Voltímetros, amperímetros, ohmímetros o, como "aparato compacto", multímetros son los salvavidas por excelencia o, al menos, los salvadores del buen humor si el circuito que has construido tú mismo no funciona.
A veces simplemente sucede que, aunque hayas seguido un plan de construcción al detalle, el circuito que has construido todavía no funciona. A más tardar, después del trabajo inicialmente motivado, a menudo te encuentras sentado frente al circuito que has construido, muy frustrado y con ganas de tirarlo todo por la borda.
En tales situaciones, un buen asesoramiento suele resultar caro. Para poder darte una pequeña guía en estas situaciones sobre cómo al menos llegar al fondo del problema, aquí tienes el siguiente artículo.
Con la ayuda de estos dispositivos pequeños y compactos, se pueden medir diversas variables eléctricas y localizar errores rápidamente.
Instrucciones de seguridad
Sé que las siguientes notas siempre son un poco molestas y parecen innecesarias. Desafortunadamente, muchas personas que sabían "mejor" han perdido ojos, dedos u otras cosas debido a un descuido o se lesionaron. La pérdida de datos es casi insignificante en comparación, pero incluso estos pueden ser realmente molestos. Por lo tanto, tómese cinco minutos para leer las instrucciones de seguridad. Porque incluso el proyecto más genial no vale la pena lesionarse u otros problemas.
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Requisitos
Artículos útiles:
Realmente no es un requisito, pero en el artículo se puede encontrar un ejemplo de un área práctica de aplicación. Electrónica: puesta en marcha de un nuevo circuito
Material requerido:
-No-
Herramienta requerida:
En la siguiente lista encontrarás todas las herramientas que necesitas para implementar este artículo.
Las funciones de un multímetro.
Para la resolución de problemas posteriores, es importante conocer y poder utilizar las funciones básicas de un multímetro. Esto no siempre es fácil, ya que los multímetros modernos suelen estar equipados con todo tipo de funciones. Para ofrecerle una descripción general de las funciones individuales, se describen en las siguientes secciones.
Selector de rango de medida
El selector de rango de medición es el elemento de control principal de su aparato de medición. Determina aproximadamente qué magnitud desea medir. Para algunos rangos de medición, como "Hz/Duty", puede cambiar entre las opciones utilizando los botones. Para ajustar el conmutador selector de rango de medición a la opción deseada, gírelo de modo que señale como un puntero el rango de medición deseado.
botón
Los botones disponibles en un aparato de medición suelen variar de un modelo a otro. En la mayoría de los casos, sólo hay un "selector de rango de medición" con el que se puede seleccionar la magnitud eléctrica que se va a medir.
En algunos modelos, se pueden seleccionar funciones adicionales usando los botones. Las funciones de las teclas del aparato de medición mostrado se describen a modo de ejemplo.
Con el "Botón "HOLD/B.L puede "retener" el valor medido que aparece en la pantalla en el momento de pulsar el botón. De este modo, el valor de medición visualizado permanece en la pantalla y usted dispone de tiempo suficiente, por ejemplo, para anotar el valor correspondiente con toda tranquilidad. Una pulsación larga de este botón también apaga la iluminación de fondo (BreconocerLderecho) habilitar o deshabilitar.
El botón de rango permite ajustar manualmente el rango de medición. En la actualidad, en muchos aparatos de medición, este campo de medición se determina automáticamente. Sin embargo, a veces puede ser necesario poder ajustar este rango de medición manualmente. Por este motivo, siempre es importante -especialmente cuando se mide corriente y tensión- conocer el orden de magnitud "aproximado" de la magnitud eléctrica que se va a medir antes de iniciar la medición. Por ejemplo, si sólo desea medir 12 V, deberá tomar precauciones de seguridad completamente diferentes que si desea medir 500 V o más. Asegúrese de respetar las instrucciones de seguridad.
El "Botón °C/°F" le permite cambiar la unidad entre Celsius y Fahrenheit al medir la temperatura. Fahrenheit es la unidad común en Estados Unidos. Celsius, por el contrario, en todos los demás países.
El botón "Hz/Duty" permite alternar entre las mediciones de frecuencia y de ciclo de trabajo. Como estas dos variables de medición comparten una posición de ajuste en el selector de rango de medición, es posible cambiar entre ellas.
El "Botón "REL le permite establecer un nuevo "punto cero" para las mediciones posteriores. Por ejemplo, puede comparar dos tensiones. Por ejemplo, si mide una tensión de 5V durante la primera medición y después pulsa el botón "REL", todas las tensiones posteriores se medirán en relación con la primera. Por ejemplo, si mide una tensión de 8 V después de pulsar el botón "REL", sólo se mostrarán 3 V en la pantalla de su dispositivo de medición porque se utilizan 5 V como referencia para esta medición.
Con la ayuda de "Botón "Seleccionar puede seleccionar si desea medir una variable de CA (= CA) o de CC (= CC). Por ejemplo, si desea medir la tensión continua de una pila o batería recargable, es importante que coloque tanto el selector de rango de medida en "V" (=medida de tensión) como el tipo de variable en tensión continua (=DC). Si, por el contrario, desea medir la tensión de una toma de corriente, deberá ajustar el tipo de variable a tensión CA (=CA).
Tomas de conexión:
En la zona inferior hay cuatro tomas de conexión en las que se pueden enchufar los cables de prueba. La "más importante" es la "Toma "COM. El cable negro siempre permanece enchufado. Dependiendo de la magnitud eléctrica que se vaya a medir, sólo se vuelve a conectar el cable de medición rojo.
Por ejemplo, si desea medir una corriente cuya magnitud está en el rango de amperios, debe insertar el cable de medición rojo en el enchufe. "10A" enchufe. También es importante tener en cuenta que la designación "10A" aquí indica que esta conexión tiene un fusible de "sólo" 10A. Esto significa que no se pueden medir directamente corrientes superiores. Si no mide ninguna corriente al utilizar esta toma, lo más probable es que este fusible esté defectuoso. La forma de sustituirlo se describe en el manual de instrucciones de su aparato de medición.
Justo al lado de la toma "10A" encontrará la toma "TEMP/µA/mA". Debe conectar el cable de prueba rojo a esta toma si desea medir corrientes en el rango de mA y µA, es decir, inferiores a 1A. Esta toma también está protegida por un fusible. Sin embargo, en muchos casos, como en éste, está protegida por un fusible autorrearmable. En esta toma del aparato de medición también se puede conectar un sensor de temperatura externo. De ahí el "TEMP..." en el nombre de la toma.
El último enchufe está en el lado derecho del dispositivo de medición que se muestra. este con uno Condensador, diodo, tensión, símbolo de resistencia y "Hz". Se requiere un casquillo marcado para todas las demás mediciones. Así que si quieres medir capacidades, resistencias, voltajes o frecuencias, tienes que utilizar este enchufe. También debe utilizar este conector para la prueba de diodos, es decir, para determinar la dirección directa y la tensión directa de un diodo.
medición de voltaje
Una de las cantidades eléctricas importantes es el voltaje. Se puede medir relativamente fácilmente con un multímetro.
Sin embargo, conviene pensar de antemano algunas cosas sobre la tensión esperada. Las medidas de precaución durante la medición también deben adaptarse a esto. No sólo es importante saber qué valor de voltaje debe esperar, sino también qué tipo de voltaje. Ya sea corriente alterna (AC = corriente alterna) o tensión continua (DC = tensión continua).
Una pequeña cita del artículo muy detallado de Wikipedia (https://de.wikipedia.org/wiki/Ber%C3%BChrungsspannung):
En adultos sanos, se supera el límite. baja tensión de 50 V Tensión alterna (CA) o tensión continua de 120 V (CC) en caso de una situación que ponga en peligro la vida.[3] Para niños y animales de granja más grandes, entre otras cosas, la tensión de contacto solo se ajusta a un máximo de 25 V CA o 60 V CC, en espacios húmedos.instalaciones a veces incluso a 12 V.
Esto significa que normalmente puede medir tensiones de hasta al menos 25 V CA y 60 V CC sin gran riesgo para su vida. Si no eres un "profesional", en general debes evitar trabajar con tensiones más altas (a menudo no es necesario).
Para medir la tensión con un multímetro, primero debes ajustarlo al rango de medición de tensión. Suele estar marcado con una "V" de voltio (es decir, la unidad de tensión eléctrica). Lamentablemente, el ajuste correcto no está estandarizado y difiere en muchos aparatos de medición. Si quiere estar completamente seguro, consulte el manual de instrucciones de su aparato de medición.
Una vez ajustada la medición de la tensión, es importante ajustar el tipo de tensión. En el aparato de medición del ejemplo, la tensión se ajusta con el botón "Seleccionar". Lamentablemente, como ya se ha mencionado, esto no está estandarizado para todos los dispositivos de medición.
Para la medición de tensión real, las puntas de medición siempre se conectan en paralelo al consumidor o generador cuya tensión desea medir.
También es importante saber que un dispositivo de medición utilizado para medir voltaje tiene una resistencia interna muy alta pero medible. Por lo tanto, durante la medición de tensión inevitablemente se conecta una resistencia en paralelo al consumidor que se está midiendo, lo que crea una conexión en paralelo de dos resistencias y, por lo tanto, fluye una corriente (ligeramente) mayor a través de todo el circuito. Esto también puede provocar que la tensión medida sea ligeramente inferior a la que sería sin un dispositivo de medición. En la mayoría de los casos esto es insignificante, pero sigue siendo bueno si lo tienes en cuenta. 🙂
medida de corriente
La corriente es otra cantidad eléctrica importante. También se puede medir bastante fácilmente con un multímetro. A diferencia de la tensión, el circuito cuya corriente se va a medir debe prepararse y estimarse en cierta medida.
medición de resistencia
La medición de resistencia es en realidad una combinación de medición de voltaje y corriente. Dado que la resistencia también es una de las magnitudes eléctricas importantes, se puede medir directamente con muchos aparatos de medición.
En realidad, la resistencia de un circuito (en términos simples) es la constante de proporcionalidad del voltaje a la corriente. Esto significa que la resistencia indica cuánta corriente fluye a través de un circuito a un determinado voltaje aplicado. Todo esto significa que si sabes qué voltaje se aplica a un circuito y luego también sabes qué corriente fluye a través del circuito a este voltaje, puedes calcular fácilmente la resistencia.
Examen de continuidad
La prueba de continuidad es en realidad una versión de lujo de la medición de resistencia. Hace que sea muy fácil determinar si dos contactos están conectados eléctricamente.
Por ejemplo, si desea comprobar si ha realizado correctamente su circuito a partir del diagrama de circuito, puede utilizar la prueba de continuidad para medir si los contactos que deberían estar conectados eléctricamente según el diagrama de circuito están realmente conectados. Puede saber si dos contactos están conectados eléctricamente tocando el primer contacto con la punta de medición negra y el segundo contacto con la punta de medición roja. Si ambos contactos están conectados, el dispositivo de medición normalmente lo indica con un pitido y el valor de resistencia se muestra en la pantalla. Si dos contactos están conectados se determina midiendo la resistencia. Si la resistencia de un contacto a otro es muy baja, también existe una conexión entre ellos.
Medición de capacidad
La medición de capacitancia le permite determinar la capacidad de un capacitor. Esto es especialmente útil si encuentra un condensador en el cajón de componentes cuyo valor ya no se puede leer claramente.
Para medir la capacitancia, simplemente se colocan las puntas de medición del dispositivo de medición contra los dos contactos del capacitor.
prueba de diodo
Puede utilizar la prueba de diodo para determinar la dirección directa y el voltaje directo de un diodo. Esto es particularmente útil con los diodos SMD porque la dirección de avance no siempre está impresa en la carcasa.
Puede reconocer la dirección de avance sosteniendo las puntas de medición en los dos contactos y probando la combinación en la que se muestra un voltaje en la pantalla. Por ejemplo, si coloca la punta de medición roja en el primer contacto del diodo y la punta de medición negra en el segundo contacto y luego se muestra un voltaje en la pantalla, sabrá que el contacto al que acaba de colocar la punta de medición roja es el ánodo del diodo es.
El voltaje mostrado es entonces el voltaje directo del diodo. Si, por el contrario, no se muestra ninguna tensión, deberá invertir la asignación de la punta de medición. En este caso sólo has encontrado la dirección de bloqueo del diodo.
Medición de frecuencia/ciclo de trabajo
La medición de frecuencia o ciclo de trabajo no está integrada en todos los dispositivos de medición. Puede usarlo para medir las frecuencias de un voltaje alterno o el ciclo de trabajo de un voltaje directo conmutado.
Por ejemplo, es relativamente fácil comprobar si una modulación de ancho de pulso que usted haya programado está funcionando.
Posibles funciones adicionales
temperatura
Algunos dispositivos de medición también tienen la opción de medir temperaturas mediante un termopar conectado externamente. Para hacer esto, debe conectarlo y configurar el dispositivo de medición en consecuencia.
dB
Puede utilizar la medición de dB para medir la presión sonora de un ruido.
lux
Al medir la iluminancia, puede medir la iluminancia de una habitación.
x10Lux
Para poder medir niveles de iluminación muy altos, por ejemplo con luz solar intensa, puede cambiar la sensibilidad de la medición de la iluminación. Esto significa que puede medir niveles de iluminancia más altos o mostrarlos en la pantalla.
solución de problemas
Pasemos ahora a la resolución de problemas. Es difícil proporcionar un "calendario" exacto y universalmente válido que siempre funcione. Por desgracia, los fallos suelen estar ocultos donde uno no se los espera.
Pero muchos errores también son simplemente errores por descuido. Por lo general, estos se pueden encontrar muy rápidamente utilizando el siguiente calendario.
- Pruebas de continuidad de todas las conexiones. en estado desenergizado, es decir, apagado.
- Compruebe que todas las conexiones que deberían existir según el diagrama del circuito estén realmente conectadas. La prueba de continuidad es perfecta para esto.
