Notacion Cientifica y Multimetro

Regional Distrito CapitalCentro de Gestión de Mercados, Logística y

Tecnologías de la Información

MANTENIMIENTO DE HARDWARE

Programa de Teleinformática

2008

Sistema de Gestión de la Calidad




Fecha:

25/02/08

Control del Documento

Nombre Cargo Dependencia Firma Fecha

AutoresNathaly Torres

AngaritaAlumno

Centro de Gestión de Mercados, Logística y


Revisión Ing. John Instructor

Centro de Gestión de Mercados, Logística y


Nathaly Torres Angarita





Fecha:

25/02/08

NOTACIÓN CIENTÍFICA

En ocasiones, incluyendo algunos temas de este propio sitio web, las cifras de números enteros muy grandes, o las decimales extremadamente pequeñas, se representan en forma más simplificada. Veamos algunos ejemplos:

Podemos decir que la velocidad de la luz es de trescientos millones de metros por segundo, o también de 300 000 000 m/seg . Si hablamos de grandes cantidades de bytes, se puede decir que la capacidad de almacenamiento de datos de una gran computadora es de 500 Terabytes, o sea, una cantidad equivalente a 500 000 000 000 000 bytes. Si nos referimos a la longitud de onda de los rayos cósmicos, se podría decir que su medida es inferior a 0,000000000000001 metros.

Sin embargo, en los textos científicos o técnicos las cifras no aparecen escritas de forma tan grandes, sino más bien simplificadas, utilizando un procedimiento matemático denominado “notación científica”. Por tanto, las cifras del párrafo anterior seguramente aparecerían escritas en textos de ciencia y técnica de la forma siguiente:

“La velocidad de la luz es de 3 x 108 m/seg...”. “La capacidad de almacenamiento de datos de la gran computadora es de 5 x 1014 bytes...” y “la longitud de onda de los rayos cósmicos es inferior a 1 x 10-14 metros...”

Se nota la diferencia ¿verdad?

Veamos ahora una tabla donde aparecen expuestos diferentes valores numéricos, sus equivalentes en notación científica y la representación numérica de cada uno:

VALOR NUMERICO REPRESENTACION

CIENTIFICAREPRESENTACION NUMERICO

Mil trillonésima 10-21 0,000000000000000000001Trillonésima 10-18 0,000000000000000001

Milbillonésima 10-15 0,000000000000001Billonésima 10-12 0,000000000001

Milmillonésima 10-9 0,000000001Millonésima 10-6 0,000001

Milésima 10-3 0,001

Centésima 10-2 0,01

Décima 101 0,1Uno 1 1Diez 101 10Cien 102 100Mil 103 1000

Millón 106 1 000 000Mil millones 109 1 000 000 000

Billón 1012 1 000 000 000 000






Fecha:

25/02/08

Mil billones 1015 1 000 000 000 000 000Trillón 1018 1 000 000 000 000 000 000

Mil trillones 1021 1 000 000 000 000 000 000 000

Igualmente, en los países de habla hispana 109 recibe también el nombre de “millardo” (palabra proveniente del francés “millard”), además de “mil millones”. Por tanto, lo que para los estadounidenses es “one billon dollars or euros“ (un billón de dólares o de euros), para los hispanohablantes sería “un millardo de dólares o de euros” o “mil millones de dólares o de euros”.

QUÉ ES LA NOTACIÓN CIENTÍFICA

La notación científica (o notación índice estándar) es un modo conciso de representar números —ya sean enteros ó reales— mediante una técnica llamada coma flotante aplicada al sistema decimal, es decir, potencias de diez. Esta notación es utilizada en números demasiado grandes o demasiado pequeños. La notación científica es utilizada para reducir cantidades muy grandes, y que podamos manejar con más facilidad.

Método para representar un número entero en notación científica

Cualquier número entero o decimal, independientemente de la cantidad de cifras que posea, se puede reducir empleando la notación científica. Veamos en la práctica algunos ejemplos:

A) 529 745 386

=

5,29 X 108

b) 450 4,5 x 102

c) 590 587 348 584 5,9 1011

d) 0,3483 3,5 x 10-1

e) 0,000987 9,87 x 10-4

Como se podrá observar en esta tabla, la notación científica se compone siempre de un solo número entero y el resto pueden ser o varios decimales, según la mayor o menor exactitud que requiera una representación numérica determinada. La cantidad de decimales se puede recortar a uno o dos números solamente por medio de la aproximación o redondeo de la cifra, pues el objetivo de emplear la notación científica es, precisamente, acortar las cifras largas, ya sean de números enteros o decimales.

