Galvanómetro Amperímetro

Galvanómetro
Galvanómetro
Los galvanómetros son aparatos que se emplean para indicar el paso de corriente eléctrica por un circuito y para la medida precisa de su intensidad.
Suelen estar basados en los efectos magnéticos o térmicos causados por el paso de la corriente.
En el caso de los magnéticos pueden ser de imán móvil o de cuadro móvil.
En un galvanómetro de imán móvil la aguja indicadora está asociada a un imán que se encuentra situado en el interior de una bobina por la que circula la
corriente que tratamos de medir y que crea un campo magnético que, dependiendo del sentido de la misma, produce una atracción o repulsión del imán
proporcional a la intensidad de dicha corriente.
En el galvanómetro de cuadro móvil el efecto es similar, difiriendo únicamente en que en este caso la aguja indicadora está asociada a una pequeña
bobina, por la que circula la corriente a medir y que se encuentra en el seno del campo magnético producido por un imán fijo.
En el diagrama de la derecha está representado un galvanómetro de cuadro móvil en el que, en rojo, se aprecia la bobina o cua dro móvil y en verde el
resorte que hace que la aguja indicadora vuelva a la posición de reposo una vez que cesa el paso de corriente.
En el caso de los galvanómetros térmicos, lo que se pone de manifiesto es el alargamiento producido al calentarse, por el Efecto Joule, al paso de la
corriente, un hilo muy fino arrollado a un cilindro solidario con la aguja indicadora. Lógicamente el mayor o menor alargamie nto es proporcional a la
intensidad de la corriente.También existen galvanometros que a su entrada tienen un termopar y también funcionan bajo efecto joule.
Amperímetro
Amperímetro
Un amperímetro es un instrumento que sirve para medir la intensidad de corriente que está circulando por un circuito eléctrico.
Los amperímetros, en esencia, están constituidos por un galvanómetro cuya escala ha sido graduada en amperios.
El aparato descrito corresponde al diseño original, ya que en la actualidad los amperímetros utilizan un conversor analógico/digital para la medida de la
caída de tensión sobre un resistor por el que circula la corriente a medir. La lectura del conversor es leída por un microprocesador que realiza los cálculos
para presentar en un display numérico el valor de la corriente circulante.
Utilización
Para efectuar la medida de la intensidad de la corriente circulante el amperímetro ha de colocarse en serie, para que sea atravesado por dicha corriente.
Esto nos lleva a que el amperímetro debe poseer una resistencia interna lo más pequeña posible, a fin de que no produzca una caída de tensión apreciable.
Para ello, en el caso de instrumentos basados en los efectos electromagnéticos de la corriente eléctrica, estarán dotados de bobinas de hilo grueso y con
pocas espiras.
En algunos casos, para permitir la medida de intensidades superiores a las que podrían soportar los delicados devanados y órganos mecánicos del aparato
sin destruirse, se les dota de un resistor de muy pequeño valor colocado en paralelo con el devanado, de forma que solo pase por este una fracción de la
corriente
principal.
A
este
resistor
adicional
se
le
denomina
shunt.
Aunque la mayor parte de la corriente pasa por la resistencia de la derivación, la pequeña cantidad que fluye por el medidor sigue siendo proporcional a la
intensidad total por lo que al utilizar esta proporcionalidad, el galvanómetro se puede así emplear para medir intensidades de varios cientos de amperios.
Un microamperímetro está calibrado en millonésimas de amperio y un miliamperímetro en milésimas de amperio.
Tenemos en la actualidad otra forma para efectuar la medida de la intensidad de la corriente mediante la utilización de la pi nza voltiamperimetrica.
Cuando fluye corriente eléctrica en un conductor se forma alrededor de el un campo magnetico,al colocar el conductor en el centro de las tenazas, el
campo magnético es tomado por las tenazas de la pinza, que en realidad es un núcleo que transporta ese flujo magnético hasta una bobina que esta dentro
de la pinza; en pocas palabras hemos descrito un transformador, que el primario es el conductor del circuito al cual vamos a medir la carga, y la bobina
que está dentro de la pinza es el secundario y las tenazas de la pinza el núcleo y mediante un circuito electrónico nos de la lectura de la intensidad. Se
utiliza solo para medir intensidades (cargas) de CA.
Figura 1.- Conexión de un amperímetro en un circuito
En la Figura 1 se puede observar la conexión de un amperímetro (A) en un circuito, por el que circula una corriente de intensidad (I).
Asimismo, se muestra la conexión del resistor shunt (RS).
