El puente de Wheatstone es un circuito que permite medir pequeños cambios en la resistencia. Funciona forzando una corriente constante a través del sensor resistivo y midiendo la tensión de salida. Cualquier variación en la resistencia del sensor se detecta como un cambio en la tensión de salida. Los puentes de Kelvin, Maxwell, Hay y otros son variaciones del puente de Wheatstone que se utilizan para medir diferentes magnitudes físicas como inductancia, capacitancia y frecuencia.

2. Puente de Wheastone
Un método simple para medir resistencia es forzar una corriente constante a
través del sensor resistivo y medir la tensión de salida. Esto requiere que tanto
la fuente de corriente como la medida de tensión sean suficiente exactas.
Cualquier variación en la corriente será interpretado como un cambio en la
resistencia.
El puente resistivo (conocido como puente de Wheatstone) es una forma
alternativa para medir pequeños cambios de resistencia. La variación en el
valor inicial de una o varias de las resistencias del puente, como consecuencia
de la variación de una magnitud física, se detecta en el puente como un
cambio en la tensión de salida. Dado que los cambios de resistencia son muy
pequeños, los cambios en la tensión de salida pueden ser tan pequeños como
decenas de mV, lo que obliga a amplificar la señal de salida del puente.
VOLVE
R
SIGUIENT
E

3. VOLVE
R
SIGUIENT
E

4. El Vo entonces corresponderá a la diferencia del voltaje Vcb y Vdb
VOLVE
R

5. Puente de Kelvin
Es una modificación del puente de Wheatstone, es útil en la medición de
resistencias de bajo valor
VOLVE
R
SIGUIENT
E

6. El instrumento de medición no tendrá un punto fijo de conexión teniendo 2
puntos posibles m o n. Si el punto de conexión es m, el valor de Rx se
aumentara en un valor de Ry (resistencia del alambre), si el punto de
conexión es n, el valor de R3 aumentara debido a Ry; y el valor de Rx
disminuirá. Si tomamos la ecuación de equilibrio para el puente:
Si se conecta el instrumento de medición en el punto p, entre m y n, de
manera que la razón de la resistencia de n a p y m a p iguale la razón de los
resistores R1 y R2, entonces:
VOLVE
R

7. Puente Doble de Kelvin
el termino puente doble se usa debido a que el circuito contiene un segundo
juego de ramas de relación. este segundo conjunto de ramas, marcadas a y b
en el diagrama, se conectan al galvanómetro en el punto p con el potencial
apropiado entre m y n, lo que elimina el efecto de la resistencia Ry. una
condición establecida inicialmente es que la relación de la resistencia de a y b
debe ser la misma que la relación de R1 y R2.
VOLVE
R
SIGUIENT
E

8. VOLVE
R
SIGUIENT
E

9. VOLVE
R

10. Puente de Maxwell
Es empleado para la medición de inductancias de valor desconocido,
teniéndose un valor conocido de capacitancia
El hecho de utilizar un capacitor como
elemento patrón en lugar de un
inductor tiene ciertas ventajas, ya que
el primero es mas compacto, su campo
eléctrico externo es muy reducido y es
mucho mas fácil de blindar para
protegerlo de otros campos
electromagnéticos.
VOLVE
R
SIGUIENT
E

11. VOLVE
R
SIGUIENT
E

12. La relación existente entre los componentes cuando el puente esta
balanceado es la siguiente:
En primer lugar, podemos observar que los valores de Lx y Rx no
dependen de la frecuencia de operación, sino que están relacionados
únicamente con los valores de C1 y R1, R2 Y R3. Por otra parte, existe
una interacción entre las resistencias de ajuste, ya que tanto R1 como
R3 intervienen en la ecuación de Rx, mientras que en la de Lx solo
interviene R3.
De acuerdo con esto, es necesario realizar varios ajustes sucesivos de
las dos resistencias variables hasta obtener la condición de cero en el
detector. Por lo tanto, el balance de este tipo de puente resulta mucho
mas complejo y laborioso que el de un puente de Wheatstone de
corriente continua.
VOLVE
R

13. Puente Hay
La configuración de este tipo de puente para medir inductores reales, cuyo
modelo circuital consta de una inductancia en serie con una resistencia
VOLVE
R
SIGUIENT
E

14. VOLVE
R
SIGUIENT
E

15. Como podemos observar, los valores de Lx y Rx además de depender de los
parámetros del puente, dependen de la frecuencia de operación y las
expresiones para calcular Lx y Rx son complejas.
Ahora bien, en el punto anterior indicamos que esta configuración la vamos a
utilizar cuando el valor de Q sea elevado, ya que en caso contrario es
conveniente emplear el puente de Maxwell.
Como Q=1/wC1R1, cuando Q>>l, podemos considerar que los
denominadores tanto de Lx como de Rx son igual a 1, sin introducir en la
medición del inductor un error mayor que el debido a la exactitud con la que
se conoce el valor real de los otros elementos del puente. Con esta
aproximación, las formulas para Lx y Rx son:
VOLVE
R

16. Puente de Schering
Es empleado este puente para la medición de capacitares
VOLVE
R
SIGUIENT
E

17. VOLVE
R

18. Puente Wien
Es útil para la medición de frecuencia, además es empleado en osciladores
de audio y HF como elemento que determina la frecuencia, también es
empleado en los analizadores de distorsión armónica donde se usa como
filtro pasa banda.
VOLVE
R
SIGUIENT
E

19. VOLVE
R
SIGUIENT
E

20. VOLVE
R

21. Bibliografía
-COOPER, HELFRICK, “INSTRUMENTACION
ELECTRONICA MODERNA Y TECNICAS DE
MEDICION”, PRENTICE HALL.
- BOLTON, WILLIAM, “MEDICIONES Y PRUEBAS
ELÉCTRICAS Y ELECTRÓNICAS”
VOLVE
R