El uso de un medidor eléctrico de manera segura y eficiente es quizás la habilidad más valiosa que un técnico en electrónica puede dominar, tanto por su propia seguridad personal como por su competencia en su oficio. Al principio puede ser desalentador usar un medidor, sabiendo que lo está conectando a circuitos activos que pueden albergar niveles de voltaje y corriente que amenazan la vida. Esta preocupación no es infundada, y siempre es mejor proceder con precaución cuando se usan medidores. El descuido más que cualquier otro factor es lo que hace que los técnicos experimentados tengan accidentes eléctricos.
Multímetros
La pieza más común de equipo de prueba eléctrica es un medidor llamado multímetro . Los multímetros se llaman así porque tienen la capacidad de medir múltiples variables: voltaje, corriente, resistencia y, a menudo, muchos otros, algunos de los cuales no se pueden explicar aquí debido a su complejidad. En manos de un técnico capacitado, el multímetro es tanto una herramienta de trabajo eficiente como un dispositivo de seguridad. Sin embargo, en manos de alguien ignorante y / o descuidado, el multímetro puede convertirse en una fuente de peligro cuando se conecta a un circuito “vivo”.
Hay muchas marcas diferentes de multímetros, con múltiples modelos fabricados por cada fabricante con diferentes conjuntos de características. El multímetro que se muestra aquí en las siguientes ilustraciones es un diseño “genérico”, no específico de ningún fabricante, pero lo suficientemente general como para enseñar los principios básicos de uso:
Notará que la pantalla de este medidor es del tipo “digital”: muestra valores numéricos con cuatro dígitos de manera similar a un reloj digital. El interruptor selector giratorio (ahora configurado en la posición Apagado ) tiene cinco posiciones de medición diferentes en las que se puede configurar: dos configuraciones “V”, dos configuraciones “A” y una en el medio con un divertido con el símbolo “herradura” que representa “resistencia”. El símbolo de “herradura” es la letra griega “Omega” (Ω), que es el símbolo común de la unidad eléctrica de ohmios.
De las dos configuraciones “V” y dos configuraciones “A”, notará que cada par está dividido en marcadores únicos con un par de líneas horizontales (una continua, una discontinua) o una línea discontinua con una curva ondulada encima de eso. Las líneas paralelas representan “DC” mientras que la curva ondulada representa “AC”. La “V”, por supuesto, significa “voltaje”, mientras que la “A” significa “amperaje” (corriente). El medidor usa diferentes técnicas, internamente, para medir CC de las que usa para medir CA, por lo que requiere que el usuario seleccione qué tipo de voltaje (V) o corriente (A) se va a medir. Aunque no hemos discutido la corriente alterna (CA) en ningún detalle técnico, esta distinción en la configuración del medidor es importante a tener en cuenta.
Zócalos de multímetro
Hay tres enchufes diferentes en la cara del multímetro en los que podemos conectar nuestros cables de prueba . Los cables de prueba no son más que cables especialmente preparados que se utilizan para conectar el medidor al circuito bajo prueba. Los cables están recubiertos con un aislamiento flexible codificado por color (negro o rojo) para evitar que las manos del usuario entren en contacto con los conductores desnudos , y las puntas de las sondas son piezas de alambre afiladas y rígidas: [19459002 ]
El cable de prueba negro siempre se conecta a la toma negra del multímetro: el marcado “COM” para “común”. Los cables de prueba rojos se conectan a la toma roja marcada para voltaje y resistencia o a la toma roja marcada para corriente, dependiendo de la cantidad que pretenda medir con el multímetro.
Para ver cómo funciona esto, veamos un par de ejemplos que muestran el medidor en uso. Primero, configuraremos el medidor para medir el voltaje de CC de una batería:
Tenga en cuenta que los dos cables de prueba están enchufados en los enchufes apropiados del medidor para el voltaje, y el interruptor selector se ha configurado para CC “V”. Ahora, veremos un ejemplo del uso del multímetro para medir el voltaje de CA de un receptáculo de energía eléctrica doméstica (enchufe de pared):
La única diferencia en la configuración del medidor es la ubicación del interruptor selector: ahora está en CA “V”. Como todavía estamos midiendo voltaje, los cables de prueba permanecerán enchufados en los mismos enchufes. En ambos ejemplos, es imperativo que no permita que las puntas de las sondas entren en contacto entre sí mientras ambas están en contacto con sus puntos respectivos en el circuito. Si esto sucede, se formará un cortocircuito, creando una chispa y quizás incluso una bola de fuego si la fuente de voltaje es capaz de suministrar suficiente corriente. La siguiente imagen ilustra el potencial de peligro:
Esta es solo una de las formas en que un medidor puede convertirse en una fuente de peligro si se usa incorrectamente.
