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INSTRUMENTOS DE MEDICION ELECTRICA
Además de las herramientas para instalar o reemplazar componentes de una
instalación eléctrica, el técnico electricista necesita algunos elementos para
probar el voltaje, la corriente o la resistencia en una instalación eléctrica. Su
herramienta más importante es el multímetro para pruebas eléctricas.
Antes de iniciar el contenido de este tema, es necesario explicar un fenómeno
descubierto por el físico francés Jacques Arsen D´arsonval en 1881,
denominado el movimiento D´arsonval. Este movimiento consiste básicamente
en una bobina de núcleo de hierro montada sobre cojinetes, entre un imán
permanente. Los resortes helicoidales limitan el movimiento de la bobina y
proporcionan una trayectoria para que la corriente llegue a la bobina.
El flujo magnético generado es directamente proporcional a la corriente que
pasa por la bobina; por lo cual, el momento angular es también directamente
proporcional a la corriente de la bobina. Cuanto mayor sea la corriente que
pasa por la bobina, tanto mayor será el momento angular y la deflexión de la
aguja conectada a ella. En consecuencia, la aguja indica la magnitud de la
corriente que pasa por la bobina. En general, las escalas utilizadas para indicar
la magnitud de la corriente se presentan en dos tipos: las que tienen el cero al
extremo izquierdo y las que lo tienen en el centro.
El movimiento se ajusta para indicar una deflexión cero cuando la corriente
que pasa por la bobina es cero
Todos los aparatos de medición deben tener características tales, que al
hacer la medición no entorpezcan el funcionamiento del circuito y sus cargas.
MULTÍMETRO
Le llamamos multímetro al instrumento de medición que tiene la capacidad de
medir: corriente como los amperímetros, voltaje como los voltímetros y
resistencia como los óhmetros. Todo en un solo instrumento al que sólo hay
que variar una perilla selectora de funciones o rangos.
Cada instrumento de medición emplea amplificadores, rectificadores y otros
circuitos para generar una corriente proporcional a la cantidad a medir. Esta
corriente se introduce después a una bobina del medidor D´arsonval que es la
causante de la deflexión de una aguja indicadora, esta aguja indicadora se
detiene en un espacio bien definido por la carátula indicadora, en donde se
puede leer directamente la cantidad de dicha corriente.
De los instrumentos de medición, existen a su vez dos tipos de tecnologías
utilizadas para su construcción: los análogos o analógicos que emplean el
principio del medidor D´arsonval para generar movimientos en la aguja, que
indica a su vez la magnitud de la cantidad a medir sobre una escala continua; y
los digitales, que indican directamente el valor numérico de la cantidad a medir
en una pantalla líquida o de cristal.
MULTÍMETRO DIGITAL
Cuando el resultado de la medición se muestra en intervalos discretos o
numéricos (en vez de la deflexión de la aguja sobre una escala continua),
hablamos de una indicación digital. La lectura numérica directa reduce el error
humano y el tedio, elimina el error de paralaje y otros errores de lectura e
incrementa la velocidad en la obtención de los datos. Otras características
adicionales en los instrumentos digitales modernos, tales como la polaridad
automática y la facilidad en el cambio de rango, reducen más los errores de
medición y el posible daño del instrumento causado por las sobrecargas
accidentales.
El multímetro es uno de los instrumentos más versátiles para propósitos
generales, capaz de medir voltajes de CD y CA, así como corrientes y
resistencias. Aun cuando los detalles de los circuitos varían de un instrumento
a otro, un multímetro digital o electrónico generalmente contiene los siguientes
elementos:
Amplificador de CD, puente balanceado y medidor indicador.
Atenuador de entrada o interruptor de RANGO para limitar la magnitud del
voltaje de la entrada al valor deseado.
Sección rectificadora para convertir un voltaje de entrada de CA a un valor
de CD proporcional.
Batería interna y un circuito adicional, para tener la capacidad de
suministrar mediciones de resistencia.
