Tipos de multímetros y sus aplicaciones

La mayoría de los ingenieros y técnicos que trabajan en el campo de la electrónica están familiarizados con el dispositivo de medición, el multímetro. Los multímetros están disponibles en el mercado en diferentes formas, según sus características. El multímetro es un instrumento de medición esencial que se utiliza en cualquier taller o laboratorio. La función principal de este aparato es medir las propiedades eléctricas de los instrumentos y cables en las industrias. En la actualidad, los multímetros se utilizan para diferentes fines según las necesidades, por ejemplo, para tratar la electricidad, los laboratorios, las fuentes de energía y los circuitos. Los diferentes parámetros eléctricos del multímetro pueden seleccionarse mediante un dial o un interruptor giratorio en la parte frontal del instrumento. Este artículo ofrece una visión general de los tipos de multímetros.

¿Qué es un multímetro?

Un multímetro es un instrumento electrónico muy utilizado por los técnicos e ingenieros electrónicos. Un multímetro se utiliza principalmente para medir las tres características eléctricas básicas: tensión, corriente y resistencia. También puede utilizarse para comprobar la continuidad entre dos puntos de un circuito eléctrico. Este post presenta información básica sobre los multímetros, las aplicaciones y los tipos de multímetros. Nos fijamos en todos estos aspectos.

El multímetro tiene múltiples funciones: actúa como amperímetro, voltímetro y óhmetro. Es un dispositivo manual con agujas indicadoras de positivo y negativo en una pantalla digital LCD numérica. Los multímetros pueden utilizarse para comprobar baterías, cableado doméstico, motores eléctricos y fuentes de alimentación.

Las partes esenciales del multímetro incluyen principalmente la pantalla, la fuente de alimentación, las sondas y los controles.

¿Cómo utilizar un multímetro?

La función y el funcionamiento de un multímetro son similares para los tipos analógicos y digitales. Este instrumento consta de dos cables o sondas de prueba, rojo y negro, y tres puertos. El cable de color negro se utiliza para conectarse al puerto común, mientras que los cables de color rojo se conectan a los demás puertos según sea necesario.

Una vez enchufados los cables, se puede activar el mando en el centro del instrumento para realizar la función adecuada para la prueba del componente específico. Por ejemplo, una vez que el mando está ajustado a 20V DC, el multímetro detectará la tensión DC hasta 20V. Para calcular las tensiones bajas, coloca el mando del multímetro en el rango de 2V/200mV.

Para obtener una lectura del multímetro, debes tocar el extremo de cada sonda con los terminales del componente. Los multímetros son aparatos muy seguros que se utilizan en aparatos y circuitos para proporcionar una corriente o tensión que no supere el valor máximo del aparato.

Al medir, hay que tener mucho cuidado, así que no toques los extremos de la barra metálica del comprobador cuando esté encendido, pues de lo contrario podrías recibir una descarga eléctrica.

Funciones de los multímetros

Estos instrumentos son capaces de realizar diferentes lecturas según el modelo. Los tipos básicos de multímetros se utilizan principalmente para medir el amperaje, la resistencia, la tensión, para comprobar la continuidad y para probar un circuito completo.

• Resistencia en Ohm
• Capacidad en Farad
• Temperatura en Fahrenheit/ Celsius
• Tensión y amperaje de CA
• Inductancia de Henrys
• Tensión y amperaje de CC
• Frecuencia en Hz
• Conductancia en Siemens
• Decibelios
• Ciclo de trabajo

A algunos tipos de multímetros se les pueden conectar sensores o accesorios especiales para realizar lecturas adicionales como la acidez, el nivel de luz, la alcalinidad, la velocidad del viento y la humedad relativa.

Tipos de multímetros

Hay diferentes tipos de multímetros: analógicos, digitales y Fluke.

Multímetro analógico

El multímetro analógico o VOM (Volt-Ohm-Millimeter) se construye con un medidor de bobina móvil y un puntero para indicar la lectura en la escala. El contador de bobina móvil consiste en una bobina enrollada alrededor de un tambor colocado entre dos imanes permanentes.

