Programa sintético:

Sistemas de unidades y patrones
Errores, exactitud y especificaciones de instrumentos
Clasificación de los métodos de medición
Calibradores de tensión y corriente
Voltímetros, amperímetros y multímetros pasivos
Voltímetros, amperímetros y multímetros electrónicos analógicos y digitales
Medición de señales no senoidales
Medición de potencia en sistemas de frecuencia industrial
Medición de resistencias para métodos de cero
Medición de impedancias
Osciloscopio de rayos catódicos básico
    * k1) ORC con base de tiempo disparada
    * k2) ORC de doble traza
    * K3) Puntas de prueba pasivas x1 y x10
Ensayos bajo norma

Incertidumbres absolutas y relativas. Errores groseros. Clasificación de incertidumbres. Incertidumbres corregibles y no corregibles. Incertidumbres sistemáticas: de método, instrumental, debidas a condiciones ambientales, debidas a particularidades del observador, etc. Incertidumbres aleatorias. Incertidumbres tipo A y B. Concepto de exactitud y precisión. Mediciones indirectas, propagación de Incertidumbres. Ejemplo de aplicación: medición de resistencias con voltímetro y amperímetro.


Unidad temática 3: Clasificación de los Métodos de Medición

Métodos absolutos y relativos. Clasificación: Métodos directos e indirectos, de deflexión y cero. Procedimientos de medición: Generales. Comparación. Resonancia. Sustitución; sustitución parcial: aplicaciones; mediciones por sustitución indirecta. Diferenciales: voltímetro diferencial. Heterodinos: Principio básico de los conversores heterodinos y los osciladores de transferencia. Ejemplo de métodos combinados.


Unidad temática 4: Calibradores de Tensión y Corriente

Ubicación de los calibradores en la cadena de trazabilidad. Tipos de calibradores. Calibradores multifunción. Diagramas funcionales básicos de los calibradores de tensión y corriente contínua. Diagramas funcionales básicos de los calibradores de tensión y corriente alterna. Especificaciones típicas.


Unidad temática 5: Voltímetros, Amperímetros y Multímetros Pasivos

Instrumento de imán permanente y bobina móvil: Símbolo. Descripción. Realizaciones de la cupla antagónica. Ley de respuesta. Alcances y exactitud típicas.
Multímetro pasivo: Especificaciones generales. Ampliación del alcance de medida de los instrumentos de imán permanente y bobina móvil: Derivador simple, derivador universal y resistores multiplicadores. Consumos específicos y cifra W/V. Sección ohmetro de un multímetro pasivo. Ohmetros serie, paralelo y potenciométrico. Ohmetros de alcances múltiples. Casos particulares de los voltímetros electrónicos analógicos y los ohmetros de baja potencia en los multímetros pasivos. Determinación de los parámetros del circuito equivalente de un ohmetro. Sección alterna de un multímetro pasivo. Conversores alterna-contínua utilizados. Voltímetro de alterna: alinealidad de escala. Amperímetro de alterna: utilización de resistores derivadores y transformadores de corriente para ampliar el alcance. Recalibración entre incertidumbres expresadas en dB e incertidumbres relativas de tensión.
Instrumentos de hierro móvil, electrodinámicos y electrostáticos: Símbolo; descripción; ley de respuesta; distribución de la escala; consumo específico; variación del alcance de medida; respuesta en frecuencia; exactitud y valores típicos en cada caso. Comparación entre los distintos principios. Campos de aplicación de cada uno.


Unidad temática 6: Voltímetros, amperímetros y multímetros electrónicos, analógicos y digitales

Introducción: Comparación con los instrumentos pasivos. Comparación entre presentación digital y analógica.
Diagramas funcionales generales: Multímetros analógicos: Tipo amplificador de alterna conversor A/C y Tipo conversor A/C amplificador de contínua. Multímetros digitales.
Voltímetros y amperímetros de contínua: Diagrama funcional básico como voltímetro. Atenuadores y selectores de alcance en voltímetros: Forma clásica y esquemas utilizados para voltímetros con autoalcance. Amplificadores utilizados y características. Dominio de los distintos instrumentos. Amplificadores de contínua con interruptor periódico. Microvoltímetros y nanovoltímetros.
Voltímetros y amperímetros de alterna: Diagramas funcionales: Tipo amplificador de alterna, conversor A/C, dispositivo final y Tipo conversor A/C, amplificador de contínua, dispositivo final. Conversores de alterna contínua utilizados: De valor máximo; de valor pico a pico; de valor medio de módulo y de valor eficaz. Conversores de valor eficaz basándose en la definición matemática y en la definición física. Diagrama funcional de un voltímetro electrónico que responde al valor eficaz de balance nulo. Tiempo de respuesta.
Instrumentos digitales: Exactitud potencial, tiempo de respuesta y rechazo de modo normal de los principios de conversión análogo-digital utilizados en voltímetros y amperímetros. Voltímetros con electrodo de guarda. Esquema de conexión típica. Interpretación de las especificaciones de rechazo de modos común y normal.
Accesorios: Puntas de prueba para alta tensión; resistores derivadores, transformadores de medición; puntas para radiofrecuencia; puntas medidoras de temperatura; etc.