La medición de voltaje es quizás la función más común para la que se usa un multímetro. Ciertamente, es la medida principal que se toma con fines de seguridad (parte del procedimiento de bloqueo / etiquetado), y el operador del medidor debe comprenderla bien. Siendo que el voltaje siempre es relativo entre dos puntos, el medidor debe estar firmemente conectado a dos puntos en un circuito antes de proporcionar una medición confiable. Eso generalmente significa que ambas sondas deben ser agarradas por las manos del usuario y sostenidas contra los puntos de contacto adecuados de una fuente de voltaje o circuito durante la medición.
Debido a que una ruta de corriente de choque mano a mano es la más peligrosa, mantener las sondas del medidor en dos puntos en un circuito de alto voltaje de esta manera siempre es un peligro potencial . Si el aislamiento protector de las sondas está desgastado o agrietado, es posible que los dedos del usuario entren en contacto con los conductores de la sonda durante el tiempo de la prueba, lo que puede provocar una fuerte descarga. Si es posible usar solo una mano para agarrar las sondas, esa es una opción más segura. A veces es posible “enganchar” una punta de la sonda en el punto de prueba del circuito para poder soltarla y colocar la otra sonda en su lugar, usando solo una mano. Se pueden acoplar accesorios especiales de punta de sonda como clips de resorte para ayudar a facilitar esto.
Recuerde que los cables de prueba del medidor son parte del paquete completo del equipo y que deben tratarse con el mismo cuidado y respeto que el medidor en sí. Si necesita un accesorio especial para sus cables de prueba, como un clip de resorte u otra punta de sonda especial, consulte el catálogo de productos del fabricante del medidor u otro fabricante de equipos de prueba. No intentes ser creativo y hacer tus propias sondas de prueba, ya que puedes terminar poniéndote en peligro la próxima vez que las uses en un circuito en vivo.
Además, debe recordarse que los multímetros digitales generalmente hacen un buen trabajo al discriminar entre las mediciones de CA y CC, ya que están configuradas para una u otra al verificar el voltaje o la corriente. Como hemos visto anteriormente, tanto los voltajes como las corrientes de CA y CC pueden ser mortales, por lo que cuando use un multímetro como dispositivo de verificación de seguridad, siempre debe verificar la presencia de CA y CC, incluso si no espera encontrar ambos ! Además, al verificar la presencia de voltaje peligroso, debe asegurarse de verificar todos los pares de puntos en cuestión.
Por ejemplo, suponga que abrió un gabinete de cableado eléctrico para encontrar tres conductores grandes que suministran alimentación de CA a una carga. El interruptor automático que alimenta estos cables (supuestamente) se ha apagado, bloqueado y etiquetado. Verificó dos veces la ausencia de energía presionando el botón Inicio para la carga. No pasó nada, así que ahora pasa a la tercera fase de su control de seguridad: la prueba de voltaje del medidor.
Primero, verificas tu medidor en una fuente conocida de voltaje para ver si funciona correctamente. Cualquier receptáculo de energía cercano debe proporcionar una fuente conveniente de voltaje de CA para una prueba. Lo hace y descubre que el medidor indica como debería. A continuación, debe verificar el voltaje entre estos tres cables en el gabinete. Pero el voltaje se mide entre dos puntos, entonces, ¿dónde lo verifica?
La respuesta es verificar entre todas las combinaciones de esos tres puntos. Como puede ver, los puntos están etiquetados como “A”, “B” y “C” en la ilustración, por lo que necesitaría tomar su multímetro (configurado en el modo de voltímetro) y verificar entre los puntos A y B, B y C y A y C. Si encuentra voltaje entre cualquiera de esos pares, el circuito no está en estado de energía cero. ¡Pero espera! Recuerde que un multímetro no registrará voltaje de CC cuando está en el modo de voltaje de CA y viceversa, por lo que debe verificar esos tres pares de puntos en cada modo para un total de seis comprobaciones de voltaje para poder ¡completar!
