ELECTRÓNICA Y DISEÑO IND.

El tester o multímetro

El tester (de aquí en más lo denominaremos multímetro) es un instrumento múltiple, pues está formado por un voltímetro que permite medir tensión continua y alterna; un amperímetro, que permite medir corriente continua; y un óhmetro, que puede medir resistencia. El instrumento de bobina móvil común para todos los casos, está formado por un arrollamiento en forma de cuadro que puede girar alrededor de un eje vertical que pasa por su centro; dicha bobina está situada entre los polos norte y sur de un imán permanente en forma de herradura. Al circular corriente por la bobina, aparece un par de fuerzas que tiende a hacer girar a la bobina en sentido horario, y junto con ella también gira una aguja que se desplaza sobre una escala graduada que es donde se realiza la lectura. La deflexión de la aguja es proporcional a la intensidad de la corriente que circula por la bobina como se muestra en la figura 1. Para que la posición de la aguja se estabilice en algún punto de la escala, es necesaria la presencia de un par de fuerzas antagónicas, que se generan por la actuación de un resorte en forma de espiral, para alcanzar
el equilibrio cuando ambas cuplas son iguales. Las características más importantes del galvanómetro son la resistencia de la bobina en forma de cuadro y la corriente de deflexión necesaria para alcanzar plena escala, que es la máxima corriente que puede circular por la bobina para hacer girar a la aguja desde cero hasta fondo de escala.
La sensibilidad del galvanómetro, es la inversa de la corriente:


Figura 1 - Circuito de un galvanómetro.

Cuanta más pequeña es la corriente de deflexión a plena escala, mayor será la sensibilidad del tester porque en ese caso el instrumento podrá detectar corrientes más pequeñas, y eso hace que el instrumento sea más sensible.

El multímetro como voltímetro

Un instrumento de bobina móvil se convierte en voltímetro cuando está en serie con un resistor de valor adecuado para que limite la corriente a un valor que sea el máximo que puede circular por la bobina del galvanómetro, o sea, la que produce deflexión a plena escala. En la figura 2
se muestra el circuito de un multímetro empleado como voltímetro. Si el galvanómetro tiene las características indicadas en la figura 2, sin el resistor, sólo podría medir hasta una tensión de (0,1 mA) x (1 kÙ) = 0,1 V.
Figura 2 - Circuito de un Voltímetro.

En la práctica se utilizan voltímetros de varias escalas para poder medir distintas tensiones, como por ejemplo 2,5 V; 10 V; 50 V; 250 V, 500 V y 1000 V en corriente continua. Al respecto en la figura 3 se muestra el circuito de un voltímetro de continua dónde los resistores limitadores se han calculado como se ha indicado recientemente. El circuito del voltímetro de
tres escalas es seleccionables mediante una llave giratoria.

Figura 3 - Voltímetro de continua de tres escalas.

Cómo hacer mediciones con el voltímetro.

Debemos poner la llave selectora de funciones en alguno de los rangos para medir tensión
continua (DCV), si no conocemos el valor a medir, empezamos por el más alto para luego
bajar de rango, si es necesario, hasta que la aguja se ubique desde el centro hasta la parte superior de la escala.
Si queremos medir tensión, el voltímetro debe conectarse en paralelo con el componente cuya tensión queremos determinar según lo indicado en la figura 4.
Figura 4 - Conexión de un Voltímetro.

Si queremos medir la tensión sobre R2, en el circuito de la figura 4, el voltímetro debe conectarse como se indica; si por error conectamos al revés las puntas de prueba, la aguja girará en sentido contrario indicando que se las debe invertir.
El voltímetro debe tomar poca corriente del circuito, como consecuencia su resistencia interna debe ser alta (cuanto más alta mejor). Si queremos averiguar la resistencia del instrumento, multiplicamos la sensibilidad del mismo en continua por el rango de tensión que estamos usando. Por ejemplo:

