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¿Qué es un multímetro?
El ABC DE LOS DMMs
SUS CARACTERÍSTICAS Y FUNCIONES EXPLICADAS
Los multímetros se han definido en la línea de medición del
nuevo milenio. Pero exactamente ¿Qué es un multímetro digital
(DMM) y qué puedes hacer con él? ¿Cómo realizar mediciones
seguras? ¿Qué características necesitas? ¿Cuál es la forma más
fácil de sacarle provecho a tu multímetro? ¿Qué instrumento es
el más adecuado para el ambiente que estas trabajando? Estas
y otras preguntas tienen respuesta en la siguiente nota de
aplicación.
La tecnología cambia rápidamente nuestro mundo. Los circuitos
eléctricos y electrónicos parecen invadir todo, y continúan
desarrollandose más complejos y más pequeños. El auge de la
comunicación con teléfonos celulares, localizadores y las conexiones a
internet ejercen más presión en los técnicos electrónicos. Dar servicio,
reparar e instalar estos componentes tan complejos requieren
herramientas de diagnóstico que proporcionen información exacta.
Comencemos a explicar que es un Multímetro Digital mejor conocido como DMM (por sus
siglas en inglés). Es considerado como la cinta métrica para las mediciones eléctricas. Tiene
un sinnúmero de características especiales, pero muchos DMM miden tensión, corriente y
resistencia eléctrica.
Los DMMs Fluke son utilizados para múltiples aplicaciones como verá en la siguiente nota
de aplicación. Otros pueden operar de manera diferente u ofrecer características diferentes
de las que se muestran.
Eligiendo su DMM
Elegir un multímetro digital para su trabajo
requiere
no
sólo
de
ver
las
especificaciones básicas, pero también
observar las características, funciones y el
valor global que representan los diseños
de medición y el cuidado que tienen en su
producción. La confiabilidad que ofrecen
bajo condiciones especiales, son muy
importantes hoy más que nunca.
Actualmente los multímetros digitales
Fluke están listos para soportar caídas, en
este caso las herramientas se han
sometido bajo rigurosas pruebas y
programas de evaluación. La seguridad
de uso es una de las primeras
consideraciones en el diseño de los
multímetros
digitales
Fluke.
Proporcionando
componentes
adecuados,
doble
aislamiento
y
protección de entrada que nos ayudan a
prevenir lesiones y daños en el
instrumento por uso inapropiado. Fluke
diseña sus multímetros con lo último y los
más solicitados estándares de seguridad.
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Fluke nos ofrece múltiples DMMs con
diversas combinaciones de características
como TouchHold (retención de valores
con pantalla táctil), barra gráfica analógica
y resolución mejorada. Los accesorios
para medir alta corriente y temperatura
están disponibles para las capacidades
de los DMMs.
Algunos básicos
Resolución, dígitos y cuentas
La resolución se refiere a que tan fina
puede hacer la medición el instrumento.
Por medio de la resolución, se puede
determinar si es posible ver los pequeños
cambios en la señal de medición. Por
ejemplo, si el DMM tiene una resolución
de 1 mV en un intervalo de 4V, es posible
ver el cambio de 1 mV (1/1000 de un Volt)
mientras que se lee 1V.
Usted no desearía comprar una regla
marcada en una pulgada (o centímetro)
en segmentos si usted necesita medir en
hasta un cuarto de pulgada (o milímetros).
Los términos dígitos y cuentas son
usados para describir la resolución de los
equipos. DMMs están agrupados por
medio de cuentas o dígitos en pantalla.
Un equipo de 3 ½ dígitos puede mostrar
tres dígitos completos que van desde 0 a
9, y el medio dígito y el medio dígito
despliega solo un "1" o se deja en blanco,
es decir, nos mostrará hasta 1,999
cuentas de resolución. Un multímetro de 4
½ dígitos nos puede mostrar hasta 19,999
cuentas de resolución.
Es más preciso para describir un equipo
por cuentas de resolución que por dígitos.
Hoy en día los equipos de 3 ½ dígitos
tienen una resolución mejorada de hasta
3200, 4000 ó 6000 cuentas.
Para mediciones certeras los equipos de
3200 cuentas ofrecen mejor resolución.
Por ejemplo, un multímetro de 1,999
cuentas no será capaz de medir un
decimo de volt si lo que usted requiere es
medir 200 Volts o más. Cualquier
instrumento de 3200 cuentas nos
mostrará un decimo de un volt de hasta
320 Volts.
Exactitud
Exactitud es el error más grande
permisible que puede ocurrir en
condiciones
específicas,
en
otras
palabras, esto es un indicador de qué tan
cerca al valor real es la medición que nos
muestra el DMM. La exactitud de un DMM
es usualmente expresada en porcentaje
de la lectura, en exactitud el 1% de la
lectura significa que para una lectura
muestra de 100 Volts, el valor real de la
tensión podría caer entre 99 y 101 Volts.
Las especificaciones pueden además
incluir el intervalo de dígitos añadidos a
las especificaciones básicas de exactitud.