- También puede comprobar que los contactos vecinos de la placa de circuito no hayan sufrido un cortocircuito accidental.
- Sobre todo, las líneas de suministro de energía no deben sufrir cortocircuitos. También puedes probar esto con la prueba de continuidad. Entonces el medidor no debería mostrar continuidad.
- Verifique que las resistencias instaladas tengan el valor correcto.
- Para hacer esto, mida las resistencias incorporadas cuando el voltaje esté apagado.
- Si los valores difieren, tenga en cuenta que la resistencia respectiva también podría conectarse en paralelo con otras resistencias, lo que cambiaría su valor. En caso de duda, hay que separar un contacto de la resistencia del circuito y medir la resistencia por separado.
- Verifique la fuente de alimentación y otros voltajes.
- A menudo resulta útil comprobar las tensiones de alimentación individuales. Si tiene varios voltajes de suministro en su circuito (por ejemplo, 3,3 V y 5 V), debe asegurarse de que ambos estén disponibles y que no caigan incluso bajo carga.
- Verifique la corriente de entrada.
- Al verificar la corriente de entrada, puede determinar fácilmente si hay un cortocircuito o falta una conexión.
- Si la corriente es muy alta, lo más probable es que hayas creado un cortocircuito. Luego busca una conexión entre los contactos positivo y negativo de la fuente de alimentación de tu circuito.
- Si la corriente es muy baja es posible que hayas olvidado conectar la fuente de alimentación. También podría ser que un regulador de voltaje esté defectuoso. Si se utiliza el microcontrolador, podría suceder que se mantenga en modo reset debido a un circuito defectuoso.
- Verifique el voltaje de los niveles lógicos.
- Especialmente con la comunicación digital entre un microcontrolador y los sensores conectados, es importante que utilicen los mismos niveles lógicos. Por ejemplo, un microcontrolador que funciona con niveles lógicos de 1,8 V tendrá muchas dificultades para trabajar con un sensor que espera niveles lógicos de 5 V. Esto se puede solucionar midiendo los voltajes y/o consultando las hojas de datos de los dispositivos involucrados.
Estructura paso a paso para evitar/detectar errores directamente
Es cierto que este es un mal consejo para solucionar problemas una vez que ya se ha construido el circuito completo. Pero tal vez. Te ayudará a construir tu próximo circuito:
Para circuitos muy complejos o con varios sensores, actuadores, etc., es aconsejable ponerlos en servicio "paso a paso". Esto significa que primero compruebe que el microcontrolador funciona sin sensores conectados y es programable.
Si esto funciona, se conecta el siguiente sensor y se revisa nuevamente para ver si funciona. Si todo funciona, el siguiente sensor/actuador está conectado. Continúe esto hasta que se hayan configurado todas las partes del circuito.
Si después de agregar un componente, esto o algo así o incluso todo el circuito ya no funciona, ya tienes una manera de solucionar el problema. Entonces podrá estar bastante seguro de que el componente recién agregado tiene algo que ver con el error o es la causa del mismo.
En este caso, puede eliminar de nuevo el componente añadido como una especie de "comprobación cruzada". Si el error ya no se produce en este caso, tendrá la confirmación de que el error está relacionado con el componente correspondiente.
En este caso, es importante averiguar por qué este componente está causando el error.
- ¿Es tal vez defectuoso? Si está disponible, intente instalar y probar otra copia del componente correspondiente.
- ¿En qué medida cambia el consumo de corriente de su circuito cuando se instala el componente? ¿Es posible que sea tan alto que ya no haya suficientes reservas de corriente disponibles para alimentar todo el circuito? Debería comprobar si las tensiones de alimentación se "colapsan"/caen midiendo la tensión.
- Para sensores/actuadores que se comunican a través de I2C/IIC u otros buses, puede ser que el otro participante del bus interrumpa la comunicación. Verifique las resistencias terminales, pull-ups y cortocircuitos que puedan estar presentes aquí. Tenga en cuenta que, especialmente en el bus I2C, un participante adicional aumenta la capacidad del autobús y, por lo tanto, también hay que ajustar los pull-ups.
La ventaja de este "procedimiento" es que usted tiene una idea directa de lo que podría haber causado el error. Esto facilita la resolución de problemas y es de esperar que el error se rectifique más rápidamente.
Información adicional
https://de.wikipedia.org/wiki/Ber%C3%BChrungsspannung
Diviértete con el proyecto.
Espero que todo te haya funcionado como se describe. Si no es así, o si tiene alguna pregunta o sugerencia, hágamelo saber en los comentarios. Si es necesario, lo añadiré al artículo.
Las ideas para nuevos proyectos siempre son bienvenidas. 🙂
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