VOLTIMETRO

VOLTIMETRO

Si usted es un ingeniero eléctrico, o incluso un poco interesado en tales cosas eléctricas, estoy bastante seguro de que todos ustedes estarán familiarizados con este dispositivo de medición conocido como voltímetro y cómo usarlo.

Los voltímetros están omnipresentes en nuestro mundo y críticos para la tecnología.  En esta lección, aprenderás qué es un voltímetro, cómo funciona y cómo se utiliza.

 

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¿Qué es un voltimetro?

El instrumento que mide el voltaje o la diferencia de potencial en voltios se conoce como el voltímetro.

Los voltímetros proporcionan una forma de medir con seguridad la tensión, o la diferencia de potencial eléctrica, entre dos puntos de un circuito sin cambiar el voltaje de ese circuito.

La capacidad de medir la tensión es crucial para diseñar y mantener tecnología avanzada, pero también tiene aplicaciones más comunes y prácticas.

Por ejemplo, supongamos que es un día caluroso y decides refrescarte con un ventilador, pero cuando lo enchufas y lo enciendes, no pasa nada.  ¿El ventilador está roto?  Tal vez, pero es posible que la toma de corriente no reciba tensión.

Se podría utilizar un voltímetro para medir dicha tensión en la toma de corriente, y si no está alrededor de 230 voltios, entonces la toma de corriente podría estar rota.

Otro ejemplo en el que se podría utilizar un voltímetro es para determinar si una batería está cargada o agotada.  Cuando se soluciona un problema de un coche que no arranca, la medición del voltaje de la batería con un voltímetro es un buen lugar para empezar.

 

Principio de funcionamiento de un voltimetro

El voltímetro funciona según el principio de la ley de Ohm, que establece que el voltaje a través de una resistencia es directamente proporcional a la corriente que lo atraviesa. Para implementarlo en tiempo real, formamos la construcción de un galvanómetro, de modo que una bobina se suspende en un campo magnético.

Sabemos que la corriente que pasa a través del circuito también pasa a través de la bobina y la aguja que está unida a la bobina que se desvía en los movimientos de la escala de lectura, y el movimiento de la aguja es directamente proporcional a la corriente que pasa a través de él.

Para convertir este amperímetro en un galvanómetro, colocamos una gran resistencia en serie con la bobina del galvanómetro. Esta resistencia actúa para minimizar la interferencia de la bobina con el circuito.

Como de acuerdo con la ley de ohmios, el voltaje es directamente proporcional a la resistencia, por lo que el voltaje consumido por el galvanómetro se minimiza y se mide una caída de voltaje muy precisa a través del circuito.

 

Exactitud de voltimetros

En cuanto a la precisión de los voltímetros, los voltímetros digitales son más precisos que los analógicos. Los voltímetros analógicos muestran los resultados en forma de una aguja desviada en la pantalla, cuya desviación es proporcional a la medida del voltaje.

Su precisión es de un pequeño porcentaje, mientras que la precisión de los voltímetros digitales que usan un convertidor analógico al digital para mostrar los resultados numéricamente es muy precisa.

 

Aplicaciones de los voltimetros

Los voltímetros son uno de los dispositivos de medición más utilizados, especialmente en circuitos y hardware, donde se requiere una medición muy precisa.

Miden el voltaje para garantizar la seguridad del circuito y los componentes utilizados.

Se usan en los circuitos de resolución de problemas para certificar que el valor óptimo para el voltaje requerido está presente y disponible para cada componente.

Se utilizan con tubos de rayos catódicos para garantizar resultados mejores y precisos.

También se usan en laboratorios para experimentar y probar.

 

Tipos de voltimetros

El voltímetro se clasifica en tres tipos.

Según la base de la construcción, el voltímetro puede ser de los siguientes tipos:

 

Voltimetro PMMC

Si la corriente del transportador del conductor se coloca en un campo magnético, una fuerza mecánica actúa sobre el conductor; Si está conectado a un sistema en movimiento, con este movimiento de la bobina, el puntero se moverá en la escala.

Los instrumentos PMMC tienen imanes permanentes. Es adecuado para la medición de corriente continua, porque aquí la desviación es proporcional al voltaje, porque la resistencia es constante para un material medido y, por lo tanto, si se invierte la polaridad del voltaje, la desviación del puntero también se invertirá, por lo tanto, se usa solo para la medición de CC. . Este tipo de instrumento se llama el instrumento D  ‘Arnsonval. Tiene ventajas de tener escala lineal, el consumo de energía es bajo, alta precisión.

