= Voltímetro =Un voltímetro es aquel aparato o dispositivo que se utiliza a fin de medir, de manera directa o indirecta, la diferencia potencial entre dos puntos de un circuito eléctrico.
Se usa tanto por los especialistas y reparadores de artefactos eléctricos, como por aficionados en el hogar para diversos fines; la tecnología actual ha permitido poner en el mercado versiones económicas y al mismo tiempo precisas para el uso general, dispositivos presentes en cualquier casa de ventas dedicada a la electrónica.
Los voltímetros, en esencia, están constituidos de un galvanómetro sensible que se conecta en serie a una resistencia extra de mayor valor. A fin de que durante el proceso de medición no se modifique la diferencia de potencial, lo mejor es intentar que el voltímetro utilice la menor cantidad de electricidad posible. Lo anterior es posible de regular con un voltímetro electrónico, el que cuenta con un circuito electrónico con un adaptador de impedancia.
Para poder realizar la medición de la diferencia potencial, ambos puntos deben encontrarse de forma paralela; quiere decir que se encuentre en derivación sobre los puntos de los cuales queremos realizar la medición, el voltímetro debe contar con una resistencia interna lo más alta que sea posible, de modo que su consumo sea bajo, y así permitir que la medición de la tensión del voltímetro se realice sin errores. Para poder cumplir con este requerimiento, los voltímetros que basan su funcionamiento en los efectos electromagnéticos de la corriente eléctrica, poseen unas bobinas con hilo muy fino y de muchas espiras, a fin de que, aún contando con una corriente eléctrica de baja intensidad, el aparato cuente con la fuerza necesaria para mover la aguja.
Ya es posible encontrar en el mercado voltímetros digitales, los que cumplen las mismas funciones que el aparato tradicional, pero contando con las nuevas tecnologías. Por ejemplo, este tipo de aparatos cuentan con características de aislamiento bastante considerables, para lo que utilizan circuitos de una gran complejidad, en lo que respecta a su comparación con el voltímetro tradicional.
= Amperímetro =
Es un aparato o instrumento que permite medir la intensidad de corriente eléctrica, presentando directamente sobre su escala calibrada las unidades empleadas para ello denominadas amperios o bien fracciones de amperios, la medida deseada.
Su utilización es muy amplia ya que con independencia de su propia aplicación directa de medida, también se emplea como base para la construcción de otros instrumentos, como voltímetros, óhmetros, etc.
Su funcionamiento está basado en uno de los principios fundamentales del electromagnetismo que en su forma más simple nos indica que cualquier corriente eléctrica pasa porun hilo conductor produce un campo magnético alrededor del mismo (similar al campo magnético de un imán),cuya fuerza depende de la intensidad de la corriente que circule.
Amperímetros de bobina móvil:
Está formado como su nombre indica, por una bobina circular de hilo conductor colocada sobre un pivote colocado sobre el centro de la misma, de forma que puedas girar sobre el. Todo el conjunto está situado dentro del campo magnético de un imán fijo. Al circular una corriente eléctrica por la bobina, en esta se creará una fuerza magnética de manera tal que se producirá un fenómeno de atracción o repulsión con respecto al imán, y la bobina girará sobre el pivote.El movimiento de la bobina está controlado por unos resortes que sirven también para la entrada y salida de la corriente a través de ellos.
El amperímetro de bobina móvil puede usarse solamente con corriente continua, ya que la corriente alterna haría mover la bobina rápidamente en ambos sentidos.
Amperímetros de hierro móvil:
Al igual que el anterior descripto, está formado por una bobina por la que circula la corriente que produce el campo magnético. Pero, en este caso, la bobina es fija y no hay imán fijo que cause su giro. En su lugar, se fija un trozo de hierro a la bobina y otro unido a una aguja móvil sobre un pivote.
Cuando circula corriente por la bobina, ambos trozos de hierro se transforman en imanes por el efecto magnético de la corriente y mutuamente se repelen, sin importar el sentido de dicha corriente. En este caso se utiliza un resorte para controlar el movimiento de la aguja.
La magnitud de la fuerza de repulsión y por consiguiente la amplitud del movimiento de la aguja dependen de la cantidad de corriente que circula por la bobina.
En este modelo de amperímetro no importa el sentido de la corriente que circula, por lo tanto, puede usarse para corriente continua y corriente alterna indistintamente.
Ampliación del fondo de escala de un amperímetro: Se dijo anteriormente que el alcance de todo instrumento puede ser ampliado. En el caso del amperímetro se emplea, a tal fin, un dispositivo llamado “shunt” (en inglés, derivación), Este permite que sólo atraviese la bobina móvil del instrumento, aquella corriente que el mismo puede tolerar.
Un shunt está conformado por una resistencia de precisión de valor óhmico menor que el presentado por la bobina móvil del instrumento, permitiendo, de esta forma, que la otra porción de corriente no tolerada, pase a través de el.
Las características del shunt dependen del rango de medida que se necesite y que viene determinado en la escala del amperímetro, por lo tanto, para cambiar la escala de medida de un instrumento, bastaría cambiar el shunt ya que la bobina sería la misma.
La siguiente ecuación ejemplifica la fórmula para hallar el valor que debe presentar la resistencia shunt:
Rp = Rg . [Ig : (Im – Ig)]
Donde:
Rp = valor de la resistencia shunt.
Rg = resistencia del instrumento
Este valor es habitualmente conocido y de lo contrario, fácilmente calculable.
Ig = fondo de escala original del instrumento.
Im = corriente que quiere medirse.
= OHMETRO =Se compone de una pequeña batería para aplicar un voltaje a la resistencia bajo medida, para luego mediante un galvanómetro medir la corriente que circula a través de la resistencia.
La escala del galvanómetro está calibrada directamente en ohmios, al ser el voltaje de la batería fijo, la intensidad circulante a través del galvanómetro sólo va a depender del valor de la resistencia bajo medida, esto es, a menor resistencia mayor intensidad de corriente y viceversa.
Existen también otros tipos de óhmetros más exactos y sofisticados, en los que la batería ha sido sustituida por un circuito que genera una corriente de intensidad constante I, la cual se hace circular a través de la resistencia R bajo prueba. Luego, mediante otro circuito se mide el voltaje V en los extremos de la resistencia. De acuerdo con la ley de Ohm el valor de R vendrá dado por:
R =V/I
Para medidas de alta precisión la disposición indicada anteriormente no es apropiada, por cuanto que la lectura del medidor es la suma de la resistencia de los cables de medida y la de la resistencia bajo prueba. Para evitar este inconveniente, un óhmetro de precisión tiene cuatro terminales, denominados contactos Kelvin. Dos terminales llevan la corriente constante desde el medidor a la resistencia, mientras que los otros dos permiten la medida del voltaje directamente entre terminales de la misma, con lo que la caída de tensión en los conductores que aplican dicha corriente constante a la resistencia bajo prueba no afecta a la exactitud de la medida.
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