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Diagnósticos del vehículo - Introducción al uso del multímetro

Instrumentos de Medición : Medidores analógicos versus digitales.

En última instancia, el diagnóstico de los problemas del sistema eléctrico de su vehículo necesitarán del uso de un voltímetro, amperímetro, u ohmímetro para determinar la ubicación exacta del problema. Hay dos tipos de cada uno, el medidor analógico y el digital.

Los medidores analógicos usan una aguja y una escala calibrada para indicar los valores. Los medidores digitales  muestran los valores en una pantalla digital.

Esta página le ayudará a entender cómo estos medidores funcionan así como las ventajas y desventajas de cada uno (ver aquí conceptos básicos de electrotecnia). Antes de utilizar un medidor, lea la las instrucciones de operación del fabricante. La lectura de los medidores analógicos generalmente requiere de simples cálculos mentales.

Una de las piezas más importantes y versátiles de equipos de prueba que va a utilizar en el diagnóstico de fallas del sistema eléctrico del automóvil es el . Como su nombre lo indica, estos instrumentos son capaces de medir tensión, corriente y resistencia. Los modelos más sofisticados pueden medir frecuencia, ciclo de trabajo y la temperatura. Algunos modelos, incluso disponen de un osciloscopio. Hay dos tipos de multímetros: analógicos y digitales. Los medidores analógicos utilizan una aguja y escala calibrada para indicar los valores. Los medidores digitales, llamados multímetros digitales , muestran los valores en una pantalla digital.

El multímetro digital es más recomendable que el medidor digital por varias razones:

• Los multímetros digitales son más fáciles de leer.

• La mayoría de multímetros digitales tienen rango automático.

• Los multímetros digitales son generalmente más exactos porque su sistema de circuitos de alta impedancia no toma la energía del circuito.

• La baja impedancia, o resistencia interna, de los medidores analógicos puede causar lecturas inexactas y puede dañar circuitos de estado sólido.

Por ejemplo,  un medidor podría tener tres rangos de tensión: 4,0 V, 20 V y 40 V, pero sólo dos escalas: 4,0 V y 20 V. A fin de utilizar el rango de 40 V, es necesario multiplicar la lectura de aguja en la escala de 4,0 V por 10 (o de la misma forma, la escala de 20 V por 2). Los medidores digitales son generalmente más simples de leer y muchos se ajustarán al rango  adecuado requerido para el circuito o dispositivo a los que están conectados. Estos medidores son conocidos como medidores autoajustables. Otros medidores digitales requieren que el operador seleccione el rango apropiado. En cualquier caso, es importante  aprender los símbolos utilizados en una lectura digital para que pueda interpretarla correctamente.

Debido a que los multímetros digitales han sido diseñados para medir corriente, tensión y resistencia, usted debe configurar correctamente el medidor para evitar dañar el instrumento o el circuito y asegurarse de que usted está haciendo una medición exacta. Puesto que existe una amplia variedad de instrumentos de medición disponibles, siempre lea los manuales de operación antes de utilizar el medidor.

Símbolos del multímetro

Familiarícese con los símbolos de pantalla utilizados para los diferentes tipos de mediciones y unidades de medida. La ilustración muestra los más comunes.

Las unidades eléctricas de los símbolos de medición son:

  • M para mega o millones
  • K por kilo o mil
  • m para mili,  o milésima
  • µ para micro o una millonésima

 

Los tres tipos de medidores - voltímetros, amperímetros y ohmímetros – se conectan a los circuitos o dispositivos de diferentes maneras. Es necesario conocer esto para obtener mediciones de resultados precisos y para la prevención de daños al instrumento.

Uso del multímetro

Precauciones

Para asegurarse de que el instrumento medidor se utiliza de forma segura, siga estas instrucciones;

1. No utilice el medidor si el medidor o las puntas de medición  parecen dañados.

2. Siempre asegúrese de que los cables de medición y el interruptor giratorio está en la posición correcta para la medición deseada.

3. Siempre inserte el medidor en el circuito en paralelo para medir tensión y en serie para mediciones de corriente.

4. Nunca use el medidor en un circuito de voltaje o amperaje mas alto del que el medidor es capaz de medir de forma segura.

5. Siempre empezar a medir con el amperímetro en la escala más alta y después vaya bajando la escala.

6. Nunca mida la resistencia en un circuito bajo tensión (no se olvide de descargar todos los condensadores).

7. Mantenga los dedos detrás de las protecciones de dedos en las puntas de prueba al hacer mediciones.

Voltímetros analógicos y digitales

La función de voltímetro se utiliza para medir la tensión eléctrica o la diferencia de voltaje entre dos puntos. Un voltímetro lee el voltaje disponible de una fuente de alimentación o la caída de tensión a través de un componente de circuito o conexión.  La caída de tensión puede ser utilizada para localizar una resistencia excesiva en el circuito que podría causar mal rendimiento o funcionamiento incorrecto. La falta de la tensión en un punto dado puede indicar un circuito abierto o una puesta a masa. Por otro lado, una baja tensión o caída de tensión alta, puede indicar un problema de resistencia alta como una mala conexión.

Los voltímetros deben ser conectados en paralelo con el dispositivo o circuito, de modo que el medidor pueda derivar una pequeña cantidad de corriente. Para medir la tensión de red o caída de tensión en un circuito, coloque el selector en el VAC, VDC o el modo mV DC; a continuación, conecte el medidor en paralelo con el dispositivo de carga o el circuito, es decir, el cable positivo o rojo es conectado al circuito más cercano al lado positivo de la batería. El negativo o cable negro está conectado a masa (tierra) o el lado negativo del circuito. Si un voltímetro está conectado en serie, su alta resistencia reduciría la corriente del circuito y provocaría una lectura falsa.

Multímetro
Digital

Multímetro
Analógico
 

Conversión de unidades

En un circuito eléctrico de tensión de automóvil, las lecturas generalmente se muestran como voltios o milivoltios. Consulte la ilustración siguiente para hacer las conversiones de unidades.

1 voltio = 1000 milivoltios.
Para convertir voltios a milivoltios, mueva el punto decimal tres lugares hacia la derecha.
Ejemplo : 12 V = 12.000 mV
Para convertir milivoltios a voltios, mueva el punto decimal tres lugares hacia la izquierda.
Ejemplo : 120 mV = 0,120 V

Debido a que los voltímetros están siempre conectados a un circuito en paralelo, se convierten en parte del circuito y reducen la resistencia total del mismo. Si un voltímetro tiene una resistencia muy baja en comparación con la del circuito, el instrumento dará una medición falsa. La lectura falsa es debida al cambio en el circuito debido al instrumento de medición por disminución de la resistencia, lo que aumenta la circulación de corriente en el circuito. El efecto que un voltímetro tiene en el circuito al que se encuentra conectado se conoce a veces como " efecto de carga " del medidor. El efecto de carga que un voltímetro tiene en un circuito es determinado por la resistencia total del circuito en relación con la impedancia del voltímetro.

Cada voltímetro tiene una impedancia, como se llama a la resistencia interna del medidor. La impedancia de un voltímetro analógico convencional se expresa en "ohmios por voltio." La cantidad de resistencia de un voltímetro analógico representa para el circuito cambios que dependen de la escala en que se coloca. Los voltímetros digitales, por otro lado, tienen una impedancia fija que no cambia de escala a escala y es por lo general 10 MΩ o más ohmios.

La impedancia es la mayor diferencia entre los voltímetros analógicos y digitales. Como la mayoría de los voltímetros digitales tienen 50 veces más impedancia que los voltímetros analógicos, los instrumentos medidores digitales son más exactos al medir el voltaje en circuitos de alta resistencia.

