PROGRAMA ANALITICO: INSTRUMENTOS Y MEDICIONES

PROGRAMA ANALITICO: INSTRUMENTOS Y MEDICIONES ELÉCTRICAS
TEMA 1: METROLOGIA ELÉCTRICA Y ERRORES
Definiciones – Sistemas de Unidades – Mediciones Absolutas – Patrones de Referencia y Patrones
de Trabajo.
Descripción de los Errores: Error absoluto y Error relativo.
Clasificación de los Errores: Errores Groseros – Errores Sistemáticos debido a Instrumentos y
Componentes de Medida – Clase del Instrumento Indicador – Procedimientos para determinar la
Clase – Establecimiento de la Clase por el Fabricante – Error de Indicación Mayor – Error por
Repetibilidad (Precisión de la Lectura) – Error debido al Método de Contraste (Exactitud del
Contraste) – Coeficiente de Seguridad – Verificación de la Clase por el Usuario – Establecimiento
de la Clase por el Usuario – Errores debido al Método de Medida – Errores Accidentales: Error de
Apreciación – Teoría Estadística (Histograma) – Teoría Estadística de Laplace y Gauss.
TEMA 2: INSTRUMENTOS INDICADORES Y ESPECIALES
Aparatos de Medida: Denominación – Constante – Exactitud – Campo de Indicación y Campo de
Medida – Condiciones Normales y Anormales de Funcionamiento – Calidad – Precisión – Marcado
de Bornes – Símbolos para la Rotulación – Clasificación por la Magnitud Eléctrica a medir –
Clasificación por el Principio de Funcionamiento.
Aparatos Indicadores: Conceptos Generales – Pares de Giro en los Mecanismos de Medición –
Amortiguamiento de los Mecanismos de Medición – Elementos Constructivos – Escalas –
Dispositivos Indicadores – Dispositivos Correctores – Dispositivos de Apoyo.
Instrumentos de Bobina Móvil e Imán Permanente: Generalidades – Funcionamiento –
Configuración real del Instrumento de Bobina Móvil de Imán Exterior e Imán Interior – Ecuación
Funcional (Determinación Analítica) – Amortiguamiento de las Oscilaciones – Variación de
Alcance o Ampliación del Campo de Medida como Amperímetro y como Voltímetro – Corrección
del Efecto de Temperatura (Caso de Voltímetro, Mili Voltímetro Compensado, Amperímetro y
Errores Tolerables).
Galvanómetro de Bobina Móvil: Funcionamiento – Dependencia de la Sensibilidad con la Forma de
Lectura, con la Cupla Antagónica, con la Cupla Motriz y con el Circuito de Medida.
Régimen transitorio de un Galvanómetro de Bobina Móvil – Solución de la Ecuación Diferencial
sin segundo miembro (Ecuación modificada a homogénea) y Solución de la Ecuación Diferencial
Completa, para el análisis de Sub Amortiguamiento, Sobre Amortiguamiento y Amortiguamiento
Crítico.
Galvanómetro Balístico: Funcionamiento – Aplicaciones.
Instrumentos de Bobina Móvil con Rectificador: Generalidades – Dependencia de los Dispositivos
Rectificadores con la Tensión, con la Frecuencia y con la Temperatura – Exactitud – Disposiciones
Constructivas con Rectificación de Media Onda, con Rectificación de Onda Completa, con
Conexión Puente de Graetz, con Conexión Puente con Resistencias y con Conexión de
Transformador con Punto Medio – Ampliación del Alcance.
Instrumentos de Hierro Móvil: Definición Normalizada – Funcionamiento – Disposiciones
Constructivas – Utilización – Amortiguamiento – Factores de Influencia en cuanto a la
Característica de Magnetización, a la Histéresis Magnética, a la Frecuencia, a la Forma de Onda y a
los Campos Magnéticos Externos – Ventajas y Desventajas de Utilización – Aplicaciones como
Amperímetro y Voltímetro – Variación del Alcance – Análisis Teórico de Funcionamiento en
Corriente Continua y en Corriente Alterna – Requisito para Escala Lineal – Error por Frecuencia en
la utilización en corriente alterna como Amperímetro y como Voltímetro.
Instrumentos de Bobinas Cruzadas o Instrumentos sin Cupla Elástica: Principio de
Funcionamiento – Aplicaciones como Megóhmetro de Bobinas Cruzadas, como Fasímetro o
Cofímetro de Bobinas Cruzada y como Frecuencímetro de Bobinas Cruzadas.
Instrumentos Electrodinámicos: Generalidades – Funcionamiento – Análisis Teórico de
Funcionamiento – Efecto de la Inducción Mutua – Aplicaciones de utilización como Voltímetro y
como Amperímetro.
