Multímetros

Dado que se puede hacer que un movimiento de medidor común funcione como un voltímetro, amperímetro u ohmímetro simplemente conectándolo a diferentes redes de resistencias externas, debería tener sentido que un medidor multipropósito ("multímetro") pueda diseñarse en una unidad con los interruptores y resistencias adecuados.

Para trabajos de electrónica de propósito general, el multímetro es supremo como el instrumento de elección. Ningún otro dispositivo puede hacer tanto con tan poca inversión en piezas y una elegante simplicidad de funcionamiento. Como ocurre con la mayoría de las cosas en el mundo de la electrónica, la llegada de componentes de estado sólido como los transistores ha revolucionado la forma en que se hacen las cosas, y el diseño de multímetros no es una excepción a esta regla. Sin embargo, de acuerdo con el énfasis de este capítulo en la tecnología de medidores analógicos ("anticuada"), le mostraré algunos medidores pre-transistor.

Multímetro analógico

La unidad que se muestra arriba es típica de un multímetro analógico portátil, con rangos de medición de voltaje, corriente y resistencia. Tenga en cuenta las muchas escalas en la cara del movimiento del medidor para los diferentes rangos y funciones seleccionables por el interruptor giratorio. Los cables para conectar este instrumento a un circuito (los “cables de prueba” o cables del multímetro) se enchufan en los dos enchufes de cobre (orificios del enchufe) en la parte inferior central de la cara del medidor marcada “- TEST +”, negro y rojo.

Este multímetro (marca Barnett) tiene un enfoque de diseño ligeramente diferente al de la unidad anterior. Observe cómo el interruptor selector giratorio tiene menos posiciones que el medidor anterior, pero también cómo hay muchas más tomas en las que se pueden enchufar los cables de prueba. Cada uno de esos conectores está etiquetado con un número que indica el rango de escala completo respectivo del medidor.

Multímetro digital

Por último, aquí hay una imagen de un multímetro digital. Tenga en cuenta que el conocido movimiento del medidor ha sido reemplazado por una pantalla en blanco de color gris. Cuando se enciende, aparecen dígitos numéricos en esa área de la pantalla, que muestran la cantidad de voltaje, corriente o resistencia que se está midiendo. Esta marca y modelo en particular de medidor digital tiene un interruptor selector giratorio y cuatro enchufes en los que se pueden enchufar los cables de prueba. Se muestran dos cables, uno rojo y otro negro, conectados al medidor.

Un examen detenido de este medidor revelará un conector "común" para el cable de prueba negro y otros tres para el cable de prueba rojo. El conector en el que se muestra el cable rojo insertado está etiquetado para medición de voltaje y resistencia, mientras que los otros dos conectores están etiquetados para medición de corriente (A, mA y µA). Esta es una característica de diseño inteligente del multímetro, que requiere que el usuario mueva un enchufe de cable de prueba de un enchufe a otro para cambiar de la función de medición de voltaje a la función de medición de corriente.

Sería peligroso tener el medidor configurado en modo de medición de corriente mientras está conectado a una fuente significativa de voltaje debido a la baja resistencia de entrada, y hacer que sea necesario mover el enchufe del cable de prueba en lugar de simplemente mover el interruptor selector a una posición diferente ayuda asegúrese de que el medidor no se configure para medir la corriente sin querer.

Tenga en cuenta que el interruptor selector todavía tiene diferentes posiciones para la medición de voltaje y corriente, por lo que para que el usuario cambie entre estos dos modos de medición, debe cambiar la posición del cable de prueba rojo y mueva el interruptor selector a una posición diferente.

También tenga en cuenta que ni el interruptor selector ni las tomas están etiquetadas con rangos de medición. En otras palabras, no hay rangos de “100 voltios”, “10 voltios” o “1 voltio” (o cualquier escalón de rango equivalente) en este medidor. Más bien, este medidor tiene un "rango automático", lo que significa que selecciona automáticamente el rango apropiado para la cantidad que se mide. El rango automático es una función que solo se encuentra en los medidores digitales, pero no en todos los medidores digitales.

No hay dos modelos de multímetros diseñados para funcionar exactamente igual, incluso si son fabricados por la misma empresa. Para comprender completamente el funcionamiento de cualquier multímetro, se debe consultar el manual del propietario.

Aquí hay un esquema para un voltímetro / amperímetro analógico simple:

En las tres posiciones inferiores (la mayoría en sentido antihorario) del interruptor, el movimiento del medidor está conectado al Común y V tomas a través de una de las tres resistencias de rango de serie diferentes (R _{multiplicador1} a través de R _{multiplicador3} ), por lo que actúa como voltímetro. En la cuarta posición, el movimiento del medidor está conectado en paralelo con la resistencia de derivación y, por lo tanto, actúa como un amperímetro para cualquier corriente que ingrese al común jack y saliendo de A jack.

En la última posición (más en el sentido de las agujas del reloj), el movimiento del medidor se desconecta de cualquiera de los conectores rojos, pero se cortocircuita a través del interruptor. Este cortocircuito crea un efecto de amortiguación en la aguja, protegiéndolo contra daños por golpes mecánicos cuando se manipula y mueve el medidor.

Si se desea una función de ohmímetro en este diseño de multímetro, se puede sustituir por uno de los tres rangos de voltaje como tal:

Con las tres funciones fundamentales disponibles, este multímetro también puede ser conocido como volt-ohm-miliamperímetro .

Obtener una lectura de un multímetro analógico cuando hay una multitud de rangos y solo un metro de movimiento puede parecer desalentador para el nuevo técnico. En un multímetro analógico, el movimiento del medidor está marcado con varias escalas, cada una útil para al menos un ajuste de rango. Aquí hay una fotografía de primer plano de la escala del multímetro Barnett que se mostró anteriormente en esta sección:

Tenga en cuenta que hay tres tipos de escalas en la cara de este medidor:una escala verde para la resistencia en la parte superior, un conjunto de escalas negras para voltaje y corriente CC en el medio, y un conjunto de escalas azules para voltaje y corriente CA en la parte inferior . Tanto las escalas de CC como las de CA tienen tres subescalas, una de 0 a 2,5, una de 0 a 5 y una de 0 a 10. El operador del medidor debe elegir la escala que mejor se adapte a la configuración del interruptor de rango y del enchufe para que funcione correctamente. interpretar la indicación del medidor.

Este multímetro en particular tiene varios rangos básicos de medición de voltaje:2.5 voltios, 10 voltios, 50 voltios, 250 voltios, 500 voltios y 1000 voltios. Con el uso de la unidad de extensión de rango de voltaje en la parte superior del multímetro, se pueden medir voltajes de hasta 5000 voltios. Suponga que el operador del medidor eligió cambiar el medidor a la función de "voltios" y enchufar el cable de prueba rojo en el enchufe de 10 voltios.

Para interpretar la posición de la aguja, tendría que leer la escala que termina con el número "10". Sin embargo, si movieran el enchufe de prueba rojo al enchufe de 250 voltios, leerían la indicación del medidor en la escala que termina en "2.5", multiplicando la indicación directa por un factor de 100 para encontrar cuál era el voltaje medido.

Si se mide la corriente con este medidor, se elige otro conector para insertar el enchufe rojo y el rango se selecciona mediante un interruptor giratorio. Esta fotografía de primer plano muestra el interruptor en la posición de 2,5 mA:

Observe cómo todos los rangos de corriente son múltiplos de potencia de diez de los tres rangos de escala que se muestran en la pantalla del medidor:2.5, 5 y 10. En algunos ajustes de rango, como el de 2.5 mA, por ejemplo, la indicación del medidor puede leerse directamente. en la escala de 0 a 2,5. Para otros ajustes de rango (250 µA, 50 mA, 100 mA y 500 mA), la indicación del medidor debe leerse en la escala apropiada y luego multiplicarse por 10 o 100 para obtener la cifra real.

El rango de corriente más alto disponible en este medidor se obtiene con el interruptor giratorio en la posición de 2.5 / 10 amperios. La distinción entre 2.5 amperios y 10 amperios se hace mediante la posición del enchufe de prueba rojo:un enchufe especial de "10 amperios" al lado del enchufe de medición de corriente normal proporciona una configuración de enchufe alternativa para seleccionar el rango más alto.

La resistencia en ohmios, por supuesto, se lee mediante una escala no lineal en la parte superior de la cara del medidor. Es "al revés", como todos los ohmímetros analógicos que funcionan con baterías, con cero en el lado derecho de la cara e infinito en el lado izquierdo. Solo hay un conector provisto en este multímetro en particular para "ohmios", por lo que se deben seleccionar diferentes rangos de medición de resistencia con el interruptor giratorio.

Observe en el interruptor cómo se proporcionan cinco configuraciones diferentes de “multiplicador” para medir la resistencia:Rx1, Rx10, Rx100, Rx1000 y Rx10000. Tal como puede sospechar, la indicación del medidor se da multiplicando la posición de la aguja que se muestra en la cara del medidor por el factor de multiplicación de la potencia de diez establecido por el interruptor giratorio.

HOJAS DE TRABAJO RELACIONADAS:

• Amperímetro - Hoja de trabajo del multímetro
• Voltímetro - Hoja de trabajo del multímetro