5.1. Multimetros.
5.1.1. Funcionamiento / Alcances / Principales funciones.
Un multímetro, a veces también denominado polímetro, tester o multitester, es un instrumento de medición que ofrece la posibilidad de medir distintos parámetros eléctricos y magnitudes en el mismo dispositivo. Las funciones más comunes son las de voltímetro, amperímetro y óhmetro. Es utilizado frecuentemente por personal en toda la gama de electrónica y electricidad.
1. Las tres posiciones del mando sirven para medir intensidad en corriente continua(D.C.), de izquierda a derecha, los valores máximos que podemos medir son:500μA, 10mA y 250mA (μA se lee microamperio y corresponde a 10 − 6A=0,000001A y mA se lee miliamperio y corresponde a 10 − 3 =0,001A).
2. Vemos 5 posiciones, para medir tensión en corriente continua (D.C.= Direct Current), correspondientes a 2.5V, 10V, 50V, 250V y 500V, en donde V=voltios.
3 .Para medir resistencia (x10Ω y x1k Ω); Ω se lee ohmio. Esto no lo usaremos apenas, pues observando detalladamente en la escala milimetrada que está debajo del número 6 (con la que se mide la resistencia), verás que no es lineal, es decir, no hay la misma distancia entre el 2 y el 3 que entre el 4 y el 5; además, los valores decrecen hacia la derecha y la escala en lugar de empezar en 0, empieza en (un valor de resistencia igual a significa que el circuito está abierto). A veces usamos estas posiciones para ver si un cable está roto y no conduce la corriente.
4. Como en el apartado 2, pero en este caso para medir corriente alterna (A.C.:=Alternating Current).
5. Sirve para comprobar el estado de carga de pilas de 1.5V y 9V.
6. Escala para medir resistencia.
7. Escalas para el resto de mediciones. Desde abajo hacia arriba vemos una de 0 a 10, otra de 0 a 50 y una última de 0 a 250.
5.1.2. Construcción.
5.1.3. Tipos de multimetros.
Existen dos tipos de multímetro:
Multimetro digital: mientras mide las magnitudes, usa circuitos para convertir los valores analógicos en valores digitales y luego se muestran en una pantalla.
Multímetro analógico: Mediante el principio de funcionamiento del galvanómetro, la aguja se mueve sobre una escala graduada.
5.1.4. Como medir diferentes variables con multimetro.
Midiendo tensiones:
Para medir una tensión, colocaremos las bornas en las clavijas , y no tendremos mas que colocar ambas puntas entre los puntos de lectura que queramos medir. Si lo que queremos es medir voltaje absoluto, colocaremos la borna negra en cualquier masa (un cable negro de molex o el chasis del ordenador) y la otra borna en el punto a medir. Si lo que queremos es medir diferencias de voltaje entre dos puntos, no tendremos mas que colocar una borna en cada lugar.
- Midiendo resistencias:
El procedimiento para medir una resistencia es bastante similar al de medir tensiones. Basta con colocar la ruleta en la posición de Ohmios y en la escala apropiada al tamaño de la resistencia que vamos a medir. Si no sabemos cuantos Ohm tiene la resistencia a medir, empezaremos con colocar la ruleta en la escala más grande, e iremos reduciendo la escala hasta que encontremos la que más precisión nos da sin salirnos de rango.
Midiendo intensidades:
El proceso para medir intensidades es algo más complicado, puesto que en lugar de medirse en paralelo, se mide en serie con el circuito en cuestión. Por esto, para medir intensidades tendremos que abrir el circuito, es decir, desconectar algún cable para intercalar el tester en medio, con el propósito de que la intensidad circule por dentro del tester. Precisamente por esto, hemos comentado antes que un tester con las bornas puestas para medir intensidades tiene resistencia interna casi nula, para no provocar cambios en el circuito que queramos medir.
Para medir una intensidad, abriremos el circuito en cualquiera de sus puntos, y configuraremos el tester adecuadamente (borna roja en clavija de Amperios de más capacidad, 10A en el caso del tester del ejemplo, borna negra en clavija común COM).