El valor de RS se calcula en función del poder multiplicador (n) que queremos obtener y de la resistencia interna del amperímetro (RA) según la fórmula
siguiente:
Así si queremos que un amperímetro con resistencia interna de 5 ohmios, que, sin shunt, puede medir un máximo de 1 A pueda medir hasta 10 A, el shunt
debe tener un poder multiplicador de 10, por tanto RS deberá ser:
Voltímetro
Dos voltímetros digitales
Un voltímetro es un instrumento que sirve para medir la diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito eléctrico cerrado pero a la vez abiertos en
los polos.
Contenido
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
1 Clasificación
o 1.1 Voltímetros electromecánicos
o 1.2 Voltímetros electrónicos
o 1.3 Voltímetros vectoriales
o 1.4 Voltímetros digitales
2 Utilización
Clasificación
Podemos clasificar los voltímetros por su funcionamiento mecánico, siendo en todos los casos el mismo instrumento
Voltímetros electromecánicos
Estos voltímetros, en esencia, están constituidos por un galvanómetro cuya escala ha sido graduada en voltios. Existen modelos que separan las corrientes
continua y alterna de la señal, pudiendo medirlas independientemente.
Voltímetros electrónicos
Añaden un amplificador para proporcionar mayor impedancia de entrada (del orden de los 20 megaohmios) y mayor sensibilidad. Algunos modelos
ofrecen medida de "verdadero valor eficaz" para corrientes alternas. Los que no miden el verdadero valor eficaz es por que mi den el valor de pico a pico,
y suponiendo que se trata de una señal sinusoidal perfecta, calculan el valor eficaz por medio de la siguiente fórmula:
Voltímetros vectoriales
Se utilizan con señales de microondas. Además del módulo de la tensión dan una indicación de su fase.Un voltímetro es aquel a parato o dispositivo que
se utiliza a fin de medir, de manera directa o indirecta, la diferencia potencial entre dos puntos de un circuito eléctrico. Se usa tanto por los especialistas y
reparadores de artefactos eléctricos, como por aficionados en el hogar para diversos fines; la tecnología actual ha permitido poner en el mercado
versiones económicas y al mismo tiempo precisas para el uso general, dispositivos presentes en cualquier casa de ventas dedicada a la electrónica.
Los voltímetros
Voltímetros digitales
Dan una indicación numérica de la tensión, normalmente en una pantalla tipo LCD. Suelen tener prestaciones adicionales como memoria, detección de
valor de pico, verdadero valor eficaz (RMS), autorrango y otras funcionalidades.
El sistema de medida emplea técnicas de conversión analógico-digital (que suele ser empleando un integrador de doble rampa) para obtener el valor
numérico mostrado en una pantalla numérica LCD.
El primer voltímetro digital fue inventado y producido por Andrew Kay de "Non-Linear Systems" (y posteriormente fundador de Kaypro) en 1954.
Utilización
Para efectuar la medida de la diferencia de potencial el voltímetro ha de colocarse en paralelo, esto es, en derivación sobre los puntos entre los que
tratamos de efectuar la medida. Esto nos lleva a que el voltímetro debe poseer una resistencia interna lo más alta posible, a fin de que no produzca un
consumo apreciable, lo que daría lugar a una medida errónea de la tensión. Para ello, en el caso de instrumentos basados en los efectos electromagnéticos
de la corriente eléctrica, estarán dotados de bobinas de hilo muy fino y con muchas espiras, con lo que con poca intensidad de corriente a través del
aparato se consigue la fuerza necesaria para el desplazamiento de la aguja indicadora.
Figura 1.- Conexión de un voltímetro en un circuito
En la actualidad existen dispositivos digitales que realizan la función del voltímetro presentando unas características de aislamiento bastante elevadas
empleando complejos circuitos de aislamiento.
En la Figura 1 se puede observar la conexión de un voltímetro (V) entre los puntos de a y b de un circuito, entre los que queremos medir su diferencia de
potencial.
En algunos casos, para permitir la medida de tensiones superiores a las que soportarían los devanados y órganos mecánicos del aparato o los circuitos
electrónicos en el caso de los digitales, se les dota de una resistencia de elevado valor colocada en serie con el voltímetro, de forma que solo le someta a
una fracción de la tensión total.
