Amperímetro - umq-eym

Amperímetro
Amperímetro
Amperímetro con caja de baquelita
Un amperímetro es un instrumento que sirve para medir la intensidad de corriente que está
circulando por un circuito eléctrico. Un microamperímetro está calibrado en millonésimas
de amperio y un miliamperímetro en milésimas de amperio.
Si hablamos en términos básicos, el amperímetro es un simple galvanómetro (instrumento
para detectar pequeñas cantidades de corriente) con una resistencia en paralelo, llamada
shunt. Disponiendo de una gama de resistencias shunt, podemos disponer de un
amperímetro con varios rangos o intervalos de medición. Los amperímetros tienen una
resistencia interna muy pequeña, por debajo de 1 ohmnio, con la finalidad de que su
presencia no disminuya la corriente a medir cuando se conecta a un circuito eléctrico.
El aparato descrito corresponde al diseño original, ya que en la actualidad los amperímetros
utilizan un conversor analógico/digital para la medida de la caída de tensión en un resistor
por el que circula la corriente a medir. La lectura del conversor es leída por un
microprocesador que realiza los cálculos para presentar en un display numérico el valor de
la corriente eléctrica circulante.
Clasificación de los Amperimetros
Los sistemas de medida más importantes son los siguientes: magnetoeléctrico,
electromagnético y electrodinámico, cada una de ellas con su respectivo tipo de
amperimetro.
Magnetoeléctrico
Para medir la corriente que circula por un circuito tenemos que conectar el amperímetro en
serie con la fuente de alimentación y con el receptor de corriente. Así, toda la corriente que
circula entre esos dos puntos va a pasar antes por el amperímetro. Estos aparatos tienen una
bobina móvil que está fabricada con un hilo muy fino (aproximadamente 0,05 mm de
diámetro) y cuyas espiras, por donde va a pasar la corriente que queremos medir, tienen un
tamaño muy reducido. Por todo esto, podemos decir que la intensidad de corriente, que va a
poder medir un amperímetro cuyo sistema de medida sea magnetoeléctrico, va a estar
limitada por las características físicas de los elementos que componen dicho aparato. El
valor límite de lo que podemos medir sin temor a introducir errores va a ser alrededor de
los 100 miliamperios, luego la escala de medida que vamos a usar no puede ser de amperios
sino que debe tratarse de miliamperios. Para aumentar la escala de valores que se puede
medir podemos colocar resistencias en derivación, pudiendo llegar a medir amperios
(aproximadamente hasta 300 amperios). Las resistencias en derivación pueden venir
conectadas directamente en el interior del aparato o podemos conectarlas nosotros
externamente.
Electromagnético
Están constituidos por una bobina que tiene pocas espiras pero de gran sección. La potencia
que requieren estos aparatos para producir una desviación máxima es de unos 2 vatios. Para
que pueda absorberse esta potencia es necesario que sobre los extremos de la bobina haya
una caída de tensión suficiente, cuyo valor va a depender del alcance que tenga el
amperímetro. El rango de valores que abarca este tipo de amperímetros va desde los 0,5 A a
los 300 A. Aquí no podemos usar resistencias en derivación ya que producirían un
calentamiento que conllevaría errores en la medida. Se puede medir con ellos tanto la
corriente continua como la alterna. Siendo solo válidas las medidas de corriente alterna para
frecuencias inferiores a 500 Hz.tamb ien se puede agrgrar amperimetros de otras medidas
eficientes.
Electrodinámico
Los amperímetros con sistema de medida "electrodinámico" están constituidos por dos
bobinas, una fija y una móvil.
Utilización
Para efectuar la medida es necesario que la intensidad de la corriente circule por el
amperímetro, por lo que éste debe colocarse en serie, para que sea atravesado por dicha
corriente. El amperímetro debe poseer una resistencia interna lo más pequeña posible con la
finalidad de evitar una caída de tensión apreciable. Para ello, en el caso de instrumentos
basados en los efectos electromagnéticos de la corriente eléctrica, están dotados de bobinas
de hilo grueso y con pocas espiras.
En algunos casos, para permitir la medida de intensidades superiores a las que podrían
soportar los delicados devanados y órganos mecánicos del aparato sin dañarse, se les dota
de un resistor de muy pequeño valor colocado en paralelo con el devanado, de forma que
solo pase por éste una fracción de la corriente principal. A este resistor adicional se le
denomina shunt.
Aunque la mayor parte de la corriente pasa por la resistencia de la derivación, la pequeña
cantidad que fluye por el medidor sigue siendo proporcional a la intensidad total por lo que
el galvanómetro se puede emplear para medir intensidades de varios cientos de amperios.
La pinza amperimétrica es un tipo especial de amperímetro que permite obviar el
inconveniente de tener que abrir el circuito en el que se quiere medir la intensidad de la
corriente.
En la Figura 1 mostramos la conexión de un amperímetro (A) en un circuito, por el que
circula una corriente de intensidad (I), así como la conexión del resistor shunt (RS).
El valor de RS se calcula en función del poder multiplicador (n) que queremos obtener y de
la resistencia interna del amperímetro (RA) según la fórmula siguiente:
Así, supongamos que disponemos de un amperímetro con 5 Ω de resistencia interna que
puede medir un máximo de 1 A (lectura a fondo de escala). Deseamos que pueda medir
hasta 10 A, lo que implica un poder multiplicador de 10. La resistencia RS del shunt deberá
ser: