Capitulo 4 - Servicio Tecnico

LAS HERRAMIENTAS PARAEL SERVICIO TECNICO

Introduccin

En las siguientes pginas encontrar una serie de datos y pistas que leservirn para el armado y reparacin de equipos electrnicos.Muchas veces para dar ejemplos debemos referirnos a algn circuito enparticular, por ello preferimos dar tales explicaciones sobre receptores deradio por ser el primer equipo que abordan los reparadores y cuyos prin-cipios pueden aplicarse a cualquier otro aparato.Para dedicarse al armado o reparacin de equipos, el lector debe menta-lizarse que la tarea consiste en hacerlo funcionar nuevamente sin modifi-car el esquema original (a menos que sea estrictamente necesario), demodo tal que quede igual que antes de producirse el inconveniente. Porese motivo se debe rastrear el problema hasta localizar el o los elemen-tos defectuosos y proceder a cambiarlos o restaurarlos si fuera posible. Muchas veces, un transistor o circuito integrado, no se consigue fcilmen-te en el mercado y se lo debe reemplazar por otro; en estos casos debeelegirse el sustituto tratando de introducir la menor cantidad posible demodificaciones en el circuito.Es muy comn que todo reparador aficionado intente mejorar el funciona-miento de un equipo cambiando o quitando elementos; entonces estudialas modificaciones y hace las pruebas necesarias que se traducen entiempo y materiales invertidos que no podr justificar ante el cliente. Sicon el tiempo aspira a ser un "service" profesional no slo es necesariotener un mtodo de trabajo sino que se deben conocer las herramientasy aparatos necesarios para desarrollar una buena tarea, aunque en laprctica muchas veces se debe prescindir de algunos de ellos. Igual cri-terio cabe a los hobbystas para armar sus aparatos.Para efectuar el mantenimiento, la instalacin o el armado de equipos sedebe disponer de varias herramientas y tiles que permitan efectuar la ta-rea con un mnimo de esfuerzo y de tiempo.Sera casi imposible describir la cantidad de herramientas disponibles enel mercado, por lo tanto, mostraremos las ms utilizadas.

Pinza de corte o alicate de corte

Esta herramienta est destinada a cortar cables o restos de ter-minales de contacto que sobran al efectuar una soldadura enalgn equipo. Para seleccionar un buen alicate deben tenerseen cuenta algunas consideraciones, como ser :a) La pinza de corte no deber ser mayor que el tamao de lamano extendida del tcnico que har uso de la misma. Parauso en electrnica se prefieren las pinzas de corte lateral conun tamao total no mayor de 12 cm como muestra la figura 1.b) La zona de corte es el principal elemento a tener en cuenta,para ello se la debe exponer a la luz verificando que en su ex-

Si con el tiempo aspira a ser un"service" profesional, no slo es

necesario tener un mtodo de tra-bajo sino que se deben conocer

las herramientas y aparatos nece-sarios para desarrollar una buena

tarea, aunque en la prcticamuchas veces se debe prescindir

de algunos de ellos.

Para efectuar el mantenimiento, lainstalacin o el armado de

equipos, se debe disponer devarias herramientas y tiles que

permitan efectuar la tarea con unmnimo de esfuerzo y de tiempo.

LAS HERRAMIENTAS PARA EL SERVICIO TCNICO

CLUB SABER ELECTRNICA 67

Figura 1 - Pinza de corte pequea de no ms de120 mm con corte lateral.

tremo (punta del alicate) no haya traspaso alguno de luz tal como semuestra en la figura 2.c) Los brazos o mangos de la pinza deben tener fundas aislantes queno deben estar deterioradas ya que podran ser causa de que el ope-rador reciba una descarga elctrica.Si Ud. ya posee un alicate y no est aislado, puede proceder a ha-cerlo con dos trozos de manguera(comnmente transparente) del ta-mao apropiado para la seccin delos brazos de la herramienta, nor-malmente de 7 a 11 mm. Para des-lizar los trozos de manguera sobrelos mangos puede utilizarse talco.Para realizar esta operacin puedehacer referencia a la figura 3.Si no cuenta con una pinza pelaca-ble, su alicate de corte puede reali-zar esta funcin, para ello hay quehacer un agujero circular sobre labase del corte empleando una lima"cola de ratn" de 2 3 mm de di-metro teniendo en cuenta que elagujero sobre el corte del alicate nodebe tener ms de 1,5 mm de di-metro como se muestra en la figura4.Para marcar la posicin del agujerocolocamos la lima en el lugar elegido y apretamos la herramienta, luegolimamos ambas caras deslizando la lima suavemente hasta obtener eldimetro apropiado.

Pinza de puntas o alicate de puntas

Son herramientas destinadas a sujetar piezas que, por ejemplo, debernser soldadas. El tamao de las mismas no es crtico pero no deben serextremadamente largas (el tamao ideal es de 12 a 15 cm).Las pinzas de punta "no son pinzas de fuerza" por lo cual no deben usar-se para ajustar tuercas o darle forma a alambres muy duros.Las puntas del alicate deben ser apropiadas para sujetar piezas o compo-nentes sin ejercer demasiada presin en ellos. Para esta tarea, las pun-tas deben ser rectas como se muestra en la figura 5.Una de las aplicaciones de los alicates de puntas rectas es la de darle for-ma a los terminales de los componentes que debern ser colocados encircuitos impresos, de modo de acomodarlospara que entren en los orificios de la plaquetade conexin. Tambin se emplean en el proce-so de desoldadura para traccionar el elementoen el momento de calentarlos con la herra-mienta apropiada.Una variante de esta herramienta es el alicatede puntas redondas que se emplea para reali-zar tareas en zonas de difcil acceso y que semuestra en la figura 6.Esta herramienta tambin se emplea para rea-

68 CLUB SABER ELECTRNICA

ENCICLOPEDIA DE ELECTRNICA BSICA

Figura 2 - El alicate debe poseer una buena zona de corte.

Figura 4 - Agujero de 1,5 mm de dimetro para pelar cables.

Figura 3 - Los mangos de un alicate pueden aislarsecon trozos de manguera aislante.

Figura 5 - Pinza de puntas rectas.

lizar ojales en cables que se sujetarnusando tornillos, arandelas o tuercas.Al detallar estas herramientas, no podemosdejar de mencionar a la pinza de puntascurvas que posee aplicaciones similares ala anterior pero para realizar tareas espec-ficas. Su forma se muestra en la figura 7.

Distintos tipos de destornilladores

Los destornilladores con puntas planas o esptula, son necesarios para lafijacin de tornillos con punta ranurada, en las diferentes etapas del arma-do o reparacin de un equipo electrnico. En general, es necesario dispo-ner de varios tamaos tanto en su longitud como en el ancho de la "pala",para facilitar el acceso a todos los lugares necesarios y a los distintos mo-delos de tornillos que existen en todos los aparatos. Es recomendable po-

seer un destornilladorperillero, llamado asporque se utiliza paraajustar los tornillos delas perillas de radios,televisores, etc., quees de tamao peque-o; un destornilladormediano de 3 mm depala por 100 mm delongitud y uno de ta-mao ms grande, porejemplo, 4 mm de palapor 125 mm de longi-tud. En la figura 8 sedetalla un juego de es-tos destornilladores.Para llevar en la valijade service, pueden re-comendarse los jue-

gos de destornilladores que poseen ele-mentos de distintas longitudes y tama-os de pala utilizables con un solo man-go que permite el encastre de cualquierelemento del juego en funcin de la ne-cesidad de cada momento. Una fotogra-fa de este tipo de juegos se muestra enla figura 9.Los destornilladores de punta en estrellason una variante de los anteriores quepueden emplearse en todos aquellos ca-sos que se usen tornillos con cabeza enestrella, tambin denominados como"cabeza Philips", existiendo de distintaslongitudes y tamao de puntas. Se pue-den hacer las mismas aclaraciones queen el caso anterior, un modelo de estedestornillador se ilustra en la figura 10.



Figura 6 - Alicate de puntas redondas.

Figura 7 - Alicate de puntas curvas.

Figura 8 - Destornilladores de puntas planas.

Figura 9 - Juego de destornilladores con un solo mango.

Otro destornillador muy empleado, es el perillero que posee una lm-para de nen, el cual tiene las mismas aplicaciones de un destornilla-dor perillero pero adems permite detectar rpida y fcilmente el ter-minal "vivo" de la red elctrica en cualquier toma de dicha red o en losconectores de los equipos ya alimentados. Tambin sirve para revisarlas posibles derivaciones de la red elctrica en las cajas o estructurasmetlicas de un edificio que pueden provocar un accidente por cho-que elctrico sobre la persona que los est utilizando. Este tipo dedestornillador se muestra en la figura 11.Los destornilladores totalmente de plstico resultan imprescindiblespara el calibrado y ajuste no slo de receptores sino de cualquierequipo electrnico que opere con radiofrecuencia. Por estar fabrica-dos de material aislante se evita con su uso, cualquier tipo de acci-dente que pudiera ocasionar un cortocircuito e incluso, al no ser de unmaterial magntico no provoca perturbaciones electromagnticas alajustar bobinas de radiofrecuencia u otros circuitos que empleen aco-plamientos magnticos para su funcionamiento. Los destornilladoresmetlicos varan la permeabilidad del ncleo de la bobina obteniendocon su uso, una informacin errnea durante el ajuste. Por lo tanto, losdestornilladores plsticos no varan la permeabilidad del medio.El juego de destornilladores plsticos incluye todo tipo de longitudes yanchos de hoja; algunos deben tener punta hexagonal de distintos es-pesores para el calibrado de bobinas de acoplamiento y de FI; si esposible, otro modelo debe incluir la pala metlicamontada sobre un cuerpo plstico para poder uti-lizarlos en aquellos casos donde deba realizarseun esfuerzo mecnico mayor que no pudiera re-sistir el destornillador con pala plstica. En la fi-gura 12 se ha reproducido un juego de stos.

Llaves de tubo para ajustar tuercas

Estas herramientas se emplean para facilitar elajuste de tuercas durante el montaje y tambienpara fijarlas mientras se acta sobre el tornilloque deber enroscarse en ellos, para ello se usa-r tambin un destornillador.Suele necesitarse un juego de llaves de tubosque posean diferentes medidas, siendo recomendable poseer todas lasvariantes comprendidas entre 4 mm y 13 mm. Normalmente los equiposelectrnicos de uso domstico que poseen tuercas, las emplean deaproximadamente 6,5 mm (1/4") pero es ms comn encontrar torni-llos para la sujecin de elementos sobre chapa o madera que poseencabeza hexagonal de 1/4", que deben ajustarse o desajustarse conllaves de tubo exclusivamente. En la figura 13 se ilustra un modelo deestas herramientas.

Herramientas para soldaduras

Los soldadores (cautines) son las herramientas que se utilizan paraderretir el elemento fundente (hilo o alambre para soldar o estao) so-bre los componentes que deben soldarse, por ejemplo, sobre circui-



Figura 11 - Destornillador con lmpara nen.

Figura 10 - Destornillador tipo Philips.

Figura 12 - Destornilladores para ajuste.

