La guía completa para la medición eléctrica y de temperatura

En el mundo tecnológico actual en rápido avance, las mediciones eléctricas y de temperatura se han vuelto esenciales para una amplia gama de industrias y aplicaciones.
Esta guía completa le proporcionará una comprensión integral del tema.

Medición eléctrica

Las mediciones eléctricas son cruciales para analizar, monitorear y controlar varios sistemas.
Al comprender los conceptos fundamentales, podrá obtener una comprensión más profunda de cómo funcionan las mediciones eléctricas.

Comprender los conceptos básicos de la electricidad

¿Qué es el voltaje?

El voltaje se refiere a la diferencia de potencial eléctrico o la fuerza que hace que la carga eléctrica fluya en un circuito. Se mide en voltios (V) y se crea mediante procesos que implican la separación de cargas eléctricas o diferencias de energía potencial.

¿Qué es la corriente eléctrica?

La corriente eléctrica es la velocidad de flujo de carga eléctrica a través de un conductor. Se mide en amperios (A) y desempeña un papel fundamental en la evaluación del rendimiento y la funcionalidad de circuitos y dispositivos eléctricos.

¿Quieres recolectar corriente y voltaje continuamente pero no sabes cómo empezar? Los registradores de datos son la solución perfecta para cualquiera que necesite recopilar datos de una variedad de fuentes, incluidos sensores, dispositivos y sistemas. Para obtener más información, consulte el blog a continuación.

¿Qué es la Resistencia?

La resistencia eléctrica es la medida de oposición que presenta un material al flujo de corriente eléctrica. Se mide en ohmios (Ω; una unidad de resistencia eléctrica) y caracteriza la capacidad de un material para impedir el flujo de carga eléctrica.

¿Qué es la energía eléctrica?

Conexiones de medición de potencia

Definición de energía eléctrica
La potencia eléctrica, medida en vatios (W), es la tasa de transferencia de energía en un circuito. Es un factor clave para comprender el rendimiento del dispositivo y del sistema.

Ecuación de potencia (fórmula) en circuitos
P=VI
P(vatios): Energía eléctrica
V (voltios): voltaje
I(amperios): corriente eléctrica

Ejemplo de aplicaciones de medición

Voltaje de la batería del coche eléctrico
Cuando se trata de medición de voltaje, nos encontramos con varios escenarios, como medir el voltaje de sistemas de alimentación ininterrumpida, examinar nuestro sistema de suministro de energía o incluso medir el voltaje de la batería en vehículos eléctricos. El método utilizado para la medición puede variar dependiendo de los objetivos específicos del operador. Por lo tanto, al elegir un método y herramientas de medición, es importante considerar factores como la precisión, el rango y los requisitos específicos del sistema eléctrico que se analiza.
Por ejemplo, el voltaje de la batería de los coches eléctricos es una métrica vital que afecta a su rendimiento y autonomía.

Baterías y motores de vehículos eléctricos

¿Por qué es importante la medición precisa del voltaje para el voltaje de la batería de un vehículo eléctrico?
1. Estimación del rango
La medición precisa del voltaje ayuda a estimar la autonomía restante de un vehículo eléctrico; reducir la ansiedad del conductor.
2. Estado de la batería
Proporciona información sobre el estado de la batería, lo que permite un mantenimiento o reemplazo oportunos.
3. Control de carga
Mantener el nivel de voltaje correcto garantiza una carga segura y eficiente.
4. Eficiencia
Comprender la relación voltaje-potencia de salida optimiza el rendimiento y extiende la vida útil de la batería.

Usando registradores de datos
Los registradores de datos con sensores y software permiten un monitoreo de voltaje continuo y automatizado, lo que ayuda al análisis a largo plazo y la optimización del rendimiento. En resumen, el monitoreo preciso del voltaje a través de registradores de datos es fundamental para el rendimiento, el alcance y la sostenibilidad de los vehículos eléctricos.
Puede comprender mejor las mediciones utilizando registradores de datos y más en los artículos relacionados a continuación.

Medidas físicas

Las mediciones físicas implican la cuantificación de parámetros como la deformación, la presión, el estrés y la temperatura para comprender el comportamiento de materiales y sistemas.
Además, los científicos e ingenieros pueden obtener información valiosa sobre cómo responden los materiales y sistemas a fuerzas externas y cambios de temperatura.

¿Qué es la tensión?

La deformación se refiere a la deformación que experimenta un material cuando se somete a fuerzas externas o cambios de temperatura. Es una medida de cuánto ha cambiado la forma de un objeto en comparación con su forma original. Al cuantificar la cantidad de deformación que sufre un material, los ingenieros pueden evaluar su rendimiento y determinar su idoneidad para aplicaciones específicas.

Sensores basados en principios de galgas extensométricas

La deformación, que se produce cuando un objeto se deforma en respuesta a fuerzas externas, se puede medir utilizando galgas extensométricas. De manera similar a medir la temperatura usando termopares, las galgas extensométricas se emplean para medir con precisión la deformación de un objeto.

Sensores de presión
Los sensores de presión utilizan el principio de las galgas extensométricas para detectar cambios de presión. Cuando se aplica presión externa, el elemento de resorte se deforma, lo que provoca un cambio en la resistencia de las galgas extensométricas. Los sensores de presión encuentran aplicaciones en diversas industrias y desempeñan un papel crucial en tareas como el control de procesos y la gestión de calidad.

Sensores de aceleración
Los sensores de aceleración están diseñados para medir la aceleración de un objeto. Cuando un objeto experimenta aceleración, se produce una tensión, que es detectada por sensores de aceleración. Estos sensores son capaces de detectar y proporcionar mediciones de aceleración en estructuras, vehículos y otros sistemas.

Los sensores de medición de deformación basados en galgas extensométricas se utilizan ampliamente en diversos campos y ofrecen mediciones continuas, similares a las de temperatura y características eléctricas. El uso de registradores de datos permite la utilización efectiva de estos sensores, lo que permite el análisis y la generación de informes de datos. La tecnología de medición de deformaciones es esencial para el control de calidad y la mejora de la seguridad de las estructuras en diversas industrias.

¿Qué es la temperatura?

La temperatura sirve como indicador crítico del estado térmico de un material y encuentra una aplicación generalizada en la vida cotidiana de los procesos industriales. La medición precisa de la temperatura es indispensable para el control de calidad, la seguridad y la eficiencia. La temperatura de una sustancia influye en su movimiento molecular y provoca cambios en diversas propiedades del material. En esta sección, profundizaremos en los fundamentos y la importancia de la medición de temperatura, incluidos los métodos que utilizan termopares y más.

Principios de medición de temperatura

Las técnicas de medición de temperatura se basan en varios principios físicos. Los métodos eléctricos, como los termopares y los detectores de temperatura de resistencia, utilizan las propiedades eléctricas de los materiales para determinar la temperatura. Los métodos mecánicos, como las tiras bimetálicas y los termómetros de líquido en vidrio, se basan en la expansión y contracción de materiales con cambios de temperatura.

¿Qué es un termopar?

Termopar, tipo K

Un termopar, por definición, es un sensor de temperatura formado por dos cables metálicos diferentes unidos por un extremo. Funciona basándose en el efecto Seebeck, donde un gradiente de temperatura genera una diferencia de voltaje, lo que le permite medir la temperatura de la unión caliente.

¿Cómo funciona un termopar?

Un termopar genera un pequeño voltaje proporcional a la diferencia de temperatura entre las uniones frías y calientes. Este voltaje se puede medir utilizando circuitos especializados. Los termopares tienen amplios rangos de temperatura y se utilizan comúnmente en diversas industrias para medir la temperatura.

El principio de funcionamiento de un termopar se basa en el efecto Seebeck, que se produce cuando dos metales diferentes se unen y se someten a un gradiente de temperatura. La diferencia de temperatura entre las uniones frías y calientes genera un voltaje que es directamente proporcional a la temperatura. Este voltaje se puede medir y convertir en una lectura de temperatura utilizando técnicas de calibración adecuadas. Los termopares ofrecen ventajas como un tiempo de respuesta rápido, alta precisión y compatibilidad con diferentes rangos de temperatura, lo que los convierte en herramientas versátiles para la medición de temperatura.

¿Qué es un termómetro?

Termómetro

Un termómetro es un instrumento diseñado específicamente para medir la temperatura. Utiliza varios mecanismos, como la expansión de líquidos, gases o sólidos, para indicar cambios de temperatura. Los termómetros modernos suelen incorporar tecnologías avanzadas, como pantallas digitales, sensores remotos o incluso medición de temperatura sin contacto físico. Por ejemplo, un termómetro infrarrojo cuenta con una pantalla digital y mide la temperatura sin contacto físico, lo que lo hace seguro y práctico para diversas aplicaciones industriales.

TERMÓMETRO INFRARROJOS FT3700

El termómetro infrarrojo Hioki FT3700/FT3701 es un termómetro sin contacto que utiliza rayos infrarrojos para medir con precisión la temperatura de la superficie de los objetos. Cuenta con un marcador láser de dos haces para mediciones precisas y está diseñado para uso industrial.

Mediciones Instantáneas y Mediciones Continuas

Los métodos de medición se pueden clasificar en mediciones instantáneas y mediciones continuas. Las mediciones instantáneas proporcionan una instantánea de la temperatura o la electricidad en un instante particular, mientras que las mediciones continuas capturan valores durante un período prolongado. Comprender las distinciones entre estos dos tipos de mediciones es fundamental para seleccionar la metodología adecuada para diferentes escenarios.

Ejemplos de instrumentos para Mediciones Instantáneas

Instrumentos de Medida de Parámetros Eléctricos y Físicos. La medición precisa de parámetros eléctricos y físicos depende de instrumentos especializados adaptados a cada parámetro. Aquí están los parámetros eléctricos y físicos clave y sus correspondientes dispositivos de medición.

Parámetros eléctricos

Parámetros	Instrumentos	Ejemplos
Voltaje	Los multímetros digitales (DMM) son esenciales para las mediciones de voltaje. Los DMM proporcionan una herramienta versátil para medir voltaje, corriente y resistencia, entre otros parámetros eléctricos.	Multímetros digitales (DMM)
Actual	Las mediciones de corriente se realizan utilizando Pinzas amperimétricas. Estos dispositivos colocan una abrazadera alrededor de un conductor, lo que permite una medición de corriente no invasiva.	Pinzas amperimétricas
Resistencia	Los medidores de resistencia están diseñados para medir valores de resistencia con precisión, lo que ayuda en la evaluación de circuitos.	Medidores de resistencia
Fuerza	Medidores de potencia son ideales para medir el consumo de energía y mejorar la eficiencia energética.	Medidores de potencia

Parámetros físicos

Parámetros	Instrumentos	Ejemplos
La temperatura	La medición de temperatura requiere herramientas especializadas como Termómetros y Termómetros Infrarrojos (Termómetros de Radiación). Miden con precisión la temperatura de objetos y ambientes, encontrando aplicaciones en diversos campos.
Presión	Los manómetros C se emplean para mediciones precisas de presión en gases y líquidos, lo que respalda el control de procesos y la gestión de calidad.
Fuerza	Los dinamómetros miden la fuerza aplicada a un objeto y sirven para fines como pruebas de materiales y evaluación de productos.

Estos instrumentos de medición son fundamentales para obtener datos precisos y confiables en mediciones de parámetros tanto eléctricos como físicos. Seleccionar el instrumento adecuado es esencial para el éxito en diversas industrias y aplicaciones.

Registradores de datos para mediciones continuas

Los registradores de datos son fundamentales para monitorear continuamente el voltaje, la corriente, la tensión y la temperatura a lo largo del tiempo. Estos dispositivos pueden interactuar con varios sensores, registrar y almacenar datos y proporcionar análisis de datos a largo plazo. El monitoreo eléctrico y físico, en particular, es crucial en muchas industrias para garantizar la calidad del producto, la optimización de los procesos y el cumplimiento de los requisitos reglamentarios. Los registradores de datos están diseñados específicamente para mediciones continuas y ofrecen características como alta capacidad de almacenamiento, batería de larga duración y compatibilidad con diferentes sensores de temperatura y otros. Algunos registradores de datos también vienen con funciones avanzadas como grabación y conectividad inalámbrica. Estos registradores de datos son ideales para aplicaciones que requieren un registro y análisis detallados de la temperatura.

Registrador de datos LR8540-01

Estos dispositivos se pueden configurar para registrar datos de diversas fuentes, incluidos elementos eléctricos como el voltaje y parámetros físicos como la temperatura, simultáneamente a intervalos regulares. Esto permite el análisis de tendencias en datos eléctricos y físicos, la identificación de fluctuaciones en estos parámetros y la generación de informes. Los registradores de datos se utilizan ampliamente en industrias donde es esencial un control preciso de las condiciones eléctricas y físicas, incluidos vehículos eléctricos, baterías, motores, dispositivos electrónicos y más.

Aplicaciones de medición

Los registradores de datos se pueden utilizar para medir la temperatura para diversos fines. A continuación se muestran algunos ejemplos prácticos:

Monitoreo de temperatura en el proceso de fabricación de baterías.: En el proceso de fabricación de baterías, la formación, un paso clave, permite el almacenamiento estable de energía. Durante su formación, las baterías pasan por ciclos de carga y descarga, lo que requiere un registro del voltaje y la temperatura de las celdas. Esto garantiza el estado de la batería, el control del equipo y la trazabilidad. El Data Logger LR8101, LR8102 en ambientes ruidosos, registra datos con precisión y minimiza costos. Es esencial para la producción de baterías de calidad. Conozca más sobre el registrador de datos LR8101, LR8102
Monitoreo ambiental: La recopilación de datos sobre la temperatura del medio ambiente de la Tierra es esencial para la investigación y la previsión científica, como la protección del medio ambiente y la observación del clima. Los registradores de datos se pueden utilizar para monitorear las temperaturas interiores y exteriores y proporcionar datos sobre el cambio climático.
Monitoreo de temperatura de componentes electrónicos en el proceso de desarrollo.: Los dispositivos eléctricos contienen placas de circuitos con cientos de componentes electrónicos. Durante el proceso de desarrollo, los ingenieros realizan pruebas de temperatura monitoreando la temperatura de estos componentes en la placa de circuito para garantizar el funcionamiento seguro de los dispositivos. Se pueden utilizar registradores de datos para monitorear las temperaturas de estos componentes electrónicos durante el proceso de desarrollo para evitar el sobrecalentamiento. Esto puede mejorar la confiabilidad del producto final.

Como puede ver, los registradores de datos se pueden utilizar para medir la temperatura para diversos fines. Es importante seleccionar el registrador de datos adecuado para sus necesidades.

Cosas a considerar al instalar un registrador de datos

Los registradores de datos son herramientas esenciales para el monitoreo continuo de parámetros eléctricos y físicos, como voltaje, corriente, tensión y temperatura. Al instalar un registrador de datos, se deben considerar factores como la ubicación, la calibración y la duración del almacenamiento de datos para garantizar mediciones confiables y precisas durante períodos prolongados.

Los registradores de datos se utilizan ampliamente en aplicaciones donde se requiere un monitoreo continuo de la temperatura. Al instalar un registrador de datos, se debe prestar especial atención a su ubicación para garantizar mediciones de temperatura representativas. Se deben tener en cuenta factores como la proximidad a fuentes de calor, el aislamiento y el flujo de aire.

Además, es necesaria una calibración periódica del registrador de datos para mantener la precisión de las mediciones. También se debe considerar la duración del almacenamiento de datos, ya que determina la cantidad de datos históricos que se pueden analizar. Siguiendo estas pautas, los ingenieros y científicos pueden garantizar la integridad y confiabilidad de los datos de temperatura recopilados por los registradores de datos.