¿Qué es el multímetro? Funcionamiento de multímetros analógicos y digitales

¿Qué es Multímetro? Tipos, Funciones de Trabajo y Aplicaciones

Los estudiantes, ingenieros y técnicos de ingeniería eléctrica y electrónica usan varios tipos de dispositivos de medición para verificar varias cantidades eléctricas en un circuito, como voltaje, corriente, continuidad, potencia, etc. y verificar y probar varios componentes electrónicos como diodos, transistores, relés, capacitores, resistencias, etc. Un multímetro que es capaz de realizar diferentes pruebas y mediciones se usa en laboratorios e industrias para reparar y solucionar problemas de dispositivos y equipos eléctricos.

¿Qué es un multímetro?

Un multímetro es un instrumento de medición eléctrica utilizado para medir voltaje, corriente, resistencia y otros parámetros eléctricos. Puede medir cantidades eléctricas “múltiples” que dependen del tipo de multímetro.

Son dispositivos portátiles que varían en tamaño, precisión y exactitud. Los utilizan principalmente electricistas, estudiantes de ingeniería y aficionados para solucionar problemas de dispositivos y circuitos eléctricos.

Tiene una pantalla LCD o escala, un dial, sondas de prueba y puertos. La pantalla LCD o escala se utiliza para mostrar la medida. El dial tiene múltiples funciones que se pueden seleccionar girando la perilla. Las puntas de prueba se utilizan para conectar el medidor al circuito. Los puertos se utilizan para insertar las sondas de prueba en el medidor.

• Publicación relacionada: Diferencia entre multímetro analógico y digital

Funcionamiento del multímetro

Un multímetro puede ser analógico o digital. Sin embargo, ambos tipos de multímetros tienen los mismos procedimientos de trabajo.

Tiene un dial que se utiliza para seleccionar la medida requerida. tiene múltiples símbolos de medición escritos en él. El dial se gira para seleccionar la medida. también puede seleccionar el rango adecuado para la medición. Algunos medidores tienen funciones de rango automático.

Tiene dos sondas, es decir, blanco y negro. La sonda negra siempre se inserta en el puerto "COM" o común negro, mientras que la sonda roja se inserta en uno de los otros puertos rojos según la medida.

Las sondas se utilizan para conectar el medidor al circuito. El circuito interno del multímetro mide el parámetro seleccionado y muestra su lectura en la pantalla LCD o escala.

Sin embargo, la precaución y la configuración utilizada para conectar el multímetro al circuito o componente varía según el tipo de medición.

Funciones

Un multímetro tiene múltiples funciones que dependen del tipo de multímetro. Estas funciones se pueden activar utilizando el dial de selección, así como algunos botones. Su función principal es medir corriente, tensión y resistencia. Estas son algunas de las funciones disponibles en un multímetro:

Función	Descripción	Símbolo
Voltaje CA	Medir voltaje CA	V~
Voltaje CC	Medir voltaje de CC	V⎓
Corriente CA	Medir corriente CA	A~
Corriente CC	Medir corriente CC	A⎓
Resistencia	Medir la resistencia de un circuito o componente	Ω
Frecuencia	Medir la frecuencia de una señal	Hz
Ciclo de trabajo	Mide el ciclo de trabajo de la señal	%
Prueba de diodo	Comprueba un diodo en un circuito
Capacidad	Microfaradio, mide la capacitancia en microfaradios	μF
Continuidad	Da una indicación audible de continuidad entre dos puntos.
Prueba de transistores	La ganancia de corriente directa de un transistor	hFE
Modo relativo	Mida el valor de desplazamiento. Se utiliza para la medición precisa de valores pequeños	REL
Temperatura	Mide la temperatura en Fahrenheit o Celsius	F ° , C °

Tipos de multímetro

Hay dos tipos principales de multímetro, es decir, multímetro analógico y multímetro digital.

Multímetro analógico

El multímetro analógico es la forma más antigua de multímetro. tiene una aguja que gira a lo largo de una escala. Son baratos pero son difíciles de leer. Sin embargo, son más sensibles que un multímetro digital. Puede detectar incluso pequeños cambios en las lecturas.