 

Extension de rango en un voltimetro PMMC

En los voltímetros PMMC se puede agrandar el rango de medida de tensión también. Simplemente conectando una resistencia en serie con el medidor podemos extender el rango de medición.

 

Voltimetro MI

Instrumentos MI significan instrumento de hierro en movimiento. Se utiliza tanto para mediciones de CA como de CC, porque la desviación θ cuadrado proporcional del voltaje suponiendo que la impedancia del medidor sea constante, por lo que, sea cual sea la polaridad del voltaje, muestra una desviación direccional, además se clasifican de dos maneras más.

 

Tipo de atraccion Principio del instrumento MI

Si se coloca un hierro blando no magnetizado en el campo magnético, se atrae hacia la bobina, si se conecta un puntero a los sistemas y la corriente pasa a través de una bobina como resultado del voltaje aplicado, crea un campo magnético que atrae el hierro pieza y crea un par de desviación como resultado de lo cual el puntero se mueve sobre la escala.

 

Tipo de repulsion Principio del instrumento MI

Cuando dos piezas de hierro se magnetizan con la misma polaridad al pasar una corriente que se aplica aplicando un voltaje a través del voltímetro, se produce repulsión entre ellas y esa repulsión produce un par de desviación debido al cual se mueve el puntero.
Las ventajas son que mide AC y DC, es barato, tiene errores de baja fricción, es robusto, etc. Se utiliza principalmente en la medición de AC porque en la medición de DC el error será más debido a la histéresis.

 

Voltimetro rectificador

Se utilizan para mediciones de CA o CC. Para la medición de CC, debemos conectar un medidor PMMC que mide el voltaje de CC pulsante que mide el voltaje rectificado que está conectado a través del puente rectificador.

Los siguientes voltímetros, son referentes a una clasificación de instrumentos con respecto a las pantallas de lectura de salida.

 

Voltimetro analogico

El voltímetro analógico se utiliza para medir el voltaje de CA. Muestra la lectura a través del puntero que se fija en la escala calibrada. La desviación del puntero depende del par que actúe sobre él. La magnitud del par desarrollado es directamente proporcional a la tensión de medición.

 

Voltimetro digital

El voltímetro digital es un instrumento que puede proporcionar el voltaje de salida no por desviación, sino que indica directamente el valor. Es un muy buen instrumento para medir el voltaje, ya que elimina completamente el error debido al paralaje, la aproximación en la medición, la lectura a alta velocidad se puede hacer y también se puede almacenar en la memoria para su posterior análisis. El dato es el valor que se mide con la misma disposición de circuito, pero no se usa ese valor para desviar el puntero, ya que se alimenta al convertidor analógico al digital y se muestra como el valor digital.

 

Usos comunes de los voltimetros

Los ejemplos anteriores son ejemplos típicos de cómo puede ser útil la medición del voltaje en dispositivos comunes y cotidianos.

En el mundo moderno de hoy, el voltaje se utiliza en muchas aplicaciones a muchas magnitudes diferentes.  Las líneas de transmisión de energía eléctrica transportan electricidad a diferentes niveles de alto voltaje, hasta cientos de miles de voltios, lo que es mucho mayor que los 230 voltios de su toma de corriente.

La electrónica del dispositivo que estás usando para leer esta lección requiere un control preciso del voltaje, pero funciona a sólo unos pocos voltios y puede ser sensible a fracciones de un voltio.  Como puedes imaginar, hay diferentes tipos de voltímetros para estas aplicaciones tan variadas.

Los voltímetros que se fabrican para medir voltajes peligrosamente altos, como los de las líneas de transmisión, tienen grandes sondas con aislamiento eléctrico adicional entre los puntos de prueba y el usuario para evitar que éste reciba una descarga eléctrica.

Otros voltímetros se fabrican para medir niveles muy bajos de voltaje en objetos muy pequeños con una precisión intensa, como los chips de ordenadores. Los voltímetros para estas aplicaciones pueden ser muy pequeños y están diseñados para eliminar el ruido no deseado de las posibles diferencias que ocurren naturalmente en el aire o debido a la electrónica que se encuentra cerca.

 

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