Figura 13 - Llave de tubo para ajustar tornillos y tuer-cas de cabeza hexagonal .

tos impresos, terminales, chasis, etc. Todo tcnico re-parador, aprendiz u hobbysta, debe tener en su ban-co de trabajo uno o varios soldadores de distinta po-tencia. En electrnica se prefiere el uso de soldado-res con potencias entre 20 y 45 watt, especialmentepara el caso de tener que trabajar con componentessemiconductores, donde es necesario fijar a las pis-tas de cobre de un circuito impreso los terminales decomponentes delicados que podran destruirse cuan-do son calentados excesivamente.Debe tenerse en cuenta que muchas veces se debensoldar elementos sobre chasis o piezas metlicas degran tamao que requieren el uso de soldadores demucha potencia para que puedan entregar el calornecesario sin que baje demasiado la temperatura dela herramienta, y as poder derretir al estao o ele-mento soldante con facilidad. Para estas aplicacio-

nes se debe contar con un soldador de 100 watt.Los soldadores tipo lpiz son herramientas rectas que presentan una for-ma alargada cuyo tamao depender en gran medida de su potencia. Selos puede conseguir de varias formas y modelos, pero los caracteriza elhecho de que estn diseados para que puedan funcionar continuamen-te durante varias horas sin que se destruyan. En la figura 14 se muestracmo son fsicamente estos soldadores.Para estos modelos, en la actualidad, suele proveerse un equipo con ter-mostato para aquellos casos en que su uso debe ser continuo. El termos-tato interrumpe el paso de la corriente elctrica sobre la resistencia delsoldador cuando la punta ha alcanzado la temperatura necesaria. Si latemperatura desciende a un valor determinado, nuevamente pasar co-rriente por el resistor del soldador para que la punta alcance la tempera-tura apropiada. El sistema funciona en forma similar que el termostato deuna plancha automtica. De esta manera la temperatura del soldador os-cilar entre 230 y 280 aproximadamente, que es el rango apropiado pa-ra realizar una buena soldadura.El inconveniente de estos soldadores es que la punta tarda algunos minu-tos en tomar la temperatura adecuada aunque hoy en da se ha disminui-do lo suficiente dicho perodo y en algunos modelos las condiciones detrabajo se alcanzan en aproximadamente 1 minuto.Otros elementos son los soldadores de calentamiento rpido, denomina-dos soldadores tipo pistola. Poseen un pulsador que, al ser presionado,calentar casi en forma instantnea (en apenas algunos segundos) a lapunta.En general basan su funcionamiento en un transformador con primario de220V y secundario de 1 2 volt con gran capacidad de entregar corrien-te, del orden de los 50 a 70 amperes, aunque para herramientas de po-tencias superiores a los 150W esta corriente puede ser superada amplia-mente.La punta del soldador forma parte del secundario del transformador, cor-tocircuitndolo. Cuando circula corriente, debido a que la misma es muygrande, calentar rpidamente a la punta. Ese transformador se muestraen la figura 15.En general se construyen soldadores tipo pistola con potencias de 40watt, 60 watt, 100 watt, 150 watt o ms. El principal inconveniente de es-tos soldadores es que no pueden emplearse en rgimen continuo ya quese destruira el transformador que lo forma.

Los destornilladores totalmente deplstico resultan imprescindiblespara el calibrado y ajuste no slo

de receptores sino de cualquierequipo electrnico que opere con

radiofrecuencia. Por estar fabrica-dos de material aislante se evita

con su uso, cualquier tipo de acci-dente que pudiera ocasionar un

cortocircuito e incluso, al no serde un material magntico no pro-voca perturbaciones electromag-

nticas al ajustar bobinas de ra-diofrecuencia u otros circuitos

que empleen acoplamientos mag-nticos para su funcionamiento.



Figura 14 - Soldadores tubulares tipo "lpiz".

Al elegir un soldador, el factor ms importante a tener en cuenta es la po-tencia necesaria para hacer la mayora de los trabajos.En rgimen de trabajo, un soldador alcanza en su punta temperaturas su-periores a los 300C (de 350C a 400C) lo cual es ms que suficiente pa-ra derretir el hilo de soldar. En el momento en que la punta se pone en contacto con una superficiemetlica con el objeto de calentarla para realizar la soldadura, la herra-mienta debe entregar parte de su potencia calorfica a dicha superficie,con lo que bajar la temperatura del soldador mientras se calienta la zo-na a soldar hasta alcanzar una temperatura de equilibrio en la unin (pun-ta-superficie) que ser inferior que la temperatura inicial de la punta, peroque debe ser la suficiente para fundir la soldadura.Si la superficie de la zona a calentar es muy grande, habr una alta disi-pacin trmica al ambiente y necesitar mayor potencia. En base a lo di-cho hasta el momento se pueden clasificar los soldadores en tres grandesgrupos segn su potencia.

BAJA POTENCIA = inferiores a 30 wattMEDIA POTENCIA = de 30 a 60 wattALTA POTENCIA = ms de 60 watt

Los soldadores de baja y media potencia son los comnmente empleadosen electrnica para realizar cualquier tipo de soldaduras en componentes,circuitos impresos, etc.

Puntas para el soldador

La punta del soldador es un elemento muy importante a tener en cuenta,ya que si la misma no es apropiada o no se encuentra en buenas condi-ciones de uso costar demasiado trabajo realizar una soldadura y lo msprobable es que el resultado sea una unin deficiente de alta resistenciaelctrica y quebradiza.En general, las puntas se fabrican de cobre recubiertas de un bao qu-mico que incrementa la resistencia a la oxidacin, yaque de lo contrario con la alta temperatura se corroeranrpidamente.Adems, como la punta es la encargada de irradiar ca-lor a la superficie a soldar, si est oxidada, dicho xidoacta como un aislante que entorpecera el paso del ca-lor impidiendo as el buen trabajo.Por esta razn la punta del soldador debe estar siemprelimpia y estaada (para evitar la oxidacin del cobre), li-bre de restos de resina quemada y suciedad.Cuando la punta se ha gastado, ha perdido el bao qu-mico que prolonga su uso y, por lo tanto, se la debereemplazar. Es posible reacondicionarla pero el tiempode uso ser limitado. Distintos tipos de punta puedenobservarse en la figura 16.