A continuación se ofrece la fórmula de cálculo de la resistencia serie necesaria para lograr esta ampliación o multiplicación de escala:
, donde
N
es
el
factor
de
multiplicación
Rv es la Resistencia interna del voltímetro
(N≠1)
Ra
es
la
Resistencia
de
ampliación
del
voltímetro
Multímetro
Multímetro digital
Un multímetro, a veces también denominado polímetro o tester, es un instrumento de medida que ofrece la posibilidad de medir distintos parametros
electricos y magnitudes en el mismo aparato. Las más comunes son las de voltímetro, amperímetro y óhmetro. Es utilizado frecuentemente por personal
en toda la gama de electrónica y electricidad.
Contenido
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

1 Funciones comunes
2 Multímetro o polímetro analógico
3 Multímetros con funciones avanzadas
4 Enlaces externos
Funciones comunes
Multímetro o polímetro analógico
Multímetro analógico
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Estas tres posiciones del mando sirven para medir intensidad en corriente contínua(D.C.), de izquierda a derecha, los valores máximos que
podemos medir son:500μA, 10mA y 250mA (μA se lee microamperio y corresponde a 10 − 6A=0,000001A y mA se lee miliamperio y
corresponde a 10 − 3 =0,001A).
Vemos 5 posiciones, para medir voltaje en corriente contínua (D.C.= Direct Current), correspondientes a 2.5V, 10V, 50V, 250V y 500V, en
donde V=voltios.
Hay dos posiciones para medir resistencia (x10Ω y x1k Ω); Ω se lee ohmio. Esto no lo usaremos apenas, pues si te fijas en la escala
milimetrada que está debajo del número 6 (con la que se mide la resistencia), verás que no es lineal, es decir, no hay la mis ma distancia entre el
2 y el 3 que entre el 4 y el 5; además, los valores decrecen hacia la derecha y la escala en lugar de empezar en 0, empieza en (un valor de
resistencia igual a significa que el circuito está abierto). A veces usamos estas posiciones para ver si un cable está roto y no conduce la
corriente.
Como en el apartado 2, pero en este caso para medir corriente alterna (A.C.:=Altern Current).
Sirve para comprobar el estado de carga de pilas de 1.5V y 9V.
Escala para medir resistencia.
Escalas para el resto de mediciones. Desde abajo hacia arriba vemos una de 0 a 10, otra de 0 a 50 y una última de 0 a 250.
Multímetros con funciones avanzadas
Multímetro analógico.
Más raramente se encuentran también multímetros que pueden realizar funciones más avanzadas como:
Generar y detectar la Frecuencia intermedia de un aparato, así como un circuito amplificador con altavoz para ayudar en la sintonía de circuitos de estos
aparatos. Permiten el seguimiento de la señal a través de todas las etapas del receptor bajo prueba. Realizar la función de osciloscopio por encima del
millón de muestras por segundo en velocidad de barrido, y muy alta resolución. Sincronizarse con otros instrumentos de medida, incluso con otros
multímetros, para hacer medidas de potencia puntual ( Potencia = Voltaje * Intensidad ). Utilización como aparato telefónico, para poder conectarse a una
línea telefónica bajo prueba, mientras se efectúan medidas por la misma o por otra adyacente. Comprobación de circuitos de electrónica del automóvil.
Grabación de ráfagas de alto o bajo voltaje.
Un polímetro analógico genérico o estándar suele tener los siguientes componentes: - Conmutador alterna-continua (AC/DC): permite seleccionar una u
otra opción dependiendo de la tensión (continua o alterna). - Interruptor rotativo: permite seleccionar funciones y escalas. Girando este componente se
consigue seleccionar la magnitud (tensión, intensidad, etc.) y el valor de escala. - Ranuras de inserción de condensadores: es donde se debe insertar el
condensador cuya capacidad se va a medir. - Orificio para la Hfe de los transistores: permite insertar el transistor cuya ganancia se va a medir. - Entradas:
en ellas se conectan las puntas de medida. Habitualmente, los polímetros analógicos poseen cuatro bornes (aunque también existen de dos), uno que es el
común, otro para medir tensiones y resistencias, otro para medir intensidades y otro para medir intensidades no mayores de 20 amperios.
Óhmetro
Un óhmetro, Ohmímetro, u Ohmiómetro es un instrumento para medir la resistencia eléctrica.
El diseño de un óhmetro se compone de una pequeña batería para aplicar un voltaje a la resistencia bajo medida, para luego mediante un galvanómetro
medir la corriente que circula a través de la resistencia.
La escala del galvanómetro está calibrada directamente en ohmios, ya que en aplicación de la ley de Ohm, al ser el voltaje de la batería fijo, la intensidad
circulante a través del galvanómetro sólo va a depender del valor de la resistencia bajo medida, esto es, a menor resistencia mayor intensidad de corriente
y viceversa.