Aplicación como Vatímetro: Error de Consumo (Conexión Larga y Conexión Corta para Corriente
Continua y Corriente Alterna) – Error de Fase – Variación de Alcance.
Aplicación como Varímetro: Error de Fase.
Instrumentos de Inducción: Definición – Análisis de Funcionamiento a partir de un Modelo
Teórico – Amortiguamiento – Aplicaciones del Instrumento de Inducción como Amperímetro y
Voltímetro – Aplicaciones del Instrumento de Inducción como Vatímetro – Error de Fase
Vatimétrico – Compensación del Error de Fase Vatimétrico – Aplicaciones del Instrumento de
Inducción como Varímetro – Error de Fase Varimétrico.
Instrumentos de Resonancia: Generalidades – Funcionamiento – Aplicación como
Frecuencímetro.
Instrumentos Electroestáticos: Generalidades – Funcionamiento – Disposición Constructiva –
Cupla Motora y Antagónica – Propiedades y Aplicaciones.
Instrumentos Electrotérmicos: Generalidades – Instrumentos Electrotérmicos de Dilatación –
Instrumentos Electrotérmicos Bimetálicos – Propiedades y Aplicaciones.
Osciloscopios: Diagrama en Bloques – Tubos de Rayos Catódicos – Deflexión Electroestática –
Aceleración de Pos Deflexión – Pantallas para Tubos de Rayos Catódicos – Circuitos de Tubos de
Rayos Catódicos – Base de Tiempos – Amplificador Horizontal y Vertical – Sincronización –
Fuente de Alimentación – Mandos y Conectores de un Osciloscopio tipo – Manejo de Mandos –
Sondas para Osciloscopios.
Mediciones con Osciloscopio de Resistencias, de Reactancias Inductivas y Capacitivas, de
Impedancia, de Frecuencias y de Desfase.
TEMA 3: MEDICIONES INDUSTRIALES DE RESISTENCIAS
Medición de Resistencias por Procedimientos Indirectos: Procedimientos Volt / Amperométrico,
por Comparación de Corrientes y por Comparación de Tensiones.
Medición de Resistencias por el Procedimiento de Desviación Directa: Óhmetro de Bobina
Móvil con la Resistencia a Medir conectada en Serie y en Paralelo – Óhmetro de Bobina Móvil con
varios Alcances de Medida.
Medición de Resistencias Elevadas: Comprobadores de Líneas Eléctricas – Medidores de
Aislación de Manivela y Electrónicos – Medición con el Método Volt / Amperométrico – Medición
con Voltímetro Electroestático.
Conceptos Generales sobre Resistencias de Aislación – Descripciones sobre las Resistencias de
Aislación en las Instalaciones Eléctricas – Medición de las Resistencias de Aislación en Materiales
Aislantes – Probetas y Electrodos – Circuitos y Elementos de Medición – Procedimientos de
Medición.
Medición de Resistencias Bajas: Medición de las Resistencias de Tomas de Tierra – Definiciones
– El Terreno como Conductor Eléctrico – Características de la Corriente de Tierra – Métodos de
Medición de la Resistencia de Tomas de Tierra y de Resistividad de Terrenos – Telurómetros.
TEMA 4: MEDICIONES INDUSTRIALES DE INDUCTANCIAS Y CAPACIDADES
Propiedades Generales de las Inductancias y Condensadores – Características de las Fuentes de
Alimentación – Medición de Resistencia, Reactancia e Impedancia por los Procedimientos de los
Tres Voltímetros, de los Tres Amperímetros y del Voltímetro / Amperímetro / Vatímetro.
Medición de Capacidades por el Procedimiento Volt / Amperométrico, por el Procedimiento de
Comparación de Tensiones y por el Procedimiento de los Tres Voltímetros – Medición del Ángulo
de Pérdidas de un Condensador – Capacímetros.
Medición de Inductancias por el Procedimiento Volt / Amperométrico y por el Procedimiento de
Comparación de Tensiones – Medición de Inductancias con Núcleo de Hierro – Medición de
Inductancias Mutuas.
TEMA 5: TRANSFORMADORES DE MEDIDA
Transformadores de Intensidad: Principio de Funcionamiento – Relación de Transformación –
Diagrama Fasorial – Error de Relación – Error de Ángulo – Corrección de Errores – Clases de
Precisión – Consumo de Aparatos y Conexiones – Intensidad Límite Térmica – Intensidad Límite
Dinámica – Cifra de Sobre Intensidad – Conexionado en Sistemas Monofásicos y Trifásicos
Equilibrados y Desequilibrados – Clasificación y Aspectos Constructivos.
