Opciones de entrada

¿QUÉ ES UN MULTIMETRO?

El amperímetro, el voltímetro, y el ohmiómetro utilizan un galvanómetro para hacer su medición. La diferencia entre estos aparatos es el circuito utilizado con el movimiento básico. Es por lo tanto claro que se puede diseñar un instrumento para realizar las tres funciones de medición. Este dispositivo, tiene un interruptor de función que selecciona el circuito apropiado al galvanómetro y es llamado comúnmente multímetro o medidor-volt-ohm-miliampere (VOM).

Uno de los instrumentos de propósitos más versátiles, capaz de medir voltajes de cd y ca, corriente y resistencia, es el multímetro electrónico de estado sólido o VOM. Aunque los detalles del circuito varían de un instrumento a otro, un multímetro electrónico generalmente contiene los siguientes elementos:

Amplificador de cd de puente – equilibrado y medidor indicador.

Atenuador de entrada o interruptor de RANGO, para limitar la magnitud del voltaje de entrada al voltaje deseado.

Sección de rectificación para convertir el voltaje de ca de entrada en voltaje de cd proporcional.

Batería interna y un circuito adicional para proporcionar la capacidad para medir resistencias.

Interruptor de FUNCIÓN, para seleccionar las distintas funciones de medición del instrumento.

Además el instrumento suele incluir una fuente de alimentación para su operación con la línea de ca y, en la mayoría de los casos, una batería para operarlo como instrumento portátil de prueba.

Los multímetros analógicos son instrumentos de laboratorio y de campo muy útiles y versátiles, capaces de medir voltaje (en cd y ca), corriente, resistencia, ganancia de transistor, caída de voltaje en los diodos, capacitancia e impedancia. Se les llama por lo general multimeters (en inglés se les llama VOM, volt ohm miliammeters).

En últimas fechas se han ampliado y mejorado las posibilidades de funcionamiento de esos medidores se ha aumentado en forma considerable sus posibilidades y su exactitud. Además, mediante el empleo de amplificadores de entrada con transistores de efecto de campo (FET) para mediciones de voltaje cd, sus impedancias rebasan con frecuencia a los 100 MΩ. Por ultimo la escala del óhmetro ya no se ha de llevar a cero para compensar los cambios internos del voltaje de batería o los cambios de escala.

Las mediciones de voltaje se pueden efectuar sobre el rango de 0.4 mV hasta 1000 V con exactitudes de 0.1 por ciento. Las mediciones de corriente se pueden llevar a cabo desde 0.1 μA hasta 10 A con exactitudes de 0.2 por ciento. Se miden resistencias tan altas como 40 MΩ con exactitud de 1 por ciento. Las mediciones de resistencia menores tienen una exactitud de 0.2 por ciento.

Manejo del Multímetro o Tester Digital

Referencias:

1- Display de cristal líquido.

2- Escala o rango para medir resistencia.

3- Llave selectora de medición.

4- Escala o rango para medir tensión en continua (puede indicarse DC en vez de una linea continua y otra punteada).

5- Escala o rango para medir tensión en alterna (puede indicarse AC en vez de la linea ondeada).

6- Borne o “jack” de conexión para la punta roja ,cuando se quiere medir tensión, resistencia y frecuencia (si tuviera),

tanto en corriente alterna como en continua.

7- Borne de conexión o “jack” negativo para la punta negra.

8- Borne de conexión o “jack” para poner la punta roja si se va a medir mA (miliamperes), tanto en alterna como en

continua.

9- Borne de conexión o “jack” para la punta roja cuando se elija el rango de 20A máximo, tanto en alterna como en

continua.

10-Escala o rango para medir corriente en alterna (puede venir indicado AC en lugar de la linea ondeada).

11-Escala o rango para medir corriente en continua (puede venir DC en lugar de una linea continua y otra punteada).

12-Zócalo de conexión para medir capacitores o condensadores.

13-Botón de encendido y apagado.

Aclaración: la corrriente alterna o AC por Alternal Corrent, es aquella que se produce mediante generadores

electromagnéticos, de tal forma que en el caso de nuestro país, fluye cambiando el polo positivo (polo vivo) a negativo

(polo neutro), 50 veces por segundo. Por esto la corriente domiciliaria se dice que tiene un voltaje de 220 V a una

frecuencia de 50 HZ (Hertz), (tener en cuenta que un Hertz es un cambio de polo vivo a polo neutro en un segundo). La

razón para que la tensión en el uso domiciliario sea alterna, es que resulta menos costosa que la continua, ya que se la

puede suministrar más directamente desde la usina, sin rectificarla a corriente continua.

