Multímetro

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Un multímetro, polímetro, tester o multitester es un instrumento de medición de varios parámetros y magnitudes eléctricas; las mediciones más comunes que puede realizar este objeto, son de voltímetro, amperímetro y óhmetro.

Es importante reconocer que este instrumento, aparte de ser eléctrico, puede ser llevado de forma portátil para poder medir de manera directa las magnitudes que se encuentran activas o pasivas.

Es empleado en corrientes continuas o alternas y contiene distintos márgenes de medida para cada cual. Su presentación es en forma analógica y digital (siendo estos los más novedosos). Los últimos ofrecen algunas variantes en su uso.

A continuación, conoce todo lo referente acerca de este instrumento de medición frecuentemente utilizado en el campo de la electricidad y electrónica; desde su historia, tipos y el modo de manipularlo correctamente.

¿Qué es el multímetro?

El multímetro, es un instrumento eléctrico portátil de medición de magnitudes eléctricas, dispone de un selector que le permite cambiar entre trabajar como voltímetro, amperímetro y ohmímetro, por lo que permite medir al menos tres propiedades eléctricas

Consiste en un pequeño o mediano aparato analógico o digital, de forma alargada y rectangular que hace las mediciones a través de bornas o terminales eléctricas que se ubican en dos zócalos diferentes.

Los analógicos, poseen una escala múltiple que permite observar los valores de las distintas magnitudes con sus diferentes márgenes de medida, mientras que los multímetros digitales  cuentan con una pantalla. Unos son robustos y resistentes para trabajos más demandantes y rústicos, y unos más pequeños y realmente prácticos que cualquier persona podría portar con facilidad.

Es útil para efectuar el diagnóstico de componentes eléctricos de un automóvil, la medida de resistencia, corriente y voltaje (entre otras variables eléctricas) de múltiples aparatos eléctricos y electrodomésticos.

El multímetro está basado en el principio del galvanómetro, instrumento empleado en la medición de corriente eléctrica de mínimas intensidades a través del giro que realiza una bobina localizada entre los polos de un imán muy potente.

El efecto que ocurre con el imán y la bobina hace que se produzca un par de fuerzas que son clasificadas como electrodinámicas, las cuales harán que dicha bobina comience a girar en conjunto con la aguja que indica el cuadrante.

El galvanómetro es la herramienta de medición más empleada en la fabricación de voltímetros, amperímetros y multimetros.

Todo buen electricista debería saber emplear correcta y eficazmente un multímetro, ya que es uno de los instrumentos de medición de variables eléctricas más conocido y utilizado normalmente.

¿Quién inventó el multímetro?

El sujeto con el genial mérito de haber creado este instrumento es el ingeniero de la British Post Office, Donald Macadie. Cumplía labores en esta oficina de correos y quiso reducir el número de artefactos que empleaba por separado.

Su deseo partió de tener que llevar consigo muchos instrumentos al mismo tiempo para la reparación y mantenimiento de circuitos de telecomunicaciones, gracias a  este anhelo de practicidad ideó compactar 3 aparatos en uno.

Esos aparatos fueron, dando existencia al nuevo medidor AVO. En sus inicios, fue destinado solamente para circuitos de corriente continua, más tarde, lo fue también para corrientes alternas.

¿Cuándo se inventó el multímetro?

El multímetro fue puesto en el mercado para su venta en el año 1923, así que probablemente fue inventado en dicho año, se desconoce la fecha específica.

Este proyecto creado de la mano de Donald Macadie, fue vendido por él a una empresa: Automatic Coil Winder and Electrical Equipment Company (ACWEECO), compañía probablemente fundada en el año que se estima fue inventado el equipo

Parte de sus características fueron modificadas positivamente en el año 1951, mostrando estos cambios en el Modelo 8. Este modelo y su predecesor, incluían medidas de capacidad y potencia.

Historia del multímetro

Sabemos que el multímetro, es la fusión de tres instrumentos de medición que son el voltímetro, óhmetro y el amperímetro. Nace de la necesidad de un hombre de querer estos tres aparatos en uno.

Este hombre se llama Donald Macadie, ingeniero de una oficina postal (la British Post Office). Este deseaba eliminar por la incomodidad de llevar tanto aparataje para hacer reparaciones y mantenimientos de circuitos de telecomunicaciones.

A partir de su alto nivel de inventiva, hizo su deseo realidad con la invención del AVO  en los años 20.

El AVO fue lanzado al mercado en el año 1923, por la empresa Automatic Coil Winder and Electrical Equipment Company (ACWEECO), originada probablemente ese mismo año, Donald les vendió su proyecto, el cual fue un éxito.