Existen también otros tipos de óhmetros más exactos y sofisticados, en los que la batería ha sido sustituida por un circuito que genera una corriente de
intensidad constante I, la cual se hace circular a través de la resistencia R bajo prueba. Luego, mediante otro circuito se mide el voltaje V en los extremos
de la resistencia. De acuerdo con la ley de Ohm el valor de R vendrá dado por:
Para medidas de alta precisión la disposición indicada anteriormente no es apropiada, por cuanto que la lectura del medidor es la suma de la resistencia de
los
cables
de
medida
y
la
de
la
resistencia
bajo
prueba.
Para evitar este inconveniente, un óhmetro de precisión tiene cuatro terminales, denominados contactos Kelvín. 2 terminales llevan la corriente constante
desde el medidor a la resistencia, mientras que los otros dos permiten la medida del voltaje directamente entre terminales de la misma, con lo que la caída
de tensión en los conductores que aplican dicha corriente constante a la resistencia bajo prueba no afecta a la exactitud de la medida.
Osciloscopio
Utilizando un osciloscopio
Un osciloscopio es un instrumento de medición electrónico para la representación gráfica de señales eléctricas que pueden variar en el tiempo. Es muy
usado en electrónica de señal, frecuentemente junto a un analizador de espectro.
Presenta los valores de las señales eléctricas en forma de coordenadas en una pantalla, en la que normalmente el eje X (horizontal) representa tiempos y el
eje Y (vertical) representa tensiones. La imagen así obtenida se denomina oscilograma. Suelen incluir otra entrada, llamada "eje Z" que controla la
luminosidad del haz, permitiendo resaltar o apagar algunos segmentos de la traza.
Los osciloscopios, clasificados según su funcionamiento interno, pueden ser tanto analógicos como digitales, siendo el resultado mostrado idéntico en
cualquiera de los dos casos, en teoría.
Contenido

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


1 Utilización
2 Osciloscopio analógico
o 2.1 Limitaciones del osciloscopio analógico
3 Osciloscopio digital
4 Véase también
5 Enlaces externos
Utilización
En un osciloscopio existen, básicamente, dos tipos de controles que son utilizados como reguladores que ajustan la señal de entrada y permiten,
consecuentemente, medir en la pantalla y de esta manera se pueden ver la forma de la señal medida por el osciloscopio, esto denominado en forma
técnica se puede decir que el osciloscopio sirve para observar la señal que quiera medir.
El primer control regula el eje X (horizontal) y aprecia fracciones de tiempo (segundos, milisegundos, microsegundos, etc., según la resolución del
aparato). El segundo regula el eje Y (vertical) controlando la tensión de entrada (en Voltios, milivoltios, microvoltios, etc., dependiendo de la resolución
del aparato).
Estas regulaciones determinan el valor de la escala cuadricular que divide la pantalla, permitiendo saber cuánto representa cada cuadrado de esta para, en
consecuencia, conocer el valor de la señal a medir, tanto en tensión como en frecuencia.
Osciloscopio analógico
La tensión a medir se aplica a las placas de desviación vertical de un tubo de rayos catódicos (utilizando un amplificador con alta impedancia de entrada y
ganancia ajustable) mientras que a las placas de desviación horizontal se aplica una tensión en diente de sierra (denominada así porque, de forma repetida,
crece suavemente y luego cae de forma brusca). Esta tensión es producida mediante un circuito oscilador apropiado y su frecuencia puede ajustarse
dentro de un amplio rango de valores, lo que permite adaptarse a la frecuencia de la señal a medir. Esto es lo que se denomina base de tiempos.
Figura 1.- Representación esquemática de un osciloscopio.
En la Figura 1 se puede ver una representación esquemática de un osciloscopio con indicación de las etapas mínimas fundamentales. El funcionamiento
es el siguiente:
En el tubo de rayos catódicos el rayo de electrones generado por el cátodo y acelerado por el ánodo llega a la pantalla, recubierta interiormente de una
capa fluorescente que se ilumina por el impacto de los electrones.
Si se aplica una diferencia de potencial a cualquiera de las dos parejas de placas de desviación, tiene lugar una desviación del haz de electrones debido al
campo eléctrico creado por la tensión aplicada. De este modo, la tensión en diente de sierra, que se aplica a las placas de desviación horizontal, hace que
el haz se mueva de izquierda a derecha y durante este tiempo, en ausencia de señal en las placas de desviación vertical, dibuje una línea recta horizontal
en la pantalla y luego vuelva al punto de partida para iniciar un nuevo barrido. Este retorno no es percibido por el ojo humano debido a la velocidad a que
se realiza y a que, de forma adicional, durante el mismo se produce un apagado (borrado) parcial o una desviación del rayo.