Transformadores de Tensión: Principio de Funcionamiento – Relación de Transformación –
Diagrama Fasorial – Error de Relación – Error de Ángulo – Clases de Precisión – Consumo de
Aparatos y Conexiones – Conexionado en Sistemas Monofásicos y Trifásicos – Clasificación y
Aspectos Constructivos – Transformadores de Tensión Capacitivos.
TEMA 6: MEDICIONES INDUSTRIALES DE POTENCIA, ENERGÍA Y FACTOR DE
POTENCIA
Medición de Potencia: Conceptos Generales – Medición de Potencia en Corriente Continua por el
Método Volt / Amperométrico – Medición de Potencia en Corriente Alterna por el Método de los
Tres Amperímetros – Medición de Potencia en Corriente Alterna por el Método de los Tres
Voltímetros – Conexión de Vatímetros – Ampliación del Campo de Medida – Correcciones según
la Forma de Conexión – Medición de Potencia en Corriente Continua con Vatímetro – Medición de
Potencia Activa en Corriente Alterna Monofásica – Consideraciones Generales sobre la Medición
de Potencia Activa en Corriente Alterna Trifásica – Medición de Potencia Activa en Corriente
Alterna Trifásica con Cargas Equilibradas y Desequilibradas (Sistemas con Tres Conductores
Activos y Conductor Neutro y Sistemas con Tres Conductores Activos Sin Conductor Neutro) –
Medición de Potencia Activa en Corriente Alterna Trifásica de Tres Conductores (Método de los
Dos Vatímetros) – Medición de Potencia Reactiva en Corriente Alterna Monofásica y Trifásica.
Medición de Energía: Instrumentos Integradores Electromecánicos – Instrumento Integrador de
Potencia o Medidor de Energía Eléctrica – Medidor de Energía de Inducción para Corriente Alterna
Monofásica (Medidor de Energía Activa y Medidor de Energía reactiva).
Factores de Influencia y Elementos de Ajuste: Error de Proporcionalidad – Error de Fase y
Rozamiento – Efecto y Compensación de la Variación de la Temperatura Ambiente.
Medidores de Energía de Inducción para Corriente Alterna Trifásica: Medidores de Inducción de
aplicación en Sistemas Trifásicos Tetrafilares y Trifilares (Medidores de Energía Activa y Reactiva)
–
Ajustes particulares en los Medidores de Energía Trifásicos.
Medidores de Energía Electrónicos: Propiedades – Funcionamiento.
Normalización de Clase en Medidores de Energía Trifásicos de Inducción y Electrónicos – Error
Admisible en función de las condiciones de carga – Verificación Periódica de Medidores de Energía
– Equipos Complementarios en un Panel de Medición de Facturación.
Medición de Factor de Potencia: Conceptos Generales – Medición Indirecta en Corriente Alterna
Monofásica (Procedimiento del Vatímetro / Amperímetro / Voltímetro, Procedimiento de los Tres
Voltímetros y Procedimiento de los Tres Amperímetros) – Medición Indirecta del Factor de
Potencia en Corriente Alterna Trifásica – Medición Directa con Fasímetro.
TEMA 7: MEDICIONES DE LABORATORIO (MÉTODOS DE DEFLEXIÓN – MÉTODOS
DE CERO – MÉTODOS DE COMPENSACIÓN)
Métodos de Deflexión: Conceptos Generales – Medición de Resistencias Elevadas – Medición de
Fuerza Electro Motriz de una Pila – Medición de Capacidades con el Galvanómetro Balístico –
Medición de Inductancias Mutuas con el Galvanómetro Balístico – Medición de Valores Medios e
Instantáneos con Vectorímetros.
Métodos de Cero:
Puentes de Medida de Corriente Continua: Conceptos Generales – Puente de Wheatstone – Puente
Kirchhoff – Puente de Matthiessen y Hockin – Puente Doble de Thomson.
Puentes de Medida de Corriente Alterna: Conceptos Generales – Condiciones de Equilibrio –
Puente de Maxwell – Puente de Maxwell y Wien – Puente de Sauty – Puente de Schering.
Métodos de Compensación: Conceptos Generales – Fundamentos de los Métodos
Potenciométricos – Tipos de Métodos Potenciométricos.
TEMA 8: LOCALIZACIONES DE FALLAS O DEFECTOS
Causas de Fallas en Cables Subterráneos – Tipos de Fallas mas comunes – Modelo de Parámetros
Distribuidos – Rectificador o Probador de Aislación – Prelocalización de Fallas – Métodos de
Prelocalización – Sistema de Detección Puntual – Equipos de Apoyo – Aplicación de los distintos
Métodos de Prelocalización de acuerdo al Tipo de Falla – Puente de Medida de Murray – Puente de
Medida de Graf.
Método de Oscilación Forzada: Condiciones de Aplicación del Método – Casos de Aplicación.
Reflectometría con Impulsos de Baja Tensión: Factor de Reflexión – Métodos de Lectura del
Equipo.
Reflectometría con Impulsos de Alta Tensión: Principios de Operación – Tipos de Figuras que se
observan de acuerdo al Tipo de Falla.
Método de Oscilación Libre: Principio de Operación – Localización Puntual de la Falla.
Método Acústico por Onda de Choque – Método de Audiofrecuencia.
Tratamiento de la Falla (Técnica de Quemado) – Esquema Simplificado de un Equipo Quemador de
Cables – Principio de Operación – Pasos a seguir para detectar la falla.
TEMA 9: MEDICIONES MAGNÉTICAS
Medición de Inducción Magnética: Carretes de Prueba – Medición con Campos Alternos –
Medición con Campos Continuos – Espiral de Bismuto – Calibración.
Medición de Tensión Magnética: Tensímetro Magnético – Aplicaciones.
Mediciones Magnéticas con Corriente Continua: Determinación de las Curvas de Imantación
con Anillo de Hierro y Galvanómetro Balístico, con Yugo y Galvanómetro Balístico, con
Magnetómetro de Köpsel y Procedimiento Diferencial.
Mediciones Magnéticas con Corriente Alterna: Determinación de las Perdidas en el Hierro con el
Aparato de Epstein – Vatímetro Diferencial – Ferrómetro – Separación de Perdidas.
TEMA 10: MEDICIONES EN ALTA TENSIÓN
Laboratorios de Ensayos de Alta Tensión: Tipos de Laboratorios de Alta Tensión – Tipos de
Ensayos en Alta Tensión – Acciones Interferentes de Alta Tensión sobre Equipos de Medición –
Malla de Tierra de Laboratorios de Alta Tensión – Blindaje de Laboratorios de Alta Tensión –
Cableados de Medición.
Generación y Medición de Alta Tensión Alterna: Circuitos de Ensayo – Características
Constructivas de los Equipos de Ensayo – Métodos de Medición de Alta Tensión Alterna –
Características del Equipamiento para la Medición de Alta Tensión Alterna de Frecuencia Industrial
– Medición de Tensión Máxima con Espinterómetro Esférico.
Generación y Medición de Alta Tensión Continua: Métodos de Medición – Características del
Equipamiento para Medición de Alta Tensión Continua.
Generación y Medición de Ondas de Impulso de Alta Tensión: Tipos de Tensiones de Impulso –
Circuitos para Generación de Alta Tensión de Impulso – Métodos de Medición de Alta Tensión de
Impulso – Características del Equipamiento para Medición de Alta Tensión de Impulso.
TEMA 11: MULTÍMETROS Y VOLTÍMETROS ELECTRÓNICOS
Instrumentos Digitales: Generalidades – Display – Principio de Funcionamiento.
Multímetros Digitales: Sistemas de Comparación de Diente de Sierra – Método de Medida por
Integración Tensión / Frecuencia – Multímetro Digital con Diodos Emisores de Luz – Multímetro
Digital con Cristal Líquido – Multímetro Analógico y Digital.
Voltímetro Electrónico: Fundamentos del Voltímetro Electrónico – Voltímetro Electrónico para
Corriente Alterna – Voltímetro Electrónico Transistorizado – Voltímetro Electrónico como Medidor
de Resistencias – Voltímetro Electrónico con Transistor FET – Voltímetro Electrónico
Transistorizado para Altas Tensiones – Voltímetro Electrónico con Circuito Integrado – Micro
Amperímetro Electrónico con Circuito Integrado.
TEMA 12: MEDICIONES ELÉCTRICAS DE MAGNITUDES NO ELÉCTRICAS
Transductores: Clasificación de los Transductores – Selección de un Transductor – Galgas
Extensiométricas – Factor de Galga – Elementos Sensores Metálicos – Configuración de la Galga –
Galga Extensiométrica Desoldada – Transductores de Desplazamiento – Transductor Inductivo –
Transductor Transformador Diferencial Variable – Transductor de Oscilación – Transductor
Piezoeléctrico – Transductor Potenciométrico – Transductor de Velocidad.
Medición de Temperatura: Termómetros de Resistencia – Termopares – Fuentes de Error en los
Termopares – Características de los Termistores – Interfase de Transductores Resistivos a Circuitos
Electrónicos – Aplicaciones del Termistor.