Interruptor de función para seleccionar las diferentes funciones del
instrumento.
APARATOS MÁS USUALES. Los aparatos de medición más extensamente
usados por el personal de líneas y redes de distribución son los siguientes:
 AMPERIMETRO
 VOLTMETRO DE GANCHO
 WATTMETRO
 WATTHORIMETRO
 VOLTAMPERIMETRO GRAFICO
Cada uno de ellos mide diferentes unidades eléctricas, por lo tanto tiene
características de construcción diferente.
Por lo que respecta a los amperímetros y voltímetros, existen para corriente
continua y corriente alterna.
EL AMPERIMETRO.- Este aparato se encarga de medir la intensidad de
corriente (amperes) a lo largo de un solo conductor, por lo tanto debe
conectarse en serie con respecto a la carga.
VOLTIMETRO.- Este aparato se encarga de medir la tensión eléctrica
(voltios), para hacer esta medición se requiere que el aparato se conecte entre
dos puntos del circuito, es decir en PARALELO.
WATTHORIMETRO.- Este aparato se encarga de registrarla potencia
eléctrica en función de tiempo en horas, o sea que registra la energía eléctrica.
El Watthorimetro consta fundamentalmente de bobinas; una bobina de
corriente que se conecta en serie con la carga y una bobina de potencia que se
conecta en paralelo, por lo que se dice que la conexión es SERIE –
PARALELO.
REALIZANDO PRUEBAS DE AISLAMIENTO EN EL SISTEMA ELÉCTRICO
La garantía principal de una instalación eléctrica es la de su aislamiento.
Por lo tanto, se considerará indispensable efectuar pruebas dieléctricas de la
misma, antes de darse por recibida.
En la figura siguiente mostramos algunos instrumentos utilizados para realizar
pruebas de corriente, voltaje y resistencia de aislamiento.
Estas pruebas permitirán determinar si es bueno el aislamiento entre los
conductores y la "tierra", así como la localización de cortocircuitos, conexiones
mal hechas o agua dentro de los tubos.
El aislamiento de los conductores puede tener deficiencias de fábrica, o bien,
puede destruirse al meter los alambres en el tubo conduit y, durante los
trabajos de construcción, es factible que entre agua a las cajas y las tuberías,
mojando más tarde el forro de los conductores.
Por ésta causa, las conexiones pueden haber quedado deficientes debido a un
mal contacto, mal aislamiento o por una equivocación al unir las puntas.
Cualquiera de estos defectos dará resultados insatisfactorios en las pruebas.
Se considerará bueno el aislamiento de la instalación cuando, siendo la
capacidad de los conductores de 20 Amperes o más, la resistencia sea de 100,
000 Ohms, o más.
Estos valores corresponderán a las pruebas que se hagan estando sólo
colocados los tableros, los interruptores y los fusibles. Si dichas pruebas se
llevan a cabo estando conectados además los portalámparas (sockets), los
contactos y los apagadores, se deberá obtener una resistencia mínima igual al
50% de los valores antes indicados.
Cuando la instalación esté dividida en varias secciones controladas desde
distintos tableros, las pruebas se harán independientemente en cada ocasión.
Estas pruebas de aislamiento se efectuarán utilizando un megger, que es un
instrumento que sirve para medir valores de resistencia muy altos.
PROCEDIMIENTO DE MEDICIÓN
Antes de realizar las mediciones conviene unir provisionalmente las dos
puntas finales de cada circuito y conectar los bornes del aparato a las
puntas opuestas en el interruptor correspondiente.
Al girar la manivela del instrumento, la aguja de la carátula debe marca
infinito, esto indica que no hay discontinuidad en la línea. Sin en vez de
infinito marca cero habrá que localizar la parte interrumpida antes de
principiar las pruebas dieléctricas.
Se separan las puntas que se unieron provisionalmente y se procede a
medir la resistencia dieléctrica entre cada hilo de cada circuito y de tierra, y
entre cada conductor y las restantes del mismo tubo.
Para la primera medición se abren todos los interruptores del circuito, se
ponen los apagadores en posición de encendido, se conecta el borne
terminal de tierra del aparato a la tubería de agua más próxima con un
alambre de buen aislamiento conectado, a su vez, al borne terminal de
línea del instrumento; entonces se prueba cada uno de los hilos de los
diferentes circuitos. La carátula indicará la resistencia de aislamiento entre
conductores y tierra.
Para medir la resistencia de aislamiento entre conductores se conectan dos
alambres con forro aislante a los bornes de tierra y de línea del aparato, y
con las puntas libres se prueban por pares todos los conductores entre sí.
Una vez que la prueba de aislamiento con el megger ha finalizado,
procedemos a realizar pruebas de corriente con el probador de corriente y el
amperímetro de gancho; además, también realizaremos la medición del voltaje
en el tablero principal y en los contactos de la instalación. Para lo cual
emplearemos el multímetro digital o el analógico.
PASOS A SEGUIR EN UNA MEDICION EN AMPERES
 Con el selector de escalas, seleccione la escala mayor en amperes.
 Observe que la aguja marque en cero, si no es así, gire el tornillo de
ajuste hasta que lo logre.
 Abra el gancho del aparato para introducirlo en el conductor al cual
desea medir la intensidad de corriente eléctrica, cierre lentamente
observando el movimiento de la aguja, si tiende a pasar más allá el valor
máximo de la escala, abra el gancho y sáquelo del conductor. Esto
quiere decir que el amperímetro no tiene la capacidad de medir la
corriente que lleva este conductor.
 Si al cerrar el gancho la aguja queda entre cero y 350, observe cuanto
marca aproximadamente. Si la aguja indica un poco más de 20 amperes,
saque el aparato y cambie la escala de 0 a 80 amperes para poder
hacer una medición más exacta.
PASOS A SEGUIR EN UNA MEDICION EN VOLTS
Para medir en voltios en un circuito eléctrico de 127 / 220 volts, es conveniente
hacerlo de la siguiente manera:



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Coloque las puntas para medir voltios.
Con el selector de escalas elija las escalas de 0 a 300 voltios.
Observe que la aguja marque cero, si no es así ajústela con el tornillo.
Tome el voltímetro y una de las puntas con la mano izquierda, y con la
mano derecha tome la otra punta.
 La punta que tiene en la mano izquierda conecte a uno de los
conductores donde desea medir el voltaje, con la misma mano izquierda
tome la otra punta y acérquela al otro conductor, haciendo ligero
contacto para ver si la aguja no se desplaza más del valor máximo de la
escala, si no es así tome la lectura del circuito.
CUIDADOS EN EL MANEJO DEL VOLTIMETRO
1. Transporte el voltímetro en su funda.
2. Evitar que se golpee aún estando en su funda.
3. No medir voltaje y amperaje al mismo tiempo, ya que se dañará el
aparato de medición.
4. No tratar medir voltaje y/o amperaje mayor a la capacidad del aparato
porque se dañará.
5. No mover el selector de escalas cuando está conectado al circuito
eléctrico.
6. Cuando se vayan a medir voltajes mayores de 220 volts es conveniente
usar guantes aislantes.
7. Cuando se tenga que hacer mediciones arriba de un poste, se
recomienda enviar el aparato con su funda por medio de una soga de
mano.
No hay que olvidar que al utilizar los aparatos de medición debemos seguir las
siguientes medidas de seguridad personal:
 Usar zapatos adecuados con suela de hule.
 No usar anillos esclavas, reloj con extensible de metal.
 No trabajar en áreas húmedas o mojadas
VENTAJAS DEL VOLTIMETRO DE GANCHO
 En forma compacta se dispone de dos aparatos.
 La medición de intensidad de corriente se puede realizar sin necesidad
de abrir el circuito.
 Se cuenta en estos aparatos varias escalas, tanto para intensidad de
corriente como para tensión eléctrica.