Una vez tengamos el circuito abierto y el tester bien configurado, procederemos a cerrar el circuito usando para ello el tester, es decir, colocaremos cada borna del tester en cada uno de los dos extremos del circuito abierto que tenemos. Con ello se cerrara el circuito y la intensidad circulara por el interior del multimetro para ser leída.
5.1.5. Precios / marca / modelos.
Kill A Watt. Monitor Uso Electricidad Multimetro Amperimetro 390.00
Multimetro Digital Mul-450 Con Probador De Cables Utp Y Usb 275.00
Multimetro Fluke 189 Funda Puntas Bp189 Sonda-Temp Pinzas 3950.00
Multimetro Digital Fluke 175 True Rms 1650.00
5.2. Fuentes de voltaje.
5.2.1. ¿Que son? y ¿Qué tipos existen?
En electrónica, una fuente de alimentación es un dispositivo que convierte la tensión alterna de la red de suministro, en una o varias tensiones, prácticamente continuas, que alimentan los distintos circuitos del aparato electrónico al que se conecta.
Las fuentes de alimentación, para dispositivos electrónicos, pueden clasificarse básicamente como fuentes de alimentación lineal y conmutada. Las lineales tienen un diseño relativamente simple, que puede llegar a ser más complejo cuanto mayor es la corriente que deben suministrar, pero sin embargo su regulación de tensión es poco eficiente. Una fuente conmutada, de la misma potencia que una lineal, será más pequeña y normalmente más eficiente pero será más compleja y por tanto más susceptible a averias.
5.2.2. Como construir una fuente de voltaje.
Primero que nada tenemos lo más importante, el trafo (transformador), es un trafo de 12+12V con punto medio, o sea, para los que no conocen, en la salida del secundario tiene tres cablecitos. Midiendo con un voltímetro encontramos 12V entre el centro y un extremo, lo mismo con el otro extremo, y, si medimos de extremo a extremo encontramos 24V.
Elegí este tipo de trafo por la siguiente razón. Cuando se utilicen las líneas de bajo voltaje (5 y 12) el trafo estará trabajando solo con 12V para que en los integrados que realizan la regulación de voltaje no haya una caída de tensión muy grande, a modo de ejemplo, en el IC que realiza la regulación a 5V si yo aplico los 24V completos estará habiendo una caída de 19V los cuales quedan inutilizados y solo generaran calor en el integrado, lo cual requerirá un disipador más grande. La conexión del trafo es simple, solo debemos buscar la forma de conmutar entre 12 y 24V, con una llave inversora de fase es simple hacerlo, se debe conmutar entre extremo-centro (para 12V) y extremo-extremo (para 24V)
Componentes principales, lista de componentes para hacer una fuente de alimentación. Funcionamiento
Rectificación. La rectificación en este caso se realizó con un puente de 4 diodos de 6A, pero también se puede realizar con los puentes que ya vienen integrados en una sola pastilla.
Filtrado. El filtrado está a cargo de los capacitores, en este caso con uno de 2200 uF x 50V es suficiente, pero se pueden agregar algunos más de menor capacidad para mejorar el filtrado y reducir el ripple.
Los integrados reguladores. Para la línea variable utilizaremos un integrado muy conocido, se trata del LM317 el cual permite un máximo de 1A y una tensión máxima de 37V. Para las líneas fijas utilizamos el 7805 y 7812, para 5 y 12 voltios respectivamente.
Después de los integrados. Después de la regulación encontramos de nuevo un juego de capacitores para todas las líneas, con el objetivo de mejorar el filtrado, también están incluidos unos diodos para protección contra pico inverso.