Cuando la corriente pasa por la bobina, se induce un campo magnético en la bobina que reacciona con el campo magnético de los imanes permanentes y la fuerza resultante hace que la aguja fijada al tambor se desvíe en la escala, indicando la lectura de la corriente. El sistema también consta de muelles fijados al tambor que proporcionan una fuerza opuesta al movimiento del tambor para controlar la desviación del puntero.

Para medir la corriente continua, se puede utilizar directamente el movimiento D Arsonval descrito anteriormente. Sin embargo, la corriente a medir debe ser inferior a la corriente de desviación a escala real del instrumento. Para corrientes superiores, se aplica la regla del divisor de corriente. Utilizando diferentes valores de resistencia de derivación, el instrumento también puede utilizarse para medir la corriente en varios intervalos. Para medir la corriente, el instrumento debe estar conectado en serie a la fuente de corriente desconocida.

Para la medición de la tensión continua, se conecta una resistencia en serie al medidor y se tiene en cuenta la resistencia del medidor, de modo que la corriente que pasa por la resistencia es igual a la que pasa por el medidor y la lectura completa indica la lectura de la tensión. Para medir la tensión, el medidor debe estar conectado en paralelo con la fuente de tensión desconocida. Para la medición de varios rangos, se pueden utilizar resistencias de diferentes valores y conectarlas en serie con el instrumento.

Para la medición de la resistencia, la resistencia desconocida se conecta en serie con el medidor y a través de una pila, de modo que la corriente que pasa por el medidor es directamente proporcional a la resistencia desconocida. Para la medición de la tensión o la corriente alternas, se aplica el mismo principio, salvo que el parámetro alterno que se va a medir se rectifica y se filtra primero para obtener el parámetro de CC y el instrumento indica el valor eficaz de la señal alterna.

Las ventajas de un multímetro analógico son que es barato, no necesita batería y puede medir las fluctuaciones de las lecturas. Los dos factores principales que afectan a la medición son la sensibilidad y la precisión. La sensibilidad se refiere al recíproco de la corriente de desviación a escala completa y se mide en ohmios por voltio.

Multímetros digitales

El multímetro más utilizado es el multímetro digital (DMM). El DMM realiza todas las funciones de CA a CC que no sean analógicas. Tiene dos sondas, una positiva y otra negativa, indicadas por los colores negro y rojo, como se muestra en la figura. La sonda negra se conecta al enchufe COM y la roja se conecta según el usuario para medir ohmios, voltios o amperios.

La toma marcada como VΩ y la sonda COM la clavija de la derecha de la imagen se utiliza para medir tensiones, resistencias y para probar un diodo. Las dos tomas se utilizan cuando la pantalla LCD muestra lo que se está midiendo (voltios, ohmios, amperios, etc.). La protección contra sobrecargas evita que se dañe el instrumento y el circuito y protege al usuario.

El multímetro digital consta de una pantalla LCD, un mando para seleccionar varios rangos de las tres características eléctricas, un circuito interno formado por un circuito de acondicionamiento de la señal y un convertidor analógico-digital. La placa de circuito impreso está formada por anillos concéntricos que se conectan o desconectan según la posición del mando. Así, cuando se selecciona el parámetro y el intervalo requeridos, se activa la sección PCB para realizar la medición correspondiente.

Para medir la resistencia, la corriente fluye desde una fuente de corriente constante a través de la resistencia desconocida y la tensión a través de la resistencia se amplifica y se envía a un convertidor analógico-digital; la salida resultante, en forma de resistencia, se muestra en la pantalla digital. Para medir una tensión alterna desconocida, primero se atenúa la tensión para obtener el rango adecuado y luego se rectifica en una señal de corriente continua; la señal analógica de corriente continua se envía a un convertidor A/D para obtener la pantalla, que indica el valor eficaz de la señal de corriente alterna.

Del mismo modo, para medir una señal de CA o CC, la entrada desconocida se convierte primero en una señal de tensión y luego se introduce en un convertidor analógico-digital para obtener la salida deseada (con rectificación en el caso de la señal de CA). Las ventajas de un multímetro digital son la pantalla de salida que muestra directamente el valor medido, la gran precisión y la posibilidad de leer valores positivos y negativos.

