4.1 El Polímetro:
Para medir las magnitudes que están presentes en un circuito eléctrico vamos a utilizar un aparato denominado polímetro o multímetro (Elementos de Medida). Es un aparato que nos va a permitir medir, entre otras cosas, lo siguiente:
Mediciones con el polímetro
Magnitud Voltajes Intensidades Resistencias
Unidad Voltios (V) Amperios (A) Ohmios (Ω)
Medidor Voltímetro Amperímetro Ohmímetro
Símbolo
Selección en en polímetro . . .
- Procedimiento a seguir para medir Voltajes:
- Conecta la punta negra en COM y la roja en VΩHz.
- Comprueba que en el polímetro está seleccionada la corriente continua (DC).
- Sitúa el selector (rueda) en la zona de medida de voltaje en corriente continua ( V ) en el valor de 20V. Si al medir sale un 1 en la pantalla es que hay sobrecarga. Sube la escala.
- Para medir una diferencia de potencial se sitúa el polímetro en paralelo con el componente que queremos medir.
- La punta de prueba roja tiene que ir al por el positivo y la punta negra al negativo. Si la medida sale negativa es que están colocadas al revés.
- Para medir intensidades con el polímetro seguimos el siguiente procedimiento:
- Conecta la punta negra en COM y la roja en VΩHz
- Comprueba que en el polímetro está seleccionada la corriente continua (DC)
- Sitúa el selector en la zona de intensidad en corriente continua (DC ). Si al medir sale un 1 en la pantalla es que la escala es pequeña para la medida que queremos hacer. Sube la escala.
- Para medir una intensidad se coloca el polímetro en serie.
- La punta de prueba roja tiene que ir en el lado del por el positivo y la punta negra en el lado del negativo. Si la medida sale negativa es que están colocadas al revés.
Fíjate que al conectar dos lámparas en serie aumenta la resistencia y, por lo tanto, disminuye la intensidad.
- Para medir resistencias con el polímetro seguimos el siguiente procedimiento:
- Importante: para medir la resistencia debes asegurarte de que los componentes que se vayan a medir no tengan voltaje. Desconéctalos.
- Conecta la punta negra en COM y la roja en VΩHz.
- Sitúa el selector en Ω, en el valor más alto al principio. Cuando estés haciendo la medida va bajando la escala hasta que desaparezca el 1 de la pantalla.
- El Ohmímetro se conecta en paralelo con el componente en el que queremos hacer la medición. Da el incluso como conectes a puntas de prueba roja y negra, ya que no hay tensión.
Elementos de Medida.
Para comprobar transistores con el polímetro seguimos el siguiente procedimiento:
Si ya cuentas con un buen polímetro / multímetro, o polímetro, eso es lo único que necesitarás para probar tu transistor. Eso sí, este multímetro tiene que tener función para probar transistores. Muchos de los polímetros digitales actuales tienen esta función, incluso los baratos. Con ella podrás medir transistores bipolares NPN o PNP para determinar si están defectuosos.
Si ese es tu caso, tan solo tendrás que introducir las tres patillas el transistor en el zócalo del multímetro que viene indicado para ello, y posicionar el selector en la posición hFE para medir la ganancia. Así podrás obtener una lectura y comprobar si se corresponde con la que debería dar.
Desafortunadamente, no todos los multímetros tienen esa función sencilla, y para probarlo de una forma más manual con cualquier polímetro tendrás que hacerlo de otro modo, con la función de prueba «Diodo».
- Lo primero es extraer el transistor del circuito para obtener una mejor lectura. Si es un componente aún no soldado puedes ahorrarte este paso.
- Prueba Base a Emisor:
- Conecta el cable positivo (rojo) del multímetro a la base (B) del transistor, y el cable negativo (negro) al emisor (E) del transistor.
- Si es un transistor NPN en buenas condiciones, el medidor debe mostrar una caída de voltaje entre 0.45V y 0.9V.
- En caso de ser un PNP, debería verse en pantalla las siglas OL (Over Limit).
- Prueba Base a Colector:
- Conecta el cable positivo al multímetro a la base (B), y el cable negativo al colector (C) del transistor.
- Si es un NPN en buenas condiciones, se mostrará una caída de voltaje entre 0.45v y 0.9V.
- En caso de ser un PNP, entonces aparecerá nuevamente OL.
- Prueba Emisor a Base:
- Conecta el cable positivo al emisor (E) y el negativo a la base (B).
- Si es un NPN en perfectas condiciones mostrará esta vez OL.
- En el caso del PNP se mostraría una caída del 0.45v y 0.9V.
- Prueba Colector a Base:
- Conecta el positivo del multímetro al colector (C) y el negativo a la base (B) del transistor.
- Si es un NPN, deberá aparecer en pantalla OL para indicar que está bien.
- En caso de un PNP, la caída nuevamente debería ser 0.45V y 0.9V si está bien.
- Prueba Colector a Emisor:
- Conecta el cable rojo al colector (C) y el cable negro al emisor (E).
