EL LABORATORIO III

PRIMEROS PASOS

Realización de la medida

Una vez ajustado el polímetro, se puede proceder a realizar la medida deseada, ejerciendo una ligera presión con las puntas de . medida sobre los terminales de la resistencia o cualquier otro componente.

En el caso de que el elemento que se desee comprobar se encuentre montado sobre un circuito, hay que tomar la precaución de desconectar cualquier alimentación que exista en éste, ya que provocaría una corriente adicional a la propia del polímetro y falsearía la medida, llegandoincluso a averiar al instrumento si es demasiado alta. Además, se debe de tener en cuenta que cualquier otro componente o conjunto de ellos que esté unido eléctricamente al que se quiera comprobar, también alterará la medida, ya que una parte de la corriente empleada por el aparato, circulará inevitablemente por éstos, obteniéndose ün resultado con un valor normalmente inferior al real. Por lo tanto y para mayor seguridad es recomendable desmontar el componente y comprobarlo de forma aislada.

Medidas de continuidad

Otra importante aplicación del polímetro, en la forma de trabajo de óhmetro es la comprobación de la continuidad eléctrica en un equipo, procedimiento de gran utilidad sobre todo durante la reparación de averías. Un equipo eléctrico y cualquiera de sus circuitos tiene un conjunto de elementos de interconexión, formados por hilos, cabléenlos y las pistas de los circuitos impresos. Todos ellos realizan la unión eléctrica entre los puntos que lo requieren. Por lo tanto debe de existir entre ellos una continuidad eléctrica, lo que slgnific.a que deberá poder circular una corriente, encontrando a su paso una resistencia muy baja o cero. Entonces si se . sitúan las puntas de medida del polímetro con el selector en la posición de Rx 1, sobre dos puntos entre los que exista continuidad, se obtendrá una lectura sobre el cuadro, de cero ohmios o muy próxima a este valor, debida en este caso a la mínima resistencia que puedan ofrecer los conductores. Cualquier interrupción en dicha continuidad será detectada rápidamente, ya que la aguja no se moverá, pudiendo ser la causa de una avería. Si la aguja se desplaza, pero no llega hasta el cero o a algún valor próximo al mismo, será el síntoma de la existencia de falsos contactos o soldaduras defectuosas ya que ambos casos se comportan como si se tratara de resistencias reales.

Para llegar a detectar el punto exacto de la.avería, conviene realizar comprobaciones, avanzando con las puntas sobre los conductores, de forma que éstas se encuentren cada vez más próximas y se siga detectando entre ellas el defecto, hasta llegar al punto averiado, en el que se procederá a efectuar la reparación oportuna. También se pueden realizar medidas de situando las puntas del polímetro en dos zonas entre las que debe existirán aislamiento eléctrico, por no existir entre ellas ningún componente resistivo que las una. El selector se situará en el valor de máxima resistencia o en el inmediatamente inferior. La aguja no deberá moverse o hacerlo ligeramente, aunque si existe algún condensador entre los puntos comprobados, se apreciará un rápido desplazamiento hasta el cero, seguido de un retroceso lento hasta llegar a alcanzar la proximidad de la posición original. Esto se debe a la carga del condensador provocada por la corriente que envía el polímetro para la medida.

Si se observa que la aguja se desplaza de forma permanente hasta el cero o señala algún valor de resistencia, será debido a la existencia de alguna avería en forma de cortocircuito o producida por la perforación de algún condensador.

Todos estos procedimientos de medida son también aplicables y de una gran utilidad para la comprobación de diodos semiconductores y transistores. En un diodo, debe de existir una resistencia mínima entre sus terminales, cuando la corriente le atraviesa en el sentido de ánodo a cátodo y otra muy alta cuando lo hace en sentido inverso. En el caso de no ser así, el diodo estará defectuoso. El mismo procedimiento puede ser aplicado a un transistor cuando se aplica la corriente entre las uniones de base con emisor y de base con colector, teniendo en cuenta en este caso si el transistor es /. Para realizar ambas comprobaciones de diodos y transistores, conviene señalar que la tensión de la pila interna del polímetro tiene su polaridad orientada de forma que el polo positivo se aplica a través de la boma de contacto señalada con el signo menos (-) y el polo negativo por el señalado con más (+), por lo tanto, la corriente circulará en el sentido siguiente: boma.(-), latiguillo negro de medida, componente a comprobar, latiguillo rojo y boma (+).

