¿Quieres cacharrear con electrónica? Atento a esta entrada porque vas a aprender un principio básico de electrónica. En esta ocasión, veremos la importancia de contar con una herramienta de diagnóstico en tu entorno maker, el multímetro.
Me explico: si estás redactando un texto y tienes alguna duda con la ortografía utilizas un diccionario; si estás aprendiendo a cocinar buscas la receta; si quieres bajar de peso llevas una métrica de tu peso con una balanza y priorizas la comida saludable; y así sucesivamente para cualquier tarea que te propongas.
En electrónica también son necesarias las herramientas de diagnóstico, aparte de otras herramientas de electrónica. Sin embargo, hay una que no puede faltar en tu taller o mesa de cacharreo: el multímetro.
Con esta herramienta serás capaz de medir corrientes, voltajes, resistividad y continuidad. De esta forma, podrás depurar tus circuitos en busca de esa falla que tanto te agobia.
En cada país les gusta nombrarlo de forma diferente, por lo tanto, si quieres aprender sobre multímetros, tester o polímetros, atento a lo que te voy a contar en este tutorial.
Indice de contenidos
- 1 ¿Qué es un multímetro digital o tester?
- 2 Multímetro y sus partes principales
- 3 Medir voltaje con un multímetro (voltímetro)
- 4 Medir corriente con un multímetro (amperímetro)
- 5 Medir resistencia con un multímetro (óhmetro)
- 6 Medir continuidad con un multímetro
- 7 Conclusiones de multímetro para principiantes
¿Qué es un multímetro digital o tester?
Un multímetro es una herramienta de medición absolutamente necesaria si quieres incursionar en el mundo de la electrónica.
Básicamente combina tres características:
- Voltímetro: para medir voltajes.
- Amperímetro: para medir corrientes.
- Óhmetro: para medir resistividad.
En la mayoría de los casos se incluyen otras características extra:
- Continuidad: comprobar cables y pistas en circuitos impresos.
- Comprobador de transistores: verificar transistores BJT.
- Temperatura: medir temperatura utilizando una sonda externa.
- Medidor de capacidad: comprueba los condensadores.
Vamos, que con un buen multímetro puedes medir casi todas las magnitudes necesarias para poner a punto cualquier circuito que te plantees.
Multímetro y sus partes principales
Todo multímetro está compuesto por cuatro secciones:
- Pantalla: es donde se muestran las mediciones.
- Selector de magnitud: permite indicar la magnitud que se desea medir.
- Puertos: aquí es donde se conectan las puntas de pruebas.
- Puntas de pruebas: las puntas de prueba se conectan a los puertos y se utilizan para realizar las mediciones.
A continuación, se analizan en detalle cada una de estas secciones.
Pantalla de un multímetro
En la pantalla del multímetro es donde se muestran las mediciones obtenidas. En algunos casos, es posible que se muestre otro tipo de información como: el estado de la batería, la magnitud a medir, el rango de valores admisibles, etc..
Otras veces, el multímetro cuenta con un botón que activa la iluminación de la pantalla. Haciendo más fácil obtener la lectura en sitios donde no existe suficiente iluminación.
Selector de magnitud
El selector de magnitud es el que permite indicar qué magnitud se va a medir y en qué rango se encuentra. Usualmente está compuesto por una perilla que gira permitiendo seleccionar las distintas magnitudes.
Por lo general, una misma magnitud cuenta con varias opciones que indican el rango en que se desea medir.
Puertos y puntas de prueba en un multímetro digital
Las puntas de prueba son utilizadas para realizar las mediciones. Es decir que, un extremo va conectado al multímetro y el otro es utilizado para tocar los puntos entre los que se desea realizar la medición.
Por lo general, un multímetro cuenta con dos puntas de prueba: una roja y otra negra. Ambas puntas de prueba son idénticas, diferenciándose solo por su color.
Existen distintos tipos de puntas que puedes utilizar con tu multímetro:
- Puntas comunes: las puntas alargadas y finas útiles para la mayoría de los casos.
- Puntas tipo cocodrilo: son ideales cuando necesitas hacer pruebas por un período de tiempo prolongado, como cuando se miden cables y necesitas tener las manos libres.
