Trabajo de investigación
Tema: Interpretación del contenido de las especificaciones de un manual de instrumento.
Instrumento: Multímetro digital. Nº de serie: 1008114081
Fabricante: Digital Instrument. Esquemas o circuitos:
Manual de operación del M890C+: 1. Introducción
Este es un multímetro digital de precisión compacto, funciona con batería, pantalla LCD de 3-1/2dígitos DIGITAL INSTRUMENTS.
• Icono de la pantalla (sólo 3-1/2). • Altura del dígito de 22 mm.
• Interruptor rotacional singular de 30 posiciones para la selección deFUNCIÓN y el RANGO, que permite operaciones rápidas y convenientes.
• Carcasa con forma suave y curvilínea.
• Jack con Indicación de color y puntas de prueba totalmente protegida. • Menor gasto de energía. Apagado automático.
2. Especificación General
1) Display: 3-1/2 dígitos LCD con una lectura máxima de 1999. 2) Velocidad de medición: Las actualizaciones de 2-3 segundos 3) Indicación de exceso de escala: “1” figura en la pantalla. 4) Indicación automática de polaridad negativa.
5) Un símbolo de batería aparece en la pantallaindicando que la misma esta pordebajo de la tensión de servicio.
6) Una gama completa de protección contra sobrecarga. 7) Capacidad de medición automática Auto-Zeroing.
8) El suministro de energía automático: Se apagara automáticamenteen unos 15minutos después de que la alimentación sea conectada. Tiene que ser apagado yencendido de nuevo para continuar encendido pasado ese tiempo. 9) Temperatura de funcionamiento: 0ºC-40ºC, 0-75% R.H. (Humedad Relativa). Temperatura de almacenamiento: -10-50ºC, 0-75% R.H. (Humedad Relativa). 10) Alimentación. Batería individual de 9V estándar.
11) Dimensiones: 176L(largo)*88w(ancho)*38H(alto)mm. 12) Peso: aprox. 310g (incluyendo batería).
13) Accesorios: cables de prueba (par), pieza fusible de repuesto dentro delinstrumento de 0.5A, termocupla de alambre tipo k.
3. Especificaciones eléctricas:
La precisión se presenta como +/- (% de lectura + número de dígitos menos significativos) por un año, a los 23ºC +/- 5ºC R.H<75%.
Rango Resolución Precisión 200mV 0.1mV ± 0.5% ± 3digitos 2V 1mV ± 0.8%± 2digitos 20V 10mV ± 0.8% ± 2digitos 200V 100mV ± 0.8% ± 2digitos 1000V 1V ± 1.0% ± 3digitos
2) ACV. Impedancia de entrada 10Mohm. Rango de frecuencia 40Hz-400Hz.
Rango Resolución Precisión 200 mV 0.1mV ± 1.2% de lec. ± 3 digitos 2V 1 mV ± 1% de lec. ± 3 digitos 20V 10 mV ± 1% de lec. ± 3 digitos 200V 100 mV ± 1% de lec. ± 3 digitos 700V 1V ± 1.2% de lec. ± 3 digitos 3) DCA. Medida de la caída de tensión 200mV
Rango Resolución Precisión
2mA 1µA ± 1.8% de lec. ± 2digitos 20mA 10µA ± 1.8% de lec. ± 2digitos 200mA 100µA ±2% de lec. ± 2digitos
20A 10mA ± 2% de lec. ± 10digitos
4) ACA. Medida de la Caída de tensión 200mV. Rango de frecuencia 40Hz-400Hz.
Rango Resolución Precisión
200mA 100µA ± 2.0% de lec. ± 2digitos 20A 10mA ± 2.0% de lec. ± 10digitos
Rango Resolución Precisión 2000pF 1pF ± 4% de lec. ± 5 digitos 20nF 10pF ± 4% de lec. ± 5 digitos 200nF 100pF ± 4% de lec. ± 5 digitos 2µF 1nF ± 4% de lec. ± 5 digitos 20µF 10nF ± 4% de lec. ± 5 digitos 6) Resistencia (Ohm)
Rango Resolución Precisión
200Ω 0,1Ω ± 1% ± 10digitos 2kΩ 1Ω ± 1% ± 5digitos 20 kΩ 10Ω ± 1% ± 5digitos 200 kΩ 100Ω ± 1% ± 5digitos 2MΩ 1kΩ ± 1% ± 5digitos 20MΩ 10kΩ ± 1% ± 5digitos 200MΩ (solo algunosmodelos) 100 kΩ ± 5% ± 10 digitos 7) Medición de temperatura
Rango Resolución Precisión
-40°C - 400°C 1°C ± 1% ± 4digits
400°C-1000°C 1°C ± 1.5% ± 15 digits Medida de temperatura con termocupla tipo k.
8) Prueba del hFE de transistores hFE rango:0-1000
Ib: ~10µA Uce: ~ 2,8V.
9) Prueba de diodos y conductividad:
Prueba de diodos con corriente directa de: ~ 1mA. Voltage: ~ 2.8V
El zumbador incorporado sonará, si la resistencia bajo prueba es de menos de unos 30 ohmios.
Sensibilidad: es la relación entre la variación de la lectura y la variación de
lamagnitudmedida, o dicho de otra manera es la respuesta del instrumento al cambio de entrada.
4. Precauciones y preparativos para la medición:
1) Asegúrese de que la batería se coloque correctamente en su lugar y que se conecte en su conector.
2) Revise si el aislamiento esta dañado o si el metal esta expuesto de los cables de prueba. Compruebe la continuidad del mismo. Los cables dañados deben ser reemplazados.
3) Seleccione la función y el rango para las mediciones.
4) Compruebe la posición del terminal de entrada para el cable rojo de prueba dependiendo de los rangos de medición.
5) Cualquiera de los conductores de prueba debe ser retirado del circuito bajo prueba al cambiar los rangos de la prueba.
6) Para evitar descargas eléctricas o daños al medidor; No aplicar más de 500 V entre cualquier terminal y tierra.
7) Para evitar choque eléctrico, tenga cuidado cuando se trabaja por encima de 60 VCC o 25 VCA rms, esta tensión representan un riesgo de choque.
8) Cuando haya terminado la medición, apague el dispositivo. Asegúrese de retirar la batería cuando no se utiliza durante un tiempo largo para evitar problemas de fugas. 9) No manipule el circuito para evitar daños.
10) No utilice ni almacene el instrumento en un lugar de luz solar directa, altas temperaturas, ni alta humedad.
5. Métodos de medida. 5.1 Medición de DCV & ACV
2) Conectar la punta de prueba negra en el terminal “COM” y la punta de prueba roja en el terminal de entrada “V/OHM”.
3) Conecte la punta de prueba en el punto a medir y lea el valor en la pantalla de la polaridad de la conexión del conductor de lectura y se indicará al mismo tiempo el valor de la tensión.
Nota:
a) Si la tensión de prueba es desconocida de antemano, poner el selector de función en la escala más alta e ir bajando.
b) Cuando sólo la figura “1” es mostradase indica que esta fuera de rango y el interruptor de función se debe establecer en un rango superior.
c) ¡Nunca trate de medir la tensión por encima de 1.000 V! Aunque es posible mostrarlo, existe el peligro de dañar el circuito interno.
5.2 Medición de DCA & ACA
1) Conecte el cable negro de prueba a la terminal “COM” y el cable rojo a un terminal para un máximo de 0,5.
2) Poner el selector de funciones en la posición deseada
3) Conecte los cables de prueba a los puntos de medición y lea el valor en la pantalla. La polaridad en la conexión del cable rojo de prueba se indicará al mismotiempo que el valor de la corriente.
Nota
a) Si el rango de corriente es desconocido de antemano , poner la llave selectora de funciones al mas alto rango e ir bajando si llega a ser necesario
b) Solo cuando figure un “1” en la pantalla , esta siendo indicado un sobrepaso de rango y el interruptor o llave de funciones debería ponerse en un rango mayor c) Una corriente excesiva romperá el fusible que debe ser reemplazado cuando la
entrada esta en el Terminal “A”. El tipo de fusible es de 0,5 A ( el modelo M840D usa 2 A)
d) El fusible no protege el rango de 20 A , como máximo 10 A en continua o el tiempo de medición de 20 A debe ser de 15 segundos como máximo . 5.3 Medidas de resistencias
1) Conecte la punta de prueba de color negro del multimetro en el Terminal “COM” y la punta de prueba de color rojo en el Terminal “V/OHM”
2) Poner el selector de función en el rango “OHM”
3) Conectar las puntas de prueba a través de la resistencia bajo medición y leer el valor medido en el display.
Nota:
a) La polaridad de la punta de prueba roja es positiva “ +”
b) Cuando la entrada no esta conectada , por ejemplo en un circuito abierto , la figura “1” aparecerá en el display por que se encuentra fuera de escala.
c) Si el valor de la resistencia que esta siendo medida excede el máximo valor del rango seleccionado, un indicador de sobrepaso de rango “1” será mostrado en la pantalla y el selector de funciones debería ser colocado en un rango superior. d) El rango 200 MΩ tiene una constante de 10 dígitos ( 1MΩ), la figura aparecerá
en estado de corto circuito , debería ser sustraída del resultado de medición , por ejemplo cuando medimos una resistencia de 100 MΩ , se mostrara 101.0 en el display y los últimos 10 dígitos deberían ser sustraídos
5.4 Medición de capacitancia
1) Poner el selector de funciones en la posición “Cx”. Antes de conectar el capacitor, el display debería mostrar un cero.
2) Conectar el capacitor de prueba en la entrada “Cx” de multimetro (no las puntas de prueba) y leer el valor mostrado.
Nota:
El capacitor testeado debería estar descargado antes de ser medido. Nunca aplicar voltaje en la entrada o puede resultar muy dañada.
5.5 Medición de frecuencia
1) Poner el rango del selector de funciones en la posición “Hz” requerida. 2) Conectar las puntas de prueba para medir puntos y leer el valor mostrado. Nota:
No aplicar mas de 250 V rms a la entrada. La indicación es posible a un voltaje superior a 100 V rms pero la lectura puede estar fuera de especificación.
5.6 Medición de temperatura
1) Poner el selector de funciones en la posición TEMP.
2) Este seguro de la polaridad de la termocupla, poner el extremo libre del sensor de la termocupla en los agujeros de testeado de temperatura.
3) El extremo de trabajo sobre o dentro del objeto que esta siendo testeado. 4) El valor de la temperatura es mostrado en ºC.
Nota:
a) La temperatura de testeado es mostrada automáticamente cuando la termocupla es colocada en los agujeros de testeo
b) La temperatura de los alrededores es mostrada cuando el sensor del circuito esta cortado.
c) La temperatura limite medida por la termocupla dada con el instrumento es 250ºC ,300ºC es aceptable en cortos periodos de tiempo.
5.7 Testeo de continuidad y diodos
1) Poner el rango del selector de funciones en la posición “diodo”.
2) Conectar la punta de prueba negra en el Terminal “COM” y la roja en el Terminal “V/OHM” (nota: la polaridad de la punta de prueba roja es +)
3) El rango con la función de “test de continuidad audible “. Un buzzer interno suena si la resistencia entre dos puntos es menor a 30+/- 10Ω.
4) Conectar las puntas de prueba a través del diodo y leer el valor en el display. Nota:
a) Cuando la entrada no esta conectada por ejemplo un circuito abierto la figura “1” será mostrada.
c) El medidor muestra la caída de tensión en directo y también muestra la figura “1” por sobrecarga en caso en que el diodo este en inverso.
5.8 Test del hFE del transistor
1) Poner el selector de funciones en la posición “hFE” 2) Asegurarse de que el transistor es NPN o del tipo PNP. 3) El transistor este correctamente inserto en el conector E.B.C.
4) La lectura medida es aproximadamente el valor de hFE del transistor. Nota:
Condición de testeo: Corriente de base 10 μA aprox. Y Vce aprox. 2.8 V 6 Reemplazo de la batería
1) El reemplazo de la batería y el fusible solo debería ser hecho luego de que las puntas de prueba hayan sido desconectadas y el dispositivo esta apagado.
2) Aflojar los tornillos con un destornillador apropiado y remueva la carcaza.
3) El medidor esta alimentado por una batería de 9 V (IEC 6F22, NEDA 1604, JIS 006P) ajustar los cables conectores a los terminales de una nueva batería y reinsertarla en el tope de la carcaza.
4) El medidor esta protegido por un fusible rápido 0,5 A/250V (solo el modelo M840D esta protegido por un fusible de 2 A/250V) sus dimensiones son 5*20mm
5) Poner en su lugar la tapa de la carcaza y ubicar nuevamente los tres tornillos. Nunca encender el dispositivo si la carcaza no esta bien cerrada
Glosario de términos:
Instrumentación: es el grupo de elementos que sirven para medir, controlar o registrar variables de un proceso con el fin de optimizar los recursos utilizados en éste. En otras palabras, la instrumentación es la ventana a la realidad de lo que esta sucediendo en determinado proceso, lo cual servirá para determinar si el mismo va encaminado hacia donde deseamos, y de no ser así, podremos usar la instrumentación para actuar sobre algunos parámetros del sistema y proceder de forma correctiva.
Característica de los instrumentos:
De acuerdo con las normas SAMA (ScientificApparatusMakersAssocition), PMC20, las características de mayor importancia, para los instrumentos son:
Campo de medida o rango (RANGE):
Es el conjunto de valores dentro de los límites superior e inferior de medida, en los cuales el instrumento es capaz de trabajar en forma confiable.
Alcance (SPAN):
Es la diferencia entre el valor superior e inferior del campo de medida. Es la diferencia algebraica entre los valores superior e inferior del campo de medida del instrumento. ERROR:
Es la diferencia que existiría entre el valor que el instrumento indique que tenga la variable de proceso y el valor que realmente tenga esta variable en ese momento. Escala completa de salida:
Es la diferencia algebraica entre las señales eléctricas de salida medidas con el máximo estímulo de entrada y el mínimo estímulo de entrada. Esto debe incluir toda desviación de la función de transferencia lineal.
Exactitud (o inexactitud, ‘accuracy’)
En las especificaciones de un sensor, esto realmente quiere decir falta de exactitud. Esta es la razón de la máxima desviación de un valor representado por el sensro con respecto al valor ideal. Normalmente este valor se da en %.
Distinción de 2 lecturas que se diferencian en menos de una división o dígito es la cantidad mas pequeña que se puede medir o discriminar, es decir el cambio más pequeño en el valor medido para el cual el instrumento responderá.
Precisión:
Es la tolerancia mínima de medida que permitirá indicar, registrar o controlar el instrumento. En otras palabras, es la mínima división de escala de un instrumento indicador. Generalmente esta se expresa en porcentaje del alcance. La precisión de un instrumento indica su capacidad para reproducir cierta lectura con una exactitud dada. Ejemplo: se está midiendo un voltaje conocido de 100V. Se toman 5 lecturas con cuerto voltímetro y los valores encontrados son 104, 103, 105, 103, 105. Dadas estas lecturas, como la desviación máxima del instrumento es 5V de la entrada real de 100V se tiene una exactitud de 5%. La precisión del instrumento la da la desviación máxima de la media de las lectura, en este caso, +/- 1%.
Zona muerta (DEAD BAND):
Es el máximo campo de variación de la variable en el proceso real, para el cuál el instrumento no registra ninguna variación en su indicación, registro o control. Es el área de valores de la variable que no hace variar la indicación del instrumento.