Las baterías y pilas proveen una corriente continua o DC por Direct Current, es decir que en todo instante la corriente

fluye de positivo a negativo. Para el caso del automoviles es más simple proveerse de un alternador o generador que

rectifica la corriente alterna en continua mediante los diodos rectificadores que posee en su interior.

UTILIDAD DEL TESTER DIGITAL

Es muy importante leer el manual de operación de cada multímetro en particular, pues en él, el fabricante fija los valores

máximos de corriente y tensión que puede soportar y el modo más seguro de manejo, tanto para evitar el deterioro del

instrumento como para evitar accidentes al operario. El mutímetro que se da como ejemplo en esta explicación, es

genérico, es decir que no se trata de una marca en particular, por lo tanto existe la posibilidad que existan otros con

posibilidad de medir más magnitudes.

Con un tester digital podemos tener una lectura directa de la magnitud que se quiere medir (salvo error por la presición que

el fabricante expresa en su manual de uso).

En cambio con el tester analógico (o de aguja), tenemos que comparar la posición de la aguja con respecto a la escala, lo

cual trae aparejado dos errores, como el de apreciación (que depende del ojo o buena vista del operario) y el error de

paralaje (por la desviación de la vista) que muchas veces no respeta la direccción perpendicular a la escala. A todo esto

debemos sumarle el error de presición del propio instrumento, lo cual hace evidente que resulta mucho más ventajoso la

lectura de un tester digital.

SELECCIÓN DE LAS MAGNITUDES Y ESCALAS O RANGOS

Continuidad , prueba de diodos y resistencias :

Tengamos en cuenta que para utilizar el multímetro en esta escala, el componente a medir no debe

recibir corriente del circuito al cual pertenece y debe encontrarse desconectado. Los v alores

indicados en la respectiv a escala, por ejemplo pueden ser:

Tal cual como está posicionada la llave selectora, nos indica que podemos medir continuidad mediante el sonar de un

timbre o “buzzer”, por ejemplo cuando en un mazo de cables se busca con las puntas de prueba un extremo y el

correspondiente desde el otro lado. Se activa un zumbido si la resitencia es menor de 30 Ohms (aproximadamente). Si la

resistencia es despreciable (como debería ocurrir en un conductor), no solo sonará el buzzersino que además el displey

indicará 000. Cuando encuentra una resistencia, la indicación son los milvolts de caida de tensión, por la resistencia

detectada, a mayor resistencia, mayor serán los mV indicados.

Por esto cuando se prueba diodos, en un sentido (el inverso a su polaridad), indica el número “1” a la izquierda del

display. Esto significa que está bloqueando la corriente (con una resistencia muy elevada) y por lo tanto no se encuentra

en corto circuito. En cambio en la polaridad correcta, el display indica unos milivolts que dependen del tipo de diodo que se

está probando, ya que si bien el diodo conduce conectando las puntas en la polaridad correcta, lo hace con resistencia

apreciable. El instrumento fija una corriente de prueba de 1mA.

Cuando buscamos un valor de la resistencia, tenemos para elegir escalas o rangos con un máximo de : 200 Ohms, 2K (2

kiloOhms o 2000 Ohms), 20K (20000 Ohms) y 2M (2 MegOhms o 2 millones de Ohms) y en algunos testers figura hasta

20M.

Si el valor a medir supera el máximo de la escala elegida, el display indicará “1”a su izquierda. Por lo tanto habrá que ir

subiendo de rango hasta encontrar el correcta.

Muchas veces se sabe de antemano cuanto debería medir y entonces por ejemplo, si es una bobina primaria de

encendido, elegimos buzzer si primero queremos ver su continuidad y luego para el valor de la resistencia pasamos a 200.

En cambio, para el bobinado secundario o los cables de bujías, usaremos la de 20K.

Tensión en DC

Sabemos que como voltímetro se conecta en paralelo con el componente a medir, de tal manera que indique la diferencia

de potencial entre las puntas.

Donde indica 200m el máximo es 200 milivolts (0,2 V), el resto se comprende tal cual están expresados por sus cifras. Por

lo tanto para medir tensiones de batería del automovil debemos elegir la de 20V. Si se está buscando caidas de tensión en

terminales o conductores, podemos elegir una escala con un máximo más pequeño, luego de arrancar con un rango

máselevado y así tener una lectura aproximada. Siempre hay que empezar por un rango alto, para ir bajando y así obtener

mayor precisión. Cuando el valor a medir supere el máximo elegido, también indicará “1”en el lado izquierdo del display.

Corriente en DC

Para medir esta magnitud, hay que tener mucha precaución porque como amperímetro el tester se conecta en serie. Por

lo tanto toda la corriente a medir se conducirá por su interior, con el riesgo de quemarlo. En el manual de uso el fabricante

aconseja no solo el máximo de corriente que puede soportar sino además el tiempo en segundos (por ejemplo 15seg.).

La escala a utilizar es:

Donde la escala indica el rango: 2m es 2mA (0,002 A); 20m es 20mA (0,02 A); 200m es 200mA (0,2 A) y por lo tanto 20 es

20 A.

Comentario: en las conexiones del tester para encendido convencional, electrónico e inyección electrónica, se utiliza como

voltímetro u Ohmetro y la mayoría de las veces resulta suficiente para resolver el problema. Cuando sea necesario

conocer la corriente, es mejor utilizar una pinza amperométrica. Quien les escribe el profesor Ricardo Angel Disábato,

realizará en sus clases prácticas todas la mediciones descriptas en este capítulo de tester digital.

Capacitancia o capacitores :

Utilizamos la escala indicada como CX y su zócalo:

CX quiere decir “capacidad por”, según el rango selecionado con la llave (3):

· 20 u es 20 uf resultando uf la unidad microfaradio (1uf= 1f x 10-6), es decir el uf es la millonésima parte del faradio

(20uf son 0,00002 faradios). Por lo tanto el rango 20u es el máximo, es decir la mayor capacidad que puede medir este

tester.

· 2u es 2uf (2f x 10-6 = 0,000002 f). Además en otros multímetros podemos encontrar:

· 200n es 200 nanofaradios (1nf= 1f x 10-9 f) o sea 200nf = 0,0000002 f.

· 20n es 20 nanofaradios o sea 20nf= 0,00000002 f.

· 2000 p es 2000 pf (2000 picofaradios), teniendo en cuenta que 1pf= 1 f x 10-12 entonces 2000pf = 0,000000002 f.

Consideraciones importantes:

Para los automóviles con encendido por platinos los valores de capacidad pueden ir de 0,20 uf a 0,28 uf, por lo tanto es

mejor medir en el rango de 2u.

En valor alto de capacidad puede demorar unos segundos en alcanzar la lectura final.

Siempre los capacitores deben estar descargados, antes de conectarlos al zócalo.

Cuando se trata de capacitores de papel de estaño (como el de los sistemas de platinos) no hace falta respetar polaridad

en el zócalo. Pero existen capacitores utilizados en electrónica, que tiene marcada la polaridad y en estos casos se debe

tener en cuenta que, por ejemplo la conexión superior del zócalo es positiva y la inferior es negativa (consultar el manual

de usoen cada caso).

OTRAS MAGNITUDES

Hay multímetros genéricos que además miden frecuencia en KiloHertz (KHz) y mediante un zócalo adicional (parecido al

de capacitores) y una termocupla o conector especial, pueden medir temperatura en 0C.

La frecuencia en KHz generalmente tiene un rango único de 20KHz (20000 Hz), que para encendido e inyección

electrónica es poco sensible o resulta una escala demasiado grande. Pues necesitamos medir frecuencias que van desde

10 a 15 Hz hasta 50 a 80 Hz y 100 a 160 Hz. Por lo tanto para mediciones precisas de frecuencia hay que adquirir

multímetros especialmente diseñados para la electrónica del automovil.

La temperatura en 0C puede ser captada tocando con la termocupla el objeto a controlar y la rapidez con la cual registre

el valor a igual que su presición dependerá de la calidad de cada multímetro y termocupla en cuestión. La temperatura

ambiente se obtiene sin conectar la termocupla ya que vienen con un sensor incorporado (dentro del instrumento) para tal

fin.

Algunos multímetros también agregan otro zócalo para la prueba de transistores, indicado como hFE. Esto determina el

estado de la base y el emisor de dicho semiconductor.

Qué es un osciloscopio?

El osciloscopio es basicamente un dispositivo de visualización gráfica que muestra señales electricas variables en el tiempo. El eje vertical, a partir de ahora denominado Y, representa el voltaje; mientras que el eje horizontal, denominado X, representa el tiempo.

¿Qué podemos hacer con un osciloscopio?.

Basicamente esto:

• Determinar directamente el periodo y el voltaje de una señal.
• Determinar indirectamente la frecuencia de una señal.
• Determinar que parte de la señal es DC y cual AC.
• Localizar averias en un circuito.
• Medir la fase entre dos señales.
• Determinar que parte de la señal es ruido y como varia este en el tiempo.

Los osciloscopios son de los instrumentos más versatiles que existen y lo utilizan desde técnicos de reparación de televisores a médicos. Un osciloscopio puede medir un gran número de fenomenos, provisto del transductor adecuado (un elemento que convierte una magnitud física en señal eléctrica) será capaz de darnos el valor de una presión, ritmo cardiaco, potencia de sonido, nivel de vibraciones en un coche, etc.

¿Qué tipos de osciloscopios existen?

Los equipos electrónicos se dividen en dos tipos: Analógicos y Digitales. Los primeros trabajan con variables continuas mientras quie los segundos lo hacen con variables discretas. Por ejemplo un tocadiscos es un equipo analógico y un Compact Disc es un equipo digital.

Los Osciloscopios también pueden ser analógicos ó digitales. Los primeros trabajan directamente con la señal aplicada, está una vez amplificada desvia un haz de electrones en sentido vertical proporcionalmente a su valor. En contraste los osciloscopios digitales utilizan previamente un conversor analógico-digital (A/D) para almacenar digitalmente la señal de entrada, reconstruyendo posteriormente esta información en la pantalla.

Ambos tipos tienen sus ventajas e inconvenientes. Los analógicos son preferibles cuando es prioritario visualizar variaciones rápidas de la señal de entrada en tiempo real. Los osciloscopios digitales se utilizan cuando se desea visualizar y estudiar eventos no repetitivos (picos de tensión que se producen aleatoriamente).

El protoboard o breadbord: Es una especie de tablero con orificios, en la cual se pueden insertar componentes electrónicos y cables para armar circuitos. Como su nombre lo indica, esta tableta sirve para experimentar con circuitos electrónicos, con lo que se asegura el buen funcionamiento del mismo.

Estructura del protoboard: Básicamente un protoboard se divide en tres regiones:

A) Canal central: Es la región localizada en el medio del protoboard, se utiliza para colocar los circuitos integrados.

B) Buses: Los buses se localizan en ambos extremos del protoboard, se representan por las líneas rojas (buses positivos o de voltaje) y azules (buses negativos o de tierra) y conducen de acuerdo a estas, no existe conexión física entre ellas. La fuente de poder se conecta aquí.

C) Pistas: La pistas se localizan en la parte central del protoboard, se representan y conducen según las líneas rosas.

Recomendaciones al utilizar el protoboard: A continuación veremos una serie de consejos útiles pero no esenciales.

1.- Hacer las siguientes conexiones:

A) Esta conexión nos sirve para que ambos pares de buses conduzcan corriente al agregarles una fuente de poder, así es más fácil manipular los circuitos integrados.

B) Algunos protoboards tienen separada la parte media de los buses, es por eso que se realiza esta conexión para darle continuidad a la corriente.

2.- Coloca los circuitos integrados en una sola dirección, de derecha a izquierda o viceversa.

3.- Evita el cableado aéreo, resulta confuso en circuitos complejos. Un cableado ordenado mejora la comprensión y portabilidad.

Un destornillador es una herramienta que se utiliza para apretar y aflojar tornillos que requieren poca fuerza de apriete y que generalmente son de diámetro pequeño.

Una pinza o pinzas es una herramienta cuyos extremos se aproximan para sujetar algo. Funciona con el mecanismo de palancas simples, que pueden ser accionadas manualmente o con mecanismos hidráulicos, neumáticos o eléctricos. Existen pinzas para diferentes usos: corte, sujeción, prensa o de presión.

Las pinzas de presión son unos alicates que pueden ser inmovilizados en una cierta posición para asir, torcer o arrancar diversos objetos o materiales. En Colombia se les conoce como hombresolo.

La punta lógica o sonda digital, es un indicador de presencia de pulso alto, bajo, tren de pulsos o alta impedancia (salidas desconectadas). En conjunto con un inyector de señales y un detector de corriente, la punta lógica integra el equipo de medición básico para los circuitos digitales.

Pinza anti-estática
Estas pinzas están hechas con metal y tienen la punta afilada. Tienen una propiedad anti-estática, ideal para usarlas con componentes sensibles al magnetismo. Perfectas para la reparación de los CI u otros componentes delicados.

Caja de herramientas