Patrón de resistencias
Para los patrones de resistencia, se emplean resistores de materiales, resistivos especiales, muy cuidadosamente confeccionados y contrastados con la exactitud requerida por la clase de exactitud del patrón en cuestión. La clase de exactitud del patrón está determinada por la diferencia entre el valor real y el valor nominal, expresada en % del valor nominal.
Los patrones de resistencia deben caracterizarse por:
1. Constancia del valor de su resistencia.
2. Bajo coeficiente de temperatura.
3. Bajo valor de fuerza termoeléctrica con cobre.
4. Carencia de inductancia.
5. Alta resistencia mecánica y térmica.
El patrón está provisto de bornes que pueden ser de cobre o de bronce, y por tanto existe la posibilidad de generación de fuerza electromotriz termoeléctrica que puede alterar los resultados de las mediciones.
En consecuencia, los patrones destinados para circuitos de corriente continua deben ser confeccionados con materiales cuya fuerza termoeléctrica con cobre sea mínima. En cambio, en los patrones que trabajan en circuitos de corriente alterna, el valor de la fuerza termoeléctrica carece de importancia, pero es muy importante que estos patrones no acusen inductancia ni capacidad eléctrica alguna.
El campo magnético variable, generado por la corriente alterna en las espiras de alambre resistivo, produce como efecto una resistencia en paralelo con capacidades. En este caso, la resistencia patrón actúa como resistencia combinada: óhmica-inductiva y capacitiva. También en este tipo de patrones debe evitarse la generación de corrientes parásitas.
Los materiales que más se emplean en la confección de patrones son manganina y constantan. La manganina es una aleación de 84% Cu, 12% Mn y 4% Ni. Sus características más importantes son las siguientes:
– Resistencia específica p = 0.42…0.44 n mm2/m a 20°C.
– Coeficiente de temperatura ex = 1 x lO-s/1 °C.
– Fuerza termoeléctrica con cobre e, = 1.5 …3.0 J,LV/l °C.
La manganina es muy usada, porque tratada y envejecida debidamente cumple con gran aproximación las condiciones requeridas. No debe trabajar en temperaturas superiores a 200°C, pues a altas temperaturas se ev apora el manganeso de las capas exteriores del conductor.
El constantan es también una aleación de cobre, níquel y manganeso: con las siguientes proporciones: 58% Cu, 41 % Ni y 1 % Mn. Sus características son las siguientes:
– Resistencia específica p = 0.48 …0.50 n mm2/ma 20°C.
– Coeficiente de temperatura ex = 0.5 x lO-sIl °C.
– Fuerza termoeléctrica e, = 37.5 … 42.4 J,LV/l °C (con cobre).
Su temperatura de trabajo no debe exceder los 70°C aproximadamente. Debido al alto valor de la fuerza termoeléctrica con cobre, sólo se utiliza en la confección de patrones para corriente alterna.
Cuando se confeccionan patrones para circuitos de corriente continua, se emplea la manganina como material resistivo debido a su baja fuerza termoeléctrica con el cobre.
En la confección de patrones para corriente alterna se puede utilizar constantan, pero como estos patrones no deben acusar inductancia, debe prestarse mucha atención al tipo de bobinado y a su forma.
Fuente: Apuntes de Metrología de la UNIDEG