Este multímetro fue elaborado con el fin de hacer análisis de solo circuitos que sean de corriente continua.

Con el pasar el tiempo, se introdujeron las medidas de corriente alternas. La mayoría de las características no han sido modificadas a través del tiempo en comparación con el modelo anterior, siendo determinado el Modelo 8.

El Modelo 8 fue el multímetro presentado en el año de 1951. Los modelos M7 y M8 contaban con medidas de capacidad y potencia.

La empresa ACWEECO tuvo que modificar su nombre por AVO Limited. Bajo este nombre, se siguieron fabricando más de estos instrumentos.

La compañía ha sido dirigida por numerosas entidades y actualmente se conoce como Megger Group Limited.

El modelo original de AVO fue descontinuado en octubre de 2008, debido a lo arduo que se tornaba para encontrar repuestos mecánicos.

Los modelos analógicos de la época presente, han sufrido muy pocos cambios con respecto a los primeros modelos, se les ha añadido la medida de la capacidad de los condensadores y algunas características de los transistores.

Los multímetros digitales, han sido renovados y se les ha agregado nuevas características, siempre manteniendo las propias de su primera generación, AVO.

Algunas de las nuevas utilidades de los últimos  modelos de multímetros, son el registró gráfico de datos, la eliminación de tensiones fantasma o la de medición de pequeñas resistencias o las funciones de mínimo, máximo y promedio.

Partes del multímetro

  • El componente principal de este instrumento es el galvanómetro, que le aporta su alto nivel de multifuncionalidad.
  • Tiene una escala múltiple, la cual es donde será desplazada solo una aguja que es la que leerá todos los valores que muestren las magnitudes que estemos midiendo.
  • En el caso de los modelos digitales, estos incluyen una pantalla que es donde se podrá observar el valor de la medición que estemos realizando.
  • Para poder cambiar la función del instrumento de medición de manera que se puedan emplear todas las opciones de medición y en sus respectivos márgenes de medida que posee, cuenta con un conmutador.

El conmutador sencillamente permite escoger el circuito interno al que lo esté manipulando, designando así que se debe asociar al instrumento de medida para llevar a cabo la medición deseada.

  • Las bornas o terminales eléctricas, son otro elemento muy importante de esta herramienta de medición eléctrica, ya que permiten la conexión del multímetro a los circuitos o componentes externos de los cuales se desean medir los valores.

Las bornas de acceso muestran diferentes colores para hacer más fácil la labor de proceder a la conexión, permite identificar las diferentes conexiones para hacerlas correctamente.

Cuando hacemos mediciones en corriente continua, debemos observar que la borna sea de color rojo, la cual es identificada como la de mayor potencial (o potencial +). El potencial menor (o potencial -) está identificado de color negro.

  • Para ubicar los terminales, posee dos zócalos diferentes. El primero es para ser utilizado en mediciones de circuitos que tienen una corriente alterna y el otro es para mediciones de corriente directa.
  • También cuenta con una pila interna para la medición de magnitudes pasivas. Además de que incluye un ajuste de cero, si es requerido para medir resistencias.
  • Por último, para su protección contra golpes y caídas, polvo y agua, consta de una caja de un tamaño aproximado de 25 pulgadas cúbicas.

¿Cómo funciona el multímetro?

Explicar cómo funciona este instrumento de medición, es sinónimo de explicar el modo de funcionamiento de los tres tipos de dispositivos que condensa, por eso, en breves líneas, se procede a explicar un poco cómo funciona cada instrumento.

Primeramente, un amperímetro es utilizado para la medición de la intensidad de la corriente, cuenta con una resistencia Rs que se coloca en paralelo con la resistencia interna del polímetro.

Dependiendo de la corriente que circule por ahí, se obtendrá el valor de esa resistencia. Mediante una serie de fórmulas se encontrará el valor de la resistencia.

Por último, con el anterior valor, se dará con el total que pasa a través del instrumento de medición.

En el caso del voltímetro, se coloca la resistencia Rv en serie con la resistencia del tester. Mediante formulas se obtendrá el valor de esta resistencia, y con este valor es posible obtener el voltaje total que hay aplicado entre las bornas del tester.

Por medio del óhmetro se mide la tolerancia en Ohmios de las resistencias. Una batería que se encuentra en su interior vuelve la corriente circular mediante la resistencia que queremos medir, la resistencia extra para ajustar y el instrumento.

La máxima corriente circula por el galvanómetro cuando los terminales de medida se ponen en cortocircuito. Cabe destacar que, tenemos que conocer el valor de corriente que se asocia a R = 0.