Para convertir en notación científica el número 529 745 386 (“a” en la tabla anterior), será necesario contar de derecha a izquierda los espacios que existen entre el último número de la serie numérica a partir del “6” hasta llegar al primero (“5” en este caso). Después de contar veremos que hay ocho espacios, por lo que la notación científica de ese número entero la podemos escribir así: 5,29 x 108. (El superíndice 8 representa los espacios que hemos contado desde el “6” hasta el “5”).


http://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero

http://es.wikipedia.org/wiki/Diez

http://es.wikipedia.org/wiki/Exponenciaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_decimal

http://es.wikipedia.org/wiki/Coma_flotante

http://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_real

http://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_entero

http://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero





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25/02/08

Si queremos redondear esa cifra para que la notación sea aún más simplificada, podemos escribirla también como 5,3 x 108 . Igualmente se pueden representar más cifras decimales empleando los propios números que forman el número entero como, por ejemplo, 5,2975 x 108 .

Para convertir de nuevo la cifra representada en notación científica en el número entero que le dio origen, realizamos la operación inversa. Por ejemplo, si el número entero 529 745 386 se redondeó originalmente para que su representación decimal en notación científica fuera 5,3 x 108 y queremos restaurar ahora el número original, en este caso será necesario multiplicar 5,3 x 100 000 000 (los ocho ceros se corresponden con el superíndice 108 ). El resultado de la operación será 530 000 000 en lugar de 529 745 386, que como se podrá comprobar difiere algo del número entero original debido a la aproximación o redondeo que se realizó anteriormente.

Método para representar un número decimal o fraccionario en notación científica

El procedimiento para convertir un número decimal en otro número en notación científica es parecido al anterior. Tomemos por ejemplo el número 0,000987, correspondiente a la “e” en la tabla del ejemplo. Para realizar la conversión, sencillamente corremos la coma hacia la derecha los cuatro espacios que la separan del “9”, con lo que obtendremos el siguiente número decimal: 9,87 . Por tanto, la notación final quedará de la siguiente forma: 9,87 x 10-4 Si queremos acortar más la notación podemos redondear y escribirla también como 9,9 x 10-4 . En el caso de la conversión de decimales a notación científica, el superíndice del “10” llevará el signo “menos” para indicar que esta notación corresponde a un número fraccionario en lugar de uno entero.

Para convertir de nuevo la notación científica de este ejemplo en decimal, movemos la coma tantos lugares a la izquierda como número nos indique el superíndice negativo, agregando los correspondientes ceros para completar la cifra.

Escritura

100 = 1

101 = 10

102 = 100

103 = 1 000

104 = 10 000

105 = 100 000






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25/02/08

106 = 1 000 000

109 = 1 000 000 000

1020 = 100 000 000 000 000 000 000

Adicionalmente, 10 elevado a una potencia entera negativa -n es igual a 1/10n o, equivalentemente 0, (n-1 ceros) 1:

10-1 = 1/10 = 0,1

10-3 = 1/1000 = 0,001

10-9 = 1/1 000 000 000 = 0,000 000 001

Por lo tanto un número como 156 234 000 000 000 000 000 000 000 000 puede ser escrito como 1,56234·1029, y un número pequeño como 0,000 000 000 023 4 puede ser escrito como 2,34·10-11.

Usos

Por ejemplo, la distancia a los confines observables del universo es ~4,6·1026m y la masa de un protón es ~1,67·10-27 kilogramos . La mayoría de las calculadoras y muchos programas de computadora presentan resultados muy grandes y muy pequeños en notación científica; los números 10 generalmente se omiten y se utiliza la letra E para el exponente; por ejemplo: 1,56234 E29. Nótese que esto no está relacionado con la base del logaritmo natural también denotado comúnmente con la letra e.

La notación científica es altamente útil para anotar cantidades físicas, pues pueden ser medidas solamente dentro de ciertos límites de error y al anotar sólo los dígitos significativos se da toda la información requerida sin malgastar espacio.

La notación científica también evita diferencias regionales de denominación, notablemente el término inglés billion que puede dar lugar a equivocaciones.