- Puntas con gancho para IC: muy útiles para trabajar con integrados pequeños o en las patillas de los integrados convencionales.
- Puntas tipo pinza: este tipo de pinzas son especialmente útiles cuando estás comprobando componentes de montaje superficial (SMD).
Los Puertos son para conectar las puntas de prueba. Usualmente, los multímetros cuentan con tres o cuatro puertos:
- COM (denotado como “-” en algunos casos): en este puerto se debe conectar la punta de pruebas negra. Ojo, que esto es solo por conveniencia, ya que todas las puntas de pruebas son iguales.
- VΩ: permite medir voltaje, resistividad y continuidad. En algunos casos, puede estar acompañado de otros símbolos indicando posibles magnitudes extras.
- mA (también denotado como “uA”): permite medir corrientes pequeñas, usualmente inferiores a los 500 mA. En algunos casos, este puerto coincide con el puerto VΩ.
- 20A: permite medir corrientes elevadas, limitado al valor indicado en el puerto. Usualmente este valor oscila entre 10 y 20 amperios.
Es importante tener en cuenta que la nomenclatura de los puertos puede variar dependiendo del multímetro empleado. Sin embargo, suelen ser bastante similares.
Medir voltaje con un multímetro (voltímetro)
Utilizando el multímetro puedes medir voltaje de CC (corriente continua) o de CA (corriente alterna). Esto se indica mediante el selector de magnitud:
- La V con una línea recta o punteada indica voltaje de CC.
- La V con una línea ondulada indica voltaje de CA.
También es necesario indicar el rango a utilizar. En el ejemplo anterior se puede escoger entre cinco rangos de voltaje en CC:
- 200 mV
- 2 V
- 20 V
- 200 V
- 1000 V
y cuatro para voltaje de CA:
- 2 V
- 20 V
- 200 V
- 750 V
En caso de que tu multímetro no posea opciones para establecer el rango no te preocupes. Lo más probable es que se trate de un modelo auto-rango. Eso significa que por si solo, el multímetro es capaz de determinar el rango de voltajes necesario.
Pasos para medir voltaje:
- Posicionar el selector en modo de voltaje (CC o CA, en dependencia del caso) y en el rango adecuado.
- Conectar la punta de prueba negra al puerto COM y la roja al puerto indicado con la letra V.
- Conectar el otro extremo de la punta de prueba roja al terminal positivo del componente que se desea medir.
- Conectar la punta de prueba negra al otro terminal del componente.
- Obtener la lectura en la pantalla.
El rango seleccionado indica el máximo valor de voltaje que el dispositivo podrá medir. Usualmente un rango menor implica una mayor precisión.
En resumen, para medir el voltaje en un componente es necesario conectar el multímetro en paralelo con este. A continuación, puedes ver dos ejemplos de medición de voltaje.
Cómo medir voltaje de una batería
En este ejemplo se muestra cómo medir el voltaje de una batería de 9 voltios.
Necesitarás:
- 1x Batería de 9 voltios.*
- 1x Multímetro con sus puntas de prueba.
* En este caso he utilizado una batería de 9 voltios, pero tú puedes utilizar la que tengas a mano. Da igual si es de plomo, de Litio o cualquier otro tipo.
De seguro ya sabes que estas baterías, como su nombre lo indican, ofrecen un voltaje de 9 voltios aproximadamente. Por lo tanto, es necesario utilizar el selector del multímetro para escoger un rango superior a ese valor.
Yo he utilizado la escala de 20 voltios, por ser la menor que permite medir un voltaje de 9 voltios, al menos en mi multímetro.
Si por otra parte, necesitas medir el voltaje de algo y no tienes idea de cuál puede ser su valor es necesario probar varios rangos.
En caso de que el valor que intentes medir sea mayor que el rango seleccionado, el multímetro lo indicará en la pantalla. En esas circunstancias, generalmente, se visualiza en la pantalla un “1”o “OL”.
En la imagen anterior puedes ver el resultado al seleccionar el rango de 2 voltios para realizar la misma medición. Para corregir esto, simplemente es necesario seleccionar un rango mayor y listo.