- Tanto si es NPN o PNP en perfectas condiciones, mostraría OL en pantalla.
- Si inviertes los cables, el positivo en el emisor y el negativo en el colector, tanto en el PNP y NPN, también debería leer OL.
Cualquier medición diferente de eso, si se ha hecho correctamente, indicará que el transistor está dañado. También tienes que tener en cuenta algo más, y es que estas pruebas solo detectan si el transistor tiene un cortocircuito o están abiertos, pero no otros problemas. Por tanto, incluso si las pasa, puede que el transistor tenga algún otro inconveniente que impida su correcto funcionamiento.
En el caso de ser un transistor FET, y no uno bipolar, entonces deberás seguir estos otros pasos con tu multímetro digital o analógico:
- Pon tu multímetro en la función para la prueba de diodos, como antes. Luego coloca la punta de prueba negra (-) en el terminal Drain (drenador), y la punta roja (+) en el terminal Source (fuente). El resultado debería ser una lectura de 513mv o similar, según el tipo de FET. Si no se obtiene lectura estará abierto y si es muy baja estará cortocircuitado.
- Sin quitar la punta negra del drenador, coloca la punta roja en el terminal Gate (puerta). Ahora, la prueba no debería arrojar ninguna lectura. Si muestra algún resultado en pantalla, entonces habrá una fuga o cortocircuito.
- Pon la punta en la fuente, y la negra seguirá en el drenador. Así se probará la juntura Drain-Source activando esta y obteniendo una lectura baja, de unos 0.82v. Para desactivar el transistor, se deben cortocircuitar sus tres terminales (D-G-S), y regresará del estado encendido al de reposo.
Con esto, podrías probar los transistores de tipo FET, como los MOSFET. Recuerda tener a mano las características técnicas o datasheets de estos para saber si los valores que obtienes son adecuados, ya que varía según el tipo de transistor…
Elementos de Medida.
Elementos de Medida.
4.2 El Osciloscopio:
El término osciloscopio se utiliza para nombrar el instrumento de medición electrónica para la visualización de señales eléctricas en un tiempo determinado. Estas señales se expresan en gráficas en las que un haz de electrones atraviesa un eje de coordenadas en una pantalla de fósforo. La amplitud se representa en el eje vertical y el tiempo, en el eje horizontal. La imagen que resulta de la medición se conoce como oscilograma.
¿Cuáles son los criterios de medición de un osciloscopio?
Todo osciloscopio tiene conmutadores que facilitan el ajuste del rango de tiempo y voltaje.
Además, dispone de tres controles reguladores de la señal de entrada para medirla y visualizarla en la pantalla del equipo:
- Control regulador del eje X: es decir, el horizontal, para medir el tiempo, ya sea en microsegundos, milisegundos o segundos.
- Control regulador del eje Y: es decir, el vertical, para medir el voltaje de la señal de entrada, ya sea en volts, milivolts, microvolts, etc.
- Control de ajuste del disparo: también conocido como trigger, por su nombre en inglés, para sincronizar las ondas repetidas periódicamente.
¿Qué tipos de osciloscopios existen?
Aunque su premisa de trabajo es similar, existen diferencias entre los dos tipos de osciloscopios. Según su visualización, se clasifican en:
- Analógico: cuenta con una pantalla de tubo de rayos catódicos, varios canales verticales, uno horizontal, una base que marca el tiempo y un sistema de disparo. La tensión que mide es generada a través de un circuito cuya frecuencia puede ajustarse en un rango muy amplio de valores, permitiendo adaptarse a la frecuencia de la señal que se está midiendo.
Mientras los osciloscopios analógicos tienen una pantalla CRT (es decir, un tubo de rayos catódicos, por sus siglas en inglés Cathode Ray Tube), los digitales incluyen pantallas LED mucho más nítidas y potentes.
Aunque funcionan sin dificultad para tareas sencillas, este tipo de osciloscopio tiene un ancho de banda menor. Es por esta razón que se trata de un instrumento cada vez más obsoleto, quedando desplazado por los digitales.
- Digitales: esta modalidad destaca por sus facilidades de manipulación, ya que puede mostrar, decodificar y guardar de forma digitalizada la señal de entrada. Esta función es producto de la asignación de un código binario a la señal que entra de forma analógica, por lo que es necesario que el instrumento cuente con un conversor análogo-digital (ADC). Una vez almacenados los datos en una memoria, el aparato puede realizar los cálculos de la señal.
¿Qué usos se les puede dar a un osciloscopio?
Un osciloscopio, además de dar a conocer la amplitud de un voltaje y su frecuencia, sirve para captar y diferenciar las distintas corrientes alternas a la principal. Además, permite identificar fallos presentes en una señal.
El uso de un osciloscopio es común en el campo de la electrónica, pero también se puede utilizar para medir distintos fenómenos que cambian con el paso del tiempo, tales como:
- Potencia de un sonido.
- Vibraciones.
- La actividad eléctrica de los nervios.
- Ritmo respiratorio o presión arterial.
Elementos de Medida.
Elementos de Medida.
