Principios y Funcionamiento de Instrumentos de Medición Eléctrica: Multímetro y Osciloscopio

Medidores de Potencia Eléctrica

Los instrumentos de medición eléctrica son fundamentales para determinar las características de un circuito. Tradicionalmente, muchos de estos dispositivos se basan en el principio del galvanómetro.

• El Voltímetro mide la diferencia de potencial (voltaje).
• Los medidores analógicos se basan en el galvanómetro, que utiliza la deflexión de una bobina suspendida entre los polos de un imán cuando pasa una corriente.
• Una alternativa para la visualización de señales es el osciloscopio, que utiliza la desviación de un haz de electrones.
• Los medidores digitales emplean circuitos electrónicos para medir la diferencia de potencial o la corriente, exhibiendo los valores en una pantalla.

El Galvanómetro: Principio Básico

El galvanómetro es un instrumento sensible que indica el paso de pequeñas corrientes eléctricas por un circuito, permitiendo una medida precisa de la intensidad de corriente basada en fenómenos magnéticos.

Mecanismo del Galvanómetro

• Posee una aguja indicadora unida, mediante un resorte espiral, al eje de rotación de una bobina rectangular plana.
• La bobina está suspendida entre los polos opuestos de un imán permanente.
• En el interior de la bobina se coloca un núcleo de hierro forjado, con el fin de concentrar en ella las líneas de inducción magnética.

El Multímetro (Polímetro o Tester)

El multímetro, también conocido como polímetro o tester, es un instrumento eléctrico portátil que combina varias funciones de medición. Se basa en la utilización de un galvanómetro muy sensible que se complementa con circuitos adicionales para realizar diversas determinaciones.

Componentes del Multímetro

Un multímetro combina las funciones de:

• Amperímetro (A): Mide la intensidad de corriente (magnitud activa).
• Voltímetro (V): Mide la diferencia de potencial o tensión (magnitud activa).
• Ohmímetro (Ω): Mide la resistencia (magnitud pasiva).

Fórmula básica: Multímetro = A + V + Ω

Medición de Variables Eléctricas

Para poder medir cada una de las magnitudes eléctricas, el galvanómetro debe completarse con un circuito eléctrico determinado. Este circuito dependerá de dos características clave del galvanómetro: la resistencia interna (R_i) y la inversa de la sensibilidad (la intensidad que, aplicada directamente a los bornes, hace que la aguja llegue al fondo de escala).

Medición de Intensidad de Corriente (Amperímetro)

Para medir la intensidad de corriente, se necesita abrir el circuito para que el amperímetro pueda conectarse en serie. Toda la corriente que fluye en el punto del circuito a medir debe pasar a través del amperímetro.

• Se asume que los instrumentos no alteran significativamente el comportamiento del circuito.
• Por lo tanto, un amperímetro debe tener una MUY BAJA resistencia interna.

Medición de Voltaje (Voltímetro)

El voltímetro se conecta en paralelo entre los dos puntos donde se desea realizar la medición. Dado que el voltímetro provee un camino paralelo, este debería tomar la menor corriente posible.

• En otras palabras, un voltímetro debe tener una resistencia MUY ALTA.

Medición de Resistencia (Ohmímetro)

Un ohmímetro no funciona con un circuito conectado a la fuente de alimentación. Si se desea medir la resistencia de un componente en particular, este se debe quitar por completo del circuito y medirlo separadamente.

El Osciloscopio

El osciloscopio es un instrumento esencial para la representación gráfica de señales eléctricas que varían en el tiempo.

• Presenta los valores de las señales eléctricas en forma de coordenadas en una pantalla.
• El eje X representa el tiempo.
• El eje Y representa la tensión (voltaje).
• La entrada, a veces denominada "eje THRASHER" o "Cilindro de Wehnelt", controla la luminosidad del haz, permitiendo resaltar o apagar algunos segmentos de la traza.