Otro grupo importante de medidas, lo constituye las que se pueden realizar con el polímetro cuando trabaja como voltímetro. Para ello dispone en el selector, de varias posiciones que permiten efectuar medidas de voltaje entre dos puntos, de las que algunas corresponden a, tensión continua y otras a alterna. En el cuadro existen varias escalas asociadas a cada una de las posiciones de medida, de forma que el valor indicado en estas últimas es el máximo admisible. Entre ellas se debe de elegir la más adecuada, teniendo en cuenta la magnitud de la tensión que se vaya a comprobar, siendo conveniente el familiarizarse previamente, con objeto de tener el mínimo de dudas en el momento de la medida.

La forma de operación normalmente empleada consiste en determinar previamente si te tensión que se desea medir es continua o alterna, llevando el selector a la zona que corresponda y a continuacón situarle en una posición que contenga, dentro de su correspondiente escala, el valor que esperamos obtener de la medida.

Con estas operaciones realizadas, se presiona ligeramente con las puntas de medida sobre los dos puntos a comprobar y se lee sobre la escala el valor que señale la aguja, teniendo la precaución, cuando se realizan medidas de tensión continua, de situar las puntas de forma que la polaridad de las entradas del políme-tro se correspondan con la de la tensión medida. Por lo tanto, el latiguillo rojo conectado a la entrada (+) debe ser aplicado al punto más positivo y el negro que deber estar conectado a la entrada (-) se aplicará al más negativo.

Para medidas en alterna no es necesario tener en cuenta, obviamente, ninguna polaridad.

En el caso de que no se conozca previamente, ni siquiera con una. cierta aproximación, el valor de la tensión a medir, o bien no sepa la polaridad, si se trata de una tensión continua, debe de comenzarse a medir en la posición del selector correspondiente al valor más arto. Si la aguja se desplaza ligeramente hacia la izquierda será debido a que la polaridad és incorrecta, debiéndose cambiar entre sí las puntas de medida. A continuación se debe de buscar la escala más apropiada girando el selector hasta la posición que permita el máximo desplazamiento de la aguja en el cuadro, sin quejse alcance el fondo de escala.

Es muy importante ten.er en cuenta las precauciones anteriores ya que de no hacerlo así, se pueden causar daños al políme-tro de costosa repa/ación o irreparables.

Resistencia interna

Un factor que define en gran parte la calidad del polímetro, cuando trabaja como voltímetro es la linterna que habrá de ser lo mayor posible debido a que como ya se expuso al tratar del voltímetro, determina la corriente que necesita el aparato para realizar la medida y que, por lo tanto, absorbe de los puntos sobre los que .-realiza la comprobación. Esta corriente, lógicamente, ha de ser lo más baja posible para que no altere el funcionamiento del circuito o equipo que se está comprobando, lo que originaría una medida falsa.

La resistencia interna está generalmente expresada en ohmios por voltio (Q/V), siendo por lo tanto variable su magnitud dependiendo de la posición del selector y de la escala de medida que se emplee. Con objeto de aclarar al máximo este importante concepto supongamos un polímetro con una resistencia interna de 10.000 Q/V que dispone de cuatro posiciones de medida correspondientes a 1.000V, 300 V, 60 V y 6V; las resistencias internas de cada una serían de 10.000 Q=V * 1.000V = 10.000.000 Q, 10.000 Q/V x 300 V = 3.000.000 Q, 10.000 Q/V x 60 V = 600.000 Q y 10.000 Q/Vx6V = 60.000 Q.

Este factor, del que depende la medida, obliga a que en determinadas ocasiones haya de elegirse una escala más alta, con lo que se obtiene un,resultado de una precisión ligeramente menor.

Medida sobre circuito

Es indudable que por el mero hecho de conectar el medidor a un circuito determinado para efectuar una medida, las condiciones de ese circuito (resistencia, equilibrio, frecuencia de trabajo, etc.), van a variar, por lo que nunca podrá hacerse una medición completamente veraz, y sí debe tenderse a que el procedimiento de medida influya lo menos posible en el parámetro a medir.

