2.3.Medidas con multímetro

Se dice que la necesidad es la madre de la invención. Pero en un apuro, la incomodidad también puede funcionar.

A principios de la década de 1920, un ingeniero llamado Donald MacAdie estaba experimentando cierta frustración en el trabajo. Fue un ingeniero superior en la oficina de correos británica. Una de sus tareas era inspeccionar los circuitos de telecomunicaciones utilizados para enviar mensajes telegráficos. Buscaba fallos en los circuitos que transportan corriente. Pero estaba harto de llevar diferentes equipos para tomar diferentes medidas.

Trabajó para diseñar un solo dispositivo que pudiera usarse para medir amperios (corriente eléctrica), voltaje (precisión eléctrica) y ohmios (resistencias eléctrica). Creó el primer AVOmetro del mundo, un dispositivo que se podía sostener en la mano. ¿Puedes adivinar por qué se llamó AVOmetro?

MacAdie lo registró para una patente en la Oficina Británica de Patentes, y se le concedió. Él y otros formaron la Automatic Coil Winder and Electrical Equipment Company para fabricar y vender el dispositivo. El primer AVOmetro fue un dispositivo mecánico que utilizaba una aguja móvil en un dial para mostrar sus medidas.

Con los años, se hicieron mejoras. A medida que otras compañías fabricaron dispositivos similares, se puso en uso el nombre genérico multímetro. Los multímetros de hoy a menudo tienen muchas capacidades adicionales, y la mayoría ahora son digitales. Sin embargo, todavía hay usos para versiones analógicas.

Fuente: Arduino.cc

Cartel promocional del AVO en 1943. Fuente: Grace's guide
Vídeo de introducción al polímetro de Javier Fernández Panadero

El multímetro

Un multímetro es un dispositivo utilizado para tomar múltiples mediciones relacionadas con la electricidad. La mayoría de los multímetros pueden medir voltaje, corriente, resistencia y continuidad (si la electricidad puede fluir).

Coloca tu multímetro junto con los cables de prueba de prueba rojos y negros. Asegúrate de que el multímetro está en la posición OFF. El cable negro no se moverá nunca del COM.

Usa el dial en el multímetro para seleccionar qué tipo de medición eléctrica quieres realizar y el rango que deseas medir. En general, quieres usar el rango que le dará la mayor precisión sin exceder el valor máximo.

Medición de voltaje

En esta imagen, los ajustes que se muestran son para medir voltaje con corriente continua (DC). El voltaje se indica con la V mayúscula. La corriente contínua se indica con el símbolo que tiene una línea recta sobre tres guiones.Tu multímetro tiene cinco rangos de voltaje de DC diferentes: 200m (milivoltios), 2V (2 voltios), 20V (20 voltios), 200V (200 voltios) y 600V (600voltios). Estos números representan el voltaje máximo que se pueden medir en cada configuración.

Inserta el cable de prueba rojo en el puerto voltios-ohmios (VΩ).

Por ejemplo, para medir el voltaje real de una batería de nueve voltios, no puedes usar la configuración de 200m o 2V porque la batería de nueve voltios tiene un voltaje que es más alto que el rango de esas configuraciones. Aparecerá un 1 en el multímetro, indicando que el voltaje está fuera de rango. Sin embargo, podrías usar la configuración de 20V, 200V o 600V porque nueve voltios es menos que el rango máximo. Cuanto mayor sea el rango de medición, menor precisión habrá en la lectura. De estos tres rangos, la configuración de 20V proporcionará la medición más precisa.

La placa Arduino proporciona corriente continua, por lo que este curso realizaremos siempre la medida de voltaje en CC.

Medición de intensidad de corriente

En la siguiente imagen, se muestra la configuración para medir la corriente. Tu multímetro tiene una configuración de 200μ (200 microamperios), 2m (2 miliamperios), 20m (miliamperios), 200m (miliamperios) y 10A (10 amperios).

Inserta el cable de prueba rojo en el puerto mA.

OBSERVA QUE EL MODELO DE MULTÍMETRO DE LA IZQUIERDA ES EL MISMO QUE EL DE V

Para medir corrientes de menos de 200 miliamperios, debes enchufar el cable de prueba rojo en el puerto de voltios-ohmios-miliamperios (VΩmA). Luego, gira el dial a una de las configuraciones de miliamperios. Para medir corrientes de hasta 10 amperios, el cable de prueba rojo debe estar conectado al puerto 10 ADC. Luego, gira el dial a la configuración 10A.

Para medir la corriente en un circuito, el multímetro debe insertarse en el circuito. En otras palabras, debe convertirse en parte del circuito. Esto es diferente de medir el voltaje o la resistencia que se puede medir "a través" de un componente en el circuito. Decimos que el multímetro se debe medir en SERIE.

Nota: Si no conoces la corriente, comienza con la configuración 10A. Si muestra que la corriente es inferior a 200 miliamperios, puedes cambiar a la configuración de 200m.

Medición de continuidad

La configuración con el símbolo de diodo y el icono de sonido se utiliza para medir la continuidad. Al medir la continuidad, el multímetro emitirá un pitido si la corriente puede fluir entre los cables de prueba.

Medición de resistencia

Este último grupo de configuraciones es para medir la resistencia. La resistencia está indicada por la letra griega omega (Ω). Los multímetros generalmente tienen múltiples configuraciones para medir la resistencia. Tu multímetro tiene cinco configuraciones: 200 (200 ohm), 2k (2 kilohmios), 20k (20 kilohmios), 200k (200 kilohmios) y 2M (2 megaohmios). Estos números son el valor máximo que cada ajuste puede medir. Usa el rango que te dará la mayor precisión sin exceder el valor máximo.

LA RESISTENCIA SE MIDE SIEMPRE DESCONECTANDO EL ELEMENTO DEL CIRCUITO

Actividades

(1) Mide el voltaje en la alimentación.

Prepara el multímetro para medir voltaje y escoge una escala adecuada para medir los 5V que esperamos encontrar entre la conexión de 5V y GND de la placa de Arduino.

(2) Mide VAK del LED

Nota: Cuando mides el voltaje que utiliza un componente en un circuito, a menudo se le llamada caída de tensión en ese componente. Recuerda que el voltaje es una diferencia en la energía eléctrica entre dos puntos en un circuito. Cuando mides el voltaje utilizado por un componente estás midiendo la diferencia de energía eléctrica de un lado al otro lado del componente.

(3) Mide el voltaje en la resistencia.

Ahora reflexiona sobre el valor obtenido y cómo se relaciona con el voltaje de la alimentación y el voltaje del LED. ¿Existe alguna relación?

(4) Mide la intensidad de corriente en el circuito

⚠️⚠️Recuerda ⚠️⚠️que para medir intensidad hay que insertar el multímetro en el circuito. Medimos intensidad en SERIE.

FÍJATE COMO EN EL MONTAJE DE LA DERECHA SE HA SUSTITUIDO EL CABLE ROJO POR EL MULTÍMETRO

(5) Medir el valor de resistencia de la resistencia

Ahora desconecta la resistencia del circuito y prepara el polímetro para medir ohmios. Escoge la escala adecuada y mide su valor. Apúntalo en tu cuaderno. anota el valor.

¿Está el valor real entre el valor máximo y el valor mínimo de la resistencia de 220Ω ±5%? Compruébalo.

(6) Medir continuidad en el LED

Ahora desconecta el LED del circuito y mide la continuidad. Verás que si conectas la sonda roja a la pata positiva y la sonda negra a la negativa, el LED se enciende ligeramente.

Si cambias la polaridad (cables al revés) verás que no se enciende y el polímetro te indica 1. Quiere decir que no hay paso de corriente.

¿Se te ocurre una forma de verificar si un LED está fundido?