Saturación:
Es el área en la cual el instrumento ha sobrepasado su capacidad máxima de operación por lo que se presenta un comportamiento distinto a la operación normal y por lo tanto, no confiable.
Sensibilidad:
Es la relación entre la variación de la lectura del instrumento y el cambio en el proceso que causa este efecto.
Repetibilidad:
Es la capacidad de un instrumento de repetir el valor de una medición, de un mismo valor de la variable real en una única dirección de medición.
Condiciones de almacenamiento: tiempo máximo y mínimo, humedad relativa máxima y mínima, presencia de gases, etc.
Estabilidad de largo plazo:
Se refiere a élenvejecimiento de los materiales que repercute en un cambio irreversible en las propiedades eléctricas, mecánicas, químicas o térmicas del instrumento.
Tipo K (NiCr Ni)
La termocupla tipo k se la conoce también como la termocuplaChromel-Alumel (marcas registradas de HoskinsManudacturing Co., EE.UU.). El Chromel es una aleación de aproximadamente 90% de níquel y 10% de cromo, el Alumel es una aleación de 95% de níquel, más aluminio, silicio y manganeso, razón por la que la norma IEC la
especifícaNiCr-Ni. La tipo K es la termocupla que mas se utiliza en la industria, debido a su capacidad de resistir mayores temperaturas que la tipo J.
Las termocuplas tipo k pueden utilizarse en forma continua en atmósferas oxidantes e inertes hasta 1260 ºC y constituyen el tipo mas satisfactorio de termocupla para uso en atmósferas reductoras o sulfurosas o en vacío.
Corrección de: Explicación de especificaciones.
En el punto 3. Especificaciones eléctricas1) y 2) la Impedancia de entrada
Al intentar medir una magnitud, el instrumento necesitaafectar el valor de esa magnitud medida a fin de cuantificarla. La impedancia de entrada esuna medida de la capacidad del instrumento de medir esa magnitud, afectándola el menorgrado posible. En
En los instrumentos analógicos esta es variable de acuerdo al rango utilizado y se expresa enOHM/volts Resp (Resistencia específica).La resistencia de entrada es
Rv = Resp (Kohm/V) x Rango (v)
En los instrumentos digitales, la resistencia de entrada es un valor fijo que depende del modode lectura (Voltios o Amperes) independiente de la escala usada. En modo de medición deTensión,la impedancia se mide en Megohms.
En el caso de medición de corriente, se da también la máxima caída de tensión que se produceen los terminales de entrada del instrumento como se indica en el título 3) y 4) del punto 3.
RANGO: Los rangos son las distintas escalas que el instrumento tiene a fin de dar una lecturaadecuada dentro de la resolución establecida en la especificación. Por ejemplo: en las especificaciones que se da tanto para tensión como para corriente (ACV y ACA) se da un rango de frecuencia de 40Hz a 400Hz, que indica que dentro de esas
frecuencias se cumplen para los rangos de tensión y corriente indicados la precisión dada en la tabla.
MAXIMOS VALORES DE VOLTAJES Y CORRIENTE ADMISIBLE
Los multímetros son instrumentos electrónicos que pueden soportar un determinado valormáximo de voltaje y corriente aplicable a sus extremos. Estos valores son los máximosabsolutos que pueden ser aplicados, aún cuando en la escala más grande el display puedamedir un valor mayor.
En Voltaje alterno, se especifican el máximo voltaje eficaz, y el máximo valor pico quecorresponde este últimocon el máximo voltaje de continua admisible por el
instrumento.Enalterna se deben respetar los dos máximos ya que si el voltaje eficaz es menor al máximoadmisible, pero el pico es mayor al admisible, esa señal no se puede medir porque puededañar el instrumento, ya que se supera uno de los límites.
En el caso de corriente, el máximo se refiere al máximo eficaz de corriente que esta limitadopor protección por un fusible interno.