Por ejemplo, si usted está usando un medidor analógico de baja impedancia (20.000 ohmios por voltio) en la escala de 20 voltios (el voltímetro representa 400.000 ohmios de resistencia al circuito) para medir una caída de voltaje a través de un componente de 1.000.000 ohm en un circuito, dos veces y media más corriente circula a través del medidor que a través el componente. Usted ya no está midiendo tan sólo ese componente, sino el componente más el de su instrumento de medición, que le dará una lectura falsa de la caída de tensión real a través del componente. Esta situación le podría llevar a creer que la tensión en el componente es baja o que hay un alta resistencia en alguna parte del circuito o que el componente es defectuoso cuando es sólo el medidor que usted está utilizando.

Si utiliza un medidor digital con 10 millones ohmios de impedancia para medir el mismo componente, sólo 1/10 de la corriente circulará a través del instrumento medidor, lo que significa que tendrá muy poco efecto sobre el circuito que se mide.

Amperímetros analógicos y digitales

Los amperímetros miden amperaje o sea cantidad de amperios, o flujo de corriente en un circuito, y proporcionan información sobre el consumo de corriente, así como la continuidad del circuito. Un elevado flujo de corriente indica un cortocircuito, puesta a tierra no intencional o un componente defectuoso. Algún tipo de defecto ha bajado la resistencia del circuito. Un flujo bajo de corriente puede indicar una alta resistencia o una mala conexión en el circuito, o una batería descargada en el automóvil. La falta de corriente indica circuito abierto o pérdida de potencia.

Los amperímetros siempre deben estar conectados en serie con el circuito, nunca en paralelo. Es decir, toda la corriente del circuito debe fluir a través del medidor. Para medir el flujo de corriente, desconecte la alimentación del circuito. Ajuste el interruptor selector en el modo de AAC o ADC y conecte el instrumento colocando el cable positivo al terminal positivo o lado positivo de la batería del circuito, y el cable negativo al negativo o de masa (tierra) del circuito, como se muestra en la figura.

PRECAUCIÓN: Estos medidores tienen muy baja resistencia interna. Si se conectan en paralelo, la corriente que circule a través de la rama paralela creada por el instrumento de medición  podría ser lo suficientemente alta como para dañar el multímetro, junto con el circuito al que el mismo está conectado. También, puesto que toda la corriente circulará a través del amperímetro cuando se conecta,  asegúrese de que el valor de corriente no deberá exceder la escala máxima del medidor.

No hay una gran diferencia entre amperímetros analógicos y digitales.  Los medidores digitales son a menudo capaces de medir corrientes más pequeñas, hasta valores tan bajos como microamperios. Son más fáciles de usar porque dan un valor específico, eliminando la necesidad de interpretar la posición de la aguja del instrumento analógico sobre su escala. Generalmente hablando, la mayoría de los amperímetros digitales se combinan con un voltímetro en el multímetro.

Conversión de unidades

1 Amperio = 1.000 miliamperios
Para convertir amperios a miliamperios, mueva el punto decimal tres lugares a la derecha.
Ejemplo: 15 A = 15000 mA
Para convertir miliamperios a amperios, mueva el punto decimal tres lugares a la izquierda.
Ejemplo: 1677 mA = 1,677 A

Óhmetros (u Ohmímetros) analógicos y digitales.

La función ohmetro se utiliza para comprobar la continuidad y para medir la resistencia en un circuito. Un óhmetro es alimentado por una batería interna que aplica una pequeña tensión a un circuito o componente y mide la cuanta corriente fluye a través de dicho circuito o componente. A  continuación, muestra el resultado como resistencia. Los óhmetros se utilizan para comprobación de continuidad y para medir la resistencia de los componentes. Una resistencia cero indica continuidad o un cortocircuito,  mientras que una lectura (OL) o fuera de límites ( “out of limits “) indica que hay una cantidad infinita de resistencia o un circuito o dispositivo abierto. Una lectura mayor que la especificación indica un componente defectuoso o un problema de resistencia alta, tales como contactos quemados, terminales corroídas o conexiones flojas.