Tomando en cuenta la resistencia de ajuste se acomoda la corriente hasta lograr que coincida con el fondo que tiene la escala y donde se encuentra la división indicadora de la corriente máxima, se debe colocar 0 ohmios.

Se provoca una caída de tensión y la aguja se traslada hacia los valores inferiores, hasta el lado izquierdo, cuando los terminales eléctricos son conectados a la resistencia que se desea medir.

Cuando la resistencia es conectada a los terminales, da lugar a una caída. La escala de resistencias crecerá, es decir, se desplazará de derecha a izquierda.

La escala del óhmetro no es lineal debido a su relación inversa entre resistencia y corriente, lo que provoca mayor error de medida mientras se hagan acercamientos a corrientes pequeñas (grandes valores de la resistencia R a medir).

¿Cómo usar el multímetro?

A continuación, se explicará cómo hacer uso de las funciones básicas del multímetro, tales como medir corriente alterna, corriente continua, comprobar la continuidad y un extra que algunos dispositivos permiten realizar, medir la carga de una batería.

Antes que nada, hay que tomar en cuenta que al manipular este objeto debemos estar seguros del modo a proceder, ya que se trabaja con corriente eléctrica que puede producir daños y lesiones graves.

Antes de empezar, hay que prestar atención a si el polímetro es analógico o digital. Estas condiciones no afectan el modo de empleo pero si la forma de leer los valores a medir.

También se deben ubicar correctamente en su respectivo zócalo cada terminal eléctrico, sabiendo que la borna o terminal normalmente es de color rojo si indica mayor potencial  y de color negro para la borna de menor potencial.

Si eres principiante, lo mejor es que utilices este aparato bajo la guía de una persona que conozca su funcionamiento y el comportamiento de las corrientes eléctricas.

  1. Medición de Corriente alterna: al hablar de la corriente alterna, se refiere a la que llega comúnmente a los hogares.

Esta brinda energía a electrodomésticos, televisores, pantalla de mesa de noche, es decir, a los aparatos eléctricos que utilizamos normalmente en casa y que necesitan esta energía eléctrica.

Para poder hacer mediciones de la corriente alterna tenemos que elegir algún multímetro específico para esta función. El símbolo representativo es una V~.

Si se desconoce el voltaje de la corriente alterna a medir, lo mejor es iniciar la medición seleccionando el mayor valor, para luego ir descendiendo en el ajuste hasta el valor que corresponde.

Con esta anterior medida se consigue no estropear el instrumento de medición.

  1. Medición de Corriente continua: esta es conocida como la corriente que es usada en la mayoría de los dispositivos y aparatos electrónicos que hacen funcionar las computadoras, televisores, etc.

Estos aparatos tienen a disposición un rectificador, el cual sirve para la transformación de la corriente alterna, que es aquella que llega a todas las cosas a través de alguna toma de corriente de pared.

Para iniciar la medición de corriente continua, en el conmutador del tester se seleccionará el símbolo V con raya en su parte superior y puntos suspensivos en su parte inferior.

Si no conoce el voltaje de corriente continua que se medirá, como en el caso anterior, se seleccionará el valor mayor para continuar descendiendo poco a poco hasta dar con el valor correspondiente.

  1. Comprobación de continuidad: la continuidad se refiere al paso de la electricidad, tanto continua como alterna a través de un cable, esto sirve para conocer sí está correctamente instalado cableado. Es importante conocer el símbolo que tiene el multímetro para la continuidad que es un

Una vez seleccionado la función en el conmutador, se debe colocar cada una de los terminales eléctricos en el elemento a chequear. Si el tester produce un sonido de “beep” es indicador de que existe continuidad, mientras que si no produce sonido alguno no presenta continuidad. Esta función es empleada para determinar cables cortados, fallas en las pistas de circuitos electrónicos, entre otras irregularidades que afectan el paso de corriente continua.

  1. Medición de la carga de una batería: un tester digital en la actualidad, posee como característica la medición de carga de las baterías comunes.

Simplemente, se deben colocar los terminales eléctricos del aparato uno en cada extremo de la batería y en su pantalla mostrará la cantidad de carga disponible con la que cuenta la batería que está siendo medida.

¿Para qué sirve el multímetro?

Como ya hemos podido observar a través de este recorrido por distintas descripciones sobre esta herramienta, está condesada por distintas funciones y esto dentro de un solo aparato.

Parte de estas funciones son: la medición de resistencia, prueba de continuidad, medición de tensiones de CA y CC, medición de milivoltios de CA y CC, medición de corriente alterna y continua, medición de corrientes mayores que 10 Amps.

