Multimetro

el multimetro

1. MULTÍMETRO

2. Un  multímetro , también denominado  polímetro o  tester , es un instrumento eléctrico portátil para medir directamente magnitudes eléctricas activas, como corrientes y potenciales (tensiones), o pasivas, como resistencias, capacidades y otras. Las medidas pueden realizarse para corriente continua o alterna y en varios márgenes de medida cada una. Los hay analógicos y posteriormente se han introducido los digitales cuya función es la misma, con alguna variante añadida.

3. HISTORIA El multímetro tiene un antecedente, denominado AVO, que ayudó a elaborar los multímetros actuales tanto digitales como analógicos. Su invención vino de la mano de Donald Macadie , un ingeniero de la British Post Office, a quien se le ocurrió la idea de unificar tres aparatos en uno, el amperímetro, el voltímetro y el óhmetro (de ahí viene su nombre, Multímetro AVO), que facilitó el trabajo a todas las personas que estudiaban cualquier ámbito de la electrónica.

4. Tras su creación únicamente quedaba vender el proyecto a una empresa, cuyo nombre era Automatic Coil Winder and Electrical Equipment Company (ACWEECO, fue fundada probablemente en 1923), saliendo a la venta el mismo año. Este multímetro se creó inicialmente para analizar circuitos en corriente continua y posteriormente se introdujeron las medidas de corriente alterna. A pesar de ello muchas de sus características se han visto inalteradas hasta su último modelo, denominado Modelo 8 y presentado en 1951. Los modelos M7 y M8 incluían además medidas de capacidad y potencia. La empresa ACWEECO cambió su nombre por el de AVO Limited , que continuó fabricando instrumentos con la marca AVO. La compañía pasó por diferentes entidades y actualmente se llama Megger Group Limited . En las dos fotografías que acompañan al texto se pueden apreciar los modelos de AVO 7 y 8.

5. FUNDAMENTO TEÓRICO Es un aparato muy versátil, que se basa en la utilización de un instrumento de medida, un galvanómetro muy sensible que se emplea para todas las determinaciones. Para poder medir cada una de las magnitudes eléctricas, el galvanómetro se debe completar con un determinado circuito eléctrico que dependerá también de dos características del galvanómetro: la resistencia interna  (R)  y la inversa de la sensibilidad. Esta última es la intensidad que, aplicada directamente a los bornes del galvanómetro, hace que la aguja llegue al fondo de escala.

6. Además del galvanómetro, el polímetro consta de los siguientes elementos: La escala múltiple por la que se desplaza una sola aguja, permite leer los valores de las diferentes magnitudes en los distintos márgenes de medida. Un  conmutador  permite cambiar la función del polímetro para que actúe como medidor en todas sus versiones y márgenes de medida. La misión del conmutador es seleccionar en cada caso el circuito interno que hay que asociar al instrumento de medida para realizar cada medición. Dos o más bornas eléctricas permiten conectar el polímetro a los circuitos o componentes exteriores cuyos valores se pretenden medir. Las bornas de acceso suelen tener colores para facilitar que las conexiones exteriores se realicen de forma correcta. Cuando se mide en corriente continua, suele ser de color rojo la de mayor potencial ( o  potencial +  ) y de color negro la de menor potencial ( o  potencial - ). La parte izquierda de la figura ( Esquema 1 ) es la utilizada para medir en corriente continua y se puede observar dicha polaridad. La parte derecha de la figura es la utilizada para medir en corriente alterna, cuya diferencia básica es que contiene un puente de diodos para rectificar la corriente y poder finalmente medir con el galvanómetro.

7. El polímetro está dotado de una  pila  interna para poder medir las  magnitudes  pasivas. También posee un ajuste de cero, necesario para la medida de  resistencias . A continuación se describen los circuitos básicos de uso del polímetro, donde la raya horizontal colocada sobre algunas variables, como resistencias o la  intensidad de corriente , indica que se está usando la parte izquierda de la figura ( Esquema 1 ). Además, los razonamientos que se realizan sobre los circuitos eléctricos usados para que el polímetro funcione como  amperímetro  o  voltímetro  sirven también, de forma general, para medir en corriente alterna con la parte derecha de la figura ( Esquema 1 ).

