Después de terminar el último componente de un kit o el primer prototipo de su propio circuito, a menudo se siente emocionado e impaciente. A veces, en este punto, tiene dos, tres o más horas de trabajo a menudo complicado y altamente concentrado detrás de usted. Así que ahora viene la recompensa tan esperada en forma de un circuito que funciona perfectamente.
Desafortunadamente, tal vez no siempre funcione así. incluso raramente. A menudo, un prototipo no funciona después de su primer encendido. A veces se trata sólo de pequeños errores que pueden corregirse rápidamente. A veces, un error también puede provocar la destrucción de uno o más componentes.
En este caso, la frustración suele ser enorme. Has invertido tiempo y dinero y ahora nada de eso. Para salvarlo de esta frustración, hay una o algunas reglas importantes a seguir.
Antes de poner en funcionamiento un circuito por primera vez o nuevamente, siempre conviene realizar algunas mediciones. En el peor de los casos, le costarán unos cinco minutos, pero al mismo tiempo pueden ahorrarle mucho dinero, frustración y tiempo.
En el siguiente artículo se describe cómo se lleva a cabo dicha “medición de puesta en servicio” y qué se debe tener en cuenta.
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
Dado que, por supuesto, necesitará un dispositivo de medición para las siguientes mediciones, es muy útil conocer las funciones básicas de un dispositivo de medición. Puedes encontrar información sobre esto en el siguiente artículo.
Electrónica: funciones de un multímetro
Material requerido:
-No-
Herramienta requerida:
En la siguiente lista encontrarás todas las herramientas que necesitas para implementar este artículo.
Advertencia de altas tensiones y las corrientes resultantes.
En este punto de nuevo la nota importante: Los altos voltajes pueden ser muy peligrosos. Si no estás seguro, nunca debes trabajar con voltajes superiores a 50V AC (voltaje alterno) o 120V DC (voltaje continuo).
Estos voltajes son los voltajes de contacto máximos permitidos para adultos. Con estos valores se supone que la corriente que potencialmente fluye a través del cuerpo humano no pone en peligro la vida. Sin embargo, por supuesto, siempre debes evitar formar parte de cualquier tipo de circuito. También puedes encontrar información sobre esto en el artículo. Electrónica: las funciones de un multímetro (úselo para solucionar problemas).
Si no está seguro de algo, siempre es mejor pedir ayuda a especialistas capacitados. Porque incluso las preguntas más molestas y estúpidas causan menos trabajo y sufrimiento que un funeral.
Ajusta correctamente el multímetro
Como ya se mencionó en los requisitos, necesitará algunas funciones de su multímetro para la medición de puesta en servicio. Las funciones individuales están en el artículo. Electrónica: funciones de un multímetro descrito. En este encontrarás información sobre cómo configurar el multímetro para las respectivas mediciones y qué más debes tener en cuenta.
Verifique si hay cortocircuitos en las líneas de suministro y alimentación adecuada.
La primera prueba que puede realizar antes de conectar su circuito a una tensión de alimentación es la prueba de cortocircuito. Esto comprueba si las líneas de suministro están claramente aisladas entre sí. Están claramente aislados entre sí si tienen una resistencia eléctrica muy alta.
Para hacer esto, configure el multímetro para medir la resistencia y verifique la resistencia desde la línea de suministro positiva a la negativa.
Ahora debe poder clasificar el valor medido para poder evaluar si está "bien" o "no está bien". En muchos casos obtendrá un “OL” (carga abierta), lo que significa que la resistencia es tan grande que el medidor no puede determinarla (por lo que está “bien”), pero en algunos casos también obtendrá valores más bajos. Para comprobar si este valor de resistencia “inferior” indica un error, hay que comprobar si es plausible. Se compara el valor medido con el valor de resistencia esperado.
Por ejemplo, si mide un valor de resistencia muy bajo, digamos 1 ohmio, lo más probable es que sea una indicación de un cortocircuito.
Sin embargo, también puede ser que este valor sea absolutamente apropiado. Supongamos que ha diseñado un motor de CC que se supone que consume 25 W con una tensión de alimentación de 5 V. En este caso, la resistencia de 1 ohmio está absolutamente bien.
Por eso siempre hay que intentar clasificar correctamente el valor medido.
La ley de Ohm es una gran herramienta para esto. Gracias a esto, puedes determinar qué corriente consumiría tu circuito a partir de la resistencia medida y el voltaje aplicado. Se aplica lo siguiente:
o en símbolos de fórmula
En la práctica, la potencia activa de un circuito también se puede determinar mediante la corriente y el voltaje. Aquí se aplica lo siguiente:
o de nuevo en símbolos de fórmula:
Al utilizar las fórmulas respectivas juntas, también puede determinar la potencia directamente a partir de la resistencia medida y la corriente o voltaje correspondiente. Entonces se aplica lo siguiente:
o
¿Que significa esto para nosotros? Ahora puedes calcular prácticamente qué energía consumiría tu circuito. Si tiene en cuenta el consumo de energía previsto, podrá estimar muy bien si ya existe un error o si los valores medidos son realistas para un circuito en funcionamiento.
Puede determinar la potencia teórica que su circuito debe absorber sumando la potencia consumida por los componentes individuales instalados. Por ejemplo, si utiliza un microcontrolador en su circuito que consume aproximadamente 50 mA a 5 V, 10 LED que consumen aproximadamente 60 mA a 5 V y dos sensores que consumen aproximadamente 10 mA cada uno, puede calcular fácilmente la potencia total esperada registrada.
Para ello, primero hay que calcular los servicios individuales. Como conocemos las corrientes consumidas por los componentes individuales en los voltajes respectivos, la potencia consumida se puede calcular usando la fórmula
calcular.
Los servicios individuales son entonces los siguientes:
Sumados, esto da como resultado un consumo de energía esperado de:
Entonces ahora tenemos una indicación del rango en el que estaría la potencia consumida por el circuito. Si la resistencia del circuito medida anteriormente y el consumo de energía calculado corresponden a este valor, están por debajo o ligeramente por encima, se puede suponer que esto no debería causar ningún problema.
Atención: Este procedimiento sólo aplica aproximadamente para circuitos que funcionan con tensión continua. Para los dispositivos que también se alimentan con tensión alterna (es decir, todos los dispositivos que están conectados directamente a la fuente de alimentación sin fuente de alimentación, por ejemplo) es un poco más complicado porque se debe tener en cuenta cualquier resistencia inductiva que pueda estar presente.
Pruebas de continuidad de conexiones.
Un error común que sucede a menudo (al menos a mí) es que se olvidan algunas conexiones. Basta con olvidar un punto de soldadura y, por ejemplo, que un sensor conectado ya no funcione o ya no funcione correctamente.
Para evitar esto, se recomienda que todas las conexiones emitan un pitido una vez después del montaje. De este modo se comprueba si en el circuito construido también existen todas las conexiones indicadas en el esquema eléctrico.
Para hacer esto, debes configurar el multímetro para probar la continuidad o, si no está disponible, para medir la resistencia. La prueba de continuidad es un poco más cómoda porque el multímetro confirma una conexión correcta con un “bip” en este caso. De ahí la frase “pitido a través de conexiones”.
Ahora revise todas las conexiones que se muestran en el diagrama del circuito y verifique si también existen en el circuito que ha construido. También puedes encontrar información sobre esto en el artículo. Electrónica: las funciones de un multímetro (úselo para solucionar problemas) en la sección Examen de continuidad
Comprobación de cortocircuitos en las líneas de señal.
Incluso cuando trabajas duro, los errores pueden introducirse en la estructura de tu propio circuito. Esto suele provocar cortocircuitos no deseados. Especialmente en el caso de líneas de señales que se utilizan, por ejemplo, para la comunicación entre un microcontrolador y los sensores conectados, esto a menudo significa que el sensor ya no funciona o incluso puede dañarse.
En este caso, bastan unas pocas mediciones por línea de señal para descartar este error.
Configure su dispositivo de medición para la prueba de continuidad y verifique que realmente no haya conexión entre las líneas de señal y las líneas vecinas, así como con la tensión de alimentación y tierra. Para ello, consulte el diagrama de circuito y compruebe nuevamente si realmente están conectados eléctricamente sólo los contactos que deberían estar conectados eléctricamente. Puedes encontrar información sobre la prueba de continuidad en el artículo. Electrónica: las funciones de un multímetro (úselo para solucionar problemas) en la sección Examen de continuidad
Prueba de tensión de la tensión de alimentación (secundaria)
Ahora ya has realizado unas cuantas mediciones y si has llegado hasta aquí sin errores tiene muy buena pinta. La medición que sigue a continuación no es en realidad una medición que se realiza "antes" de la puesta en servicio, ya que es necesario conectar el circuito a la tensión de alimentación por primera vez.
El objetivo es garantizar que su circuito reciba el voltaje deseado. Si utiliza una fuente de alimentación para suministrar energía a su circuito, se recomienda encender primero la fuente de alimentación y medir el voltaje en el enchufe de bajo voltaje de la fuente de alimentación.
Configure su multímetro para medir voltaje. También asegúrese de establecer el tipo correcto de tensión. En muchos casos, las fuentes de alimentación de bajo voltaje utilizan voltaje directo (CC), pero tiene sentido estar seguro comprobando la impresión en la fuente de alimentación. También puede encontrar consejos sobre la información impresa en las fuentes de alimentación en el artículo. Fuentes de alimentación: dimensione correctamente y comprenda la hoja de datos.
Ahora mida el voltaje de la conexión de bajo voltaje. Esto debe estar en el rango del valor de voltaje que también está impreso en él.
Poner en funcionamiento el circuito paso a paso
En el párrafo “Estructura paso a paso para evitar/reconocer errores directamente” del artículo “Electrónica: las funciones de un multímetro (úselo para solucionar problemas)” describe por qué tiene sentido poner en funcionamiento un circuito “pieza por pieza”. Este enfoque permite evitar o corregir fácilmente muchos errores.
Información adicional
https://de.wikipedia.org/wiki/Pr%C3%BCfen_(VDE)
https://de.wikipedia.org/wiki/Kleinspannung
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. 🙂
PS Muchos de estos proyectos, especialmente los proyectos de hardware, cuestan mucho tiempo y dinero. Por supuesto que hago esto porque lo disfruto, pero si crees que es genial que comparta la información contigo, me encantaría hacer una pequeña donación al fondo del café. 🙂
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¡Hola y buen día!
muy informativo, muchas gracias.
¿Hay algo más sobre esto? ¿Me interesarían libros sobre cómo medir? Qué tiene sentido y cómo revisar su equipo para asegurarse de que todo esté bien. Por ejemplo, fuente de alimentación desde computadora, impresora 3D, sistema fotovoltaico, células solares.
¿Hay algo ahí? No he encontrado nada práctico todavía.
Entonces, ¿desde dónde hasta dónde se mide? ¿Dónde consigo mi GND? ETC.
La seguridad siempre es lo primero!!!
Muchas gracias por la información y los consejos.
clarisa
Gracias. Útil. Sería un libro con aplicación práctica o un curso en vídeo.