnos un único valor en el display eliminándose así los errores de medición por paralelaje ¿Para qué nos sirve averiguar conocer la resistencia del pozo a tierra? Para mantener la seguridad de las personas que trabajen o estén en contacto con las instalaciones, se hace necesario un sistema de puesta a tierra así como mantener en condiciones óptimas de operación los distintos equipos de la red eléctrica. Las distintas medidas que se hacen de la puesta a tierra y de la resistividad del terreno tienen por objeto garantizar ésta seguridad, no sólo en condiciones normales de funcionamiento, sino también ante cualquier circunstancia que anule el aislamiento de las líneas Existen dos parámetros importantes a la hora de diseñar o efectuar el mantenimiento de un sistema de puesta a tierra: la resistencia de puesta a tierra (medida en ohmios) y la resistividad del terreno (medida en ohmios metro).

FUNCIONAMIENTO COMO VOLTÍMETROEn la función voltímetro, el equipo opera como voltímetro convencional de C.A. y permite verificar la presencia y medir las tensiones generadas por las corrientes parásitas.

Se colocará la de tensión a 25 m del punto de puesta a tierra (seccionamiento) y la de corriente a 15 m adicionales (es decir a 40 m del punto de puesta a tierra).Se efectuará la medición y se anotará el valor. Una vez obtenido este valor, se acerca la sonda de tensión 1 m respecto al punto anterior y se vuelve a medir.Se repite la operación anterior pero esta vez alejándose 1 m respecto al punto anterior y se vuelve a medir. Si los dos nuevos valores son idénticos al inicial, o la diferencia es menos de ( -3 %) o (+3 %) respectivamente, la medición se dará por correcta, puesto que estaríamos en zona lineal y se anotará en el informe del instalador como valor de resistencia de tierra (también se anotará la distancia de la sonda de tensión, en este caso 25 m).Si las variaciones son mayores de las expresadas, alejaremos más ambas sondas. Así colocaremos la de tensión a 50 m y la de corriente a 30 m adicionales (es decir a 80 m del punto de puesta a tierra). Como puede verse las distancias son el doble que las anteriores. Como en el caso anterior se tomará la medición en este punto y las correspondientes al movimiento de alejamiento y acercamiento de la sonda de tensión de 1 m. Si por los valores obtenidos vemos que ya estamos en zona lineal daremos la medición por correcta. Si no es así colocaremos los testigos a 75 m y 45 m (120 m) respectivamente y repetiremos el procedimiento.

MARCAS RECONOCIDAS

DISTINTAS PRESENTACIONES TELUROMEROS DIGITALES

ANALIZADOR DE REDES

Un Analizador de Redes es un instrumento capaz de analizar las propiedades de las redes eléctricas, especialmente aquellas propiedades asociadas con la reflexión y la transmisión de señales eléctricas, conocidas como parámetros de dispersión(Parámetros-S). Los analizadores de redes son más frecuentemente usados en altas frecuencias, que operan entre los rangos de 9 kHz hasta 110 GHz.

Este tipo de equipo es ampliamente utilizado en la fabricación de amplificadores de alta potencia y en filtros para señales de radiofrecuencia para obtener la precisión requerida en los parámetros de respuesta a las señales.

Existen también algunos tipos de analizadores de redes especiales que cubren rangos más bajos de frecuencias de hasta 1 Hz. Estos pueden ser usados por ejemplo en el análisis de estabilidad de lazos abiertos o para la medición de audio y componentes ultrasónicos.

Hay dos tipos principales de analizadores de redes:

SNA (Scalar Network Analyzer) – Analizador de redes escalar, mide propiedades de amplitud solamente

VNA (Vector Network Analyzer) – Analizador de redes vectoriales, mide propiedades de amplitud y fase

Un analizador del tipo VNA también puede ser llamado Medidor de Ganancia y Fase o Analizador de Redes Automático. Un analizador del tipo SNA es funcionalmente idéntico a un analizador de espectro combinado con un generador de barrido. Hasta el año 2007, los analizadores VNA son los más comunes y frecuentemente calificados como los de menor calidad. Los tres más grandes fabricantes de analizadores de redes son Agilent, Anritsu, y Rhode & Schwarz.

Los modelos que se pueden encontrar más frecuentemente son los de dos puertos, pero también existen modelos de cuatro puertos en el mercado, y algunos cuentan con algunas mejoras para su fácil operación, como pantalla sensible al tacto y la posibilidad de conectarle un ratón o teclado por medio de puertos PS/2 o USB, inclusive los modelos más modernos cuentan con una plataforma en base Windowspor lo que su operación se simplifica considerablemente.

Una nueva categoría de analizadores de redes es la MTA (Microwave Transition Analyzer), que significa analizador de transición de microondas, o LSNA (Large Signal Network Analyzer), que significa analizador de redes de señales grandes, los cuales miden amplitud y fase de las armónicas fundamentales. El MTA fue comercializado primero que el LSNA, pero en el primero estaban faltando algunas opciones para una fácil calibración que si están disponibles en la versión LSNA.

CALIBRACIÓNLa calibración de un analizador de redes es un proceso de alta precisión en el cual, se deben tener en cuenta tanto la impedancia en la que se está operando (50 Ohms, en latelefonía celular o 75 Ohms para otras aplicaciones) como las condiciones en las que está operando el equipo. Por este motivo, y dependiendo de la cantidad de Parámetros-Sque se requiera medir el proceso puede resultar largo y tedioso por la cantidad de veces que se tuviera que repetir.

El estándar de calibración usa cuatro dispositivos de prueba llamados OPEN (red abierta), SHORT (red en corto circuito),LOAD(red en carga) para calibrar la reflexión y THRU(red conectada) para calibrar la transmisión, los cuales deben ser conectados a los puertos del analizador para que este pueda comparar y establecer la diferencia entre estos diferentes modos, estos datos son guardados en un registro y cada registro debe ser calibrado independientemente y en el momento en que se le haga una modificación a la red en estudio.

Otro tipo de instrumento para la calibración de analizadores de redes es el módulo de calibración eléctrico (E-Cal), el cual se conecta a este y es automáticamente reconocido y posee una mayor precisión que el equipo de calibración manual mencionado anteriormente. La única desventaja aparente de este dispositivo es que se debe esperar a que alcance su temperatura de operación antes de usarlo.