Configuracuiones Básicas #1 - Puente Wheatstone

ELECTRONOOBS en Español

10 Oct 201907:37

Summary

TLDREste vídeo ofrece una introducción al puente de Wittstock, una configuración electrónica común y simple utilizada para medir cambios de resistencia muy pequeños, ideal para aplicaciones de sensores. Se explica cómo funciona el puente, que consta de cuatro resistencias en forma de rombo, y cómo se utiliza para convertir cambios de resistencia en cambios de voltaje. El vídeo también muestra cómo se puede usar el puente para medir fuerzas, luz o temperatura con alta precisión, y cómo se puede conectar a un microcontrolador para proyectos electrónicos. Además, se destaca la ventaja de usar el puente de Wittstock en lugar de un divisor de voltaje directo, ya que permite separar el error de temperatura del sistema del sensor. Finalmente, se ofrecen enlaces a la página web del creador para obtener más información y se anima a los espectadores a seguir y apoyar el canal.

Takeaways

🎓 **Puente de Wittstock**: Es un circuito común y simple utilizado para encontrar un valor de resistencia, especialmente útil en aplicaciones de sensores.
🔍 **Funcionamiento**: El puente de Wittstock utiliza resistencias en forma de rombo y permite detectar cambios de resistencia muy pequeños, transformándolos en cambios de voltaje.
🔌 **Configuración**: Cuatro resistencias forman el puente, donde se conocen tres y la cuarta es desconocida. El suministro se conecta en los puntos A y V, y se mide la caída de voltaje entre los puntos C y D.
📐 **Cálculo de Voltaje**: El voltaje en el punto C-E y D-E se calcula usando la ley de los divisores de voltaje, proporcionando una fórmula para encontrar la relación entre las resistencias.
⚖️ **Equilibrio del Puente**: Cuando el voltaje entre C y D es cero, el puente está equilibrado, lo que implica que los dos divisores de voltaje son iguales.
🔄 **Ajuste de R3**: Para equilibrar el puente, se ajusta la resistencia R3 hasta que el voltaje en el punto D coincida con el en C-E, lo que indica que el valor desconocido de R es igual a R3 dividido entre R2 y R1.
🌡️ **Compensación de Temperatura**: El puente de Wittstock puede compensar cambios en la resistencia debido a factores como la temperatura, lo que mejora la fiabilidad de las lecturas de sensores.
📈 **Aplicaciones**: Se puede usar el puente de Wittstock con sensores de fuerza, luz o temperatura para medir cambios en resistencia con alta precisión.
🛠️ **Método de Uso**: Se describe cómo se conecta y ajusta el puente en una placa de pruebas, incluyendo el uso de un potenciómetro variable para ajustar la resistencia R3 y alcanzar el equilibrio.
🔗 **Recursos Adicionales**: Se mencionan enlaces a la página web del creador para obtener más información y matemáticas detalladas sobre el funcionamiento del puente de Wittstock.
👍 **Soporte de la Comunidad**: Se pide a los espectadores que consideren apoyar los videos, suscribirse, activar notificaciones y compartir el contenido con amigos para apoyar la creación de más contenido educativo.