Para expresar un número en notación científica debe expresarse en forma tal que contenga un dígito (el más significativo) en el lugar de las unidades, todos los demás dígitos irán entonces después del separador decimal multiplicado por el exponente de 10 respectivo. Ej 238294360000 = 2,3829436E11 y 0,000312459 = 3,12459E-4

Operaciones matemáticas con notación científica

Adición

Siempre que las potencias de 10 sean las mismas, se debe sumar las mantisas, dejando la potencia de 10 con el mismo grado (en caso de que no tengan el mismo exponente, debe convertirse la mantisa multiplicándola o dividiéndola por 10 tantas veces como sea necesario para obtener el mismo exponente):


http://es.wikipedia.org/wiki/Adici%C3%B3n

http://en.wikipedia.org/wiki/Long_and_short_scales

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=D%C3%ADgitos_significativos&action=editredlink

http://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_e

http://es.wikipedia.org/wiki/Logaritmo_natural

http://es.wikipedia.org/wiki/Software

http://es.wikipedia.org/wiki/Software

http://es.wikipedia.org/wiki/Calculadora

http://es.wikipedia.org/wiki/Kilogramo

http://es.wikipedia.org/wiki/Prot%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Masa

http://es.wikipedia.org/wiki/Metro

http://es.wikipedia.org/wiki/Universo

http://es.wikipedia.org/wiki/Distancia





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25/02/08

Ejemplo: 5·106 + 2·106 = 7·106

Ejemplo2: -9·103 + 9,6·102 = -9·103 + 0,96·103 = -8,04·103

Multiplicación

Se multiplican los coeficientes y se suman los exponentes:

Ejemplo: (4·106)·(2·106) = 8·1012

División

Se dividen los coeficientes y se restan los exponentes (numerador_denominador:

Ejemplo: (4·1012):(2·106) =2.106

Potenciación

Se potencia la mantisa y se multiplican los exponentes:

Ejemplo: (3·106)2 = 9·1012

Radicación

Se debe extraer la raíz de la mantisa y dividir el exponente por el índice de la raíz:

Ejemplo:

¿QUÉ ES UN MULTIMETRO?

El amperímetro, el voltímetro, y el ohmiómetro utilizan un galvanómetro para hacer su medición. La diferencia entre estos aparatos es el circuito utilizado con el movimiento básico. Es por lo tanto claro que se puede diseñar un instrumento para realizar las tres funciones de medición. Este dispositivo, tiene un interruptor de función que selecciona el circuito apropiado al galvanómetro y es llamado comúnmente multímetro o medidor-volt-ohm-miliampere (VOM).

Uno de los instrumentos de propósitos más versátiles, capaz de medir voltajes de cd y ca, corriente y resistencia, es el multímetro electrónico de estado sólido o VOM. Aunque los detalles del circuito varían de un instrumento a otro, un multímetro electrónico generalmente contiene los siguientes elementos:

Amplificador de cd de puente – equilibrado y medidor indicador.

Atenuador de entrada o interruptor de RANGO, para limitar la magnitud del voltaje de entrada al voltaje deseado.


http://es.wikipedia.org/wiki/Radicaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Potenciaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Divisi%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Multiplicaci%C3%B3n





Fecha:

25/02/08

Sección de rectificación para convertir el voltaje de ca de entrada en voltaje de cd proporcional.

Batería interna y un circuito adicional para proporcionar la capacidad para medir resistencias.

Interruptor de FUNCIÓN, para seleccionar las distintas funciones de medición del instrumento.

Además el instrumento suele incluir una fuente de alimentación para su operación con la línea de ca y, en la mayoría de los casos, una batería para operarlo como instrumento portátil de prueba.

Los multímetros analógicos son instrumentos de laboratorio y de campo muy útiles y versátiles, capaces de medir voltaje (en cd y ca), corriente, resistencia, ganancia de transistor, caída de voltaje en los diodos, capacitancia e impedancia. Se les llama por lo general multimeters (en inglés se les llama VOM, volt ohm miliammeters).

En últimas fechas se han ampliado y mejorado las posibilidades de funcionamiento de esos medidores se ha aumentado en forma considerable sus posibilidades y su exactitud. Además, mediante el empleo de amplificadores de entrada con transistores de efecto de campo (FET) para mediciones de voltaje cd, sus impedancias rebasan con frecuencia a los 100 MΩ. Por último la escala del óhmetro ya no se ha de llevar a cero para compensar los cambios internos del voltaje de batería o los cambios de escala.

Las mediciones de voltaje se pueden efectuar sobre el rango de 0.4 mV hasta 1000 V con exactitudes de 0.1 por ciento. Las mediciones de corriente se pueden llevar a cabo desde 0.1 μA hasta 10 A con exactitudes de 0.2 por ciento. Se miden resistencias tan altas como 40 MΩ con exactitud de 1 por ciento. Las mediciones de resistencia menores tienen una exactitud de 0.2 por ciento.

Los multímetros digitales han tomado el lugar de los multímetros con movimientos de D'Arsonval por dos razones principales: mejor exactitud y eliminación de errores de lectura. Sin embargo con frecuencia se agrega una escala analógica en la escala digital para dar una indicación visual de entradas que varían con el tiempo. La posibilidad de observar la indicación del medidor en forma analógica es muy importante cuando se estén localizando fallas en sistemas de instrumentación, por ejemplo, la rapidez con que cambia una variable, al igual que su magnitud, pueden dar indicaciones valiosas en muchas situaciones de localización de problemas.

El Multimetro Digital

La mayoría de los multímetros digitales se fabrican tomando como base ya sea un convertidor A / D de doble rampa o de voltaje a frecuencia, con ajuste de






Fecha:

25/02/08

rango. Para dar flexibilidad para medir voltajes en rangos dinámicos más amplios con la suficiente resolución, se emplea un divisor de voltaje para escalar el voltaje de entrada. En la Fig. 5-16 se muestra un diagrama de bloques de un multímetro digital completo.

Para lograr la medición de voltajes de ca, se incluye un rectificador en el diseño del medidor. Como las exactitudes de los rectificadores no son tan altas como las de los circuitos de medición de voltaje de cd, las exactitudes general de los instrumentos de medición de ca es menor que cuando se miden voltajes de cd (las exactitudes para voltajes de ca van desde + 1.012 hasta + 1 por ciento + 1 digito). Las corrientes se miden haciendo que el voltímetro digital determine la caída de voltaje a través de una resistencia de valor conocido y exacto.

Aunque el valor de una resistencia se puede especificar con mucha exactitud, hay cierto error adicional debido al cambio de resistencia como función del efecto de calentamiento de la corriente que pasa a través de ella.

Además, se debe tener cuidado al emplear la función de medición de corriente. No se debe permitir que pase demasiada corriente a través de la resistencia. Las exactitudes típicas de las mediciones de corriente de cd van desde + 0.03 hasta + 2 por ciento de la lectura + 1 dígito, mientras que para corriente alterna son de + 0.05 a + 2 por ciento + 1 dígito.

El voltímetro digital se convierte en óhmetro cuando se incluye en él una fuente muy exacta de corriente. Esta fuente circula corriente a través de la resistencia que se mide y el resto de los circuitos del vóltmetro digital monitorea la caída de voltaje resultante a través del electo. La fuente de corriente es exacta sólo para voltajes menores que el voltaje de escala completa del vóltmetro digital. Si la resistencia que se mide es demasiado grande, la corriente de prueba de la fuente de poder disminuirá. Las exactitudes de los voltímetros digitales multiusos que se emplean apara medir la resistencia van desde + 0.002 por ciento de la lectura + 1 dígito hasta + 1 por ciento de la lectura + 1 dígito.

Muchos multímetros digitales son instrumentos portátiles de baterías. Algunos se diseñan con robustez para permitirles soportar los rigores de las mediciones de campo. Otros poseen características tales como operación de sintonización automática de rango (lo cual significa que el medidor ajusta de manera automática sus circuitos de medición para el rango de voltaje, corriente o resistencia), compatibilidad con salida decimal codificada binaria o IEEE-488, y medición de conductancia y aun de temperatura.

Para satisfacer las necesidades de medición de equipos y sistemas eléctricos en AT y BT, la empresa LOVATO ofrece multímetros digitales serie DMK, que brindan lecturas precisas y estables a precios competitivos.






Fecha:

25/02/08

Estos verdaderos analizadores de redes proporcionan mediciones de 47 a 251 parámetros eléctricos (según el modelo), incluyendo valores de corriente y voltaje entre líneas y fase, frecuencia, potencia activa, reactiva y aparente, desplazamiento del factor de potencia, energía consumida y generada, armónicos hasta Nº22, demanda máxima y memorización de valores promedios, mínimos y máximos. Además, pueden automatizar sistemas de protección mediante salidas digitales programables, con funciones de máximo y mínimo de los parámetros monitoreados.

PARTES DEL MULTIMETRO

Referencias:

1- Display de cristal líquido.

2- Escala o rango para medir resistencia.

3- Llave selectora de medición.

4- Escala o rango para medir tensión en continua (puede indicarse DC en vez de una linea continua y otra punteada).






Fecha:

25/02/08

5- Escala o rango para medir tensión en alterna (puede indicarse AC en vez de la linea ondeada).

6- Borne o “jack” de conexión para la punta roja ,cuando se quiere medir tensión, resistencia y frecuencia (si tuviera), tanto en corriente alterna como en continua.

7- Borne de conexión o “jack” negativo para la punta negra.

8- Borne de conexión o “jack” para poner la punta roja si se va a medir mA (miliamperes), tanto en alterna como en continua.

9- Borne de conexión o “jack” para la punta roja cuando se elija el rango de 20A máximo, tanto en alterna como en continua.

10-Escala o rango para medir corriente en alterna (puede venir indicado AC en lugar de la linea ondeada).

11-Escala o rango para medir corriente en continua (puede venir DC en lugar de una linea continua y otra punteada).

12-Zócalo de conexión para medir capacitores o condensadores.

13-Botón de encendido y apagado.

UTILIDAD DEL MULTIMETRO

Es muy importante leer el manual de operación de cada multímetro en particular, pues en él, el fabricante fija los valores máximos de corriente y tensión que puede soportar y el modo más seguro de manejo, tanto para evitar el deterioro del instrumento como para evitar accidentes al operario. El mutímetro que se da como ejemplo en esta explicación, es genérico, es decir que no se trata de una marca en particular, por lo tanto existe la posibilidad que existan otros con posibilidad de medir más magnitudes.

Con un tester digital podemos tener una lectura directa de la magnitud que se quiere medir (salvo error por la presición que el fabricante expresa en su manual de uso).

En cambio con el tester analógico (o de aguja), tenemos que comparar la posición de la aguja con respecto a la escala, lo cual trae aparejado dos errores, como el de apreciación (que depende del ojo o buena vista del operario) y el error de paralaje (por la desviación de la vista) que muchas veces no respeta la direccción perpendicular a la escala. A todo esto debemos sumarle el error de presición del propio instrumento, lo cual hace evidente que resulta mucho más ventajoso la lectura de un tester digital.

SELECCIÓN DE LAS MAGNITUDES Y ESCALAS O RANGOS






Fecha:

25/02/08

Continuidad , prueba de diodos y resistencias :

Tengamos en cuenta que para ut i l izar el multímetro en esta escala, el componente a medir no debe recibir corr iente del circuito al cual pertenece y debe encontrarse desconectado. Los valores indicados en la respectiva escala, por ejemplo pueden ser:

Tal cual como está posicionada la llave selectora, nos indica que podemos medir continuidad mediante el sonar de un timbre o “buzzer”, por ejemplo cuando en un mazo de cables se busca con las puntas de prueba un extremo y el correspondiente desde el otro lado. Se activa un zumbido si la resitencia es menor de 30 Ohms (aproximadamente). Si la resistencia es despreciable (como debería ocurrir en un conductor), no solo sonará el buzzersino que además el displey indicará 000. Cuando encuentra una resistencia, la indicación son los milvolts de caida de tensión, por la resistencia detectada, a mayor resistencia, mayor serán los mV indicados.

Por esto cuando se prueba diodos, en un sentido (el inverso a su polaridad), indica el número “1” a la izquierda del display. Esto significa que está bloqueando la corriente (con una resistencia muy elevada) y por lo tanto no se encuentra en corto circuito. En cambio en la polaridad correcta, el display indica unos milivolts que dependen del tipo de diodo que se está probando, ya que si bien el diodo conduce conectando las puntas en la polaridad correcta, lo hace con resistencia apreciable. El instrumento fija una corriente de prueba de 1mA.

Cuando buscamos un valor de la resistencia, tenemos para elegir escalas o rangos con un máximo de : 200 Ohms, 2K (2 kiloOhms o 2000 Ohms), 20K (20000 Ohms) y 2M (2 MegOhms o 2 millones de Ohms) y en algunos testers figura hasta 20M.

Si el valor a medir supera el máximo de la escala elegida, el display indicará “1”a su izquierda. Por lo tanto habrá que ir subiendo de rango hasta encontrar el correcta.

Muchas veces se sabe de antemano cuanto debería medir y entonces por ejemplo, si es una bobina primaria de encendido, elegimos buzzer si primero queremos ver su continuidad y luego para el valor de la resistencia pasamos a 200. En cambio, para el bobinado secundario o los cables de bujías, usaremos la de 20K.

Tensión en DC






Fecha:

25/02/08

Sabemos que como voltímetro se conecta en paralelo con el componente a medir, de tal manera que indique la diferencia de potencial entre las puntas.

Donde indica 200m el máximo es 200 milivolts (0,2 V), el resto se comprende tal cual están expresados por sus cifras. Por lo tanto para medir tensiones de batería del automovil debemos elegir la de 20V. Si se está buscando caidas de tensión en terminales o conductores, podemos elegir una escala con un máximo más pequeño, luego de arrancar con un rango máselevado y así tener una lectura aproximada. Siempre hay que empezar por un rango alto, para ir bajando y así obtener mayor precisión. Cuando el valor a medir supere el máximo elegido, también indicará “1”en el lado izquierdo del display.

Corriente en DC

Para medir esta magnitud, hay que tener mucha precaución porque como amperímetro el tester se conecta en serie. Por lo tanto toda la corriente a medir se conducirá por su interior, con el riesgo de quemarlo. En el manual de uso el fabricante aconseja no solo el máximo de corriente que puede soportar sino además el tiempo en segundos (por ejemplo 15seg.).

La escala a ut i l izar es:

Donde la escala indica el rango: 2m es 2mA (0,002 A); 20m es 20mA (0,02 A); 200m es 200mA (0,2 A) y por lo tanto 20 es 20 A.

Comentario: en las conexiones del tester para encendido convencional, electrónico e inyección electrónica, se utiliza como voltímetro u Ohmetro y la mayoría de las veces resulta suficiente para resolver el problema. Cuando sea necesario conocer la corriente, es mejor utilizar una pinza amperométrica. Quien les escribe el profesor






Fecha:

25/02/08

Ricardo Angel Disábato, realizará en sus clases prácticas todas la mediciones descriptas en este capítulo de tester digital.

Capacitancia o capacitores :

Uti l izamos la escala indicada como CX y su zócalo:

CX quiere decir “capacidad por”, según el rango selecionado con la llave (3):

· 20 u es 20 uf resultando uf la unidad microfaradio (1uf= 1f x 10-6), es decir el uf es la millonésima parte del faradio (20uf son 0,00002 faradios). Por lo tanto el rango 20u es el máximo, es decir la mayor capacidad que puede medir este tester.

· 2u es 2uf (2f x 10-6 = 0,000002 f). Además en otros multímetros podemos encontrar:

· 200n es 200 nanofaradios (1nf= 1f x 10-9 f) o sea 200nf = 0,0000002 f.

· 20n es 20 nanofaradios o sea 20nf= 0,00000002 f.

· 2000 p es 2000 pf (2000 picofaradios), teniendo en cuenta que 1pf= 1 f x 10-12

entonces 2000pf = 0,000000002 f.

Cómo usar el Multímetro

Es el instrumento indispensable en todo cuarto de radio y aun en el hogar, nos digamos del taller, en donde es esencial. Los hay analógicos y digitales. Los analógicos tienen un medidor tipo galvanómetro con aguja y escalas que pueden darnos lecturas tales como: voltios, amperios, ohmios, en algunos casos miden frecuencias muy bajas, hasta 100 kHz, y capacitancias, también en rangos reducidos. Algunos pueden hacer medidas de semiconductores, por ejemplo: diodos.

Hay medidores de bajo costo que no tienen un conmutador rotativo para elegir la escala de voltajes, corrientes, resistencias, etc. que deseamos, en cambio tienen una serie de contactos donde vamos a insertar la punta de prueba roja (+), por ejemplo: 0 a 10 y 0 a 250 voltios






Fecha:

25/02/08

Los multímetros analógicos tienen escalas para varias medidas; por ejemplo: para voltios de corriente alterna por lo general están grabadas de color rojo, las demás escalas de voltios son de color negro. Algunos multímetros tienen una escala que con las mismas separaciones, mide de 0 a 10, 0 a 100 y 0 a 1000 voltios, es decir, es la misma escala pero se usan sus múltiplos de 1, 10 o 100. Otros medidores van de 0 a 3, 0 a 30, 0 a 300 y algunos traen las 2 escalas. Algunos multímetros tienen un contacto extra para insertar una de las puntas en una medida que puede ser de hasta 2500 voltios.

En cuanto a las medidas, hay algunos instrumentos que miden valores más pequeños que van desde 0 a 1 voltio y aun de 0 a 100 milivoltios o menores. Las escalas para estas medidas casi siempre son grabadas independientes de las otras.

Los multímetros analógicos vienen provistos de 2 puntas de prueba de colores, una negra que corresponde al negativo y va insertada al contacto indicado como ( - ) y la otra de color rojo que va al contacto marcado como ( + ), aunque si vamos a medir altos voltajes o corrientes, entonces debe ir al contacto correspondiente. Lo mismo, en el caso de medir semiconductores.

Nota importante: Los medidores analógicos son muy sensibles y cuando se usan para medir voltajes y corrientes, NO se deben hacer medidas de voltajes altos en escalas menores, digamos medir 100 voltios en una escala de 10 voltios o 1000 voltios en una escala de 100. Lo mismo se dice para las corrientes altas, 10 amperes en la escala de 1 amper o de 100 miliamperes. Los efectos pueden ser desastrosos para el medidor y en algunos casos el instrumento puede quedar inservible.

Hay multímetros de buena calidad que tienen protección de un interruptor automático que se abre al sentir un voltaje o corriente mayor al de la escala que está utilizando. Cuando esto pasa, debemos corregir la escala y reactivar el interruptor para segir con la medición. Siempre es conveniente usar la escala apropiada para el voltaje que vamos a medir, para que la aguja esté en el centro del medidor, por ejemplo: cuando vamos a medir 120 volts, debemos conectar nuestras puntas a la terminal de 0 a 200 para tener una lectura más práctica que si la conectamos de 0 a 1000 voltios. Cuando no sabemos qué voltaje vamos a medir, es conveniente usar una escala mayor al voltaje que presuponemos. Por ejemplo: si suponemos que vamos a tener más de 100 voltios, debemos empezar con una escala de 0 a 1000 y luego que tengamos la seguridad de que nuestra medida está en 120 voltios, entonces vamos a la escala de 0 a 200.

La mayoría de los medidores tienen un listón reflejante a manera de espejo que sigue la curvatura de las escalas. Sirve para determinar el paralaje de la aguja al hacer la medida. Debemos situarnos frente al instrumento de tal forma que la aguja quede entre las 2 imágenes que se reflejan en el espejo y luego determinar la medida. Esto es para ayudar a que nuestra lectura sea más precisa y no se vea afectada por la posición de nuestros ojos respecto a la escala, de esta manera siempre estaremos en perfecta verticalidad con el instrumento.






Fecha:

25/02/08

Cuando se trata de medir voltajes de corriente directa, las puntas de prueba deben conectarse a la polaridad correspondiente, es decir, el negativo va a la punta negra y el positivo a la punta roja. Algunos medidores tienen un conmutador para revertir la polaridad, en el caso de tener las puntas ya en los sitios elegidos y que nos muestren que la aguja se va en sentido inverso.

En el caso de medidores de cierta calidad y con un conmutador rotatorio, la perilla en punta de flecha va a indicar la escala que deseamos y solamente tendremos 2 contactos para nuestras puntas de prueba, uno (-) y otro(+), En algunos multímetros tendremos más contactos, por ejemplo: 1 contacto para voltajes altos 0 a 1000 volts o para corrientes altas 0 a 10 amperes y para medir capacitancias, que será especial.

Las medidad de resistencia se simbolizan por X1, X10, X100 y x1000, esto significa que la lectura en la escala se debe mutiplicar por 1, 10, 100 o 1000. Para bajas resistencias, menores a 1 ohm, se usa X1 y para resistencias altas más de 1 megohm se usa X1000.

Una perilla de calibración del instrumento sirve para que en el caso de las medidad de resistencias al unir las puntas de prueba, el medidor se situé en 0 en la escala.

Como en todos los medidores, hay una especie de cabeza de tornillo al centro de la aguja que deberá moverse cuando la aguja está en descanso (sin ninguna medida) para que la aguja esté en el 0 exacto de la escala.

