REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD CATÓLICA ANDRÉS BELLO
CATEDRA: LABORATORIO DE FÍSICA ELÉCTRICA
SOMOZA LEDEZMA, LUIS CARLOS
UZCATEGUI, PEDRO
LORENZO, CESAR
INFORME SOBRE MULTIMETRO
PROFESOR: LUIS LEÓN
CIUDAD GUAYANA, MAYO 2020
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Informe sobre el uso del multímetro, Monografías, Ensayos de Física
Se describen las partes y el modo de uso del multímetro como Ohmímetro, Voltímetro y medidor de temperatura para la medición de propiedades eléctricas en resistencias
Tipo: Monografías, Ensayos
2019/2020
1 / 26
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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD CATÓLICA ANDRÉS BELLO
CATEDRA: LABORATORIO DE FÍSICA ELÉCTRICA
SOMOZA LEDEZMA, LUIS CARLOS
UZCATEGUI, PEDRO
LORENZO, CESAR
INFORME SOBRE MULTIMETRO
PROFESOR: LUIS LEÓN
CIUDAD GUAYANA, MAYO 2020
Contenido
OBJETIVO GENERAL
Estudiar el uso del multímetro como herramienta capaz de simular un ohmímetro, voltímetro y amperímetro a fin de realizar mediciones certeras en el laboratorio de física eléctrica.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
Desarrollar los conceptos y pasos necesarios para operar el multímetro como una herramienta para realizar mediciones en el laboratorio de física eléctrica.
Analizar las distintas mediciones que pueden llevarse a cabo con un multímetro en el laboratorio de física eléctrica.
INTRODUCCIÓN
Dentro del laboratorio de física eléctrica donde se estudian las leyes y conceptos que relacionan los fenómenos eléctricos, como la intensidad de la corriente eléctrica, campo eléctrico, partículas eléctricas, entre otros, es sumamente necesario realizar pruebas experimentales a fin de apoyar la teoría con análisis matemáticos y procedimientos empíricos que permitan corroborar dicha información.
El multímetro digital es una herramienta de muchas funcionalidades, que permite dentro de un laboratorio de física eléctrica, el cual viene equipado con equipo como los galvanómetros, los ohmímetros, los voltímetros, amperímetros así mismo como resistencias simular muchas de estas herramientas en un solo dispositivo haciéndolo un artefacto muy útil a la hora de estudiar todos los fenómenos eléctricos.
En el presente informe se desarrollarán los conceptos fundamentales para entender todos los conceptos necesarios para operar un multímetro, así mismo como los pasos para su correcta manipulación dentro del laboratorio de física eléctrica.
Voltímetro
Es un dispositivo que permite realizar la diferencia del potencial o tensión que existe entre dos puntos pertenecientes a un circuito eléctrico, el cual revela el voltaje (cantidad de voltios). Generalmente cuenta con un terminal de entrada positivo o rojo. Un terminal de entrada negativo o negro. La muestra o sector donde se pueden ver las lecturas. Esto puede verse de forma distinta tanto en dispositivos analógicos, como digitales.
Ohmímetro
También llamado óhmetro es un instrumento para medir la resistencia eléctrica. Su diseño se compone de una pequeña batería para aplicar un voltaje a la resistencia bajo medida, para luego mediante un galvanómetro medirla corriente que circula a través de la resistencia.
TIPOS DE MULTIMETRO
Los multímetros dependiendo de sus capacidades y diseño pueden ser de distintos tipos, los principales son los siguientes:
Multímetro digital
Los instrumentos digitales dan una salida numérica, generalmente son de rango conmutado, es decir, poseen un conmutador centrar que tiene muchas posiciones y se debe elegir la más apropiada para realizar la medición. Por ejemplo si el mando es colocado a 20 VDC entonces es 20 voltios de corriente continua lo que puede ser medido a veces llamados FSD (deflexión fondo de escala).
Un Multímetro digital se muestra a continuación:
Los componentes principales de un multímetro digital son los siguientes:
Interruptor de encendido y apagado: Dependerá del multímetro pero en todos suele
tener un interruptor de encendido y apagado. Display: Es la pantalla digital de LCD donde se muestran los datos que se están midiendo, a pantalla suele ser monocromática donde se muestran valores numéricos de y tres cifras con decimales, para ser más preciso, así como iconos específicos que nos quieren decir o llamar la atención de las funciones que estamos utilizando en la medición. Selector de rango: Es la rueda central del multímetro que nos permite seleccionar el tipo de magnitud que se busca medir así como el rango de la medición, que se va a utilizar en la medición.