Q & A

¿Qué es el puente de Wittstock y para qué se utiliza?
-El puente de Wittstock es una configuración de circuito muy común y simple, utilizada para encontrar un valor de resistencia. Se utiliza en aplicaciones de sensores para detectar cambios de resistencias muy pequeños, convirtiendo estos cambios en un cambio de voltaje.
¿Cómo funciona el puente de Wittstock?
-El puente de Wittstock funciona con cuatro resistencias en forma de rombo. Conociendo el valor de tres resistencias, se busca el valor de la cuarta resistencia desconocida. El suministro está conectado y se miden las caídas de voltaje entre los puntos de conexión para determinar la resistencia desconocida.
¿Cómo se calcula el voltaje en el punto ce del puente de Wittstock?
-El voltaje en el punto ce se calcula como R2 dividido por la suma de R1 y R2, y multiplicado por el voltaje de entrada.
¿Cuál es la condición para que el puente de Wittstock esté equilibrado?
-El puente de Wittstock está equilibrado cuando el voltaje entre los puntos c y d es cero, lo que implica que el voltaje en los puntos ce y d es igual.
¿Cómo se determina el valor de la resistencia desconocida (Rx) cuando el puente está equilibrado?
-Cuando el puente está equilibrado, se cumple que R2 * R3 es igual a R1 * Rx. Por lo tanto, Rx es igual a (R3 * R1) / R2.
¿Por qué se utiliza un amplificador operacional junto con el puente de Wittstock?
-Se utiliza un amplificador operacional junto con el puente de Wittstock para obtener un buen circuito que amplifique las señales y permita detectar cambios de resistencia más pequeños con mayor precisión.
¿Cómo se puede ajustar el puente de Wittstock para medir una resistencia desconocida?
-Para ajustar el puente de Wittstock, se mantienen R1 y R2 a valores conocidos y se utiliza una resistencia variable para R3. Se cambia el valor de R3 hasta que el voltaje entre los puntos c y d sea cero, momento en el que el puente está equilibrado.
¿Por qué no se utiliza un medidor directo con un divisor de voltaje en lugar del puente de Wittstock?
-Los medidores directos con un divisor de voltaje pueden verse afectados por factores externos como la temperatura, lo que hace que las lecturas no sean confiables. El puente de Wittstock, al combinar resistencias, reduce el error debido a estas variables externas.
¿Cómo se puede medir la temperatura utilizando el puente de Wittstock?
-Se puede medir la temperatura utilizando el puente de Wittstock con un sensor de resistencia que cambie su valor en función de la temperatura. Al calentar o enfriar el sensor, se observa un cambio en el voltaje entre los puntos c y d, lo que indica un cambio en la temperatura.
¿Qué otros tipos de sensores se pueden utilizar con el puente de Wittstock?
-Además de sensores de fuerza, se pueden utilizar sensores de luz o termistores para medir cambios en la luz o la temperatura, respectivamente, con el puente de Wittstock.
¿Cómo se puede conectar el puente de Wittstock a un microcontrolador para proyectos?
-Después de medir los cambios de resistencia y convertirlos en cambios de voltaje, se puede conectar la salida del puente de Wittstock a un microcontrolador para procesar y utilizar los datos en proyectos electrónicos.

Outlines

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😀 Introducción al Puente de Wittstock y su Aplicación

Este primer párrafo introduce el tema del video, que es el puente de Wittstock, una configuración de circuito muy común y simple utilizada en aplicaciones de sensores. Se menciona que se combina con un amplificador operacional para crear un circuito eficaz para detectar cambios de resistencia. El patrocinador del video es Girls y PSV, y se ofrece una guía sobre cómo solicitar piezas de circuito a un bajo costo. Se define el puente de Wittstock como una herramienta para encontrar valores de resistencia y se explica cómo funciona, utilizando una configuración de cuatro resistencias en forma de rombo para detectar cambios de resistencia muy pequeños, transformándolos en cambios de voltaje.

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🔍 Funcionamiento y Ajuste del Puente de Wittstock

Este párrafo se enfoca en el funcionamiento del puente de Wittstock y cómo se ajusta para lograr un equilibrio. Se describe el proceso de medición de caída de voltaje entre los puntos de conexión del circuito y cómo se utiliza un voltímetro para ello. Se explica la fórmula del divisor de voltaje y cómo se utiliza para calcular el voltaje en un punto específico del circuito. Se discuten las implicaciones de un puente equilibrado, donde el voltaje entre dos puntos es cero, y cómo se resuelve la ecuación para encontrar el valor de la resistencia desconocida (Rx). Se proporciona un ejemplo práctico con valores específicos para R1, R2, R3 y la fuente de voltaje, y se muestra cómo se ajusta R3 para balancear el puente. Además, se explora la utilidad del puente de Wittstock para medir cambios de resistencia en sensores, como el de fuerza, y cómo esto se traduce en cambios de voltaje más precisos.

Mindmap

Keywords

💡Puente de Wittstock

El Puente de Wittstock es una configuración de circuito eléctrico muy común y simple, utilizada para encontrar el valor de una resistencia desconocida. En el vídeo, se destaca su uso en aplicaciones de sensores para detectar cambios de resistencia muy pequeños, transformándolos en cambios de voltaje, lo que es esencial para proyectos que requieren mediciones precisas.

💡Resistencia

La resistencia es una propiedad de los materiales que impide el flujo de corriente eléctrica. En el contexto del vídeo, la resistencia es un componente clave en el funcionamiento del puente de Wittstock, donde se utiliza para detectar cambios en valores de resistencia, lo que puede ser crítico en la medición de fuerzas, luz o temperatura.

💡Voltímetro

Un voltímetro es un instrumento de medición que se utiliza para medir la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos. En el vídeo, se menciona la necesidad de un voltímetro preciso para medir la caída de voltaje en el puente de Wittstock, que es fundamental para detectar cambios en la resistencia.