8. AMPERÍMETRO Para que el polímetro trabaje como amperímetro ( Esquema 2 ) es preciso conectar una resistencia {\ displaystyle {\ overline {R_{S}}}} en serie con el instrumento de medida (vínculo). El valor de {\ displaystyle {\ overline {R_{S}}}} depende del valor en  amperios  que se quiera alcanzar cuando la aguja alcance el fondo de escala. En el polímetro aparecerán tantas resistencias {\ displaystyle {\ overline {R_{S}}}} conmutables como valores diferentes de fondos de escala se quieran tener.

9. Para que el polímetro trabaje como  voltímetro  ( Esquema 3 ) es preciso conectar una resistencia {\ displaystyle {\ overline {R_{v}}}} en paralelo con el  instrumento de medida . El valor de {\ displaystyle {\ overline {R_{v}}}} depende del valor en voltios que se quiera alcanzar cuando la aguja alcance el  fondo de escala . En el polímetro aparecerán tantas resistencias {\ displaystyle {\ overline {R_{v}}}} conmutables como valores diferentes de fondos de escala se quieran tener. VOLTÍMETRO

10. ÓHMETRO El óhmetro permite medir el valor en ohmios de las resistencias. Una pila interna hace circular una corriente a través de la resistencia a medir, el instrumento de medida y un potenciómetro (resistencia adicional de ajuste). Cuando los terminales de medida se ponen en cortocircuito circula la máxima intensidad de corriente por el galvanómetro. Esta es la intensidad que se asocia a  R  = 0. Con el potenciómetro se retoca esta intensidad hasta que la aguja apunte al fondo de escala (y en la división que indica la intensidad máxima se pone el valor de 0 ohmios). Cuando en los terminales se conecta la resistencia que se desea medir, se provoca una caída de tensión y la aguja se desplaza hacia valores inferiores de intensidad, esto es, hacia la izquierda. La escala de resistencia crecerá, pues, de derecha a izquierda. Debido a la relación inversa entre resistencia e intensidad (R=V/I), la escala del óhmetro no es lineal, lo cual provocará mayor error de medida conforme nos acerquemos a intensidades pequeñas (grandes valores de la resistencia  R  a medir).

11. Multímetro o polímetro analógico Las tres posiciones del mando sirven para medir intensidad en corriente continua (D.C.), de izquierda a derecha, los valores máximos que podemos medir son: 500  μA , 10  mA y 250  mA ( μA se lee microamperio y corresponde a {\ displaystyle 10^{-6}}A=0,000001 A y mA se lee miliamperio y corresponde a {\ displaystyle 10^{-3}} =0,001 A). Vemos 5 posiciones, para medir tensión en corriente continua (D.C.= Direct Current ), correspondientes a 2.5 V, 10 V, 50 V, 250 V y 500 V, en donde V=voltios. Para medir resistencia (x10 Ω y x1k Ω); Ω se lee ohmio. Esto no lo usaremos apenas, pues observando detalladamente en la escala milimetrada que está debajo del número 6 (con la que se mide la resistencia), verás que no es lineal, es decir, no hay la misma distancia entre el 2 y el 3 que entre el 4 y el 5; además, los valores decrecen hacia la derecha y la escala en lugar de empezar en 0, empieza en (un valor de resistencia igual a significa que el circuito está abierto). A veces usamos estas posiciones para ver si un cable está roto y no conduce la corriente. Como en el apartado 2, pero en este caso para medir corriente alterna (A.C.:= Alternating Current ). Sirve para comprobar el estado de carga de pilas de 1.5 V y 9 V. Escala para medir resistencia.

