Funcionamiento basico de un Multimetro digital

Un multímetro digital, a diferencia de uno análogo, utiliza la digitalización de la entrada para, por medio de un circuito electrónico, mostrar la salida en un display de cristal líquido, en vez de utilizar la fuerza electromecánica generada por una corriente eléctrica.

El multímetro utilizado en este ejemplo es el “fluke”, creado por el inventor con su mismo nombre.

La perilla selectora se puede colocar en:

·         off (apagado)

·          voltaje corriente alterna (max 750v)

·         Voltaje directo/alterno max 1kV

·         Medición de microvoltios directo/alterno max 300mV

·         Medición de resistencias

·         Test de diodos

·         Amperios

Dependiendo de lo que queramos medir, conectaremos siempre el cable negro en “COM” y el rojo en 10 A, 300mA, o Ω.

El corazón del instrumento son 2 chips CMOS, una unidad U1 que funciona de manera análoga, y una unidad U2 que hace las veces de microprocesador computacional.

De la entrada, el driver y un capacitor hacen el acondicionamiento inicial del voltaje en el circuito.

En el chip inicial que hace las funciones de driver, dependiendo de el pin, obtenemos una entrada (dada en escala: 3.2v, 32v, 320v y 1kv junto con la entrada “input”)

A su vez incluye una resistencia térmica que típicamente se comprende en los 1kΩ, sin embargo se incrementa a una impedancia bastante alta cuando se calienta con una sobrecarga de voltaje. Junto con otras resitencias, se protege el circuito interno de una sobrecarga. Para las corrientes AC se incluye un filtro y capacitores.

El “clock” de la porción digital del circuito oscila a 32768 hz, de cristal, y a través de diversos amplificadores se crea el circuito oscilatorio.

La señal análoga se convierte en digital, dentro de U1 utilizando un circuito convertidor, comparando el voltaje de entrada y uno de referencia.

Tras esto, el clock se utiliza como pulsador, para contar el voltaje respecto a los pasos de referencia.

El contador digital binario se encarga de esta tarea, y entrega los resultados en forma binaria

De esta manera, el decodificador identifica los números que el contador digital está procesando, y los envía al driver de la pantalla de cristal líquido.

El driver se encarga de alumbrar los diferentes bombillos en la pantalla (en forma de 8) con los que se pueden hacer los 10 dígitos.}

De esta manera:
contador digital binario                                0001      0010      0000
decodificador                                                   1             2             0
driver:                                                                                  _            _
                                                                              |              _|          |  |                                                      
                                                                              |             |_           |_|

Así podremos visualizar la medición del aparato.

Que se entiende por valor eficaz y que aplicación tiene este valor?

El valor eficaz en una corriente alterna es aquel que si reemplazamos dicha correinte variable por una corriente continua, produce los mismos efectos calóricos y de potencia en los diferentes elementos del circuito.
Se calcula de la siguiente manera:



donde T es el periodo de la señal.
en el caso de una sinusoide, tenemos

Usos del voltímetro: conclusiones

-         El voltímetro es útil para medir la diferencia de potencial en un circuito, pero es necesario ponerlo en paralelo y utilizar la escala adecuada para el voltaje que estamos midiendo

-         El amperímetro nos ayuda a medir la intensidad de corriente en un ciercuito, pero para medirlo es muy importante no dejarlo en paralelo (corto).  Para esto es necesario desconectar una parte del circuito, y ubicar allí la medición

-         Se producen errores en la medición ya que en condiciones ideales la resistencia de un amperímetro sería 0Ω; sin embargo no es posible.

-         A su vez, el voltímetro ideal tiene una resistencia infinita ∞, pero no es posible.

-         Cuando conectamos el voltímetro al circuito, la corriente cambia, como se registra en las tablas, ya que una fracción de dicha corriente pasa a través del voltímetro.

-         Al cambiar la escala de los implementos de medición encontramos una variación en las cifras significativas que debemos tomar, de manera que encontremos las cifras significativas maximas.

-         Hay una relación directa entre el voltaje y la corriente multiplicada por la resistencia, conocida como ley de OHM donde podemos distinguir las proporcionalidades cuando encontramos una de ellas constante.