Prueba de diodosPrueba de diodos y medidor de continuidad: esta escala es una de las que más usaremos en todo tipo de trabajos. Cuando requerimos comprobar el buen estado de un cable que consideramos sospechoso la manera de probarlo es midiendo su continuidad, se trata de un zumbador (buzzer) que emite un sonido agudo cuando hay poca o ninguna resistencia entre las puntas del multímetro, esto nos permitirá comprobar si se comunican adecuadamente 2 puntos que deben estar unidos por cable o por trazado de circuito impreso o por conductores flexibles como los que se usan comúnmente en equipos de sonido y computadores laptop:






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25/02/08

La prueba de diodos requiere de 2 operaciones: medir en un sentido y en sentido opuesto, los diodos en buen estado solo deben medir en un solo sentido (conducción en sentido de polarización directa) y deben tener una resistencia infinita (medir infinito=no medir) en el sentido opuesto (sentido de polarización inversa).






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Cuando el diodo está dañado puede medir en ambos sentidos o medir “cero” como si fuese un cable.






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Los transistores de tipo BJT ó bipolares también se prueban como si fueran diodos. Su estructura interna es equivalente a 2 diodos unidos de donde salen 3 terminales: Colector, Base y Emisor.

Esta estructura tipo emparedado (sandwich) de 3 capas puede ser de 2 tipos: relleno “N” en medio de 2 tapas “P” que se conoce con el nombre de TRANSISTOR BIPOLAR PNP (PNP Bipolar Junction Transistor) y el otro sandwich es el de relleno “P” en medio de 2 tapas “N” que se conoce con el nombre de TRANSISTOR BIPOLAR NPN (NPN Bipolar Junction Transistor). Tal como se puede apreciar en estas figuras hay que medir los 2 diodos que forman el transistor (C-B y B-E) tanto en sentido directo como en sentido inverso (son 4 mediciones=2 por cada diodo, en sentido directo e inverso), además hay que verificar que no exista conducción (llamada fuga) entre el colector y el emisor con lo que se añaden 2 mediciones mas para un total de 6. Para probar un transistor bipolar hay que realizar 6 mediciones con el multímetro. Por cierto que éstas mediciones deben realizarse con el transistor desmontado del circuito para que resulten confiables.

Protección eléctrica de las entradas

¿Se atrevería en estas condiciones a cambiar en su multímetro de medida de tensión a medida de resistencia eléctrica?.

Si su multímetro no tiene protección eléctrica en sus entradas, no lo haga. Por el bien de su multímetro y el suyo propio.

La avería eléctrica más usual de un multímetro se produce cuando se introduce tensión en sus entradas de medida de resistencia, continuidad, y corriente. En estas tres medidas, el multímetro presenta una resistencia de entrada a la corriente eléctrica muy baja, por lo que una pequeña tensión en estas






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25/02/08

entradas provoca una elevadísima corriente circulando por el interior del multímetro. Si no se limita esta corriente de alguna forma, el circuito de medida del multímetro se quemará. La avería es, en la mayoría de los casos, irreversible.

La situación se agrava cuando el multímetro comparte la misma entrada para la medida de tensión, resistencia y continuidad (caso muy típico), tal y como se presenta en la figura. En estos casos, la avería sucede típicamente cuando se quiere medir tensión, pero se selecciona por error o descuido otra medida.

Sólo los multímetros que tienen protección eléctrica en sus entradas están a salvo de esta avería. Estos multímetros tienen un limitador de corriente que desconecta la fuente de medida de la entrada cuando la corriente excede un cierto valor.

En las terminales de medida de corriente, la protección habitual se lleva a cabo con fusibles rápidos o ultra-rápidos, que se funden cuando se produce una sobrecorriente que puede dañar al medidor

Las entradas para la medida de resistencia y continuidad suelen protegerse mediante dispositivos automáticos no fusibles que desconectan la entrada mientras exista tensión dañina en la fuente a medir. Desaparecida la tensión, se habilita nuevamente la medida. La protección es válida en un margen de tensión que debe especificar el fabricante. Por ejemplo, el modelo Fluke 176 tiene su única entrada (para medida de tensión, resistencia, continuidad y capacidad) protegida hasta 1000V en cualquiera de las cuatro medidas.

La protección puede hacerse más completa dotando al multímetro de un avisador acústico que advierta de una sobretensión en la entrada.

Más completa es la protección VChekä de los modelos Fluke 7-300, 7-600 y Fluke 12B, pues conmuta internamente de medida de resistencia (selección del usuario) a medida de tensión (selección de protección) cuando detecta una tensión en la entrada superior a 4,5 V.

La protección eléctrica de las entradas de un multímetro es una cualidad apreciadísima por el usuario.


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