12. COMO MEDIR CON EL MULTÍMETRO DIGITAL Midiendo tensiones Para medir una tensión, colocaremos las bornas en las clavijas, y no tendremos más que colocar ambas puntas entre los puntos de lectura que queramos medir. Si lo que queremos es medir voltaje absoluto, colocaremos la borna negra en cualquier masa (un cable negro de molex o el chasis del ordenador) y la otra borna en el punto a medir. Si lo que queremos es medir diferencias de voltaje entre dos puntos, no tendremos más que colocar una borna en cada lugar. Midiendo resistencias El procedimiento para medir una resistencia es bastante similar al de medir tensiones. Basta con colocar la ruleta en la posición de ohmios y en la escala apropiada al tamaño de la resistencia que vamos a medir. Si no sabemos cuantos  ohmios  tiene la resistencia a medir, empezaremos con colocar la ruleta en la escala más grande, e iremos reduciendo la escala hasta que encontremos la que más precisión nos da sin salirnos de rango

13. MIDIENDO INTENSIDADES El proceso para medir intensidades es algo más complicado, puesto que en lugar de medirse en paralelo, se mide en serie con el circuito en cuestión. Por esto, para medir intensidades tendremos que abrir el circuito, es decir, desconectar algún cable para intercalar el  tester  en medio, con el propósito de que la intensidad circule por dentro del  tester . Precisamente por esto, hemos comentado antes que un  tester  con las bornas puestas para medir intensidades tiene resistencia interna casi nula, para no provocar cambios en el circuito que queramos medir. Para medir una intensidad, abriremos el circuito en cualquiera de sus puntos, y configuraremos el  tester  adecuadamente ( borna roja en clavija de amperios de más capacidad, 10 A en el caso del  tester  del ejemplo, borna negra en clavija común COM). Una vez tengamos el circuito abierto y el  tester  bien configurado, procederemos a cerrar el circuito usando para ello el  tester , es decir, colocaremos cada borna del  tester  en cada uno de los dos extremos del circuito abierto que tenemos. Con ello se cerrará el circuito y la intensidad circulará por el interior del multímetro para ser leída.

14. SEGURIDAD La mayoría de los multímetros incluyen un fusible, o dos, que a veces evitan daños internos debido a un exceso de corriente cuando el multímetro se configura en una escala de intensidades de corriente altas. Para mayor seguridad, también existen sondas con fusibles integrados. Un error común al manejar un multímetro es configurarlo para medir resistencia o intensidad, y luego conectarlo directamente a una fuente de tensión (de baja impedancia). Los multímetros sin fusible se averían rápidamente en estos casos; mientras que los multímetros con fusible pueden resistir fundiendo su fusible. Los fusibles utilizados deben soportar la intensidad de medición máxima del multímetro, y están destinados a fundirse si por error el operador expone el multímetro a una intensidad de corriente mayor. No ha sido raro encontrar multímetros diseñados con fusibles de valores inadecuados o inseguros; esta situación ha llevado a la creación de las categorías IEC61010 para evaluar la seguridad y robustez de los multímetros.

15. Los multímetros digitales se clasifican en cuatro categorías en función de su aplicación prevista, según lo establecido por IEC 61010-1,​ y según los grupos de estándares nacionales y regionales como el estándar CEN EN61010. Categoría I: se utiliza cuando el multímetro no se conecta directamente a la  red eléctrica . Categoría II: se utiliza cuando el multímetro mide solamente en circuitos conectados a la red eléctrica de baja tensión, por ejemplo, circuitos de  electrodomésticos , de equipos de medida o similares.   Categoría III: se utiliza cuando el multímetro mide directamente en los circuitos de un edificio, por ejemplo, en el cableado, cajas de conexión, etc. Categoría IV: se utiliza cuando el multímetro mide directamente en la entrada de una instalación de baja tensión, donde las intensidades de corriente pueden ser muy altas, como por ejemplo en contadores eléctricos, cuadros eléctricos, etc.

16. Cada categoría especifica los voltajes máximos transitorios que son seguros para los rangos de medición del multímetro. Los multímetros que cumplen estas categorías también cuentan con protecciones contra fallos por sobreintensidad. Los multímetros que disponen de una interfaz para conectarlos a una computadora, puede integrar un aislamiento óptico para proteger y aislar la computadora de las tensiones en el multímetro introducidas por el circuito medido. Los multímetros de alta calidad diseñados para cumplir con los estándares de Categoría II y superiores incluyen fusibles cerámicos de alta capacidad de ruptura, típicamente con más de 20 kA de capacidad, los cuales son mucho menos propensos a explotar que los fusibles de vidrio más comunes. Estos multímetros también incluyen protección contra sobretensiones de alta energía mediante varistor de óxido metálico (MOV), y protección contra sobreintensidad mediante fusibles rearmables .

17. CAUTÍN

18. El cautín es una herramienta eléctrica utilizada para la  soldadura de metales o materiales termoplásticos.  Este instrumento es muy fácil de utilizar, está compuesto por un conjunto de elementos metálicos, que al calentarse son capaces de derretir materiales como estaño, oro, hierro, entre otros. Se entiende por soldadura, el proceso mediante el cual se unen dos materiales por medio de la coalescencia o fusión. Se trata de un proceso de  fabricación que consiste  en la unión de dos materiales, que pueden ser metales o termoplásticos, al ser derretidos, pueden unirse entre sí. El cautín o también llamado  soldador eléctrico o de lápiz , es un aparato que se utiliza para soldar materiales en circuitos eléctricos y electrónicos. Por lo general, es una herramienta de trabajo indispensable para todas aquellas personas que trabajan en electrónica. Esta herramienta es muy sencilla de usar, podemos encontrar una gran variedad de marcas y modelos, sin embargo, un elemento diferenciador de cada uno es la  potencia de operación del calefactor , la cual es proporcional al calor generado.

19. Los cautines son herramientas que  convierten la energía eléctrica en calor , todo esto ocurre porque estos equipos eléctricos pasan la corriente por una resistencia, originando que la punta se caliente y se obtenga la temperatura indicada. Su estructura de funcionamiento se deriva de compuestos por alambre de níquel o cromo de alta resistencia, que se encuentran enrollados en un núcleo de cobre. Los cautines transmiten el calor a través de su punta fabricada de acero inoxidable, la cual traslada la temperatura a los puntos de unión y a la soldadura blanda, estos procesos de conducción se realizan a unos 300°C.

20. ¿PARA QUÉ SIRVE UN CAUTÍN? El cautín es un equipo eléctrico que sirve  para soldar o unir metales en circuitos electrónicos.  Esta herramienta también es usada como pirógrafo, es decir un procedimiento que consiste en quemar un soporte de materiales como papel, cartón, madera con la finalidad de marcar un dibujo sobre la superficie. Los cautines están diseñados por una serie de piezas que conforman un circuito eléctrico, todos estos elementos generan calor, lo que sirve también para derretir algunos metales blandos. Por lo general, los cautines que se utilizan en procesos electrónicos son de potencias reducidas, podemos conseguirlos entre 25, 40 o 60 W. Éstos se alimentan de un red pública de 120 ó 220 VCA, debido a esta potencia, los metales que se deben utilizar en estos trabajos deben ser delicados, por ejemplo, en estos casos el cautín se emplea para hacer montajes o reparaciones.

21. USOS DEL CAUTÍN El cautín o también llamado soldador de lápiz, se usa para soldar circuitos eléctricos y algunos metales. Esta herramienta es ampliamente utilizada por experimentadores de electrónica, ya que facilita la realización de diversos procesos

22. Pero,  ¿por qué los cautines son capaces de generar calor?  Este equipo al pasar por la corriente eléctrica, hace que la punta se caliente y llegue a la temperatura indicada, adicionalmente este aparato contiene en su núcleo de cobre un alambre de níquel – cromo de alta resistencia que le que transmite la conducción y posterior soldadura de los materiales. De acuerdo al tipo de material que se desee soldar, se debe seleccionar el cautín adecuado. Por lo tanto, al momento de establecer la compra del equipo se debe tener en cuenta cuál es la potencia nominal del mismo.