Supongamos que se desea medir la tensión del punto P, respecto de masa en la figura 8A. Matemáticamente puede averiguarse que tal tensión es de 1,5V, yaque: -

Vp-Ws^-io-^-USv.

La mejor medida será la que más se aproxime a dicho valor. Si la. medición se efectúa con el polímetro de 1KQ/V, escala de 3V, el circuito real se habrá modificado, tal como indica la figura 8B de la que puede deducirse que la tensión sobre el punto P será de:

R2//Rpl ,Q. 2,5 (R2//Rpl) + Rl 2,5+85

Vp=Va]im- ,„ P'„, =10- =0,29V.

lo que, evidentemente, está muy alejado de la realidad, presentando tal medida un error del orden del 80%.

Sin embargo, cuando la medición se hace con el otro polímetro, el circuito real será como muestra la figura 15C, siendo la tensión del punto P:

lo que es más próximo a la realidad, habiendo ahora un error aún grande (un 17%), pero mucho mencfr que el de antes.

Normalmente, para tensión alterna es menor que para continua, debido a que difiere el funcionamiento interno del polímetro. Ambos valores de resistencia deben de venir expresados en el cuadro de medida o en el catálogo del aparato.

Medidas de intensidad

El otro importante conjunto de medidas que resta, corresponde a las de intensidad de corriente, tanto en continua como en alterna, aunque esta última posibilidad'sólo la tienen los polímetros de mayor calidad. Para ello y al igual que con el resto de medidas, se dispone de una serie de posiciones en el selector, correspondiendo cada una a una escala diferente. En muchos casos estas escalas del cuadro suelen coincidir con las que se utilizan para medir tensión. El número señalado en el selector indicará, también aquí, el máximo valor de intensidad que permite el aparato con la aguja desplazada a fondo de escala. Este tipo de medidas resulta algo más engorroso que las anteriores, pues se necesita hacer circular por el polímetro la corriente que se desea medir. Esto implica que en muchas ocasiones y sobre todo cuando se emplea en comprobaciones dentro de un circuito, sea preciso desconectar o desoldar algún componente.

La forma de utilización es básicamente la misma que se describió para medir tensión, en lo referente a la selección de la escala más apropiada para la medida, así como las precauciones a tomar para evitar sobreintensidades que puedan causar daños. Una vez "situado en la escala más apropiada, se deben poner las puntas de medida en contacto conlos dos puntos del circuito (que han debido separarlos previamente), entre los que circula la corriente, con lo que ésta pasará en su totalidad a través del aparato y la aguja señalará su valor, ea-amperios o miliamperíos, sobre la correspondiente escala, teniendo la precaución de que la punta positiva esté situada en el punto más positivo de los dos. En caso contrario, la aguja se desplazará en sentido opuesto debiendo cambiarse entre sí las puntas inmediatamente para evitar daños.

El resto de posibilidades de medida que puede tener un polímetro, son particulares de cada marca de las existentes en el mercado, por lo tanto es conveniente leer detenidamente el catálogo o manual de instrucciones para llegar a conocerlas y poderlas utilizar cuando sea necesario.

Variantes

Todas las explicaciones anteriores corresponden a la forma constructiva más común entre los modelos más habituales. Sin embargo, en algunes tipos existen variantes que los pueden.hacer aparecer diferentes, siendo en realidad, de características similares. Una de estas variantes consiste en sustituir algunas posiciones del selector por una mayor cantidad de orificios o bomas de contactos destinados a uno de los latiguillos de medida, dejando al otro situado en un punto denominado común. Las bomas estarán marcadas con la función que realizan, y el funcionamiento, durante la medida, es similar a los otros modelos. Es conveniente destacar que la posición que debe de tener el polímetro durante la medida, cualquiera que sea ésta, debe ser la horizontal. Cualquier otra posición altera las condiciones de medida y requiere un ajuste de la posición de reposo de la aguja, actuando, con un atornillador, sobre el tornillo situado en el centro de la zona inferior del cuadro, hasta que la aguja alcance la misma posición que tenía con el aparato horizontal.

Cada vez que se cambie de posición, es necesario repetir este proceso resultando imposible de lograr un ajuste correcto en algunas ocasiones.

Elección del polímetro

A la hora de adquirir un polímetro hay que ser prácticos y comprar sólo lo que vayamos a necesitar. Las escalas que, imprescindiblemente debe incorporar un polímetro que vaya a utilizarse con aparatos electrónicos, son: tensiones continua (VCC) y en alterna (VCA), intensidades en continua (ACC) y resistencias (Q). Con estas, escalas podemos asegurar que se cubren más del 95% de las necesidades ;•:./</... que van a encontrarse en la práctica.

Otra escala que puede ser interesante es la de medida de intensidades en alterna. Existen algunas otras escalas que pueden presentar cierta utilidad como las de medida de capacidad y de frecuencias, aunque pueden suplirse con el polímetro que mida tensiones alternas, y la circuitería adicional adecuada (muy sencilla).

La mayoría de los polímetros suelen ofrecer escala de «deci-. belios» (como suele figurar en las características). Tal escala es realmente, una medición de tensión alterna, para la que, además, se requieren unos condicionamientos muy precisos de la impe-...dancia sobre la que van a medirse, requisito que no siempre va a encontrarse, esta escala tiene una dudosa utilidad.

Una característica útil es la que ofrecen algunos polímetros, que consiste en la posibilidad de medir la componente alterna de una tensión compuesta por la suma, de una continua y una alterna, como, por ejemplo, el rizado de una tensión continua de alimentación o la señal alterna que se encuentra superpuesta a la continua sobre el ánodo de una válvula electrónica. Tal característica puede también suplirse fácilmente si el polímetro no la incorpora.

Consejos para la medida

Las lecturas más cómodas y más seguras son las que se hacen sobre el tercio central de la escala del polímetro. El tercio de escala más bajo suele ser menos preciso, de más difícil lectura. El tercio superior puede resultar peligroso para el instrumento si sobreviene una brusca e inesperada subida del parámetro bajo medida.

Los valores de fondo de escala de un polímetro deberían elegirse de tal forma que, cuando se está realizando una lectura de una magnitud en el tercio más bajo de la escala, pudiera pasarse al margen inmediatamente inferior y la lectura cayera sobre el tercio central de la nueva escala. Y viceversa, de manera que si la lectura se hace sobre el tercio más alto, pasando al margen inmediato superior, la lectura caiga sobre el tercio central. Esto, qué aparentemente parece ser muy complicado, se resuelve de manera muy sencilla en la práctica, pues basta tomar los valores de fondo de escala como múltiplos de la secuencia 1-2-5-10, o bien, 1-2-4-10, para que se cumplan las condiciones antedichas.

Si en lugar de considerar poco aceptables el tercio inferior y superior de la escala, nos conformamos con que lo sean tan sólo el cuarto inferior y el superior, dejando toda la mitad central de la escala como aceptable y conveniente, entonces el secuencia-miento ctejos valores de fondo de escala deben ser múltiplos de 1-3-10. Otros muchos secuenciamientos se utilizan en la práctica.

La escala "de resistencias está siempre, en un polímetro clásico, invertida respecto de las de tensiones y corrientes. Además, la parte de escala en la que se leen los valores más elevados de resistencia está muy «comprimida», ocurriendo lo contrario con los valores bajos. Para este tipo de escalas es más que suficiente con que el secuenciamiento de márgenes lo sea en la proporción 1-10-100, que suele ser lo corriente.

Como resumen, y a título indicativo, da una relación de los valores máximos y mínimos que es conveniente incorpore un polímetro pensado para bricolage de electrónica.

Utiles de medida

Existen unos útiles para adaptarlos por presión a las puntas de medida, en forma de pinza dentada, denominada pw¿a de cocodrilo, que permiten fijar de forma permanente las puntas a la zona que sa desee medir, sin necesidas de emplear las manos quedando éstas Hbres para realizar todas las operaciones que se necesite durante la medida.

Polímetros digitales

Los polímetros digitales operan de una forma distinta a los analógicos y desde el punto de vista "de su utilización ofrecen mejores características aunque su coste es bastante más elevado.

Sus principales diferencias externas consisten en que el resultado de la medida se presenta sobre una pantalla o «display» en forma numérica, el selector de funciones tiene habitualmente la forma de pulsadores o teclas y necesita un cable para la alimentación de la red, aunque algunos modelos disponen también de un conjunto de baterías recargables o no con las que puede obtenerse una autonomía similar a la del analógico.