Unidad temática 7: Medición de Señales no Senoidales

Ley de respuesta de los instrumentos. Recalibración de la escala. Nomenclatura. Planteo de los problemas típicos: Medición de señales no senoidales de forma conocida y medición de señales cuasisenoidales. Análisis del problema. Determinación de las constantes de recalibración. Ejemplos de cálculo de factores de corrección. Condiciones para tener un factor de corrección independiente de la forma de la señal. Medición de señales cuasisenoidales. Limitaciones de los instrumentos reales: respuesta en frecuencia, campo dinámico. Medición de ruido, factores de corrección para distintos casos.


Unidad temática 8: Medición de Potencia en Sistemas de Frecuencia Industrial

El instrumento electrodinámico como wattímetro: Conexiones. Errores inherentes a la conexión. Correcciones. Error de fase, wattímetros compensados por error de fase. Wattímetros de bajo factor de potencia. Variación del alcance de medida: factor de escala. Respuesta en frecuencia. Exactitud. Wattímetros ferrodinámicos: ventajas e inconvenientes.
Medición de potencia en sistemas monofásicos: Conexiones del voltímetro, amperímetro y wattímetro. Errores. Determinación de las magnitudes en la carga a partir de las medidas. Utilización de transformadores de medición, ventajas, normas aplicables, especificaciones y cálculo de incertidumbres.
Medición de potencia en sistemas trifásicos: Potencia en sistemas trifásicos. Expresiones particulares para sistemas perfectos. Teorema de Blondel. Método de dos wattímetros para sistemas trifilares: esquema de conexión. Caso particular de tensiones y corrientes regulares: estudio detallado cuando varía la fase de la carga. Método de un wattímetro: casos particulares en que puede usarse. Cajas "Y". Wattímetros trifásicos. Secuencímetros.


Unidad temática 9: Medición de Resistencias

Generalidades.
Puente de Wheatstone: Interpolación, análisis de los errores, sensibilidad, campo de medida, especificaciones. Comparación con los ohmetros y el método del voltímetro y amperímetro.
Medición de resistencias de bajo valor: Planteo del problema. Resistores de cuatro terminales. Medición con puentes de resistores de cuatro terminales: Puente doble de Kelvin. Aplicaciones: medición de resistividad de materiales conductores. Medición de resistencias de tierra.
Medición de resistencias de alto valor: Planteo del problema. Medición de resistencias de elevado valor con el puente de Wheatstone: circuito de guarda. Aplicación del circuito de guarda en las mediciones con técnicas de deflexión. Medición de resistencias de aislación.


Unidad temática 10: Medición de Impedancias

Generalidades: Valor intrínseco, valor efectivo y valor indicado. Clasificación de los instrumentos para medir impedancias: Puentes de impedancia; medidor de factor de mérito; medición de tensión y corriente; analizadores de redes; analizadores en el dominio del tiempo; puentes autobalanceados. Esquemas elementales en cada caso.
Puentes de impedancias: Clasificación de acuerdo al circuito y en función de la frecuencia. Puente RLC universal. Esquemas que utiliza. Alcances típicos y limitaciones. Comentarios sobre sistemas de convergencia acelerada.
Puentes RLC automáticos: Diagrama funcional del circuito de medición. Ecuaciones. Medidor vectorial, diagrama funcional, detector de fase, integrador, secuencia de medida para una incógnita. Alcances típicos. Métodos para compensar la influencia del circuito de conexión: Procedimiento circuito abierto-cortocircuito, ecuaciones de corrección basadas en parámetros de impedancia, ecuaciones de corrección basadas en parámetros de transmisión.
Medidor de factor de mérito: Esquema básico y planteo simplificado. Análisis del medidor de factor de mérito. Diagrama funcional. Sistemas de inyección. Análisis del circuito equivalente. Errores sistemáticos de método. Correcciones. Especificaciones fundamentales y valores típicos. Mediciones por sustitución serie y paralelo. Criterio para la selección del método.