Disipadores para los integrados. No es necesario disipadores profesionales, de esos que se compran en las casas de electrónica, con unas chapitas de aluminio es suficiente, pueden ser de latitas de gaseosa o cerveza y con respecto al tamaño, cuanto más grande mejor, pero tampoco pasarse en hacer disipador con integrado en vez de integrado con disipador
•Lista de componentes:
Resistencia 1KΩ x 1/4W (3)
Potenciómetro 25K (1)
Resistencia 240Ω (1)
Capacitores electrolíticos
1uF x 50V (4)
10uF x 50V (1)
100uF x 50V (3)
1000uF x 50V (3)
2200uF x 50V (1)
Diodo 1N4002 (2)
Diodo 1N4148 (4)
Diodo de 6A (4)
IC 7805 (1)
IC 7812 (1)
IC LM 317 (1)
LED 5mm (3)
Trafo 12+12V o 24V x 3
5.2.3. Principio de funcionamiento.
La función de una fuente de alimentación es convertir la tensión alterna en una tensión continua y lo mas estable posible, para ello se usan los siguientes componentes:
1.- Transformador de entrada
2.- Rectificador a diodos
3.- Filtro para el rizado
4.- Regulador (o estabilizador) lineal. Este último no es imprescindible.
5.2.4. Como utilizar una fuente de voltaje.
para utilizar una fuente de volyaje en un circuito primero debes regularel voltaje al deseado para suministrar. En caso de no ser regulable eliges la terminal adecuada. Una vez hecho lo anterior conectas el poste rojo de la fuente a la entrada de tu circuito por donde debe de fluir la corriente (ya se mediante un caiman, cable o alambre), y conectas el puste negro a la salida de tu circuito.
5.2.5. Precios, Marcas Comerciales y Modelos.
Fuente de Poder Acteck de 400W para Gabinete ATX 249.00
Fuente de Poder Acteck Blazar de 500W 349.00
Fuente de Poder Antec TP-650 de 650W 1,799.00
Fuente de Poder COOLER MASTER Silent Pro M 600W 1,839.00
Fuente de Poder Thermaltake PurePower 80 PLUS de 700W 2,739.00
5.3. Medidores de impedancia (puentes RLC)
5.3.1. Funcionamiento / Alcance / Principales funciones.
El Medidor de Impedancias es un instrumento digital automático capaz de medir las partes resistiva y reactiva de cualquier componente electrónico pasivo a las frecuencias de 100 Hz, 1 kHz y 10 kHz, permitiendo aplicar una tensión de polarización interna o externa, para la medida de condensadores electrolíticos.
5.3.3. Precios, Marcas y Modelos.
AXIOMET AX-503 Multímetro-tenaza para medir SMD 49 dlls
Medidor de LCR MASTECH MS5300 65 dlls
Medidor de RLC E7-22 175 dlls
Multímetro digital AXIOMET AX-101 18 dlls
Multímetro digital AXIOMET AX-201 37 dlls
Multímetro digital AXIOMET AX-507B 65 dlls
Multímetro digital AXIOMET AX-T903 69 dlls
Smart Tweezers ST-AS, Medidor R-L-C Profesional de Alta Precision 330 dlls
5.4. Osciloscopio.
5.4.1. ¿Qué es un osciloscopio?
Un osciloscopio es un instrumento de medición electrónico para la representación gráfica de señales eléctricas que pueden variar en el tiempo. Es muy usado en electrónica de señal, frecuentemente junto a un analizador de espectro.
5.4.2. Funcionamiento del osciloscopio. ¿Cómo funciona?
La pantalla del osciloscopio. La pantalla es simplemente un TRC en el cual el rayo de electrones es deflectado, para trazar la curva en la pantalla.
Los osciloscopios normalmente tienen dividida la pantalla en 8 divisiones verticalmente (eje Y) y la medición se hace en voltios y 10 divisiones horizontalmente (eje X) y la medición se hace en segundos.
Es conveniente establecer en la pantalla del osciloscopio el nivel de cero (0) voltios, en la línea horizontal central. Esta ubicación divide la pantalla en una parte superior y una inferior, permitiendo visualizar tanto valores positivos como negativos. Haciéndolo de esta manera también asegura que la señal se pueda visualizar con la mejor exactitud posible. Es muy útil tanto en DC como en AC.
Ajuste de intensidad (intensity) y enfoque (focus) del trazo. El control de intensidad del trazo aumenta o disminuye, según se aumente (a la derecha) o disminuya (a la izquierda) la rotación de la perilla.