Esto nos indica cuántas cuentas de
dígitos de extrema derecha en pantalla
pueden variar. Asi que la exactitud en el
ejemplo anterior puede definirse como ±
(1% +2 dígitos) por lo tanto para una
lectura de 100 Volts, la tensión actual
podría estar entre 98.8 y 101.2 Volts.
Las especificaciones de un multímetro
analógico digital son determinadas por el
error en la escala completa, no de la
lectura en pantalla. La típica exactitud
para un multímetro analógico es de ± 2%
ó ±3% de la escala completa. Para una
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décima de la escala completa viene
siendo un 20% ó 30% de la lectura. La
exactitud básica típica de un DMM esta
entre ±(0.7% +1 dígito) y ±(0.1%+1
dígito) de la lectura, o mejor.
La Ley de Ohm
Tensión, corriente y resistencia eléctricas
en cualquier circuito pueden ser
calculadas usando la Ley de Ohm en
donde la tensión es igual al producto de la
corriente por la resistencia (ver figura 1).
Así cualquiera de los dos valores en la
fórmula que sean conocidos pueden
determinar un tercer valor. Un DMM se
usa para determinar de manera directa en
pantalla cualquier variable en la Ley de
Ohm. En las siguientes páginas podrá ver
como los DMM son fáciles de usar para
encontrar las respuestas que usted
necesita.
Pantalla analógica y digital
Para una alta exactitud y resolución
destaca la pantalla digital que nos
muestra tres o más dígitos para cada
medición. La pantalla analógica de aguja
es menos exacta y con menor resolución
efectiva porque tú estimas los valores
entre las líneas. La barra gráfica nos
muestra los cambios y tendencias de una
señal al igual que la pantalla analógica de
aguja, pero es más duradera y menos
propensa a daños.
Tensión CD y CA
Midiendo tensión eléctrica
Una de las tareas más básicas para un
DMM es la medición de tensión. Una
fuente típica de tensión de corriente
directa es una batería, como la que se usa
en un automóvil.
Fig. 1 La ley de Ohm nos explica la relación que hay entre tensión,
corriente y resistencia eléctrica.
Coloque su dedo sobre el valor que desee conocer , multiplique si
se encuentran uno al lado del otro o divida si esta uno sobre otro.
Pero realmente es mucho ás senciilo utilizar su DMM.
La tensión de corriente alterna es
usualmente creada por un generador. Los
enchufes en tu casa son fuentes comunes
de CA. Algunos dispositivos convierten CA
a CD. Por ejemplo, los electrodomésticos
como la TV, estéreos, DVD y
computadoras que puedes conectar en
una toma de corriente CA
utilizan
dispositivos llamados rectificadores que
convierten la tensión CA en CD. Esta
tensión CD es la que alimenta
los
circuitos y dispositivos electrónicos.
Las pruebas para una fuente de
alimentación apropiada es usualmente el
primer paso donde se solucionan los
problemas en un circuito. Si aquí no hay
tensión presente o si ésta se encuentra
muy baja o muy alta, los problemas de
tensión pueden ser corregidos antes de
una investigación a futuro.
Las formas de onda asociadas con la
tensión CA es sinusoidal (función seno) o
no sinusoidal (diente de sierra, cuadrada,
rampa, etc.) La calidad de los DMMs se
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muestra con el valor “rms” (raíz cuadrática
media), el valor rms es el valor efectivo o
equivalente CD de la tensión CA.
La mayoría de los DMMs son de
“respuesta promedio”, proporcionando
lecturas rms más exactas si la tensión CA
es una señal sinusoidal pura. Los
multímetros de respuesta promedio no
son capaces de medir de forma exacta
señales no sinusoidales. Las señales no
sinusoidales son medidas de manera
exacta usando DMMs de diseño “truerms” o los de factor cresta especificado.
El factor cresta es la relación del valor
pico a rms de la señal. Es de 1.414 para
una señal pura sinusoidal, pero es a
menudo mucho más alta. Como
resultado, un multímetro de respuesta
promedio a menudo realiza lecturas
mucho mas bajas que el valor rms actual.
Un DMMs capaz de medir tensión CA
puede estar limitado por la frecuencia de
la señal. La mayoría de los DMMs pueden
realizar mediciones exactas de tensión CA
con frecuencias desde 50 Hz a 500 Hz.
Las especificaciones de exactitud para
tensión y corriente CA debe indicar el
intervalo de frecuencia a lo largo de los
intervalos de exactitud.
Como realizar mediciones de tensión
(Voltaje)
1. Seleccionar V~ (CA) ó V -- (CD),
como lo prefiera.
2. Conecte la punta de prueba color
negro en la entrada COM de
conexión Jack. Conecte la punta
de prueba roja en la entrada V.
3. Si el DMM tiene solo selección
manual de intervalos, seleccione el
intervalo más alto para no
sobrecargar la entrada.
4. Toque las puntas de prueba a
través del circuito de la fuente de
carga (en paralelo del circuito).
5. Observe la lectura, asegurándose
de notar las unidades de
medición.