Unidad temática 11: Osciloscopio de rayos catódicos básico

Introducción: Clasificación: De acuerdo al tipo de base de tiempo; según las características del tubo de rayos catódicos y de acuerdo al tipo de construcción. Tubo de rayos catódicos monoacelerador. Formación de la imagen: Como graficador XY y como graficador de señales.
Osciloscopio de rayos catódicos con base de tiempo disparada: Diagrama funcional básico; formas de señal transferidas entre módulos. Canal vertical: Diagrama funcional, características y controles asociados. Circuito de disparo: Diagrama funcional; conformador de pulsos del circuito de disparo; controles asociados y operación. Base de tiempo: Requerimientos, modos de operación y diagrama funcional elemental. Diagrama funcional básico de una base de tiempo realimentada. Operación disparada: formas de señal y circuito de retención. Operación recurrente. Operación bloqueada. Disparo automático. Barrido único. Controles asociados a la base de tiempo. Amplificador horizontal. Magnificador. Diagrama funcional básico. Formas de señal. Controles asociados. Factor de base de tiempo magnificado. Salida para compensación de puntas de prueba (calibrador): forma de señal y frecuencia. Controles asociados al tubo de rayos catódicos.
Canal vertical de trazo múltiple: Introducción, diagrama funcional básico. Diagrama funcional de un canal vertical de doble trazo. Modo de operación con canal único. Modo de operación alternado, formas de señal. Modo de operación conmutado, formas de señal. Comparación entre los modos para obtener doble traza. Comparación con un osciloscopio de doble haz. Modo de operación sumado. Aplicaciones.
Puntas de prueba: Puntas de prueba pasivas x1 y x10. Características. Medición de tiempos de establecimiento.
Mediciones que no requieren calibración de los ejes: Comparación de frecuencias: mediante figuras de Lissajous y con barrido circular (elíptico), aplicando la señal de mayor frecuencia al canal vertical y al eje Z. Medición de defasajes entre señales de igual frecuencia. Medición de índice de modulación: presentación temporal; método del trapecio y barrido circular (elíptico).


Unidad temática 12: Ensayos bajo norma

Generalidades. Normas nacionales e internacionales. Organismos generadores de normas.

Ejemplo de aplicación: Medición de fuentes estabilizadas (norma IEC 478-1/2/4). Medición de efectos de salida, alimentación, temperatura, etc. Aplicación del método diferencial. Precauciones experimentales. Medición de impedancia de salida, PARD (desviaciones periódicas y aleatorias). Condiciones de referencia, tolerancias. Expresión de los resultados.

FRANK, Ernest: Electrical Measurement Analsys; Mc Graw Hill (1959). [Hay versión en castellano 1969]
STOUT, Melville B.; Basic Electrical Measurements - 2º edición; Prentice Hall (1960)
COOPPER, William D. - HELFRICK, Albert D.; Instrumentación Electrónica Moderna y Técnicas de Medición; Prentice Hall (1990)
COOPPER, William D. - HELFRICK, Albert D.; Instrumentación Electrónica Moderna y Técnicas de Medición; versión en castellano de 1991.
HARRIS, Forest K.; Electrical Measurement; John Wiley (1952)
GREGORY, B. A.; Instrumentación Eléctrica y Sistemas de Medida; Gustavo Gilli (Barcelona 1984)
FLUKE; Calibration: Philosophy in Practice; Second Edition; Fluke Corporation [P.O. Box 9090; Everett, WA 98206-9090] (1994)
VAN ERK, Rien; Osciloscopios. Funcionamiento y técnicas de medición; Paraninfo (1992)
DIEFENDERFER 2da. Edición - Instrumentación Electrónica - Interamericana (Mexico 1984)
Instrumentación Digital - Limusa-Amicee (1977)
JACQUES THURIN - Medidas Eléctricas y Electrónicas - Paraninfo (1963)
MANDRUT, V. y Suárez G.G. - Medidas Electrónicas I, Tomo I - (1996)
BENTLEY, JOHN P. - Sistemas de Medición, Principios y Aplicaciones - 2da. Edición-CECSA. Versión en Castellano 1ra. Edición 1993
STANLEY, Wolf y SMITH, Richard FM - Guia para Mediciones Electrónicas y Prácticas de Laboratorio - 1ra. Edición 1992
VAN ERK, Rien - Osciloscopios, Funcionamientos y Técnicas de Medición - Paraninfo 1992