S = 10000 Ω/V y Rango = 10 V

Reemplazando, Rv = 10000 Ω/V x 10 V = 100 kΩ

Por el contrario, la resistencia del amperímetro debe ser muy baja para que no modifique en gran medida la corriente que circula por el circuito. La forma de leer en la escala correcta y cómo determinar el valor correcto de tensión continua, si usamos el multímetro del ejemplo, será:
Escalas Rangos del Voltímetro
0 - 25 0 - 0 ,25 V
0 - 10 0 - 1 V
0 – 25 0 - 2,5 V
0 - 10 0 - 10 V
0 - 5 0 - 50 V
0 - 25 0 - 250 V

Si usamos el rango de 0 a 1V, debemos utilizar la escala de 0 a 10 y dividir la lectura por 10 ; o sea, que si la aguja marca 7, la tensión de medida es de 0,7 V. Como de 0 a 1, que es la primera marca importante en esa escala, hay 10 divisiones, cada una vale en realidad 0,01V, de manera que si la aguja marca 3 divisiones por encima de 7 (0,7 V), la tensión medida será de 0,7 V + 3 div. 0,01 V = 0,7 V + 0,03V = 0,73 V. Si usamos el rango de 0 a 0,25 V, debemos usar la escala de 0 a 25 y dividir la lectura por 100; si la aguja marca 50, son 0,5 V. Si usamos el rango de 0 a 2,5 v, debemos usar la escala de 0 a 25 y dividir la lectura por 10 ; o sea, que si la aguja marca 30, la tensión medida es de 3V. Como de 0 a 5 hay 10 divisiones, cada una vale 0,5; pero, como
debemos dividir por 10, en realidad cada una vale 0,05 V. Por lo tanto, si la aguja indica 2 divisiones por encima de 3, la tensión será: 0,3 V + 2 div. x 0,05 V = 0,3 V + 0,1 V = 0,4 V. Si usamos el rango de 0 a 10 V, debemos usar la escala de 0 a 10 y leer directamente el valor de la tensión; si la aguja marca 4, son 4V. Como entre 0 y 2 hay 10 divisiones, cada una vale 0,2 V. De modo que si la aguja marca 7 divisiones por encima de 4, la tensión valdrá: 4V + 7 div. x 0,2 V = 4 V + 1,4 V =5,4 V. Si usamos el rango de 0 a 50 V, debemos utilizar la escala que va de o a 5 y multiplicar la lectura por 10. Cada división vale 0,1 V x 10 = 1 V. Si la aguja marca 6 divisiones por encima de 4, la tensión vale: 40 V + 6 V = 46 V. Si usamos el rango de 0 a 250 V, debemos usar la escala de 0 a 25 y multiplicar la lectura por 10. Cada división vale 0,5 V x 10 = 5 V. Si la aguja marca 7 divisiones por encima de 20, la tensión medida valdrá: 200 V + 7div. x 5 V = 200 V + 35 V = 235 V. Si se debe efectuar una medición de tensión alterna, no importa la polaridad de las puntas de prueba, pero debemos tener en cuenta todo lo dicho anteriormente con respecto a comenzar a medir por el rango más alto cuando se ignora el valor de la tensión a medir, además, debe conectar el instrumento en paralelo con el circuito o fuente de tensión alterna. Antes de realizar la medición, la llave selectora de funciones debe colocarse en alguno de los rangos específicos de ACV ( normalmente están marcados en rojo en el multímetro), por ejemplo 2,5 V, 10 V, 25 V, 100 V, 250 V y 1000 V, ACV. Al hacer la lectura, debemos utilizar la escala roja del cuadrante en lugar de la negra, utilizando los números en negro de las escalas de continua, para determinar el valor correspondiente de tensión que se está midiendo en alterna. Si usamos el rango de 0 a 10 V de alterna y la aguja marca 5 cuando se ubica justo sobre la rayita roja, la tensión será de 5 V de alterna ( se está midiendo el valor eficaz de la tensión). Para saber cuanto vale cada división de la escala usada según el rango indicado por la llave, deben tenerse en cuenta las mismas consideraciones realizadas anteriormente. En algunos multímetros existe una escala especial de tensión alterna para usar con el rango de 2,5 V (AC 2,5 V). En ese rango, cada división vale 0,05 V.