Cómo medir voltaje alterno en un enchufe
Medir la tensión de un enchufe con un multímetro es muy fácil. Lo primero es seleccionar una escala de voltaje mayor a 250V de CA. Luego es necesario que la punta de prueba roja esté conectada al puerto V y la negra al puerto COM.
Luego basta con colocar cada una de las puntas de prueba en uno de los contactos de la toma de corriente.
Es primordial extremar las medidas de precaución siempre que se trabaje con voltajes elevados, ten en cuenta que una descarga eléctrica puede llegar a provocar la muerte.
Medir corriente con un multímetro (amperímetro)
Utilizando un multímetro es posible medir tanto corriente alterna como continua. El tipo de corriente a medir se indica mediante el selector de magnitud:
- La A con una línea recta o punteada indica corriente continua (CC).
- La A con una línea ondulada indica corriente alterna (CA).
También es necesario señalar el rango a utilizar. En el caso anterior se puede escoger entre cinco rangos para corriente continua:
- 20 uA
- 2 mA
- 20 mA
- 200 mA
- 20 A
y tres para corriente alterna:
- 20 mA
- 200 mA
- 20 A
Medir la corriente que pasa por un componente es un poco más complicado que el voltaje. Esto se debe a que para obtener dicha magnitud es necesario conectar el multímetro en serie con el componente. Eso implica que es necesario interrumpir uno de los cables para realizar la medición. Pero eso lo verás más adelante con un ejemplo muy práctico.
Pasos para medir corriente con un multímetro:
- Posicionar el selector en modo de corriente (CC o CA, en dependencia del caso) y en el rango adecuado.
- Conectar la punta de prueba negra al puerto COM.
- Conectar la punta de pruebas roja al puerto correspondiente:
- A. En caso de medir corrientes bajas (inferiores a los 200 mA) se utiliza el puerto mA.
- B. En caso de medir corrientes altas (superiores a los 200 mA) se utiliza el puerto 20A.
- Conectar el multímetro en serie con el componente a medir.
- Obtener la lectura en la pantalla.
A continuación, puedes ver un ejemplo para ilustrar todos estos pasos de forma práctica.
Cómo medir la corriente en un LED
Estoy seguro de que has leído que los pines digitales de Arduino solo son capaces de manejar hasta 40 mA. Esa es una de las razones por las que para controlar un LED es necesario colocar una resistencia en serie.
En este ejemplo te muestro cómo comprobar cuánta corriente está consumiendo realmente un LED conectado a un pin digital de tu placa Arduino. Para realizar este ejemplo necesitarás:
- 1x Placa Arduino UNO, MEGA o Nano, cualquiera te vale.
- 1x Resistencia de entre 220 Ω y 3 kΩ.
- 1x LED de color.
- 1x Multímetro.
Lo primero es armar el circuito tal y como se muestra en la siguiente figura.
Ahora es necesario cargar al Arduino un sketch que controle el pin conectado al LED. Para esto puedes utilizar el ejemplo Blink. Para abrirlo es necesario ir a Archivo>Ejemplos>01.Basics>Blink.
Una vez abierto tienes que modificar el código sustituyendo la constante LED_BUILTIN por el número del pin digital conectado al LED. En mi caso, he utilizado el pin digital 4, por lo tanto, el código quedaría como se muestra a continuación.
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 |
// the setup function runs once when you press reset or power the board void setup() { // initialize digital pin LED_BUILTIN as an output. pinMode(4, OUTPUT); } // the loop function runs over and over again forever void loop() { digitalWrite(4, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level) delay(3000); // wait for a second digitalWrite(4, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW delay(3000); // wait for a second } |
También he aumentado el tiempo de retardo a 3 segundos para facilitar la lectura.
Una vez el código esté listo hay que cargar y comprobar que funciona correctamente en tu Arduino, es decir, verificar que el LED se enciende a intervalos de 3 segundos.
Ahora, para medir la corriente que circula por el LED hay que conectar el multímetro en serie. Para esto es necesario “cambiar o interrumpir” uno de los cables y colocar el multímetro en su lugar.
En mi caso, he interrumpido el cable amarillo que va desde el pin digital hasta la resistencia (también se podía haber interrumpido el cable negro). En la siguiente figura puedes ver cómo quedaría el circuito.