Está hecho de una bobina colocada entre dos imanes permanentes. Se coloca una aguja encima de la bobina. Cuando una corriente pasa a través de la bobina, genera un campo magnético que interactúa con el campo magnético del imán permanente. Como resultado, la bobina gira moviendo la aguja a lo largo de la escala. El ángulo de rotación depende de la cantidad de corriente que fluye a través de la bobina. Esta configuración también se conoce como galvanómetro. Tiene una resistencia muy pequeña por lo que es más sensible.

Por la misma razón, debe evitarse la desviación de escala completa (FSD). Porque la corriente excede el rango de deflexión de la bobina y comienza a quemar la bobina, lo que destruirá el medidor. Por lo tanto, el multímetro tiene varios rangos en los que se utilizan resistencias de derivación en paralelo para dividir la corriente y medir valores más grandes.

El multímetro analógico es difícil de leer para los principiantes porque tiene múltiples escalas en un solo dial. Debe detectar la escala seleccionada y, a veces, requiere que multiplique la lectura por 10 o 100 para obtener la medida final para rangos más grandes. La aguja también puede causar un error de paralaje en el que debe mirar 90 grados exactos en la escala para obtener una lectura precisa.

Ventajas

• No requiere batería para medir voltaje y corriente.
• Es muy sensible.
• Puede detectar pequeños cambios en la lectura en tiempo real.
• Tiene un tiempo de respuesta más rápido para comprobar la continuidad o las fugas.
• Es más económico que un multímetro digital.
• Puede mostrar fluctuaciones en la corriente y los voltajes.

Desventajas

• La desviación de escala completa o la "sobrecarga" pueden dañar el multímetro analógico
• Es difícil leer en la escala analógica.
• Hay diferentes incertidumbres en la lectura.
• Puede causar un error de paralaje.
• No son físicamente muy fuertes.
• No tienen características adicionales como en un multímetro digital.
• No se pueden mostrar valores negativos.
• Tiene baja impedancia de entrada que afecta al circuito debido al efecto de carga.
• Requiere "ajuste cero" para ajustar la aguja.

Multímetro digital

Un multímetro digital o DMM mide cantidades eléctricas y las muestra en una pantalla LCD. Calcula las lecturas digitalmente y las muestra en una pantalla digital de fácil lectura. Por otro lado, el multímetro analógico muestra las lecturas sin ningún cálculo, por lo que tiene un tiempo de respuesta rápido.

Tiene una pantalla LCD, un dial y varios puertos. El dial incluye un circuito interno que está conectado a través de un rastro de anillos concéntricos. La perilla se usa para activar un circuito para mediciones específicas.

El multímetro digital incluye un microprocesador para calcular las lecturas. Sin embargo, la tensión o corriente de entrada está en forma analógica. Por lo tanto, se incluye un ADC (convertidor analógico a digital) para convertir las lecturas y mostrarlas en la pantalla LCD. La pantalla LCD hace que la medición sea fácilmente legible en comparación con la escala de un multímetro analógico.

El dial también se usa para seleccionar entre múltiples rangos que tienen diferentes resistencias de derivación. Cuando la medida excede el rango, el multímetro se sobrecarga. Por lo tanto, tiene protección de sobrecarga. Algunos DMM tienen funciones de rango automático que seleccionan automáticamente la resistencia de derivación adecuada para la medición para evitar sobrecargas.

Ventajas

• Las lecturas son fáciles de leer desde la pantalla LCD
• Las lecturas son más precisas.
• Hay menos incertidumbres y ningún error de paralaje.
• Tiene una alta impedancia de entrada que no afecta al circuito.
• Son físicamente robustos.
• Puede mostrar lecturas tanto positivas como negativas.
• Tiene funciones adicionales adicionales, como capacitancia, frecuencia, medición de temperatura.
• No hay ningún requisito para el ajuste cero.
• Puede registrar y mostrar valores mínimos y máximos de lectura.
• La función de rango automático permite seleccionar un circuito adecuado para la medición y evitar posibles daños al medidor.

Desventajas

• Requiere una batería para cualquier tipo de medición.
• Son más caros que un multímetro analógico.
• No puede detectar fluctuaciones en las lecturas.
• Tiene un tiempo de respuesta más lento debido al cálculo.
• Tiene un límite de voltaje debido a un circuito electrónico sensible.

Términos del multímetro

Hay varios términos que se usan para los multímetros que definen qué tan bueno y confiable es el multímetro.

Sensibilidad

La sensibilidad del multímetro se define como la resistencia ofrecida por voltio de deflexión a escala completa por el multímetro. Su unidad es ohmio/voltio (Ω/V).

La sensibilidad muestra la resistencia interna de un medidor. Si un medidor tiene alta sensibilidad, tiene alta resistencia interna. Dichos medidores no afectan el circuito para la medición de voltaje. no extrae corriente del circuito.

Resolución

La resolución de un multímetro se define como el cambio más pequeño en el parámetro eléctrico (corriente, voltaje, resistencia, etc.) que puede detectar y mostrar.

Por ejemplo, una resolución de 1 mA en el rango de 400 mA significa que el multímetro puede detectar 1 mA de cambio en la lectura.

Un multímetro que tiene una resolución más pequeña y una lectura más precisa.

Rango

El rango del multímetro es el valor máximo que puede medir el circuito del medidor. Está relacionado con la resolución del multímetro. Si el rango es más bajo, tiene una resolución más pequeña. La resolución aumenta con el rango.

Si la medida excede el rango, sobrecarga el multímetro. Por lo tanto, la lectura mejor y más precisa se obtiene en el rango más bajo sin sobrecargar el medidor.

Precisión

La precisión de un multímetro se define como el mayor error permitido en una medición. Muestra qué tan cerca está la lectura de la medición real. se expresa en %.

Por ejemplo, un multímetro con una precisión de ±1 % tiene una lectura de 100 ohmios. Entonces, la lectura real puede ser de 99 ohmios o de 101 ohmios.

Si un multímetro tiene un % de precisión bajo, tiene una lectura más precisa.

Precisión

La precisión de un multímetro se refiere a qué tan cerca están las medidas cuando se repiten bajo las mismas condiciones. Indica si el multímetro es fiable y su medida no cambia.

La precisión también identifica el patrón de error en el multímetro que se puede compensar.

Sondas

Las puntas de prueba de un multímetro se utilizan para conectar el medidor a un circuito o componente. Su extremo se inserta en el puerto del medidor llamado banana jack. Mientras que el otro extremo está conectado al circuito llamado puntas de sonda y pueden ser de varios tipos.

Tipo de puntas de sonda de multímetro

Existen varios tipos de sondas de multímetro que se clasifican según su forma y función. Sin embargo, su función principal es conectar el medidor al circuito.

Sonda negra y roja

Las sondas se pueden clasificar principalmente en sondas negras y rojas. La sonda negra se inserta en el puerto "COM" o común del medidor. Está conectado en un punto de menor voltaje.

La sonda roja se inserta en uno de los otros puertos según la medida seleccionada, como voltaje, corriente y resistencia. Está conectado al punto de mayor voltaje del circuito.

Sondas puntiagudas

Estas son las sondas más comunes y las más baratas de todas. Se utilizan comúnmente para cualquier tipo de lectura. Son adecuados para un uso rápido y frecuente.

Pinza de cocodrilo

La pinza de cocodrilo o pinza de cocodrilo es una pinza de metal con resorte que tiene dientes dentados que se asemejan a la mandíbula como un caimán, de ahí su nombre. Hace una conexión firme y se aferra al cable. Son adecuados para una prueba a largo plazo.

La desventaja de la pinza de cocodrilo es que tiene una punta más ancha y se ensancha cuando se abre. Puede tocar o crear un cortocircuito con cables adyacentes. Por lo tanto, no es adecuado para su uso en espacios reducidos, como placas de circuito e IC.

Clips de gancho retráctiles

El gancho retráctil, también conocido como gancho en J o cables de prueba IC, tiene ganchos para las puntas. Tiene una punta estrecha que es retráctil. Se utiliza para hacer una conexión segura en lugares estrechos. Los ganchos facilitan la sujeción de pequeños cables y pasadores muy apretados.

Sonda de pinza

Como sugiere el nombre, estas sondas están diseñadas en forma de pinzas. Se utilizan para realizar pruebas entre puntos poco espaciados, como en SMD (dispositivos de montaje en superficie)

Sondas de sujeción

Las sondas de abrazadera se sujetan alrededor de un conductor y miden la corriente que fluye a través de él sin tocar físicamente el conductor. Las sondas de abrazadera son periféricos que se utilizan para medir de forma segura la corriente en un circuito. convierte la corriente en voltaje donde se usa la relación de conversión para calcular la medición.

La pinza amperimétrica tiene sondas de abrazadera incorporadas que se utilizan para medir directamente la corriente y mostrar el valor actual en su pantalla LCD.

¿Cómo usar un multímetro?

Un multímetro (ya sea un multímetro digital o analógico) se puede usar para medir muchas cantidades eléctricas, analizar y solucionar problemas de diferentes componentes y dispositivos eléctricos. Ya hemos compartido la guía paso a paso y los tutoriales pictóricos que muestran cómo usar un multímetro para probar y medir cantidades y dispositivos específicos.

• ¿Cómo medir la capacitancia usando un multímetro?
• ¿Cómo probar un capacitor usando multímetros digitales y analógicos?
• ¿Cómo medir la frecuencia usando un multímetro?
• ¿Cómo medir la potencia usando un multímetro digital y analógico?
• ¿Cómo medir la resistencia usando un multímetro digital y analógico?
• ¿Cómo medir el voltaje usando un multímetro digital y analógico?
• ¿Cómo medir la corriente usando un multímetro digital y analógico?
• ¿Cómo probar un diodo usando multímetros digitales y analógicos?
• ¿Cómo probar un relé? ¿Comprobando SSR y relés de bobina?
• ¿Cómo comprobar un transistor con un multímetro (DMM+AVO)?
• ¿Cómo realizar una prueba de continuidad para componentes eléctricos usando un multímetro?
• Prueba de componentes y dispositivos eléctricos y electrónicos con multímetro

Precauciones de seguridad

Al utilizar un multímetro, se deben seguir las siguientes precauciones para evitar cualquier tipo de accidente.

• No toque la punta de los cables de prueba mientras toma medidas.
• No utilice cables de prueba rotos.
• No conecte el medidor en paralelo a un circuito para medir corriente.
• No conecte el medidor a una fuente de voltaje cuando las sondas estén conectadas en enchufes de amperios.
• No conecte el medidor a un circuito encendido para medir la resistencia.
• No conecte un capacitor cargado a un medidor.
• No utilice el multímetro para un voltaje superior al mencionado en su guía.
• Reemplace la batería cuando la pantalla muestre una indicación de batería baja.
• Retire siempre las puntas de prueba después de usarlas o colóquelas en el puerto de medición de voltaje.

Aplicaciones del multímetro

Existen diferentes tipos de multímetros que van desde unos pocos dólares hasta miles de dólares. Cuanto más caro es el multímetro, más características y funciones tiene. Algunas de las aplicaciones básicas del multímetro son:

• Para medir voltaje.
• Para medir la corriente.
• Para medir la resistencia.
• Para probar la continuidad en un circuito.
• Para medir la temperatura.
• Para medir la frecuencia de una señal.
• Para medir la capacitancia de un capacitor.
• Prueba un diodo, verifica un transistor, soluciona problemas de un relé y prueba otros componentes electrónicos.

Estas funciones básicas de los multímetros se utilizan para solucionar problemas de cualquier tipo de circuito eléctrico como

• La medición de voltaje se utiliza para conocer el estado de una batería.
• También indica si un tomacorriente o un interruptor funcionan correctamente.
• La medición de corriente indica el estado de la carga, ya sea que esté consumiendo corriente normal o demasiada.
• La prueba de continuidad o prueba de resistencia detecta cualquier conexión o cable roto.