GALVANOMETRO D´ARSONVAL Introducción La historia de los

GALVANOMETRO D´ARSONVAL
Introducción
La historia de los instrumentos de medición empleados como indicadores en la
medición de parámetros de CD, comienza poco después de que Han Oersted
descubrió, en 1820, la relación entre la corriente y el magnetismo. Sin embargo, a
pesar de los múltiples dispositivos propuestos durante más de medio siglo, no es
hasta que en 1881, Jacques D'Arsonval desarrolló y patentó su "galvanómetro de
bobina móvil", cuando se contó con un instrumento, verdaderamente útil, el cuál con
muy pocas modificaciones, continúa empleándose hasta nuestros días.
El mecanismo de D'Arsonval.
Un galvanómetro, es un instrumento capaz de detectar la presencia de pequeñas
corrientes en un circuito cerrado, y puede ser adaptado, mediante su calibración, para
medir su magnitud.
Su principio de operación (bobina móvil e imán fijo) se conoce como mecanismo de
D'Arsonval, en honor al científico que lo desarrolló. Este consiste en una bobina
normalmente rectangular, por la cuál circula la corriente que se quiere medir, esta
bobina está suspendida dentro del campo magnético asociado a un imán permanente,
según su eje vertical, de forma tal que el ángulo de giro de dicha bobina es
proporcional a la corriente que la atraviesa.
La inmensa mayoría de los instrumentos indicadores de aguja empleados en
instrumentos analógicos, se basan en el principio de operación explicado, utilizándose
una bobina suspendida dentro del campo asociado a un imán permanente. Los
métodos de suspensión empleados varían, lo cuál determina la sensibilidad del
instrumento, así cuando la suspensión se logra mediante una cinta metálica tensa,
puede obtenerse deflexión a plena escala con solo 2 μA, pero el instrumento resulta
extremadamente frágil, mientras que el sistema de "joyas y pivotes, semejante al
empleado en relojería, permite obtener un instrumento mas robusto pero menos
sensible que el anterior, en los cuales, típicamente se obtiene deflexión a plena
escala, con 50 μA.
En la fig. se muestra un imán permanente en forma de herradura, con dos piezas
polares,
de hierro dulce, que forman los polos "norte" y "sur", en el centro de los cuales hay un
cilindro, también de hierro dulce, alrededor del cuál se dispone el cuadro metálico,
muy
liviano, que sostiene las vueltas de alambre de cobre, que constituyen la bobina; la
bobina está sustentada por medio de un sistema de joya y pivote, con
extremadamente reducida fricción, por lo cual puede rotar con libertad. Al cuadro
metálico se encuentra fija una aguja por su centro de gravedad, la cual rotará al
mismo tiempo que rota aquél indicando sobre una escala, convenientemente
calibrada, el valor de la corriente circulante. El cuadro metálico rotará ya que se
encuentra fijo en el centro y como la corriente que pasa por el enrollado genera su
propio campo magnético, con sus propios polos "norte" y "sur", estos interactúan con
los del imán permanente, dando lugar al movimiento de rotación, gracias al par de
fuerzas que se genera.
Básicamente, todos los instrumentos que requieran de un medio de interpretación de
características físicas usan un galvanómetro. Este lo diseño el francés Arsen
d’Arsonval en 1882 y lo llamó así en honor del científico italiano Galvini. En esencia,
el medidor es un dispositivo que consta de un imán permanente y una bobina móvil.
Es un dispositivo electromecánico
que produce un efecto mecánico (deflexión
angular) a partir de una variable eléctrica (pequeñas corrientes y en tensiones de
corriente continua).
Componentes de los galvanómetros.
Todos los tipos de galvanómetros contienen básicamente todos estos elementos
(Figura 1.1.7):
1-Imán permanente o imán temporal.
2-Bobina móvil.
3-Aguja indicadora.
4-Escala en unidades según tipos de lecturas.
5-Pivotes.
6-Cojinetes.
7-Resortes.
8-Pernos de retención.
9-Tornillo de ajuste cero.
10-Mecanismo de amortiguamiento.