Es importante que comprendas que el multímetro no afecta el valor de la corriente. De hecho, se comporta como si fuera un simple cable.
A continuación, puedes ver el montaje real donde se obtuvo una corriente de xxx mA.
Medir resistencia con un multímetro (óhmetro)
Para comprobar el valor de una resistencia hay que utilizar el multímetro como óhmetro. Para esto tienes que girar el selector hasta una de las posiciones marcadas con el símbolo Ω.
El multímetro utilizado cuenta con 6 rangos para medir resistencia, que van desde 200 Ω hasta 20 MΩ.
Pasos para medir resistencia:
- Poner el multímetro en modo óhmetro en una escala superior al valor esperado de la resistencia.
- Poner la punta de prueba negra en el puerto COM y la punta de prueba roja en el puerto marcado con el símbolo Ω.
- Conectar las puntas de prueba a los contactos de la resistencia.
- Si en la pantalla se muestra un “1”o “OL.” significa que la escala seleccionada es muy pequeña. En este caso hay que cambiar a una escala mayor.
- Si por el contrario, se obtiene una medida de “0.00” es posible que la escala seleccionada sea muy alta y es necesario probar una menor.
En caso de que se proceda a medir una resistencia presente en un circuito. Es importante que el circuito no esté alimentado. De lo contrario, el multímetro podría resultar irreversiblemente dañado.
Cómo comprobar el valor de una resistencia
En ocasiones las resistencias se estropean, ya sea por la temperatura, un exceso de corriente u otra razón. Por lo general, esto provoca que su valor de resistencia cambie. Por ello, es recomendable verificar antes de usar el valor de una resistencia, sobre todo, si lo estás reutilizando.
Para comprobar una resistencia es útil primero estimar su valor a partir de su código de colores. En este caso se comprueba una resistencia de 330 Ω.
Para esto es recomendable poner el multímetro en la escala de 2 kΩ (o 2000 Ω).
En la siguiente imagen puedes ver cómo al medir la resistencia se obtiene una lectura de 327 Ω .
Medir continuidad con un multímetro
Un multímetro es una herramienta muy útil para comprobar el estado de cables y vías en un circuito. Para realizar esto se coloca el multímetro en modo continuidad.
En este modo, el multímetro comprueba la resistencia entre los terminales de las puntas de prueba. Si la resistencia alcanza un valor muy bajo (como suele ocurrir con cables y otros conductores en buen estado) el multímetro emite un pitido indicando la buena calidad del conductor.
Si se escucha un pitido intermitente o no se escucha en lo absoluto es posible que el conductor que se está comprobando esté dañado.
Cómo comprobar el estado de un cable
Para realizar este experimento necesitas:
- 1x Multímetro
- 1x Cable u otro conductor para verificar.
Lo primero es poner el multímetro en modo continuidad. Este modo por lo general, está representado por un símbolo que indica la emisión de sonido, tal y como puedes ver en la siguiente figura.
Ahora es preciso conectar la punta de prueba negra al puerto COM y la roja al puerto marcado con el símbolo Ω (el mismo de medir resistencias). Por último, se tocan los extremos del cable con las puntas de prueba y se verifica que el multímetro emita el sonido de forma continua.
En caso de que tu multímetro no disponga de la opción de continuidad puedes utilizar, en su lugar, la escala de resistencia más baja para medir el cable.
Un cable de cobre en buen estado debe ofrecer una resistencia inferior a los 50 Ω. En este caso, da una medición de solo 2,3 Ω.
Conclusiones de multímetro para principiantes
La navaja suiza ? de la electrónica. Desde principiantes a expertos el multímetro, tester o polímetro es el instrumento esencial en un taller maker. Por ello, en esta ocasión te enseño como utilizar un multímetro para medir cuatro magnitudes imprescindibles en el mundo de la electrónica:
- voltaje
- corriente
- resistencia
- continuidad
Estoy seguro que luego de repasar a detalle el tutorial. Te será mucho más fácil depurar tus circuitos en busca de esas detestables fallas.
Y hasta aquí el tutorial, cualquier duda o sugerencia no dudes en dejarla en los comentarios.
Gracias a Depositphotos por la cesión de las imágenes.