Si en estas condiciones se aplica a las placas de desviación vertical la señal a medir (a través del amplificador de ganancia ajustable) el haz, además de
moverse de izquierda a derecha, se moverá hacia arriba o hacia abajo, dependiendo de la polaridad de la señal, y con mayor o menor amplitud
dependiendo de la tensión aplicada.
Al estar los ejes de coordenadas divididos mediante marcas, es posible establecer una relación entre estas divisiones y el período del diente de sierra en lo
que se refiere al eje X y al voltaje en lo referido al Y. Con ello a cada división horizontal corresponderá un tiempo concret o, del mismo modo que a cada
división vertical corresponderá una tensión concreta. De esta forma en caso de señales periódicas se puede determinar tanto su período como su amplitud.
El margen de escalas típico, que varía de microvoltios a unos pocos voltios y de microsegundos a varios segundos, hace que este instrumento sea muy
versátil para el estudio de una gran variedad de señales.
Limitaciones del osciloscopio analógico
El osciloscopio analógico tiene una serie de limitaciones propias de su funcionamiento:
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


Las señales deben ser periódicas. Para ver una traza estable, la señal debe ser periódica ya que es la periodicidad de dicha señal la que refresca
la traza en la pantalla.
Las señales muy rápidas reducen el brillo. Cuando se observa parte del período de la señal, el brillo se reduce debido a que la tasa de refresco
disminuye.
Las señales lentas no forman una traza. Las señales de frecuencias bajas producen un barrido muy lento que no permite a la retina integrar la
traza. Esto se solventa con tubos de alta persistencia. También existían cámaras Polaroid especialmente adaptadas para fotogr afiar las pantallas
de osciloscopios. Manteniendo la exposición durante un periodo se obtiene una foto de la traza.
Sólo se pueden ver transitorios si éstos son repetitivos.
Osciloscopio digital
En la actualidad los osciloscopios analógicos están siendo desplazados en gran medida por los osciloscopios digitales, entre otras razones por la facilidad
de poder transferir las medidas a una computadora personal o pantalla LCD.
En el osciloscopio digital la señal es previamente digitalizada por un conversor analógico digital. Al depender la fiabilidad de la visualización de la
calidad de este componente, esta debe ser cuidada al máximo.
Las características y procedimientos señalados para los osciloscopios analógicos son aplicables a los digitales. Sin embargo, en estos se tienen
posibilidades adicionales, tales como el disparo anticipado (pre-triggering) para la visualización de eventos de corta duración, o la memorización del
oscilograma transfiriendo los datos a un PC. Esto permite comparar medidas realizadas en el mismo punto de un circuito o elemento. Existen asimismo
equipos que combinan etapas analógicas y digitales.
Estos osciloscopios añaden prestaciones y facilidades al usuario imposibles de obtener con circuitería analógica, como los siguientes:
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
Medida automática de valores de pico, máximos y mínimos de señal. Verdadero valor eficaz.
Medida de flancos de la señal y otros intervalos.
Captura de transitorios.
Cálculos avanzados, como la FFT para calcular el espectro de la señal.
Analizador de espectro
Un analizador de espectro es un equipo de medición electrónica que permite visualizar en una pantalla las componentes espectrales en un espectro de
frecuencias de las señales presentes en la entrada, pudiendo ser ésta cualquier tipo de ondas eléctricas, acústicas u ópticas.
En el eje de ordenadas suele presentarse en una escala logarítmica el nivel en dBm del contenido espectral de la señal. En el eje de abscisas se representa
la frecuencia, en una escala que es función de la separación temporal y el número de muestras capturadas. Se denomina frecuencia central del analizador
a la que corresponde con la frecuencia en el punto medio de la pantalla.
A menudo se mide con ellos el espectro de la potencia eléctrica.
En la actualidad está siendo reemplazado por el analizador vectorial de señales.
Tipos
Hay analizadores analógicos y digitales de espectro:

Un analizador analógico de espectro es un equipo electrónico que muestra la composición del espectro de ondas eléctricas, acústicas, ópticas,
de radio frecuencia, etc. Contrario a un osciloscopio un Analizador de Espectros muestra las ondas en el dominio de frecuencia en vez del
dominio de tiempo. Puede ser considerado un voltímetro de frecuencia selectiva, que responde a picos calibrados en valores RMS de la onda.