Control de enfoque del trazo permite aclarar la presentación de la señal en la pantalla cuando se aumenta la rotación de la perilla (a la derecha) y reducir la claridad de la presentación de la señal en la pantalla cuando se disminuye la rotación de la perilla (a la izquierda)
5.4.3. Principales funciones.
- Ver la amplitud de la señal (tensión pico, tensión píco-pico). Se calcula con las divisiones en sentido vertical de la pantalla del TRC
- Obtener la frecuencia. Se calcula con las divisiones en sentido horizontal de la pantalla del TRC
- Confirmar o no si es la señal esperada en el punto donde se mide.
5.4.4. ¿Cómo esta construido?
5.4.5. Utilización del osciloscopio.
En un osciloscopio existen, básicamente, dos tipos de controles que son utilizados como reguladores que ajustan la señal de entrada y permiten, consecuentemente, medir en la pantalla y de esta manera se puede ver la forma de la señal medida por el osciloscopio, esto denominado en forma técnica se puede decir que el osciloscopio sirve para observar la señal que quiera medir.
Para medir se lo puede comparar con el plano cartesiano.
El primer control regula el eje X (horizontal) y aprecia fracciones de tiempo (segundos, milisegundos, microsegundos, etc., según la resolución del aparato). El segundo regula el eje Y (vertical) controlando la tensión de entrada (en Voltios, milivoltios, microvoltios, etc., dependiendo de la resolución del aparato).
Estas regulaciones determinan el valor de la escala cuadricular que divide la pantalla, permitiendo saber cuánto representa cada cuadrado de esta para, en consecuencia, conocer el valor de la señal a medir, tanto en tensión como en frecuencia.
5.4.6. ¿Qué tipos de mediciones se pueden realizar con el Osc.?
El osciloscopio es un instrumento muy útil para realizar mediciones tanto AC como DC . Permite visualizar las formas de las ondas que se presentan en un circuito. Este instrumento básicamente traza la amplitud (la tensión) de la forma de onda contra el tiempo en un tubo de rayos catódicos (CRT / TRC).
5.4.7. ¿Cómo hacer mediciones con el Osc?
Debes de colocar las puntas del osciloscopio entre las partes que quieras medir, después ajustar el vlots/div y sec/div hasta q veas en pantalla dos ciclos como máximo.
5.4.8. Precios, Marcas y Modelos.
BK Precision 2120B, 30 MHz Osciloscopio de 2 canales con puntas de prueba $593.00 Dlls +IVA
BK Precision 2532, Osciloscopio Digital de 40MHz 500MSa/s 2 canales $755.00 Dlls +IVA
Fluke 124/S, Osciloscopio Industrial 40MHz, Incluye kit SCC120 con
Maleta dura, software FlukeView, cable para PC. $2,466.00 Dlls +IVA
Fluke 192B/628S, Osciloscopio Industrial Avanzado 60 MHz
CON MALETA Y SW $3,303.00 Dlls +IVA
5.5. Generadores de funciones.
5.5.1. ¿Qué es un generador de funciones?
Un Generador de Funciones es un aparato electrónico que produce ondas senoidales, cuadradas y triangulares, además de crear señales TTL. Sus aplicaciones incluyen pruebas y calibración de sistemas de audio, ultrasónicos y servo.
5.5.2. Funcionamiento de los generadores de funciones. ¿Cómo funciona?
El generador de funciones tiene una pantalla LCD para indicar la modalidad de funcionamiento y los valores medidos. Para cambiar de idioma, deberán presionarse simultáneamente los pulsadores START y STOP cuando se pone en funcionamiento la unidad.
El generador permite activar las siguientes modalidades de funcionamiento:
1. Contar pulsos Input Impulse S2 Pulse
2. Medir frecuencias Input Frequency S2 Pulse/s
3. Medir tiempo t0, t1, t2, t3
4. Salida señal rectangular Output OUT Frequency out
5. Salida tensión Output OUT Pulse width out
Con un interruptor selector se seleccionan los modos de funcionamiento.
Con el generador de funciones pueden contarse los pulsos de salida de los detectores de posición. Con el circuito START/STOP puede determinarse el tiempo entre los pulsos que se suceden.