Sin embargo, incluso con todas esas comprobaciones, todavía no hemos cubierto todas las posibilidades. Recuerde que puede aparecer voltaje peligroso entre un solo cable y tierra (en este caso, el marco de metal del gabinete sería un buen punto de referencia de tierra) en un sistema de alimentación. Entonces, para estar perfectamente seguros, no solo tenemos que verificar entre A y B, B y C, y A y C (en los modos AC y DC), sino que también tenemos que verificar entre A y tierra, B y tierra, y C y tierra (en los modos AC y DC)! Esto hace un total de doce comprobaciones de voltaje para este escenario aparentemente simple de solo tres cables. Luego, por supuesto, después de haber completado todas estas comprobaciones, debemos tomar nuestro multímetro y volver a probarlo contra una fuente conocida de voltaje, como un receptáculo de alimentación, para asegurarnos de que todavía esté en buen estado de funcionamiento.
Uso de un multímetro para verificar la resistencia
Usar un multímetro para verificar la resistencia es una tarea mucho más simple. Los cables de prueba se mantendrán enchufados en los mismos enchufes que para las comprobaciones de voltaje, pero el interruptor selector deberá girarse hasta que apunte al símbolo de resistencia “herradura”. Al tocar las sondas en el dispositivo cuya resistencia se va a medir, el medidor debe mostrar correctamente la resistencia en ohmios:
Una cosa muy importante para recordar acerca de la medición de resistencia es que solo debe hacerse en componentes desenergizados . Cuando el medidor está en modo de “resistencia”, utiliza una pequeña batería interna para generar una pequeña corriente a través del componente a medir. Al detectar lo difícil que es mover esta corriente a través del componente, se puede determinar y mostrar la resistencia de ese componente. Si hay una fuente adicional de voltaje en el bucle medidor-componente-plomo-medidor-plomo para ayudar u oponerse a la corriente de medición de resistencia producida por el medidor, se producirán lecturas defectuosas. En el peor de los casos, el medidor puede incluso ser dañado por el voltaje externo.
El modo de “resistencia” de un multímetro
El modo de “resistencia” de un multímetro es muy útil para determinar la continuidad del cable y para realizar mediciones precisas de resistencia. Cuando hay una buena conexión sólida entre las puntas de la sonda (simuladas al tocarlas juntas), el medidor muestra casi cero Ω. Si los cables de prueba no tuvieran resistencia, se leería exactamente cero:
Si los cables no están en contacto entre ellos o tocan los extremos opuestos de un cable roto, el medidor indicará una resistencia infinita (generalmente mostrando líneas discontinuas o la abreviatura “OL” que significa “lazo abierto”): [ 19459002]
Medición de corriente con un multímetro
Con mucho, la aplicación más peligrosa y compleja del multímetro es la medición de corriente. La razón de esto es bastante simple: para que el medidor mida la corriente, la corriente a medir debe ser forzada a pasar a el medidor. Esto significa que el medidor debe formar parte de la ruta de corriente del circuito en lugar de estar conectado a un lado, como es el caso al medir el voltaje. Para que el medidor forme parte de la ruta actual del circuito, el circuito original debe estar “roto” y el medidor conectado a través de los dos puntos de la ruptura abierta. Para configurar el medidor para esto, el interruptor selector debe apuntar a CA o CC “A” y el cable de prueba rojo debe estar enchufado en el enchufe rojo marcado “A”. La siguiente ilustración muestra un medidor listo para medir corriente y un circuito para ser probado:
Ahora, el circuito está roto en preparación para la conexión del medidor:
El siguiente paso es insertar el medidor en línea con el circuito conectando las dos puntas de la sonda a los extremos rotos del circuito, la sonda negra al terminal negativo (-) de la batería de 9 voltios y el rojo sondear hasta el extremo del cable suelto que conduce a la lámpara:
Este ejemplo muestra un circuito muy seguro para trabajar. 9 voltios apenas constituye un riesgo de descarga eléctrica, por lo que hay poco que temer al abrir este circuito (con las manos desnudas, ¡nada menos!) Y conectar el medidor en línea con el flujo de corriente. Sin embargo, con circuitos de mayor potencia, esto podría ser un esfuerzo peligroso. Incluso si el voltaje del circuito fuera bajo, la corriente normal podría ser lo suficientemente alta como para provocar una chispa perjudicial en el momento en que se estableció la conexión de la sonda del último medidor.
