Multiplicador de Voltímetro – Construcción y Cálculo

Un instrumento PMMC se puede utilizar como voltímetro simplemente conectando una resistencia en serie con la bobina móvil. Esta resistencia en serie se llama multiplicador de voltímetro. Esta combinación de bobina móvil y multiplicador se conecta a través del punto cuyo voltaje se va a medir.

Hay dos funciones principales del multiplicador de voltímetro:

1) Limita la corriente a través de la bobina móvil PMMC a un valor inferior a la corriente de deflexión de escala completa y, por lo tanto, evita que se dañe la bobina móvil.

2) Minimiza el flujo de corriente a través del voltímetro y así no altera la corriente del circuito cuyo voltaje se quiere medir. Idealmente, la resistencia del voltímetro debería ser infinita.

Cálculo del multiplicador de voltímetro:

El valor del multiplicador requerido para extender el rango de voltaje se calcula de la siguiente manera.

Dejar,

Im = Ifs = Corriente de desviación de escala completa del medidor

Rm = Resistencia interna del medidor

Rs = Resistencia multiplicadora

Vm = Voltaje a través de la bobina móvil

V = voltaje de rango completo del medidor

Del circuito de voltímetro simplificado que se da a continuación,

Vm = ImRm ……………….(1)

y V = Im(Rm + Rs) ………….(2)

Dividiendo la ecuación (2) por (1) obtenemos,

V/Vm = 1 + Rs/Rm

Por lo tanto,

m = Factor multiplicador = 1 + Rs/Rm

El término V/Vm se llama factor multiplicador del voltímetro. El factor multiplicador es básicamente el valor por el cual se puede ampliar el rango del voltímetro. Supongamos que la bobina móvil del voltímetro puede soportar un voltaje de 0,25 V y si queremos usarlo para medir un voltaje de 10 V, entonces el factor multiplicador = 10/0,25 = 40. En este caso, el valor del multiplicador del voltímetro que debe conectarse en serie con la bobina móvil se puede calcular a partir de la ecuación (1) y (2). Sea el valor de la resistencia interna del medidor Rm = 25 Ohm.

m = 1 + Rs/Rm

Pero m = 40 y Rm = 25

⇒ 40 = 1+Rs/25

⇒ 39 = R/25

⇒ Rs = 39×25 ohmios = 975 ohmios

Además, mida la corriente de desviación de escala completa = 0,25/25 = 0,01 A = 10 mA

Así del ejemplo anterior observamos que, para medir un voltaje de 10 V (40 veces mayor que el voltaje de diseño) necesitamos conectar una resistencia en serie de 975 Ohm.

Material del multiplicador de voltímetro:

Los requisitos esenciales del multiplicador de voltímetro a cumplir son

• Su resistencia no debe cambiar con el tiempo.

• El cambio en su resistencia con la temperatura debe ser pequeño.

El material de resistencia utilizado para los multiplicadores es manganina y constantán (aleación de cobre y níquel).

Composición de manganina, Cu (84%) + Manganeso (12%) + Ni (4%)

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