Las partes fundamentales de un instrumento de esta clase son: un dispositivo con bobina móvil y una llave que permite seleccionar las magnitudes y alcances a medir. La bobina móvil se encuentra inmersa en el campo magnético permanente generado por un imán. Al circular corriente por la bobina ésta se mueve. La cupla generada por la corriente es contrarrestada por una cupla antagónica producida por un resorte en forma de espiral. Cuando se equilibran ambas cuplas la aguja indica, en una escala graduada, el valor de la magnitud eléctrica seleccionada por la llave de funciones. En los instrumentos de buena calidad la bobina móvil deflecta la aguja cuando la corriente que circula por ella es del orden de los microampers. Esta característica de consumir corriente durante la medición es común a todos los instrumentos eléctricos. Cuando el instrumento se utiliza como voltímetro, cuanto mayor es la calidad del mismo menor es la intensidad de corriente que consume. La llave de funciones conecta resistencias en serie o en paralelo, según se utilice el instrumento como voltímetro o como amperímetro, respectivamente. En el primer caso, las resistencias se denominan adicionales y, en el segundo caso, “ shunts ”. En el caso de medición de resistencias, el instrumento cuenta con una pila que hace circular corriente por el elemento a medir.
Error de calibración o de clase.
En la fabricación de un téster se cometen fallas de fabricación y aparecen limitaciones que producen errores aleatorios en la lectura. A saber, estos errores provienen de:
Rozamiento del eje de la bobina móvil con los apoyos. Alinealidades en la respuesta del resorte que produce el par antagónico. Falta de uniformidad del campo magnético permanente en el entrehierro. Errores en los valores reales de las resistencias internas del téster. Variaciones en la respuesta del téster con la temperatura.
Todos estos errores son tenidos en cuenta por el fabricante en un solo número llamado clase, cl , que se relaciona con el error de la lectura mediante la siguiente fórmula:
A continuación se ilustra un multimetro analogico:
Las partes que componen un multimetro analogico son las siguientes:
Aguja
Ajuste mecánico de cero: Si la aguja del medidor no indica cero después de apagar el dispositivo, gire el tornillo de ajuste cero hasta que la aguja esté exactamente en cero en la parte izquierda del dial.
Selector que dispone de 20 posiciones. Se puede girar hacia cualquier dirección para obtener el rango deseado y posición de circuito.
Terminal de entrada “COM”.
Terminal de entrada “V”.
Terminal de entrada “10A”.
PASOS PARA USAR EL MULTIMETRO COMO AMPERIMETRO
- Fija el cable negro de prueba en el conector negativo tipo (COM).
- Para medir corrientes hasta 200μA CD, posicione el selector de función en 200μA CD. Luego inserte el cable rojo en el conector tipo (uA/mA)
- Después de cortar la energía del circuito, abra el circuito donde desea medir la corriente.
- Con la punta de la sonda negra, pruebe el lado negativo del circuito.
- Con la punta roja el lado positivo.
- Emplee energía al circuito y el resultado saldrá en la pantalla.
PASOS PARA USAR EL MULTIMETRO COMO VOLTIMETRO
- Posiciona el selector en la función VC A más alta.
- Toca el lado NEUTRO del circuito con la punta de la sonda negra de prueba.
- Toca el lado de la fase del circuito con la punta roja de prueba.
- El número que sale en la pantalla será el valor del voltaje. (V)
- Si lo que se desea medir es voltaje absoluto, se coloca la borna o sonda negra en cualquier masa, y la otra sonda en el punto a medir. Si lo que se desea es medir diferencias de voltaje entre dos puntos, solo de debe colocar una sonda en cada punto.
PASOS PARA USAR EL MULTIMETRO COMO OHMIMETRO
- Posiciona la llave selectora en el signo “ W ” de tal forma que el multímetro se convierte en un Ohmímetro.
- Coloca la escala apropiada según el tamaño de la resistencia a medir. Si no se conoce la cantidad de ohmios que posee la resistencia a ser medida, debes comenzar por colocar la escala más grande, y luego reducir paulatinamente hasta conseguir la escala que proporcione la mejor precisión dentro del rango.
- Toma una resistencia y conecta los terminales del aparato en los extremos.
- El número que sale en la pantalla, será el valor de la resistencia en Ohm (W).
UTILIDAD DEL MULTIMETRO ANALÓGICO
PASOS PARA USAR EL MULTIMETRO COMO AMPERIMETRO
Se conecta en serie en el circuito y se mide en una escala graduada la corriente que pasa por él. Se simboliza:
La resistencia interna del téster utilizado como amperímetro debe ser pequeña. Esta resistencia depende también de la escala utilizada y suele venir en el manual de fábrica. También es constante en toda la escala. Mediante un téster utilizado como óhmetro se puede determinar la resistencia del amperímetro en la escala utilizada. Cuando se midan resistencias CC, las pilas internas proporcionan energía para la medición del circuito. La corrección por el deterioro de las pilas en el tiempo es provista por medio del control de Ajuste Cero, el cual es parte del ohmímetro del circuito.