Los analizadores análogos utilizan un filtro pasa banda de frecuencia variable cuya frecuencia central se afina automáticamente dentro de una
gama de fija. También se puede emplear un banco de filtros o un receptor superheterodino donde el oscilador local barre una gama de
frecuencias. Algunos otros analizadores como los de Tektronix utilizan un híbrido entre análogo y digital al que llaman "tiempo real"
analizador de Espectros. La señales son convertidas a una frecuencia más baja para ser trabajadas con técnicas FFT o transformada rápida de
Fourier descubiertas por Jean Baptiste Joseph Fourier, 1768-1830.

Un analizador digital de espectro utiliza la (FFT), un proceso matemático que transforma una señal en sus componentes espectr ales. Algunas
medidas requieren que se preserve la información completa de señal - frecuencia y fase este tipo de análisis se llama vectorial. Equipos como
los de Agilent Technologies (antiguamente conocidos como Hewlett Packard) usan este tipo de análisis.
Ambos grupos de analizadores pueden traer un generador interno incorporado y así poder ser usados como un simple analizador de redes.
Analizador de redes (electrónica)
Un Analizador de Redes es un instrumento capaz de analizar las propiedades de las redes eléctricas, especialmente aquellas propiedades asociadas con la
reflexión y la transmisión de señales eléctricas, conocidas como parámetros de dispersión (Parámetros-S). Los analizadores de redes son más
frecuentemente usados en altas frecuencias, que operan entre los rangos de 9 kHz hasta 110 GHz.
Este tipo de equipo es ampliamente utilizado en la fabricación de amplificadores de alta potencia y en filtros para señales de radiofrecuencia para obtener
la precisión requerida en los parámetros de respuesta a las señales.
Existen también algunos tipos de analizadores de redes especiales que cubren rangos más bajos de frecuencias de hasta 1 Hz. Estos pueden ser usados por
ejemplo en el análisis de estabilidad de lazos abiertos o para la medición de audio y componentes ultrasónicos.
Hay dos tipos principales de analizadores de redes:


SNA (Scalar Network Analyzer) – Analizador de redes escalar, mide propiedades de amplitud solamente
VNA (Vector Network Analyzer) – Analizador de redes vectoriales, mide propiedades de amplitud y fase
Un analizador del tipo VNA también puede ser llamado Medidor de Ganancia y Fase o Analizador de Redes Automático. Un analizador del tipo SNA es
funcionalmente idéntico a un analizador de espectro combinado con un generador de barrido. Hasta el año 2007, los analizadores VNA son los más
comunes y frecuentemente calificados como los de menor calidad. Los tres más grandes fabricantes de analizadores de redes son Agilent, Anritsu, y
Rhode & Schwarz.
Los modelos que se pueden encontrar más frecuentemente son los de dos puertos, pero también existen modelos de cuatro puertos en el mercado, y
algunos cuentan con algunas mejoras para su fácil operación, como pantalla sensible al tacto y la posibilidad de conectarle un ratón o teclado por medio
de puertos PS/2 o USB, inclusive los modelos más modernos cuentan con una plataforma en base Windows por lo que su operación se simplifica
considerablemente.
Una nueva categoría de analizadores de redes es la MTA (Microwave Transition Analyzer), que significa analizador de transició n de microondas, o
LSNA (Large Signal Network Analyzer), que significa analizador de redes de señales largas, los cuales miden amplitud y fase de las armónicas
fundamentales. El MTA fue comercializado primero que el LSNA, pero en el primero estaban faltando algunas opciones para una fácil calibración que si
están disponibles en la versión LSNA.
Calibración
La calibración de un analizador de redes es un proceso de alta precisión en el cual, se deben tener en cuenta tanto la impedancia en la que se está
operando (50 Ohms, en la telefonía celular o 75 Ohms para otras aplicaciones) como las condiciones en las que está operando el equipo. Por este motivo,
y dependiendo de la cantidad de Parámetros-S que se requiera medir el proceso puede resultar largo y tedioso por la cantidad de veces que se tuviera que
repetir.
El estándar de calibración usa tres dispositivos de prueba llamados OPEN (red abierta), SHORT (red en corto circuito), y THRU (red conectada), los
cuales deben ser conectados a los puertos del analizador para que este pueda comparar y establecer la diferencia entre estos tres modos, estos datos son
guardados en un registro y cada registro debe ser calibrado independientemente y en el momento en que se le haga una modificación a la red en estudio.