Estao o hilo para soldarEl hilo o alambre de soldar utilizado para unir compo-nentes entre s o en circuitos impresos es el comnmen-te llamado estao. Est compuesto por una aleacin de

En el momento en que la punta sepone en contacto con una superfi-cie metlica con el objeto de ca-lentarla para realizar la soldadura,la herramienta debe entregar par-te de su potencia calorfica a dichasuperficie, con lo que bajar latemperatura del soldador mientrasse calienta la zona a soldar hastaalcanzar una temperatura de equi-librio en la unin (punta-superfi-cie) que ser inferior que la tem-peratura inicial de la punta, peroque debe ser la suficiente parafundir la soldadura.



Figura 15 - Los soldadores tipo pistola aprovechan lacorriente de cortocircuito del secundario de un trans-

formador para calentar la punta.

Figura 16 - Puntas de soldador

plomo, estao y resina. La mejor proporcinpara obtener mnima temperatura de fusin yuna soldadura de buena calidad, flexible,conductora y brillante, consiste en colocar60% de estao y 40% de plomo; esta alea-cin funde aproximadamente a 190C.El "alma" del hilo, llamada as porque es elcentro de la aleacin, es de resina, la cual seagrega para quitar la grasitud que posee elcobre o los terminales de los componentesnecesarios por el simple contacto con el aire;de esta manera se facilita el proceso de sol-dado. El estao puede tener un dimetro de1 mm; 1,5 mm o 2 mm empleando el adecua-

do en cada caso. En electrnica el ms utilizado es el de 1 mm por la es-casa separacin existente entre los puntos de soldadura. En la figura 17se muestra un carrete de estao.En sntesis la aleacin ms conveniente, por razones de temperatura defusin y caractersticas de la soldadura, que debe poseer el hilo de soldares la siguiente:

alambre de soldar60% estao40% plomoalma de resina = 1 mm (para electrnica)

Cuando se desea efectuar una soldadura sobre una superficie que no ha-ya sido estaada nunca, se recomienda limpiar dicha superficie emplean-do un trapito embebido con cido clorhdrico o una esponja de lana deacero. Si se emplea cido clorhdrico se debe evitar el contacto con la ro-pa o con la piel, ya que es sumamente corrosivo.Para efectuar una buena soldadura nos debemos cerciorar de que la pun-ta del soldador tenga la temperatura adecuada, luego se apoya el solda-dor sobre la zona que se debe "rellenar" con estao y se espera unos ins-tantes para que exista transferencia de calor desde la punta hacia los ele-mentos a soldar; acto seguido se coloca el alambre de estao entre la

punta del soldador y la zo-na a soldar. Deber obser-var que el estao se fundey fluye abrazando los mate-riales que deben ser uni-dos, tal como puede obser-varse en la figura 18. En la figura mencionadapuede verse el corte trans-versal de un circuito impre-so que posee orificios don-de se insertarn los termi-nales de los componentesa soldar, como resistores,capacitores, bobinas, tran-sistores, cables, transfor-madores, etc.El aspecto que presenta

Cuando se desea efectuar unasoldadura sobre una superficie

que no haya sido estaada nunca,se recomienda limpiar dicha su-

perficie empleando un trapito em-bebido con cido clorhdrico o

una esponja de lana de acero. Sise emplea cido clorhdrico se

debe evitar el contacto con la ro-pa o con la piel, ya que es suma-

mente corrosivo.



Figura 17 - Generalmente el estao tiene un alma de resina.

Figura 18 - Al soldar componentes, el estao debecolocarse entre la punta del soldador y los elementosa soldar.

una soldadura bien hecha es el mostrado en la figura 19. Si la soldadurasale opaca es porque no se ha aplicado el calor suficiente o las superfi-cies no se han calentado lo suficiente; en ambos casos queda una unindeficiente de alta resistencia elctrica, o sea, traer futuros inconvenien-tes. Se ha aplicado la soldadura suficiente cuando la misma fluye forman-do una pequea carpa que abraza al terminal del componente.El aspecto fsico que presentan algunos componentes soldados sobreplacas de circuito impreso se muestra en la figura 20.

Herramientas para desoldar

Para reemplazar un componente enmal estado se lo debe remover dellugar donde se encuentre para colo-car otro en buen estado, sta es lafuncin de los desoldadores.En realidad existen varios mtodospara realizar una remocin de com-ponentes sin inconvenientes. En la actualidad se han populariza-do los denominados "chupadores",que consiste en colocar una herra-mienta sobre un soldador tipo lpizque contiene una perita de gomaque es presionada, luego se apoyaeste elemento sobre la soldadura aremover y se suelta la ampolla, demodo tal que absorba todo el esta-o existente en la soldadura.Otro desoldador consiste en un cilindro sobre el que se desplaza un pis-tn que es comprimido por medio de un resorte. Con un soldador se calienta la soldadura; y se apoya el aspirador de sol-dadura y al presionar un botn se produce la regresin rpida del pistnabsorbiendo todo el estao existente en el lugar (vea la figura 21).Las dadas son slo algunas de las herramientas comunes utilizadas enelectrnica. El tcnico puede contar, si as lo desea, con otras que pue-den ser de suma utilidad en determinados casos como ser: lima de puntaplana fina, lima redonda fina; sierra pequea para cortar metales, mqui-na de taladrar miniatura, perforadora de circuitos impresos, cuchilla conmango, morza de banco, etc. No es objeto de esta obra profundizar en eltema.

Como el lector puede comprender, las herramientas descriptas en esteapartado son las mnimas e indispensables para aprender electrnicaprctica. Su buen uso determinar que pueda realizar tareas de manteni-miento y reparacin con xito.

Ms adelante presentaremos a los instrumentos que precisar para co-menzar a medir magnitudes elctricas y, posteriormente, componenteselectrnicos dentro y fuera de circuitos.



Figura 19 - Soldadura bien hecha.