- Coloque el selector en la posición del rango de resistencia deseado.
- Conecte la sonda de test negra al conector COM y la sonda de test roja al conector
- Conecte los extremos de contacto de las sondas de test juntos.
- Observe la indicación del dispositivo. Debería leer “0” en el arco OHMS, que está en la parte de arriba del dial.
- Si la aguja no lee “0”, gire la rueda ZERO OHMS a la derecha hasta que lo haga. Si no es posible llevar la aguja a “0”, las pilas deberían ser sustituidas.
TIPOS DE RESISTENCIAS Y CODIGO DE COLORES
Más allá de la propiedad física de los materiales, un resistor o resistencia a nivel de circuito se entiende como el componente electrónico diseñado para introducir una resistencia eléctrica determinada entre dos puntos de un circuito.
La corriente máxima de una resistencia viene condicionada por la máxima potencia que puede disipar su cuerpo. Esta potencia se puede identificar visualmente a partir del diámetro sin que sea necesaria otra indicación. Los valores más corrientes son 0.25 W, 0.5 W y 1 W.
Los resistores se clasifican en dos grandes grupos, el grupo de los resistores fijos y el grupo de los resistores variables, cada uno de estos grupos se divide en otros grupos más pequeños según las características físicas de los resistores
Resistores fijos
Se simbolizan mediante el siguiente gráfico:
Una ilustración de este resistor es la siguiente:
Los resistores fijos tienen dos contactos entre los cuales existe una resistencia fija, los resistores fijos se dividen en resistores de carbón y resistores metálicos.
Resistores de carbón
Los resistores de carbón están construidos con carbón o grafito y son los más utilizados. Hay dos tipos de resistores de carbón, los resistores aglomerados y resistores de capa de carbón, que se describen a continuación.
Resistores aglomerados
Los resistores aglomerados se construyen con carbón, resina aglomerante y material aislante. Sus principales características son: Robustez mecánica y eléctrica Elevado nivel de ruido
Resistores de capa de carbón
Los resistores de capa de carbón se construyen mediante la deposición de una capa de carbón sobre una superficie cilíndrica de material vítreo cerámico. Sus principales características son: Bajo nivel de ruido
Resistores metálicos
Los resistores metálicos se construyen con metal, óxidos metálicos, o aleaciones metálicas. Hay tres tipos de resistores metálicos, los resistores de capa metálica, los resistores de película metálica y los resistores bobinados.
Resistores de capa metálica
Los resistores de capa metálica se construyen mediante la deposición de óxidos de estaño y antimonio entre otros materiales sobre un soporte de vidrio o porcelana. Sus principales características son: Tolerancias reducidas Bajo coeficiente de temperatura Muy bajo nivel de ruido Debido a estas características, este tipo de resistencias se usan en aplicaciones muy exigentes.
Resistores de película de óxido metálico
Los resistores de película metálica se construyen con metal o aleaciones metálicas. Sus principales características son: Posibilidad de integración de redes de resistores
La siguiente tabla muestra la relación que hay entre los colores de las franjas de los resistores y valores que representan.
RESISTENCIAS VARIABLE O AJUSTABLES (POTENCIÓMETROS)
Estos componentes son resistencias que pueden variar su valor óhmico dentro de unos límites y en función del desplazamiento de un contacto móvil. Por ello, estos elementos tienen un tercer terminal, que unido al contacto móvil, permite obtener valores resistivos variables en función de su posición. Este tercer terminal suele tener, normalmente, un desplazamiento angular (giratorio), aunque también hay resistencias variables con desplazamientos lineales. Se conoce como valor nominal de una resistencia variable, al valor óhmico que existe entre los dos terminales unidos a contactos fijos, este valor suele venir impreso en el costado del componente. En la siguiente figura se pueden apreciar algunos tipos de resistencias ajustables.
MEDICIONES DE RESISTENCIAS
Si realizamos una experiencia práctica para medir la capacidad de una serie de resistencias de manera individual utilizaríamos el multímetro como Ohmímetro, y mediríamos el valor teórico mediante su código de colores tomando en cuenta su capacidad y luego tomaríamos medidas experimentales para comprobar la exactitud. Formando una tabla para comparar los valores como se observa a continuación:
A continuación se muestra un esquema de una práctica realizada por el instituto de Tijuana sobre medición de resistencias y como se llena la tabla:
Ahora este procedimiento ya no sería factible si medimos varias resistencias conectadas entre sí ya que el procedimiento estaría sometido a otras condiciones y leyes fundamentales como la Ley de Ohm.
Antes de hablar como se miden las resistencias en un circuito, debemos definir un término importante “circuito eléctrico”, Un circuito eléctrico es un conjunto de elementos conectados entre sí por los que pueden circular una corriente eléctrica y generalmente se compone de las siguientes partes: