Mediciones Electricas

5.1 Principio de operación de los instrumentos digitales y especiales.

En el instrumento digital o numérico el proceso de la medición proporciona una información discontinua expresada por un número de varias cifras. La escala clásica de indicación continua, es reemplazada por la escala numérica de indicación discontinua, en la cual las cifras alineadas a leer indican directamente el valor numérico del grandor medido; la indicación numérica se presenta a lo largo del tiempo con un ritmo predeterminado.

Otra ventaja de la visualización digital es la eliminación del error de paralaje y la reducción de los errores humanos asociados con la interpretación de la posición de la aguja en una escala analógica.

En general los instrumentos digitales poseen características de entrada superiores a los analógicos, impedancia de entrada muy elevada en los circuitos de voltaje (superior a 2MW), un consumo de energía mucho menor y una mayor exactitud; pueden incorporar selección automática de escala, e indicación de polaridad, lo que salvaguarda al instrumento y mejora la fiabilidad de la medida.

5.2 Operación y uso del Multímetro.

Multímetro:

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).

ElementosdelMultímetro:

Pantalla: En ella leemos los resultados de las diferentes mediciones que se hacen.

Bornas: Son los terminales que colocaremos haciendo contacto en los diversos puntos de lectura (bornas de una resistencia, molex de una fuente de alimentación, agujeros de un enchufe,etc.)

Clavijas para conectar las bornas: En estas clavijas conectaremos las bornas, dependiendo del tipo de medición que vayamos a realizar. No se usan las mismas clavijas para medir voltajes que para intensidades.

Ruleta: Con esta ruleta elegiremos las magnitudes que queremos medir (voltios, amperios, faradios, ohmios, etc.), así como la escala en la que deseamosmedir, para tener mas precisión.

Multímetro analógico:

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).

Multímetro digital:

La mayoría de los multímetro digitales se fabrican tomando como base ya sea un convertidor A / D de doble rampa o de voltaje a frecuencia, con ajuste de rango. El instrumento suele incluir una fuente de alimentación para su operación con la línea de C.A. y, en la mayoría de los casos, una batería para operarlo como instrumento portátil de prueba. Los multímetros digitales han tomado el lugar de los multímetros con movimientos de D'Arsonval por dos razones principales: mejor exactitud y eliminación de errores de lectura

La figura siguiente muestra el esquema de un típico multímetro digital.

Multímetro digital

Para Medir Voltaje:

Las mediciones de voltaje se pueden efectuar sobre el rango de 0.4 mV hasta 1000 V con exactitudes de 0.1 por ciento.

En corriente Directa o Contínua:

Para medir voltajes se tiene que colocar la borna negra en la clavija negra (normalmente llamada COM) y la borna roja en la clavija marcada con la V y el símbolo del Ohmio. La borna negra siempre ira en la clavija negra. Luego tenemos que colocar ambas puntas entre los puntos delectura que queramos medir. Si lo que queremos es medir voltaje absoluto, colocaremos la borna negra en cualquier masa y la otra borna en el punto a medir. Si lo que queremos es medir diferencias de voltaje entre dos puntos, tenemos que colocar una borna en cada lugar.

En corriente Alterna:

La medición de corriente alterna es casi similar a la medición de corriente directa.

En el multímetro se selecciona la unidad (voltios) en AC (c.a.). Como se está midiendo en corriente alterna, es indiferente la posición del cable negro y el rojo.

Se selecciona la escala adecuada, si tiene selector de escala, (si no se sabe que magnitud de voltaje se va a medir, escoger la escala más grande). Si no tiene selector de escala seguramente el multímetro (VOM) escoge la escala para medir automáticamente.

Se conecta el multímetro a los extremos del componente (se pone en paralelo) y se obtiene la lectura en la pantalla. La lectura obtenida es el valor RMS o efectivo del voltaje.

Para Medir Corriente

Se debe tener cuidado al emplear la función de medición de corriente. No se debe permitir que pase demasiada corriente a través de la resistencia. Las exactitudes típicas de las mediciones de corriente de cd van desde + 0.03 hasta + 2 por ciento de la lectura + 1 dígito, mientras que para corriente alterna son de + 0.05 a + 2 por ciento + 1 dígito.

Las mediciones de corriente se pueden llevar a cabo desde 0.1 μA hasta 10 A con exactitudes de 0.2 por ciento.

El proceso para medirintensidades es un poco más complicado, ya que en lugar de medirse en paralelo, se mide en serie con el circuito en cuestión.

Para medir intensidades se tiene que abrir el circuito, desconectar algún cable para intercalar el tester en medio, con el propósito de que la intensidad circule por dentro del tester.

Para medir una intensidad, abriremos el circuito en cualquiera de sus puntos, y configuraremos el tester adecuadamente (borna roja en clavija de Amperios de mas capacidad, 10ª y la borna negra en clavija común. Una vez que el circuito esté abierto y el tester bien configurado, se procede 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 cerrara el circuito y la intensidad circulara por el interior del multímetro para ser leída.

Amperímetro de continua

Amperímetro de alterna

Para Medir Resistencias

El valor de una resistencia se puede especificar con mucha exactitud, hay cierto error adicional debido al cambio de resistencia como función del efecto de calentamiento de la corriente que pasa a través de ella.

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.

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 altamaño de la resistencia que vamos a medir. Si no sabemos cuantos Ohms 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 dé, sin salirnos de rango.

5.3 Operación y uso del Instrumento de Gancho.

Con frecuencia, para un electricista, un multímetro, puede ser incómodo y complicado para realizar muchas de las mediciones en zonas de difícil acceso, por ejemplo, gabinetes apretados, cables instalados, o conductores extraños. Los medidores de gancho son una alternativa a los multímetros porque son fáciles y seguros de usar. Las principales marcas ofrecen parámetros de medición tales como: corriente CA/CD, voltaje, frecuencia, resistencia y continuidad con medición de RMS real.

Lo que hace seguro y fácil el uso del medidor de gancho, es su facilidad para medir corriente sin interrumpir el circuito eléctrico. Para mediciones de corriente, el medidor monitorea el campo magnético creado por el flujo de corriente a través del conductor enganchado. Este campo magnético es proporcional a la corriente en el conductor, lo que permite que la medición se realice sin tener contacto con él. Una vez que el gancho se cierra alrededor del alambre bajo prueba, el medidor de gancho está listo para medir sin necesidad de abrir la línea de la carga o preocuparse por quemar un fusible, porque con el gancho, la corriente no pasa a través del instrumento. Los medidores de gancho son capacesde medir hasta 2000 Amps, lo cual es significantemente más alto que en un multímetro. El medidor de gancho es fácil y seguro de usar y es capaz de medir altos niveles de corriente lo que lo hace la herramienta de prueba perfecta de los electricistas.

Aplicaciones:

Amperímetro.

Voltímetro.

Ohmímetro.

Calidad de potencia.

Cómo hacer mediciones de corriente:

1. Seleccione amperes de CA (A~) o amperes de corriente directa (A--).

2. Abra las mordazas de la pinza y cierre las mandíbulas en torno a un solo conductor. (Si se está midiendo corriente alterna, puede cambiar a la configuración iFlex y el uso de una sonda de corriente flexible.)

3. Ver la lectura en la pantalla.

Al tomar medidas de corriente a lo largo de las ramificaciones de un circuito, usted puede descifrar fácilmente la cantidad que cada carga está tomando lo largo del circuito. Cuando un interruptor

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