Tipos de multímetros digitales

Hay tres tipos de multímetros digitales.

Multímetro Fluke

El multímetro digital Fluke puede diseñarse con diferentes funciones. Normalmente, incluye una gran pantalla y este instrumento se utiliza para medir la tensión y la resistencia eléctrica. Algunos tipos de dispositivos están disponibles con funciones avanzadas para medir la humedad, el ciclo de trabajo, la presión, la temperatura de la frecuencia, etc. El multímetro Fluke es una de las herramientas más populares y conocidas.
Este tipo de multímetro se utiliza principalmente para tareas de calibración y para calibrar corrientes, voltios y otras unidades eléctricas.

Los multímetros Fluke están protegidos contra los transitorios de tensión. Es un pequeño aparato de mano que se utiliza para medir la tensión, la corriente y probar los diodos. El multímetro está equipado con interruptores múltiples para seleccionar la función deseada. El Fluke MM varía automáticamente para seleccionar la mayoría de las medidas. Esto significa que no es necesario conocer o determinar la magnitud de la señal para obtener una lectura precisa, sino que la señal se desplaza directamente al puerto adecuado para la medición deseada. El fusible está protegido para evitar daños si se conecta al puerto equivocado.

Multímetro de pinza digital

El multímetro de pinza digital se utiliza para medir el flujo de electricidad. Como su nombre indica, este multímetro incluye una función de pinza que mide amperios cuando las sondas miden voltios. El ajuste del uso de la potencia en vatios puede hacerse multiplicando la lectura de la tensión por los amperios. Este multímetro también incluye una función adicional: diferentes tipos de ajustes. Durante la medición se utiliza la función adecuada.

Este tipo de multímetro incluye instrumentos fijos para medir el flujo de corriente. Este aparato es muy diferente del tipo fluke porque, en el multímetro fluke, utiliza una pinza para medir el flujo de corriente. Por ello, este instrumento suele recomendarse sólo a los profesionales.

Multímetro de escala automática

El multímetro de escala automática es un multímetro fácil de usar, aunque sea el más caro de los multímetros digitales. Este multímetro incluye un mando en el centro y tiene menos posiciones. Por lo tanto, no pasa automáticamente a la medición. Este instrumento es aplicable a proyectos sencillos. Para los principiantes y los electricistas en casa, este instrumento es muy recomendable. Generalmente mide un solo componente a la vez.

Tipos de sonda para el multímetro

Un multímetro incluye varias sondas de prueba cuya función principal es conectarse al circuito que se está probando. Los tipos de sondas más comunes son las pinzas de gancho retráctil, las sondas puntiagudas y las pinzas de cocodrilo.

Normalmente, un multímetro incluye cables de dos colores, como el negro y el rojo, conocidos como cables o sondas. Un extremo de la sonda se denomina conector banana y se conecta al multímetro, mientras que el otro extremo se conoce como punta de la sonda y se utiliza para probar el circuito. La sonda roja se utiliza para +Ve y la negra para -Ve.

Estas sondas tienen la punta de la sonda en un extremo, mientras que el otro tiene conectores tipo banana. La mayoría de los multímetros están equipados con fusibles para protegerlos de corrientes extremadamente altas. Cuando el multímetro recibe una corriente excesiva, el fusible limita el flujo de corriente para evitar daños. Algunos tipos de multímetros incluyen fusibles para medir la corriente baja o alta y determinar la posición de las sondas.

Trabajando

Los tipos de multímetros incluyen dos sondas, roja y negra, y dos o tres puertos. Uno de los puertos está etiquetado como COM, que significa común y se utiliza para la sonda negra, mientras que los otros puertos están etiquetados como A y se utilizan para amperios y mA/µA (miliamperios/microamperios). El último puerto está etiquetado como VΩ y se utiliza para los ohmios y los voltios. A veces, este puerto se integra en el tercero, que entonces se denomina mAVΩ.

Si el multímetro incluye cuatro puertos, la sonda roja puede introducirse en el puerto VΩ para medir la resistencia y la tensión. Cuando se introduce la sonda roja en el puerto de mA, se puede calcular la corriente y conectarla al puerto A para medir la corriente en amperios. Por ejemplo, el puerto que se utiliza para probar un diodo con un multímetro es el puerto VΩ y este puerto también puede utilizarse para probar un transistor.

Diferencia entre multímetro analógico y multímetro digital

Las principales diferencias entre los multímetros analógicos y los digitales son las siguientes.

Ventajas y desventajas de los multímetros digitales

Las ventajas de un multímetro digital son las siguientes.

• Proporciona una visualización automática de o/p.
• Los resultados de las mediciones de los contadores pueden registrarse y almacenarse en la memoria y sincronizarse a través de un PC
• Incluye funciones de polaridad automática
• La precisión de la lectura del contador no puede depender de la carga de la batería
• Garantiza la precisión
• Resistencia a los daños mecánicos.
• Multifuncionalidad
• No se puede solicitar el ajuste a cero
• La precisión de la medición es alta
• Los intervalos de medición se pueden seleccionar manual o automáticamente

Las desventajas del multímetro digital son las siguientes

• Comparado con el analógico, es caro
• Este multímetro no funciona correctamente debido a las fluctuaciones de las mediciones. Puede ser difícil encontrar uno que se adapte a tus necesidades.

Ventajas e inconvenientes del multímetro analógico

Las ventajas de un multímetro analógico son las siguientes

• Capacidad de medir a temperaturas inferiores a 30° С
• No es necesario utilizar la fuente de alimentación fija cuando se mide la corriente y la tensión
• Cuando no se requiere una gran precisión, es posible trabajar rápidamente con un gran número de mediciones.
• Con este instrumento, todas las mediciones pueden realizarse fácilmente.
• Se puede observar el nivel de la señal

Las desventajas del multímetro analógico son las siguientes

• Estos instrumentos son grandes
• Son caros
• No se reconoce la polaridad de la tensión
• Están sometidos a vibraciones o golpes.
• El movimiento del puntero es lento y no puede utilizarse para medir tensiones con frecuencias superiores a 50 HZ.
• Incorrecto debido al efecto del campo magnético terrestre.
• Un cambio inesperado en la señal puede ser notado más rápidamente por un multímetro analógico que por un multímetro digital.
• Son sensibles a las vibraciones y a los daños mecánicos.
• La resistencia de entrada es menor, por lo que el error es alto mientras que la tensión medida es menor

Tipos de aplicaciones del multímetro

Las aplicaciones de los tipos de multímetros se refieren principalmente a diversos proyectos eléctricos y electrónicos para la comprobación de componentes y también se utilizan en diversas aplicaciones de medición de multímetros.

Aplicaciones de temperatura y medio ambiente

• Estación meteorológica de bajo coste
• DMM temperatura interior

Mediciones de tensión

• Medición de CC de alto y bajo valor
• Medición de CC de pico a pico y media

Medición actual

• Medición de la corriente continua
• CA RMS verdadera

Medición de la resistencia

• Microóhmetro
• Medición de la resistencia a tensión constante
• Medición de la resistencia a corriente constante

Medir el tiempo y la frecuencia

• Frecuencia rápida
• Medición del tiempo

Así que aquí tienes una visión general de los diferentes tipos de multímetros, cómo funcionan, sus ventajas, desventajas y aplicaciones. La mayoría de los técnicos conocen el valor de los multímetros y los llevan siempre en su caja de herramientas. Estos instrumentos ayudan a detectar los fallos con precisión. En general, se utilizan multímetros para medir la resistencia, la inductancia, la frecuencia y la conductancia. Algunos medidores se utilizan para medir la temperatura y el ciclo de trabajo. Pero los multímetros más avanzados están equipados con algunas funciones para medir decibelios, microamperios, RPM, etc. Los multímetros están disponibles con sondas, cables y pinzas. Asimismo, algunos medidores vienen con una garantía y pilas adicionales para que duren mucho tiempo.