5.5.3. Principales funciones.
ONDA SENOIDAL
ONDA CUADRADA
ONDA DIENTE DE SIERRA
TTL
SALIDA DEL BARRIDO
VOLTAJE CONTROLADO POR LA ENTRADA PARA BARRIDO EXTERNO
5.5.4. ¿Cómo esta construido?
El generador de funciones consta de un microcontrolador, un interruptor selector, un display LCD, pulsadores, entradas de señales, salidas de señales y dos conectores para la alimentación de tensión. Las conexiones eléctricas para la tensión de funcionamiento, entrada de señales y salida de señales son conectores de seguridad de 4 mm. La unidad se fija en el bastidor o en el panel perfilado utilizando cuatro adaptadores enchufables.
5.5.5. Utilización de los generadores de funciones.
1.- Botón de Encendido (Power button). Presione este botón para encender el generador de funciones. Si se presiona este botón de nuevo, el generador se apaga.
2.- Luz de Encendido (Power on light). Si la luz está encendida significa que el generador esta encendido.
3.- Botones de Función (Function buttons). Los botones de onda senoidal, cuadrada o triangular determinan el tipo de señal provisto por el conector en la salida principal.
4.- Botones de Rango (Range buttons) (Hz). Esta variable de control determina la frecuencia de la señal del conector en la salida principal.
5.- Control de Frecuencia (Frecuency Control). Esta variable de control determina la frecuencia de la señal del conector en la salida principal tomando en cuenta también el rango establecido en los botones de rango.
6.- Control de Amplitud (Amplitude Control). Esta variable de control, dependiendo de la posición del botón de voltaje de salida (VOLTS OUT), determina el nivel de la señal del conector en la salida principal.
7.- Botón de rango de Voltaje de salida (Volts Out range button). Presiona este botón para controlar el rango de amplitud de 0 a 2 Vp-p en circuito abierto o de 0 a 1 Vp-p con una carga de 50W . Vuelve a presionar el botón para controlar el rango de amplitud de 0 a 20 Vp-p en circuito abierto o de 0 a 10 Vp-p con una carga de 50W .
8.- Botón de inversión (Invert button). Si se presiona este botón, la señal del conector en la salida principal se invierte. Cuando el control de ciclo de máquina esta en uso, el botón de inversión determina que mitad de la forma de onda a la salida va a ser afectada. La siguiente tabla, muestra esta relación.
9.- Control de ciclo de máquina (Duty control). Jala este control para activar esta opción.
10.- Offset en DC (DC Offset). Jala este control para activar esta opción. Este control establece el nivel de DC y su polaridad de la señal del conector en la salida principal. Cuando el control esta presionado, la señal se centra a 0 volts en DC.
11.- Botón de Barrido (SWEEP button). Presiona el botón para hacer un barrido interno. Este botón activa los controles de rango de barrido y de ancho del barrido. Si se vuelve a presionar este botón, el generador de funciones puede aceptar señales desde el conector de barrido externo (EXTERNAL SWEEP) localizado en la parte trasera del generador de funciones.
12.- Rango de Barrido (Sweep Rate). Este control ajusta el rango del generador del barrido interno y el rango de repetición de la compuerta de paso.
13.- Ancho del Barrido (Sweep Width). Este control ajusta la amplitud del barrido.
14.- Conector de la salida principal (MAIN output connector). Se utiliza un conector BNC para obtener señales de onda senoidal, cuadrada o tiangular.
15.- Conector de la salida TTL (SYNC (TTL) output connector). Se utiliza un conector BNC para obtener señales de tipo TTL.
5.5.6. ¿Qué tipos de mediciones se pueden realizar con el generador?
Operaciones de conteo
Medición de frecuencia
Mediciones de tiempo
Indicación de frecuencias
Indicación de tensión
5.5.8. Precios, Marcas y Modelos.
Generador de Funciones marca Topward, modelo 8110 250 dlls
Generador de Funciones con frecuencímetro marca
Topward, modelo 8120. 482 dlls
