Instrumentos de Medición en Electrónica: Tipos, Uso y Características

Componentes y Conceptos Clave de los Aparatos de Medida

Los aparatos de medida son fundamentales en electrónica. A continuación, se describen sus componentes y algunos conceptos clave:

• Cuadrante: Es la parte visible, generalmente protegida por un cristal, donde se encuentra la aguja indicadora. Contiene símbolos, escalas y unidades.
• Escala: Graduación presente en el cuadrante. Puede haber múltiples escalas en un mismo aparato.
• Número de divisiones (Nt): Cantidad total de divisiones en la escala.
• Desviación (d): Número de divisiones que la aguja se ha desplazado desde el punto cero.
• Campo de medida (CM): También llamado calibre o rango, representa el valor máximo que el aparato puede medir.
• Campo de lectura: Porción de la escala que contiene divisiones legibles para realizar la medición.
• Constante de lectura (Kl): Valor asignado a cada división de la escala. Se calcula de dos maneras:
  • Escalas uniformes: Todas las divisiones tienen el mismo valor. Se calcula como: Kl = CM / Nt.
  • Escalas no uniformes (con acotación): Se calcula como: Kl = (VM - Vm) / n, donde VM es el valor máximo de la zona acotada, Vm el valor mínimo y n el número de divisiones en esa zona.
• Medida (M o L): El valor medido se obtiene según el tipo de escala:
  • Escalas completas: M = Kl x d
  • Escalas incompletas: M = Vm + (Kl x d)

Principio de Funcionamiento de los Aparatos de Medida

Todo instrumento de medida consta de dos partes principales:

• Parte fija: Estructura base del instrumento.
• Parte móvil: Incluye un circuito y la aguja indicadora. Al aplicar una magnitud a medir, se genera un par propulsor que mueve la aguja.

Tipos de Aparatos de Medida y su Uso

Voltímetro

Mide la diferencia de potencial (tensión) entre dos puntos de un circuito. Características:

• Conexión: En paralelo con el circuito.
• Circuito: Debe estar con tensión.
• Resistencia interna: Muy alta para minimizar el error de medición.

Amperímetro

Mide la intensidad de corriente que circula por un circuito. Características:

• Conexión: En serie con el circuito.
• Circuito: Debe estar con tensión.
• Resistencia interna: Muy baja para evitar caídas de tensión significativas.

Óhmetro

Mide la resistencia eléctrica de un componente o circuito. Consideraciones importantes:

• El circuito no debe tener corriente.
• No debe haber otras resistencias acopladas al componente que se va a medir.
• Ajustar correctamente la escala de medición.
• Evitar tocar con los dedos la zona a medir, ya que la resistencia del cuerpo humano puede alterar la medición.
• Requiere una fuente de tensión propia (generalmente una batería interna).

Polímetro (Multímetro)

Instrumento versátil que combina las funciones de voltímetro, amperímetro y óhmetro, y a menudo incluye otras capacidades. Para un uso correcto:

1. Seleccionar la magnitud a medir (voltaje, corriente, resistencia, etc.).
2. Elegir el campo de medida (rango) adecuado.
3. Seleccionar la escala apropiada (si es necesario).
4. Realizar la lectura directamente en el aparato.

Vatímetro

Mide la potencia activa consumida por un circuito. En circuitos de corriente alterna, existen tres tipos de potencia:

• Potencia activa (P): Potencia que realiza trabajo útil. Unidad: Vatio (W). Se mide con el vatímetro.
• Potencia reactiva (Q): Presente en circuitos con bobinas y condensadores debido al desfase entre voltaje y corriente. No produce trabajo útil. Unidad: Voltio-amperio reactivo (VAr). *Nota: Aunque se puede usar un vatímetro modificado para medirla, normalmente se usan instrumentos específicos.*
• Potencia aparente (S): Suma vectorial de la potencia activa y reactiva. Unidad: Voltio-amperio (VA).

El vatímetro consta internamente de una bobina voltimétrica y una amperimétrica. La bobina voltimétrica se conecta en paralelo con el circuito, y la amperimétrica en serie. Es crucial que la corriente entre en las bobinas por las bornas marcadas con un asterisco para una medición correcta. A menudo se incluye una resistencia en serie con la bobina voltimétrica para minimizar el desfase.