💡Divisor de Voltaje

Un divisor de voltaje es una red de resistencia que se utiliza para reducir un voltaje de entrada a un voltaje de salida más bajo. En el vídeo, se describe cómo se forman dos divisores de voltaje en el puente de Wittstock, que son esenciales para calcular el voltaje en puntos críticos del circuito.

💡Equilibrar el Puente

Equilibrar el puente se refiere a ajustar las resistencias en el circuito de manera que el voltaje entre dos puntos específicos sea cero. Esto indica que el valor de la resistencia desconocida ha sido encontrado. En el vídeo, se explica cómo cambiar el valor de una resistencia variable (R3) hasta que el voltaje entre los puntos C y D sea cero, lo que equilibra el puente.

💡Sensores

Los sensores son dispositivos que convierten una medida física en una señal eléctrica. En el vídeo, se discute cómo el puente de Wittstock puede utilizarse con sensores para detectar cambios en la resistencia causada por factores como la fuerza o la luz, lo que permite mediciones precisas en aplicaciones variadas.

💡Campana de Notificaciones

La campana de notificaciones es una característica en las plataformaes de video que permite a los usuarios recibir alertas cuando un canal sube un nuevo vídeo. En el contexto del vídeo, se hace un llamado a los espectadores para que activen la campana de notificaciones para no perderse futuros contenidos relacionados con electrónica.

💡Resistencia Variable

Una resistencia variable, también conocida como potenciómetro, es un componente electrónico que permite ajustar la resistencia dentro de un rango determinado. En el vídeo, se utiliza una resistencia variable para ajustar el valor de R3 hasta que el puente de Wittstock esté equilibrado, lo que es crucial para la precisión en la medición de la resistencia desconocida.

💡Amplificador Operacional

Un amplificador operacional es un circuito integrado de amplificación de alta ganancia, frecuentemente utilizado en electrónica para su capacidad de amplificar señales débiles. Aunque no se describe detalladamente en el vídeo, se menciona que se puede combinar con el puente de Wittstock para mejorar la señal de salida, lo que es útil para aplicaciones donde se requiere una señal más fuerte.

💡Temperatura

La temperatura es un factor ambiental que puede afectar la resistencia de los materiales. En el vídeo, se discute cómo el puente de Wittstock puede ser utilizado para medir cambios en la resistencia que son independientes de la temperatura, lo que aumenta la confiabilidad de las mediciones en diferentes entornos térmicos.

💡PSV

PSV es una referencia a un patrocinador del vídeo, que ofrece servicios de impresión de circuitos impresos (PCB). Aunque no está directamente relacionado con el tema principal del vídeo, se menciona como un servicio que mejora continuamente gracias al feedback de los usuarios, lo que sugiere la importancia de la retroalimentación en la mejora de productos y servicios.

Highlights

El puente de Wittstock es un circuito común y simple utilizado en aplicaciones de sensores.

Se emplea para detectar cambios de resistencias muy pequeños, convirtiendo el cambio de resistencia en un cambio de voltaje.

El circuito consiste en cuatro resistencias en forma de rombo, donde se conocen tres y la cuarta es desconocida.

Mediante la fórmula del divisor de voltaje, se calcula el voltaje en el punto ce.

Un puente equilibrado ocurre cuando el voltaje entre los puntos c y d es cero.

Se utiliza una resistencia variable para ajustar el valor de r3 hasta que el voltaje entre c y d sea cero.

Si r1 y r2 son constantes, r3 se ajusta para que rx tenga el mismo valor y el puente esté equilibrado.

El uso de resistencias de 20 ohmios y un suministro de 10 voltios muestra que el voltaje en ce es de 5 voltios.

La resistencia desconocida, como un sensor de fuerza, cambiará su valor bajo diferentes fuerzas.

El rango de una resistencia de cargas extensión métricas es de 30 ohmios hasta 3 kilohmio.

Para medir cambios de resistencia con alta precisión, se utiliza la compensación del puente de Wittstock.

El puente equilibrado permite convertir cambios de resistencia en cambios de voltaje para proyectos con microcontroladores.

Los sensores pueden verse afectados por factores como la temperatura; sin embargo, el puente de Wittstock compensa estos cambios.

La compensación del puente de Wittstock separa el error de temperatura del sistema del sensor.

El circuito es aplicable con sensores de fuerza, luz o termómetros para medir variables con alta precisión.

Se muestra un ejemplo práctico conectando el puente de Wittstock en una placa de pruebas y mediendo cambios de voltaje con un multímetro.

El vídeo incluye enlaces a una página web con matemáticas paso a paso para entender mejor el funcionamiento del puente de Wittstock.

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