Figura 21 - Desoldador a pistn.

Figura 20 - Componentes soldados sobre placas de circuitos impresos: a) transistor, b) capacitor

cermico, d) resistor, e) diodo.

EL TESTER O MULTMETRO

Introduccin

El tster (de aqu en ms lo denominaremos multmetro) es un instrumen-to mltiple, pues est formado por un voltmetro que permite medir tensincontinua y alterna; un ampermetro, que permite medir corriente continua;y un hmetro, que puede medir resistencia.El instrumento de bobina mvil comn para todos los casos, est formadopor un arrollamiento en forma de cuadro que puede girar alrededor de uneje vertical que pasa por su centro; dicha bobina est situada entre los po-los norte y sur de un imn permanente en forma de herradura. Al circularcorriente por la bobina, aparece un par de fuerzasque tiende a hacer girar a la bobina en sentido ho-rario, y junto con ella tambin gira una aguja quese desplaza sobre una escala graduada que esdonde se realiza la lectura. La deflexin de la agu-ja es proporcional a la intensidad de la corrienteque circula por la bobina como se muestra en la fi-gura 1.Para que la posicin de la aguja se estabilice enalgn punto de la escala, es necesaria la presen-cia de un par de fuerzas antagnicas, que se ge-neran por la actuacin de un resorte en forma deespiral, para alcanzar el equilibrio cuando ambascuplas son iguales. Las caractersticas ms impor-tantes del galvanmetro son la resistencia de la

El tster o multmetro es un instru-mento mltiple, pues est formadopor un voltmetro que permite me-dir tensin continua y alterna; unampermetro, que permite medircorriente continua; y un hmetro,que puede medir resistencia.

Puede ser analgico o digital. Elmultmetro analgico basa su fun-cionamiento en un instrumento debobina mvil. El digital, en una redde componentes que entrega in-formacin a un display.



Figura 1 - Circuito de un galvanmetro.

bobina en forma de cuadro y la corriente de deflexin necesaria para al-canzar plena escala, que es la mxima corriente que puede circular por labobina para hacer girar a la aguja desde cero hasta fondo de escala.La sensibilidad del galvanmetro, es la inversa de la corriente:

1S =

IdpeDondeS: sensibilidadIdpe: corriente de deflexin a plena escala

Por ejemplo, si la corriente es Idpe = 50 A, entonces:

1 1 1S= = = = 20.000V

50A 50 10-6 5 10-5

Cuanto ms pequea es la corriente de deflexin a plena escala, mayorser la sensibilidad del tster porque en ese caso el instrumento podr de-tectar corrientes ms pequeas, y eso hace que el instrumento sea mssensible.

El multmetro como voltmetro

Un instrumento de bobina mvil se convierte en voltmetro cuando est enserie con un resistor de valor adecuado para que limite la corriente a un va-lor que sea el mximo que puede circular por la bobina del galvanmetro,o sea, la que produce deflexin a plena escala. En la figura 2 se muestrael circuito de un multmetro empleado como voltmetro. Si el galvanmetrotiene las caractersticas indicadas en la figura 2, sin el resistor, slo podramedir hasta una tensin de:

V = (0,1mA) x (1k) = 0,1V

Veamos qu valor debe tener Rs para poder medir una tensin de 10V.

V = Vdpe x Rs + Idpe x Rg10V = 0,1mA x Rs + 0,1V = 0,1mA x Rs = 10V - 0,1V = 9,9V

9,9Rs= = 99k

0,1mA

En la prctica se utilizan voltmetros de variasescalas para poder medir distintas tensiones,como por ejemplo 2,5V; 10V; 50V; 250V, 500V y1000V en corriente continua. Al respecto, en lafigura 3 se muestra el circuito de un voltmetrode continua donde los resistores limitadores sehan calculado como se ha indicado reciente-mente. El circuito del voltmetro de tres escalases seleccionable mediante una llave giratoria.

Las mediciones elctricas se reali-zan con aparatos especialmente

diseados segn la naturaleza dela corriente; es decir, si es alterna,

continua o pulsante. Los instru-mentos se clasifican por los par-metros de voltaje, tensin e inten-

sidad.

Podemos enunciar los instrumen-tos de medicin como el Amper-metro o unidad de intensidad de

corriente. El Voltmetro como launidad de tensin, el Ohmmetrocomo la unidad de resistencia y

los Multmetros como unidades demedicin mltiples.

Ell Ampermettro: Es el instrumento que mide la in-

tensidad de la Corriente Elctrica.Su unidad de medida es el Amper ysus submltiplos son el miliamper

(mA) y el microamper (A). Losusos dependen del tipo de corrien-te, o sea, que cuando midamos Co-

rriente Continua, se usar el ampe-rmetro de bobina mvil y cuandousemos Corriente Alterna, usare-

mos el electromagntico.

EL TSTER O MULTMETRO


Figura 2 - Circuito de un Voltmetro.

Cmo hacer mediciones con el voltmetro

Debemos poner la llave selectora de funciones en algunode los rangos para medir tensin continua (DCV), si no co-nocemos el valor a medir, empezamos por el ms alto pa-ra luego bajar de rango, si es necesario, hasta que la agu-ja se ubique desde el centro hasta la parte superior de laescala.Si queremos medir tensin, el voltmetro debe conectarseen paralelo con el componente cuya tensin queremos de-terminar, segn lo indicado en la figura 4.Si queremos medir la tensin sobre R2, en el circuito de lafigura 4, el voltmetro debe conectarse como se indica; sipor error conectamos al revs las puntas de prueba, laaguja girar en sentido contrario indicando que se las de-be invertir.El voltmetro debe tomar poca corriente del circuito, comoconsecuencia su resistencia interna debe ser alta (cuantoms alta mejor). Si queremos averiguar la resistencia delinstrumento, multiplicamos la sensibilidad del mismo encontinua por el rango de tensin que estamos usando. Porejemplo:

S = 10000 /V y Rango = 10V

Reemplazando:

RV = 10000 /V x 10V = 100k

Por el contrario, la resistencia del ampermetro debe ser muy baja para queno modifique en gran medida la corriente que circula por el circuito. La forma de leer en la escala correcta y cmo determinar el valor correctode tensin continua, si usamos el multmetro del ejemplo, ser:

Escalas Rangos del Voltmetro0 - 25 0 - 0 ,25V0 - 10 0 - 1V0 - 25 0 - 2,5V0 - 10 0 - 10V0 - 5 0 - 50V0 - 25 0 - 250V

Si usamos el rango de 0 a 1V, debemos utilizar la escala de 0 a 10 y divi-dir la lectura por 10 ; o sea, que si la aguja marca 7, la tensin de medidaes de 0,7V. Como de 0 a 1, que es la primera marca importante en esa es-cala, hay 10 divisiones, cada una vale en realidad 0,01V, de manera que sila aguja marca 3 divisiones por encima de 7 (0,7V), la tensin medida se-r de 0,7V + 3 div. 0,01V = 0,7V + 0,03V = 0,73V.Si usamos el rango de 0 a 0,25V, debemos usar la escala de 0 a 25 y divi-dir la lectura por 100; si la aguja marca 50, son 0,5V. Si usamos el rango de 0 a 2,5V, debemos usar la escala de 0 a 25 y divi-dir la lectura por 10 ; o sea, que si la aguja marca 30, la tensin medida esde 3V. Como de 0 a 5 hay 10 divisiones, cada una vale 0,5; pero, como de-bemos dividir por 10, en realidad cada una vale 0,05V. Por lo tanto, si la

Ell Vollttmettro: Es el instrumento que mide el valorde la tensin. Su unidad bsica demedicin es el Voltio (V) con susmltiplos: el Megavolt (MV) y el Ki-lovolt (kV) y sus submltiplos sonel milivolt (mV) y el microvolt. Existen Voltmetros que miden ten-siones continuas llamados volt-metros de bobina mvil y de ten-siones alternas, los electromagn-ticos.

Sus caractersticas son tambinparecidas a las del galvanmetro,pero con una resistencia en serie.Dicha resistencia debe tener unvalor elevado para limitar la co-rriente hacia el voltmetro cuandocircule la intensidad a travs deella y adems, porque el valor de lamisma es equivalente a la cone-xin paralela aproximadamenteigual a la resistencia interna; y poresto la diferencia del potencialque se mide (I2 x R) no vara.



Figura 3 - Voltmetro de continua de tres escalas.

Figura 4 - Conexin de un Voltmetro.

aguja indica 2 divisiones por encima de 3, la tensin ser:

0,3V + 2 div. x 0,05V = 0,3V + 0,1V = 0,4V

Si usamos el rango de 0 a 10V, debemos usar la escala de 0 a 10 y leerdirectamente el valor de la tensin; si la aguja marca 4, son 4V. Como en-tre 0 y 2 hay 10 divisiones, cada una vale 0,2V. De modo que si la agujamarca 7 divisiones por encima de 4, la tensin valdr:

4V + 7 div. x 0,2V = 4V + 1,4V =5,4V

Si usamos el rango de 0 a 50V, debemos utilizar la escala que va de 0 a 5y multiplicar la lectura por 10. Cada divisin vale 0,1V x 10 = 1V. Si la agu-ja marca 6 divisiones por encima de 4, la tensin vale:

40V + 6V = 46V

Si usamos el rango de 0 a 250V, debemos usar la escala de 0 a 25 y mul-tiplicar la lectura por 10. Cada divisin vale 0,5V x 10 = 5V. Si la aguja mar-ca 7 divisiones por encima de 20, la tensin medida valdr:

200V + 7div. x 5V = 200V + 35V = 235V

Si se debe efectuar una medicin de tensin alterna, no importa la polari-dad de las puntas de prueba, pero debemos tener en cuenta todo lo dichoanteriormente con respecto a comenzar a medir por el rango ms altocuando se ignora el valor de la tensin a medir, adems, debe conectar elinstrumento en paralelo con el circuito o fuente de tensin alterna. Antesde realizar la medicin, la llave selectora de funciones debe colocarse enalguno de los rangos especficos de ACV (normalmente estn marcadosen rojo en el multmetro), por ejemplo 2,5V, 10V, 25V, 100V, 250V y 1000V,ACV. Al hacer la lectura, debemos utilizar la escala roja del cuadrante enlugar de la negra, utilizando los nmeros en negro de las escalas de con-tinua, para determinar el valor correspondiente de tensin que se est mi-diendo en alterna. Si usamos el rango de 0 a 10V de alterna y la aguja mar-ca 5 cuando se ubica justo sobre la rayita roja, la tensin ser de 5V de al-terna ( se est midiendo el valor eficaz de la tensin). Para saber cuantovale cada divisin de la escala usada segn el rango indicado por la llave,deben tenerse en cuenta las mismas consideraciones realizadas anterior-mente . En algunos multmetros existe una escala especial de tensin al-terna para usar con el rango de 2,5V (AC 2,5V). En ese rango, cada divi-sin vale 0,05V.

El multmetro como ampermetro

Para transformar un instrumento de bobina mvil en un ampermetro paramedir corrientes mayores que la corriente de deflexin a plena escala, de-be conectarse un resistor "shunt" en paralelo con el galvanmetro, de for-ma similar a lo mostrado en la figura 5.Si queremos que el ampermetro mida como mximo 100mA, cuando labobina soporta 100A, ser:

I = Ishunt+ Idpe

UUso dell Ampermettro

Es necesario conectarlo en seriecon el circuito

Se debe tener un valor aproximadode corriente a medir ya que si es

mayor de la escala del amperme-tro, lo puede daar. Por lo tanto, la

corriente debe ser menor de la es-cala del ampermetro.

Cada instrumento tiene marcadola posicin en que se debe utilizar:

horizontal, vertical o inclinada. Sino se siguen estas reglas, las me-didas no seran del todo confiabley se puede daar el eje que sopor-

ta la aguja.

Todo instrumento analgico debeser inicialmente ajustado en cero.

Las lecturas tienden a ser msexactas cuando las medidas quese toman estn intermedias a la

escala del instrumento.

Nunca se debe conectar un ampe-rmetro con un circuito que est

energizado.



Figura 5 - Multmetro como ampermetro.

100mA = Ishunt+ 0,1 mA Ishunt= 100 - 0,1 = 99,9mA

La tensin a travs del galvanmetro se calcula:

V = Idpe x Rb = 0,1mA x 500 = 0,05V

Donde: Rb = Resistencia de la bobina.

V 0,05VRshunt = = = 0,5005

Ishunt 99,9mA

Se utilizan ampermetros de varias escalas, por ejemplo, 5mA, 50mA,500mA, 10A, etc. y los rangos pueden seleccionarse mediante una llaveselectora como muestra la figura 7.

Cmo hacer mediciones con el ampermetro

En primer lugar se coloca la punta roja en el terminal positivo del instru-mento y la punta negra en el terminal negativo. Luego debemos intercalarel ampermetro en el circuito de modo que la corriente pase por l; es de-cir que el ampermetro debe conectase en serie con los demscomponentes del circuito en los que se quiere medir la corriente,tal como se muestra en la figura 8.En la figura 8 vemos que el circuito fue abierto a fin de conectarlas puntas de prueba del ampermetro, de manera que el instru-mento quede en serie con el circuito.Cuando no conocemos el valor de la corriente que vamos a medir,debemos colocar la llave selectora en el rango ms alto de corrien-te y luego ver como deflexiona la aguja; si es muy poco, significaque la corriente es ms baja de lo que esperbamos y entoncespasamos al rango inmediato inferior; si ocurre lo mismo, volvemosa bajar de rango, y as sucesivamente hasta que la aguja se ubique apro-ximadamente en la parte superior de la escala.Tambin debemos observar en qu sentido tiende a girar la aguja: si lo ha-ce hacia la izquierda, por debajo de cero, debemos invertir la conexin delas puntas de prueba para que la deflexin de la aguja ocurra en sentidohorario. Para leer el valor de la corriente debemos utilizar las escalas mar-cadas en negro. Supongamos que nuestro multmetro tiene las siguientesescalas y rangos del ampermetro:

Escalas Rangos del Ampermetro0 - 5 0 - 50A0 - 10 0 - 5mA0 - 5 0 - 50mA0 - 5 0 - 500mA0 - 10 0 - 10mA

Si usamos el rango de 0 a 50A, debemos usar la escala que va de 0 a 5y multiplicar el resultado de la medicin por 10, corriendo la coma un lugarhacia la derecha. Para el caso en que la aguja se ubique en una posicinintermedia entre dos marcas de corriente; debemos conocer el valor de ca-

La principal utilidad del amperme-tro es la de conocer la cantidad decorriente que circula por un con-ductor en todo momento, y ayudaal buen funcionamiento de losequipos, detectando alzas y bajasrepentinas durante el funciona-miento. Adems, muchos Laborato-rios lo usan al reparar y averiguarsubidas de corriente para evitar elmal funcionamiento de un equipo.



Figura 6 - Ampermetro de una sola escala.

Figura 8 - Forma de conectar un Ampermetro.

Figura 7 - Ampermetro de tres escalas.

da divisin, como de 0 a 1 existen 10 divisiones, cada una valdr 0,1A,pero como adems debemos multiplicar por 10, cada una valdr 1A. Porejemplo, si la aguja indica tres divisiones por encima de 3, el valor ser:

30A + (3 div) x 1A = 33A

Si usamos el rango de 0 a 5mA, se usa directamente la escala que va de0 a 5, de manera que si la aguja marca 2 divisiones por encima de 4, el va-lor de la corriente ser de 4,2mA, ya que cada divisin vale 0,1mA. Si usamos el rango que va de 0 a 50mA, debemos usar la escala de 0 a 5y multiplicar el resultado obtenido por 10. Como de 0 a 1 hay 10 divisiones,cada una vale 0,1mA, pero como debemos multiplicar por 10, cada divisinvale 1mA. Por ejemplo, si la aguja indica 3 divisiones por encima de 2, elvalor ser:

20mA + (3 div) x 1mA = 23mA

Si usamos el rango que va de 0 a 10 A, debemos insertar la punta de prue-ba roja en la entrada correspondiente a 10A, y leer directamente en la es-cala que va de 0 a 10 . El mismo procedimiento debe ser aplicado para cualquier otro rango.

El multmetro como hmetro

Para esta funcin el instrumento tiene una fuente de tensin continua de1,5V (pila de cinc-carbn) u otro valor, para generar una corriente cuyo va-lor depender de la resistencia del circuito, y que ser medida por la bobi-na. En la figura 9 se muestra el circuito del instrumento como hmetro.Siempre se debe calibrar el instrumento con la perilla "ajuste del hmetro".Se usa la escala superior, que crece numricamente de derecha a izquier-da para leer los valores de resistencia expresados en .Para realizar la calibracin las puntas de prueba deben ponerse en contac-to, lo cual significa poner un cortocircuito entre los terminales del instru-mento, esto implica que la resistencia conectada externamente al hmetroes nula en estas condiciones, y por lo tanto la aguja debe marcar 0. Pa-ra ello se vara el potencimetro "ohm adjust" -en ingls-, hasta que laaguja, se ubique justo en el "0"; en ese momento, estar circulando por labobina del instrumento, la corriente de deflexin a plena escala.Cuando se conectan las puntas de prueba a un resistor R, la corriente porel galvanmetro disminuir en una proporcin que depende del valor de R;de ah que la escala de resistencia aumente en sentido contrario al de co-

rriente . Para medir resistores de distinto va-lor, existen 2 3 rangos en la mayora delos hmetros marcados de la siguiente ma-nera: x 1, x 10, x 100 y x 1k. Si la llave se-lectora est en "x 1", el valor ledo ser di-rectamente en ; si est en "x 10", debe-mos multiplicar el valor medido por 10 paratener el valor correcto en ; y si est en "x1k", la lectura directa nos da el valor correc-to de resistencia en k.Puede suceder que al calibrar el hmetro, laaguja no llegue a cero; en ese caso, es ne-

UUso dell Vollttmettro

Es necesario conectarlo en parale-lo con el circuito, tomando en

cuenta la polaridad si es C.C.

Se debe tener un valor aproximadode tensin a medir con el fin de

usar el voltmetro apropiado.

Cada instrumento tiene marcadala posicin en que se debe utilizar:

horizontal, vertical o inclinada.

Todo instrumento debe ser inicial-mente ajustado en cero.



Figura 9 - Circuito del instrumento como Ohmetro.

cesario medir la tensinde la pila porque puedeestar gastada, y si se noes el caso, el problemapuede deberse a la bobinao a un componente del cir-cuito del hmetro en malestado. Si la pila est gas-tada, debemos reempla-zarla por una nueva. Losmultmetros pueden serdigitales o analgicos.

Multmetro Digital (DMM)

Estn diseados para me-dir cantidades como: vol-taje de CD, voltaje de CA,corrientes directa y alter-na, temperatura, capaci-tancia, resistencia, inductancia, conductancia, cada de voltaje en un dio-do, conductancia y accesorios para medir temperatura, presin y corrien-tes mayores a 500 amperes. La mayora de los multmetros digitales se fabrican tomando como base yasea un convertidor A/D de doble rampa o de voltaje a frecuencia. Muchosmultmetros digitales son instrumentos porttiles de bateras. Se usan un gran nmero de mtodos para convertir seales analgicas ala forma digital. Los que ms se emplean en los circuitos convertidores A/Ddisponibles en el mercado son cinco:

1.- Rampa de escalera 2.- Aproximaciones sucesivas 3.- Doble rampa 4.- Voltaje a frecuencia 5.- Paralelo o instantneo

El medidor electrnico digital (abreviado DVM para voltmetro digital oDMM para multmetro digital) indica la cantidad que se est midiendo enuna pantalla numrica en lugar de la aguja y la escala que se emplea enlos medidores analgicos. La lectura numrica le da a los medidores elec-trnicos digitales las siguientes ventajas sobre los instrumentos analgicosen muchas aplicaciones:

* Las exactitudes de los voltmetros electrnicos digitales DVM son muchomayores que las de los medidores analgicos. Por ejemplo, la mejor exac-titud de los medidores analgicos es de, aproximadamente 0.5%, mientrasque las exactitudes de los voltmetros digitales pueden ser de 0.005% omejor. Aun los DVM y DMM ms sencillos tiene exactitudes de al menos 0.1%.

* Para cada lectura hecha con el DVM se proporciona un nmero definido.Esto significa que dos observadores cualquiera siempre vern el mismo

Los multmetros analgicos soninstrumentos de laboratorio y decampo muy tiles y verstiles, ca-paces de medir voltaje (en cd y ca),corriente, resistencia, ganancia detransistor, cada de voltaje en losdiodos, capacitancia e impedan-cia. Se les llama, por lo general,multimeters (en ingls se les lla-ma VOM, volt ohm miliammeters).

Actualmente se han ampliado ymejorado las posibilidades de fun-cionamiento de esos medidores yse han aumentado en forma consi-derable, sus posibilidades y suexactitud.



valor. Como resultado de ello, se eliminan errores humanos como elparalaje o equivocaciones en la lectura.

* La lectura numrica aumenta la velocidad de captacin del resulta-do y hace menos tediosa la tarea de tomar las mediciones. Esto pue-de ser una consideracin importante en situaciones donde se debenhacer un gran nmero de lecturas.

* La repetibilidad (repeticin) de los voltmetros digitales DVM es ma-yor cuando se aumenta el nmero de dgitos desplegados. El volt-metro digital DVM tambin puede contener un control de rango auto-mtico y polaridad automticos que los protejan contra sobrecargaso de polaridad invertida.* La salida del voltmetro digital DVM se puede alimentar directamen-te a registradores (impresoras o perforadoras de cinta) donde se ha-ga un registro permanente de las lecturas. Estos datos registrados estn en forma adecuada para ser procesa-dos mediante computadoras digitales. Con la llegada de los circuitosintegrados (CI), se ha reducido el control de los voltmetros digitaleshasta el punto en que algunos modelos sencillos tienen hoy precioscompetitivos con los medidores electrnicos analgicos convencio-nales.

La parte primordial de los DVM y DMM es el circuito que convierte lasseales analgicas medidas en la forma digital. Estos circuitos deconversin se llaman convertidores analgicos a digitales (A/D).

En sntesis. los multmetros digitales presentan la medida sobre undisplay, que es una pequea pantalla que muestra nmeros y unida-des. En general poseen caractersticas superiores a los analgicos.La figura 10 muestra el aspecto de un tster digital.

Estos instrumentos, al igual que los analgicos, poseen varios rangos demedida seleccionables por medio de una llave selectora o botonera. Otros modelos son "AUTO RANGO", es decir, el instrumento "sabe" cuan-do debe cambiar de rango, en funcin de lo que est midiendo y autom-ticamente cambia de rango de medida; en estos casos slo hay que darleal instrumento la indicacin de lo que se est midiendo (tensiones, corrien-tes, resistencias).



Figura 10 - Multmetro Digital

Capitulo 4 - Servicio Tecnico

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