Otro peligro potencial de usar un multímetro en su modo de medición de corriente (“amperímetro”) es la imposibilidad de volver a colocarlo correctamente en una configuración de medición de voltaje antes de medir el voltaje con él. Las razones para esto son específicas del diseño y operación del amperímetro. Al medir la corriente del circuito colocando el medidor directamente en la trayectoria de la corriente, es mejor que el medidor ofrezca poca o ninguna resistencia al flujo de corriente. De lo contrario, la resistencia adicional alterará el funcionamiento del circuito. Por lo tanto, el multímetro está diseñado para tener prácticamente cero ohmios de resistencia entre las puntas de la sonda de prueba cuando la sonda roja se ha enchufado en el zócalo rojo “A” (medición de corriente). En el modo de medición de voltaje (cable rojo conectado a la toma roja “V”), hay muchos megaohmios de resistencia entre las puntas de la sonda de prueba, porque los voltímetros están diseñados para tener una resistencia cercana al infinito (de modo que no extraiga ninguna corriente apreciable del circuito bajo prueba).
Al cambiar un multímetro del modo de medición de corriente a voltaje, es fácil girar el interruptor selector de la posición “A” a la posición “V” y olvidarse de cambiar correspondientemente la posición del conector rojo del cable de prueba de “A “A” V “. El resultado, si el medidor se conecta a través de una fuente de voltaje sustancial, ¡será un cortocircuito a través del medidor!
Para ayudar a prevenir esto, la mayoría de los multímetros tienen una función de advertencia por la cual emiten un pitido si alguna vez hay un cable enchufado en el enchufe “A” y el interruptor selector está en “V”. Sin embargo, a pesar de lo convenientes que son características como estas, todavía no pueden sustituir el pensamiento claro y la precaución cuando se usa un multímetro.
Todos los multímetros de buena calidad contienen fusibles en el interior que están diseñados para “explotar” en el caso de una corriente excesiva a través de ellos, como en el caso ilustrado en la última imagen. Al igual que todos los dispositivos de protección contra sobrecorriente, estos fusibles están diseñados principalmente para proteger el equipo (en este caso, el medidor) del daño excesivo, y solo de forma secundaria para proteger al usuario del daño. Se puede usar un multímetro para verificar su propio fusible actual colocando el interruptor selector en la posición de resistencia y creando una conexión entre los dos enchufes rojos como este:
Un buen fusible indicará muy poca resistencia, mientras que un fusible quemado siempre mostrará “O.L.” (o cualquier indicación que ese modelo de multímetro utilice para indicar que no hay continuidad). El número real de ohmios que se muestra para un buen fusible es de poca importancia, siempre que sea una cifra arbitrariamente baja.
Entonces, ahora que hemos visto cómo usar un multímetro para medir voltaje, resistencia y corriente, ¿qué más hay para saber? ¡Mucho! El valor y las capacidades de este instrumento de prueba versátil se harán más evidentes a medida que adquiera habilidad y familiaridad al usarlo. No hay sustituto para la práctica regular con instrumentos complejos como estos, así que siéntase libre de experimentar en circuitos seguros alimentados por baterías.
REVISIÓN:
- Un medidor capaz de verificar el voltaje, la corriente y la resistencia se llama multímetro .
- Como el voltaje siempre es relativo entre dos puntos, se debe conectar un medidor de medición de voltaje (“voltímetro”) a dos puntos en un circuito para obtener una buena lectura. Tenga cuidado de no tocar las puntas desnudas de la sonda al medir el voltaje, ya que esto creará un cortocircuito.
- Recuerde verificar siempre el voltaje de CA y CC cuando use un multímetro para verificar la presencia de voltaje peligroso en un circuito. ¡Asegúrese de verificar el voltaje entre todas las combinaciones de conductores, incluso entre los conductores individuales y la tierra!
- En el modo de medición de voltaje (“voltímetro”), los multímetros tienen una resistencia muy alta entre sus cables.
- Nunca intente leer resistencia o continuidad con un multímetro en un circuito que está energizado. En el mejor de los casos, las lecturas de resistencia que obtenga del medidor serán inexactas, y en el peor de los casos, el medidor podría dañarse y usted podría lesionarse.
- Los medidores de corriente (“amperímetros”) siempre están conectados en un circuito, por lo que los electrones tienen que fluir a través de el medidor.
- Cuando están en el modo de medición de corriente (“amperímetro”), los multímetros prácticamente no tienen resistencia entre sus cables. Esto está destinado a permitir que los electrones fluyan a través del medidor con la menor dificultad posible. Si este no fuera el caso, el medidor agregaría resistencia adicional en el circuito, afectando así la corriente.
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