Otro tipo de instrumento para la calibración de analizadores de redes es el módulo de calibración eléctrico (E-Cal), el cual se conecta a este y es
automáticamente reconocido y posee una mayor precisión que el equipo de calibración manual mencionado anteriormente. La única desventaja aparente
de este dispositivo es que se debe esperar a que alcance su temperatura de operación antes de usarlo.
Analizador lógico
Un analizador lógico muestra las señales de un circuito digital que serían demasiado rápidas para ser observadas por el ojo humano. Un analizador
lógico captura los datos digitales de un sistema digital que tiene demasiados canales para ser examinados con un osciloscopio. También permiten
visualizar los datos obtenidos para así verificar el correcto funcionamiento del sistema digital.
Operación
Un analizador lógico se inicia cuando en el circuito digital a analizar se da una determinada condición lógica. En ese momento e l analizador copia una
gran cantidad de datos digitales del sistema al que está conectado. Más tarde será posible visualizar estos datos e incluso ver el diagrama de flujo del
sistema.
Cuando los analizadores lógicos empezaron a utilizarse, era común conectar varios cientos de "clipes" a un sistema digital. Los conectores específicos
aparecieron más tarde. En sistemas de computadores modernos, otros instrumentos han hecho que los analizadores lógicos hayan caído en desuso en
muchos casos. Por ejemplo, muchos microprocesadores tienen apoyo hardware para software de depuración. Muchos diseños digitales, incluso esos de
ICs, se simulan para encontrar fallos antes de que la unidad se construya. La simulación proporciona generalmente la lógica los despliegues del análisis.
A menudo, la lógica distinta compleja es verificado simulando las entradas y probar las producciones que utiliza la fron tera escudriña. Ninguno de estos
reproduce exactamente la función de alta velocidad de la grabación de datos de un analizador de la lógica, pero ellos cubren la mayoría de las necesidades
verdaderas para depurar un programa, hablando de circuitos, circuitos digitales.
Contador de frecuencia o frecuencímetro
El contador de frecuencia o frecuencímetro es un instrumento electrónico, utilizado para la medida de frecuencias. Dado que la frecuencia se define
como el número de eventos de una clase particular ocurridos en un periodo de tiempo, es generalmente sencilla su medida.
La mayoría de los contadores de frecuencia funciona simplemente mediante el uso de un contador que acumula el número de eventos. Después de un
periodo predeterminado (por ejemplo, 1 segundo) el valor contado es transferido a un display numérico y el contador es puesto a cero, comenzando a
acumular
el
siguiente
periodo
de
muestra.
El periodo de muestreo se denomina base de tiempo y debe ser calibrado con mucha precisión.
Si el elmento a contar está ya en forma electrónica, todo lo que se requiere es un simple interfaz con el instrumento. En el caso de señales más complejas
se
puede
necesitar
algún
tipo
de
acondicionamiento
para
hacerlas
apropiadas
para
la
cuenta.
La mayoría de los contadores de frecuencia incluyen en su entrada algún tipo de amplificador, filtro o circuito conformador de señal.
Otros tipos de eventos periódicos que no son de naturaleza puramente electrónica, necesitarán de algún tipo de transductor. Por ejemplo, un evento
mecánico puede ser preparado para interrumpir un rayo de luz, y el contador hace la cuenta de los impulsos resultantes.
Son también comunes los contadores diseñados para radiofrecuencia (RF), los cuales operan sobre los mismos principios que los contadores para más
bajas
frecuencias,
pero
suelen
tener
un
mayor
rango
de
medida
para
evitar
su
desbordamiento.
Para muy altas frecuencias, muchos diseños suelen utilizar un dispositivo para bajar la frecuencia de la señal a un punto don de los circuitos digitales
normales puedan operar. Los displays de estos instrumentos tienen esto en cuenta de tal forma que indican la lectura verdadera.
La precisión de un contador de frecuencia depende en gran medida de la estabilidad de su base de tiempo. Con fines de instrumentación se utilizan
generalmente osciladores controlados por cristal de cuarzo, en los que el cristal está encerrado en una cámara de temperatura controlada, conocida como
horno
del
cristal.
Cuando no se necesita conocer la frecuencia con tan alto grado de precisión se pueden utilizar osciladores más simples.
También es posible la medida de frecuencia utilizando las mismas técnicas en software en un sistema embebido - una CPU por ejemplo, puede ser
dispuesta para medir su propia frecuencia de operación siempre y cuando tenga alguna base de tiempo con que compararse.
