PUENTES DE MEDICION

QUE ES UNA MEDIDA

Medir consiste en comparar una magnitud de valor desconocido con una determinada unidad de medida previamente establecida; Es decir cuando queremos conocer el valor de una variable.

Cuando se presentan situaciones que el humano no es capaz de ver recurrimos a los instrumentos.

En términos generales podemos considerar a un instrumento de medición como un equipo que permite capturar la variable, proporcionando información con mayor exactitud que el de los sentidos humanos.

A continuación se describen los circuitos puentes normalmente utilizados:

1. Puente de Wheatstone.

2. Puente Kelvin

3. Puente de Maxwell 

4. Puente Hay

5. Puente de Wien

1. PUENTE DE WHEATSTONE

El puente de Wheatstone permite a través de una configuración   sencilla de resistencias conocer de manera precisa el valor de una magnitud física cuando este es llevado a la condición de equilibrio.

Este circuito se emplea como un dispositivo para convertir temperatura, presión, sonido u otras variables físicas  en señales eléctricas, que permitan su estudio y medición de manera confiable.

La forma básica del puente de wheatstone tiene una fuente d.c y cada uno de los cuatro brazos del puente es una resistencia, como se muestra en la figura 1. Las resistencias en los brazos del puente R1, R2, R3 y R4, se han ajustado de tal manera que la salida de la diferencia del potencial Vo sea cero. Con esta condición se dice que el puente esta equilibrado.

Como I1 circula por R1 y I2 lo hace por R3, entonces la diferencia de potencial VDC es igual a VBC. Y lo tanto se puede afirmar que: 

R2 y R4 son dos resistencias fijas  y conocidas y R1 es una resistencia desconocida, entonces R3 puede ajustarse para dar la condición de diferencia de potencial cero y R1 se puede determinar a partir de los valores conocidos de R2, R3 y R4. 

                                                     2.PUENTE KELVIN

Este instrumento está basado en el funcionamiento del Puente Wheatstone pero con una modificación, se caracteriza por ofrecer una mayor exactitud para medir el valor de resistencias muy bajas menor a 1 Ohm.

Considérese el circuito puente de la figura 2, donde R_y representa la resistencia del alambre de conexión de R₃ a R_x. Son posibles dos conexiones del multímetro, en el punto m ò en el punto n. Cuando el multímetro se conecta en el punto m, la resistencia R_y del alambre de conexión se suma a la desconocida R_x, resultando una indicación por arriba de R_x. Cuando la conexión se hace en el punto n, R_y se suma a la rama del puente R₃ y el resultado de la medición de R_x será menor que el que debería ser, porque el valor real de R₃ es más alto que su valor nominal debido a la resistencia R_y. Si el multímetro se conecta en el punto p, entre m y n, de tal forma que la razón de la resistencia de n a p y m a p iguale la razón de los resistores R₁ y R2.

 3. PUENTE MAXWELL

  

Es un puente de corriente alterna compuesta por 4 ramas, en una de ella esta una red en Puente de ca en la que una rama está compuesta de una inductancia y una resistencia en serie, la opuesta de un condensador y una resistencia en paralelo y los otras dos ramos con resistencias.
Se mide la inductancia en función a la capacidad, cuando existe perdidas de inductancia o frecuencia la inductancia es independiente y no se ve afectada. es decir  el puente  se usa para la medida de inductancias (en función de un condensador conocido o capacidades (en función de una inductancia conocida, siendo la relación de equilibrio.

Este puente se limita para bobinas de Q medio y no es conveniente para la medición de bobinas   de valor bajo de Q. Este puente es conveniente para la medición de inductancias de cualquier magnitud, siempre que el Q de la misma no sea muy elevado a la frecuencia de medición.

Compara una inductancia con un capacitor. Este puente es muy adecuado para medir inductancia en función de la capacidad, dado que los capacitores ordinarios están mucho mas cerca de ser patrones de reactancia sin pérdidas, que los inductores.

4. PUENTE HAY

A diferencia del puente Maxwell este dice que la resistencia que está asociada al capacitor, está en serie, este circuito es utilizado para la medición de inductancia con respecto a la capacitancia, frecuencia o resistencia, aquí se compara la inductancia con la capacidad. Se utiliza para ángulos de fase grandes en este caso   la resistencia   R1 está en serie con su capacitador   C1,   el valor de R1 debe de ser más bajo que el del capacitor. Este tipo de puente es usado para medición de bobinas o inductores de Q alto.

Este circuito puente se utiliza generalmente para la medida de inductancias en términos de capacitancia, resistencia y frecuencia. La diferencia con el puente de maxwell es que el condensador esta en serie con una resistencia. Las condiciones de equilibrio son:

Compara inductancia con capacidad. Un inconveniente de este puente es que el equilibrio reactivo depende de las perdidas (o del Q) de la inductancia y de la frecuencia, a menos que el Q sea absolutamente independiente de la frecuencia.

5.OSCILADOR PUENTE DE WIEN

El oscilador de puente de Wien es un ejemplo típico de oscilador sinusoidal de baja frecuencia. Se basa en un amplificador operacional y en un puente de resistencias y condensadores.
 El oscilador puente de Wien es un oscilador utilizado para generar ondas sinusoidales que van desde los 5 Hz a los 5 Mhz.
El circuito básico consta  una red de adelando/atrazo compuesto de dos redes RC, una serie y otra paralelo. Los dos valores de resistencias y condensadores son iguales.