Para medir la continuidad o resistencia, ajuste el interruptor selector en el modo Ω. A continuación, conecte un cable de prueba a un extremo del circuito que se está probando y el otro cable de prueba en el otro extremo del circuito. Al medir la resistencia de un componente, el componente debe estar aislado o desconectado del resto del circuito.

Dado que los óhmetros están autoalimentados, nunca debe ser conectado a un circuito energizado, ya que podría saltar un fusible en el instrumento y se dañaría su batería. A menos que el circuito que se está midiendo contenga un diodo, la polaridad (la colocación de los cables en un orden particular) es intrascendente. Un óhmetro analógico debe ser calibrado regularmente colocando juntas ambas puntas y poniendo a cero el medidor con la perilla de ajuste.   Esto compensa los cambios en el estado de carga de la batería interna.

PRECAUCIÓN: Los óhmetros analógicos pueden aplicar un mayor voltaje a un circuito que los  óhmetros digitales, causando daños a los componentes de estado sólido. Utilice los óhmetros analógicos con cuidado. Los medidores digitales, por otra parte, aplican menos voltaje a un circuito, de modo que un daño es menos probable.

Los medidores analógicos también pueden polarizar, o activar semiconductores y cambiar el circuito permitiendo que circule corriente a otras porciones del circuito. La mayoría de los medidores digitales tienen un bajo voltaje de ajuste que no polarizan los semiconductores y un voltaje más alto de ajuste para probar semiconductores. La información que se muestra en un medidor digital en la función de prueba de diodos, difiere de una marca de instrumento a otro. Algunos medidores digitales mostrarán un valor que representa la resistencia del diodo percibida en polarización directa. Otros medidores mostrarán la caída de la tensión de polarización directa del diodo.

Los óhmetros digitales tienen una limitación. Debido a la pequeña cantidad de corriente que pasan a través del dispositivo que está siendo probado, no pueden comprobar algunos semiconductores en circuitos, tales como un diodo de bloqueo sobre una bobina de relé.

Muchos óhmetros analógicos, cuando conmutan a la función ohm, invierten la polaridad de los cables de prueba. En otras palabras, el cable rojo puede volverse  negativo y el cable negro puede llegar a ser positivo. El medidor funcionará correctamente mientras usted sea consciente de ello y revierta las puntas. Esto es especialmente importante cuando se trabaja con diodos o transistores que son sensibles a la polaridad y que sólo permiten que la corriente circule desde el positivo al extremo negativo. Para comprobar la inversión de polaridad, ajuste el multímetro en la función ohm  y conecte sus cables a los cables de un voltímetro (rojo con rojo, negro con negro). Si el voltímetro muestra un valor negativo, ese óhmetro en particular  invierte su polaridad en la función ohm. La mayoría de los instrumentos medidores digitales no invierten la polaridad.

Debe tener en cuenta que óhmetros no son muy buenos con circuitos de resistencia baja y alta circulación de corriente tales como burros de arranque del automóvil. Estos no pueden encontrar puntos de alta resistencia ya que sólo utilizan una pequeña cantidad de corriente de sus baterías internas. En un conductor grande (tal como un cable de batería), esta corriente  encuentra poca resistencia. Una prueba de caída de tensión durante el funcionamiento del circuito es mucho más eficaz en la localización de puntos de alta resistencia en este tipo de circuito.

Conversión de unidades

Consulte la ilustración para hacer conversiones de unidades.
1 Kilo - ohmio = 1000 ohmios
1 Mega ohmio = 1.000.000 ohms
Para convertir kΩ a Ω, mueva el punto decimal a la derecha tres lugares.
Ejemplo: 10kΩ = 10.000 Ω
Para convertir mΩ a Ω, mueva el punto decimal a la derecha seis lugares.
Ejemplo: 10MΩ = 10.000.000 Ω

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