23. ¿CÓMO FUNCIONA EL CAUTÍN? Utilizar un cautín es muy sencillo, sin embargo, es necesario tener un en cuenta algunos factores para hacer más exitosa la soldadura de este equipo. Lo primero que debes tener en cuenta es  ajustar la temperatura del cautín,  selecciona la potencia necesaria para calentar la superficie, pero sin excederse ya que podría causar daños a la tablilla o sus componente (750 °F 25° F). Determina la cantidad de masa térmica  que tenga el material que deseas soldar, todo esto ya que si se trata de un metal muy grande o denso, se requiere una punta grande o un mayor tiempo de calentamiento. Verifica que la superficie a soldar esté limpia , así como también la punta del cautín. Determina el punto exacto donde ocurrirá la unión térmica de ambos materiales. Ten en cuenta que tendrás mejores resultados si haces un puente de calor entre el componente y la pista de la tablilla. Establece un tiempo para la soldadura, por lo general  el tiempo aproximado para aplicar el calor son 2 segundos,  ya que prolongarlo más puede dañar los componentes del material y el cautín. Una vez que tengas todos estos pasos listos, procede a conectar el cautín a una corriente eléctrica e  inclinar el instrumento de 30 a 50 grados. Procede a  aplicar la soldadura entre la punta del cautín  y la unión que desees soldar, por 2 segundos. Fíjate que la soldadura esté cubriendo los alrededores de la unión. Procede a  retirar la soldadura,  y espera a que se endurezca, evita soplar. Retirar el cautín Las partículas excedentes puedes limpiarlas con alcohol Para garantizar que esta herramienta cumpla con los resultados deseados, es necesario tomar en cuenta estas recomendaciones, del uso adecuado de este equipo dependerá su efectividad.

24. TIPOS DE CAUTÍN Existen diferentes tipos de cautines, sin embargo, ellos se clasifican según su funcionamiento y forma, a continuación, te muestro cuáles son: Cautín de resistencia Este soldador tiene forma de martillo, varilla, punta etc , cuenta con una punta de cobre que se calienta gracias a una resistencia eléctrica, permitiendo que la  temperatura  sea persistente . En cuanto a su funcionamiento, puede ser empleado para distintos usos. Cautín Instantaneo Tiene forma de pistola, contiene un botón que, al soltarlo permite solidificar los materiales que se deseen trabajar. Este cautín tiene la particularidad de  calentar rápidamente , lo que es ideal para aquellos trabajos que requieran rapidez. Al conocer cada uno de los cautines que se encuentran dentro de un laboratorio, podrás identificarlos de forma sencilla, además, podrás identificar cuál es el mejor para el tipo de medición que necesitas realizar.

25. CARACTERÍSTICAS DEL CAUTÍN El cautín es una herramienta que ha sido elaborada con materiales esenciales que le garantizan el calentamiento que necesita para unir a dos metales, a continuación conoce las principales características: Son herramientas eléctricas Está compuesto por una  punta de cobre fijada a un tubo metálico. La parte interna del cautín posee una  resistencia eléctrica de calentamiento Posee un  mango aislante de plástico,  por donde sale un cable para establecer la conexión eléctrica Como ya lo hemos visto, es muy fácil reconocer los cautines por su estructura y modelo, sin embargo, dependiendo del tipo de trabajo que desees realizar, deberás seleccionar el más adecuado

26. IMPORTANCIA DEL CAUTÍN Los cautines son equipos eléctricos de gran utilidad para el campo de la electrónica, son instrumentos que facilitan la ejecución de diversos procesos como soldaduras o unión de materiales. Es fundamental que previamente antes de utilizar los cautines se tenga conocimiento de su correcta utilidad, así evitarás accidentes como sufrir quemaduras o dañar los materiales que se pretenden soldar. Una manera de evitar este tipo de accidentes es utilizar cautines especiales que contienen una base para el control de temperatura, gracias a esta característica puedes ajustar la cantidad de calor necesaria para soldar los materiales. Los cautines son instrumentos de gran utilidad en laboratorios de electrónica, fabricación de equipos de tecnología etc. Antes de efectuar la compra de tu equipo  fíjate en sus características  y qué tan útil puede ser para lo que necesitas.