Megger
El término Megger hace referencia a un instrumento para la medida de aislamiento eléctrico en alta tensión. En realidad dicho término corresponde a la
marca comercial del primer instrumento portátil medidor de aislamiento introducido en la industria eléctrica en 1889. El nombre correcto de estos
instrumentos es megohmetro, ya que la medida del aislamiento de cables, transformadores, aisladores, etc se expresa en megohmios ( MΩ ). Es por tanto
incorrecto el utilizar el término como verbo en expresiones tales como: se debe realizar el megado del cable... y otras similares.
En realidad estos aparatos son un tipo especial de óhmetro en el que la batería de baja tensión, de la que normalmente están dotados estos, se sustituye por
un generador de alta tensión, de forma que la medida de resistencia se efectua con voltajes muy elevados.
Pinza amperimétrica
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Pinza amperimétrica.
La pinza amperimétrica es un tipo especial de amperímetro que permite obviar el inconveniente de tener que abrir el circuito en el que se
quiere medir la corriente para colocar un amperímetro clásico.
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El funcionamiento de la pinza se basa en la medida indirecta de la corriente circulante por un conductor a partir del campo magnético o de los
campos que dicha circulación de corriente que genera. Recibe el nombre de pinza porque consta de un sensor, en forma de pinza , que se abre y
abraza el cable cuya corriente queremos medir.
Este método evita abrir el circuito para efectuar la medida, así como las caídas de tensión que podría producir un instrument o clásico. Por otra
parte, es sumamente seguro para el operario que realiza la medición, por cuanto no es necesario un contacto eléctrico con el circuito bajo
medida ya que, en el caso de cables aislados, ni siquiera es necesario levantar el aislante.
Vatímetro
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Vatímetro
El vatímetro es un instrumento electrodinámico para medir la potencia eléctrica o la tasa de suministro de energía eléctrica de un circuito
eléctrico dado. El dispositivo consiste en un par de bobinas fijas, llamadas «bobinas de corriente», y una bobina móvil llamada «bobina de
potencial».
Las bobinas fijas se conectan en serie con el circuito, mientras la móvil se conecta en paralelo. Además, en los vatímetros analógicos la bobina
móvil tiene una aguja que se mueve sobre una escala para indicar la potencia medida. Una corriente que circule por las bobinas fijas genera un
campo electromagnético cuya potencia es proporcional a la corriente y está en fase con ella. La bobina móvil tiene, por regla general, una
resistencia grande conectada en serie para reducir la corriente que circula por ella.
El resultado de esta disposición es que en un circuito de corriente continua, la deflección de la aguja es proporcional tanto a la corriente como al
voltaje, conforme a la ecuación W=VA o P=EI. En un circuito de corriente alterna la deflección es proporcional al producto instantáneo medio
del voltaje y la corriente, midiendo pues la potencia real y posiblemente (dependiendo de las características de cargo) mostr ando una lectura
diferente a la obtenida multiplicando simplemente las lecturas arrojadas por un voltímetro y un amperímetro independientes en el mismo
circuito.
Los dos circuitos de un vatímetro son propensos a resultar dañados por una corriente excesiva. Tanto los amperímetros como los voltímetros
son vulnerables al recalentamiento: en caso de una sobrecarga, sus agujas pueden quedar fuera de escala; pero en un vatímetro el circuito de
corriente, el de potencial o ambos pueden recalentarse sin que la aguja alcance el extremo de la escala. Esto se debe a que su posición depende
del factor de potencia, el voltaje y la corriente. Así, un circuito con un factor de potencia bajo dará una lectura baja en el vatímetro, incluso
aunque ambos de sus circuitos esté cargados al borde de su límite de seguridad. Por tanto, un vatímetro no sólo se clasifica en vatios, sino
también en voltios y amperios.
Vatímetro electrónico
Los vatímetros electrónicos se usan para medidas de potencia directas y pequeñas o para medidas de potencia a frecuencias por encima del
rango de los instrumentos de tipo electrodinamómetro. Los triodos acoplados se operan en la porción no lineal de sus curvas características al
voltaje de red y la corriente de placa.
El rango de frecuencia de un vatímetro electrónico puede extenderse hasta los 20 megahercios usando tubos de pentodos en lugar de triodos.
Las condiciones de operación de un pentodo se ajustan de forma que la corriente de placa sea proporcional al producto de una función linear del
voltaje de placa y a una función exponencial del voltaje de red.