Nota: Para lecturas CD para una correcta
polaridad (±), tome la punta de prueba
roja en el lado positivo del circuito, y la
punta negra en el lado negativo en la tierra
del circuito. Si usted invierte las
conexiones, el DMM con polaridad
automática simplemente nos mostrará un
signo menos indicando la polaridad
negativa. Con un multímetro analógico
corre el riesgo de dañar el equipo.
Nota: 1/1000 V = 1 mV
1000 V = 1kV
Las puntas de alta tensión están
disponibles para reparaciones de TV y
CRT, donde las tensiones pueden
alcanzar los 40 kV (Vea la figura 3).
Figura 2. Tres señales de tensión: CD, CA Sinusoidal
y CA no-sinusoidal.
Precaución: Estas puntas no son
diseñadas para aplicaciones eléctricas
donde las altas tensiones están
acompañadas por energía alta. Más bien
están destinadas para su uso en
aplicaciones de baja energía.
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mediciones de resistencia, será capaz de
medir los valores de los resistores que
están aislados en el circuito por diodos o
uniones de semiconductores. Estos a
menudo permiten las pruebas de
resistencia en la tarjeta del circuito sin
desoldar los elementos (Vea figura 4).
Figura 3. Accesorios, las puntas de prueba alto voltaje
como los modelos 80K-40 y 80K-6, extienden la medición
en el intervalo de tensión de su DMM.
Resistencia, continuidad y diodos
Resistencia
La resistencia es medida en Ohms (Ω), los
valores de la resistencia pueden variar
mucho desde algunos miliohms (mΩ) por
contacto hasta miles de millones por
aislamiento. La mayoría de los DMMs
miden valores bajos desde 0.1Ω y
algunas mediciones tan grandes como
300 MΩ (300,000,000 ohms). La medición
de resistencia debe realizarse con el
circuito apagado, de otra manera el
multímetro puede sufrir daños. Algunos
DMMs proporcionan protección en el
modo de medir resistencia en caso de
contacto accidental con tensiones. El nivel
de protección puede variar mucho entre
los diferentes modelos.
Para mediciones exactas de resistencia
baja, la resistencia en las puntas de
prueba debe restarse desde el valor total
de la resistencia medida. Las resistencia
típica de las puntas de prueba esta entre
0.2 y 0.5 Ω. Si la resistencia supera el
valor de 1 Ω las puntas deben ser
remplazadas.
Si el DMM entrega valores menores que
0.6V CD en pruebas de tensión para
Como realizar mediciones de resistencia:
1. Apague la fuente que alimenta el
circuito.
2. Seleccione resistencia (Ω).
3. Conecte la punta de prueba color
negro en la entrada COM. Conecte
la punta roja en la entrada de (Ω).
4. Conecte las puntas en los
extremos del componente o en la
sección del circuito en el que
quiera determinar la resistencia.
5. Vea la lectura, asegurándose de
tomar en cuenta que las unidades
a medir son ohms(Ω), Kilohms
(kΩ) ó megaohms (MΩ).
Nota:
1,000 Ω= 1kΩ
1,000,000 Ω= 1 MΩ
Continuidad
La medición de continuidad es una forma
rápida de probar la resistencia entre un
circuito abierto y uno cerrado.
Un DMM con indicador acústico de
continuidad nos permite complementar
muchas pruebas de continuidad de
manera rápida y fácilmente. El multímetro
nos indica con un zumbido cuando
detecta un circuito cerrado, por lo que no
tienes que mirar el multímetro durante la
prueba. El nivel de resistencia requerido
para accionar el zumbador varía de
modelo a modelo de DMM.
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Prueba de Diodos
Un diodo es como un interruptor
electrónico. Esto puede ser activado si la
tensión sobrepasa un cierto nivel,
generalmente de 0.6V para los diodos de
silicón, y estos permiten el flujo de
corriente en una dirección.
Cuando verificamos las condiciones de un
diodo o la unión de un transistor con un
multímetro analógico (VOM), no solo
obtenemos lecturas inestables, sino que
podríamos aplicar corrientes de hasta 50
mA a través de la unión. (Vea Tabla 1).
Algunos DMMs tienen modo de prueba
para diodos. Este modo mide y nos
muestra la caída de tensión actual a
través de la unión. La unión de silicón
puede tener una tensión de caída menor
que 0.7 V cuando es aplicada en dirección
positiva y en un circuito abierto cuando
es aplicada en dirección opuesta.
Figura 4. Para mediciones de resistencia
presente en los diodos, en los DMM la tensión
de prueba se mantiene el valor en 0.6V así la
unión del semiconductor no conduce
corriente.
Tabla 1
Intervalo
Corriente
de unión
Germanio
Silicio
VOM
VOM
DMM
Prueba de
diodo
Rx1
Rx100
35-50mA
0.5-1.5mA
0.5–1 mA
8– 9Ω
8–16Ω
200-300 Ω
450-800 Ω
0.225-0.225V
0.4 – 0.6 V
Continuará
En la próxima edición podrás conocer como realizar
una medición de CA y consejos para una medición
segura.
Traducción y adaptación del documento original
ABCs of DMMs (www.fluke.com)
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