Algunos modelos permiten: la medición de capacitancia, medición de frecuencia, detección de la presencia de tensión de CA.

Tipos de multímetros

Como se ha mencionado previamente, existen dos tipos de polímetros, los analógicos y los digitales. El antiguo modelo pero aún utilizado por la rapidez y con que sus agujas demuestra las medidas, es el analógico.

El ampliamente empleado en nuestros días, es el digital que cuenta con una pantalla que arroja los resultados de la medición.

Multímetros Analógicos

Son especiales para su uso en laboratorios, son muy útiles y variables. Tienen la capacidad de realizar mediciones de voltajes en CA y CD, la ganancia de transistor, la corriente, la resistencia, la caída de voltaje y la impedancia.

Cuenta con una aguja que se mueve sobre una escala gracias al principio de galvanómetro.

A través del tiempo, los multímetros analógicos han estado desarrollándose y sobrepasando sus mejoras de funcionamiento para poder incrementar notablemente su precisión.

Las impedancias exceden habitualmente a los 100 MΩ a través de la utilización de amplificadores de entrada junto con transistores FET (de efecto de campo), con el fin de medir el voltaje CD.

Gracias a estos instrumentos no es necesario que sea llevada a cero la escala del óhmetro para poder subsanar aquellas modificaciones internas de voltaje de la pila o las modificaciones en las escalas.

Con los multímetros analógicos, las mediciones de voltaje se pueden llevar a cabo sobre el rango de 0.4 mV hasta 1000 V con una exactitud de 0.1%.

De 0.1 μA hasta 10 A, con una exactitud de 0.2% se pueden ejecutar las mediciones de corriente.

Hablando de las mediciones que se hacen en la resistencia, pueden ser efectuadas de hasta 40MΩ teniendo un 1% de exactitud.

Dichas mediciones de la resistencia que tienen un valor menor, proporciona un 0,2% de exactitud.

Multímetros Digitales

Con los cambios tecnológicos, los polímetros digitales usan los circuitos para transformarlos de valores analógicos a digitales y seguidamente ser mostrados en la pantalla que incluye.

Comparando los dos tipos de testers, los analógicos brindan una respuesta mucho más rápida debido al movimiento de la aguja, los testers digitales no son capaces de esto.

Generalmente, son considerados mucho más resistentes que los multímetros analógicos, sin embargo, igualmente tienen tendencia a malograrse en caso de colocarle una escala menos a la señal.

Los multímetros digitales son fabricados teniendo en cuenta como base un convertidor A/D que tiene rampa doble o con un voltaje a frecuencia, tomando el ajuste correspondiente de rango.

Tiene incorporando un divisor de voltaje que sirve para escalar el voltaje de entrada. Lleva instalado un rectificador para poder tener la medición de voltaje de CA.

Sabiendo que la exactitud no es muy alta con la utilización de los rectificadores así como también la de los circuitos para medir voltaje de CD, dicha exactitud general de todos los instrumentos para medir CA son considerados menores a los que son medidos con CD.

En general, los multímetros de este tipo son herramientas de medición totalmente portátiles que pueden ser trabajados con el uso de pilas.

Algunos cuentan con la operación de sintonización automática de rango, también con medición de conductancia y de temperatura.

Los multímetros digitales han dominado el mercado, consecuencia a que brindan una mejor exactitud, y eliminan errores de lectura.

Sin embargo, frecuentemente es añadida una escala analógica a la digital para poder tener una indicación variada con el tiempo de las entradas.

Importancia del multímetro

Desde su creación durante los años 20, el multímetro calificó como una alta mejora en practicidad, portabilidad, facilidad, objeto unificador de varias funciones y poseedor de algunas otras no contenidas en su modelo original.

En sus inicios, demostró la inventiva que el hombre posee, hace valer y le da utilidad para facilitar su trabajo y esa practicidad deseada en campos como lo es la electrónica.

La creación y posterior mejora del Multimetro, dieron fruto a la facilidad en el trabajo de los estudiantes de cualquier ámbito de la electrónica, al igual que a los ingenieros y electricistas de la época.

Actualmente, como en su época de apogeo, sigue siendo de mayor utilidad por sus aún mantenidas características originales, y sobre todo gracias a su modelo digital que ha adoptado otras funciones complementarias.

A pesar de que se use mucho más el modelo digital, el analógico de igual forma es empleado. En definitiva el multímetro, es de esos inventos que prevalecerá, el mayor aporte fue la fusión de utilidades que ampliamente es utilizado hoy en día.

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