1. Instrumentos utilizados en los laboratorios electrónicos: multimetros, osciloscopio, capacimetro, ohmiómetro, etc. para que sirven y como se utilizan. Concepto De Multimetro MultitesterBueno Amigo, la respuesta es simple un multimetro o multiteste, es un instrumento de medida, el cual de capas de Medir tension electrica (voltaje) tanto alterno como directo, y corrienten, la cual de mide tiene como unida de medida el amper o Amperios y tambien son alternos y directo, y tambien midien resistencia con una unidad de medida conocida como el Ohmio, otros multimetro pueden llegar a provar capasitores, diodos, bibina pero eso depenta de la marca y el modelo del multimetro el uso del multimetro a aguja no es tan complicado como parece si tienes en cuenta lo suiguiente: 1 - Siempre debes utizar la escala mas alta para empezar una medicion de DCV-ACV-ACA-DCA 2 - En la medicion de voltaje continuo DCV (no asi en alterna ACV), conectarlo siempre punta roja a ( + ) y negra ( - ) sino golpeara la aguja ya que no tiene posibilidad de marcar el error de polaridad como los digitales, de no estar seguro de la polaridad toca donde deseas medir rapidamente con las puntas y si la aguja tiende a subir (hacia la derecha), es la polaridad correcta, de lo contrario invierte las puntas. 3 - Para medir corriente continua DCA, es igual que en punto 2 pero logicamente conectandolo en serie. 4 - Para leer los valores tendras que elegir la escala del cuadrante mas apropiada a la seleccion realizada en la llave selectora. Podras fijarte que no es tan dificil ya que entre ambas encontraras un submultiplo. Ejemplo en la escala de 120 del cuadrante podras leer todas las mediciones seleccionadas por la llave en 12-120-1200,(no importa si es DCV-ACV-ACA-DCA ojo polaridad y coneccion) en 30 las de 3-30-300 sea volt-amp. Las escalas varian segun modelo y marca de tester pero para ejemplo sirve. 5 - Para medir resistencia deberas utilizar la escala mas alta e ir disminuyendo tratando de que la medicion te de del medio hacia la derecha del cuadrante ya que en OHM se utiliza la primera escala o superior y aqui estan mas separados las divisiones. Ya que para medir resistencia la escala que se utiliza solamente es la primera o superior y se lee de derecha a izquierda tendras que poner a cero la aguja (cada vez que modifiques la escala) tocando ambas puntas y con el potenciometro que debe tener a la vista llevar la aguja al cero de la escala (si no llega deberas cambiar las pilas del tester o tal esta fallado). Una vez hecho esto y suponiendo que la lectura esta del lado derecho deberas multiplicar lo que estas leyendo por lo que indica la llave selectora. Ejemplo si estas leyendo 22 y estas en X1 serán 22 ohm, X10 220 ohm, X1K 22000 ohm o 22k y asi con otras mediciones. 6 - Tendras que tener en cuenta que para medir diodos, transistores, etc, a no ser que tenga una ficha de inversion de polaridad cuando trabajes en ohm por la punta roja sale el ( - ) de la bateria interna y por la negra el ( + ). 7 - A modo de frutilla del postre el espejito que esta en el cuadrante sirve para cuando leas un valor no modifique segun de donde lo mires, para ello el valor exacto es aquel que cuando lo miras la aguja y su reflejo en el espejo estan alineados. Espero haberte ayudado en el uso de este instrumento el cual a mi me ha dado mucha utilidad, sin dejar de reconocer que los digitales estan rebuenos. Saludos. EL MULTÍMETRO:Todo estudiante de electrónica, lo primero que debe de adquirir antes que otra, es un multímetro. Sin ser exagerado, es el instrumento más util en un taller, ya que es tan versátil. que te sirve para medir voltajes AC, DC, resistores, capacitores, transistores, amperajes, continuidad, etc.VOM (volt-ohm-miliamperímetro)/VTVM (voltímetro de tubo de vacío).El multímetro básico es un instrumento para el entrenamiento, este es el que nos permite nuestros primeros contactos con el interior de los circuitos electrónicos. No cabe duda que muy pocos explotan al máximo todo que nos ofrece este instrumento. Hay un sin número de utilidades que no aprovechamos. INTRODUCCIÓN Características de los Multímetros El Multímetro se utiliza para medir diferentes acciones de los electrones en los componentes eléctricos y electrónicos. Con este instrumento podrás medir
resistencia
,
corriente
, y
tensión eléctrica
. 1: Se presentan en una caja protectora, de tamaño no mayor de 25 pulgadas cúbicas. 2:Proveen dos terminales cuya polaridad se identifica mediante colores: Negro (-) y Rojo (+). 3:En las medidas de corriente directa (CD), la polaridad de los terminales debe ser observada para conectar apropiadamente el instrumento. Esta precaución no es necesaria para las medidas de corriente alterna (CA). 4: Poseen una llave selectora para elegir el tipo de medida a realizar. Están diseñados para hacer medidas de
resistencia
,
corriente
, y
tensión eléctrica
. 5:La medida de precaución mas importante es que en las medidas de tensión y corriente se debe observar las escalas. Es conveniente utilizar siempre la escala mayor en la primera medida, luego la corregimos si es necesario. Actividad n° 1: Descripción del Multímetro Digital (DMM) Objetivo I: Identifiquemos las partes funcionales de un MMD Lee la siguiente descripción del MMD e identifica las partes en el instrumento de la figura 1. 1.- Pantalla de lectura: Aquí se leen las medidas. a.Se compone de un diodo de emisión de luz (LED) ó Pantalla de cristal liquido (LCD). b. En la pantalla aparece un indicador para la escala correcta. 2.- Llave de encendido ( ON -OFF). a.Posee un circuito electrónico que es activado mediante una batería. 3.- Llave selectora: Sirve para elegir del modo de medida. a.Tensión eléctrica, la unidad de medida es el Voltio (V). b. Resistencia, la unidad de medida es el Ohm (W). c. Corriente eléctrica, la unidad de medida es el Amperio, esta cantidad es muy grande, es por ello que siempre la escala que se utiliza esta en mili Amperios, ( mA) la milésima parte de un amperio. d. Esta llave también señala cuando se mide capacitancia, resistencia de un diodo, y temperatura. 4.- Terminales: Posee dos terminales. a.El rojo es la polaridad positiva, el negro es la negativa. b.La pantalla indica la polaridad de la medida, el signo menos (-) delante del valor medido indica que la polaridad está invertida. Manipula el instrumento, hasta que estés seguro de que conoces todas las funciones del MMD. Figura 1: Multímetro Digital. Actividad n° 2 Primera Parte: Medidas de resistencia Eléctrica. Objetivo II: En esta actividad utilizarás el multímetro para medir resistencia eléctrica Figura2: Resistencia separada de un circuito. A continuación ejecuta los siguientes pasos: 1 Enciende el MMD Ubica la llave selectora en el signo
W
. Con esta elección el Multímetro se convierte en un Ohmiómetro. 2 Coge una resistencia y conecta los terminales del MMD a los extremos de esta, según muestra la figura 3. 3 Repite el paso anterior varias veces con diferentes resistencias. 4 El numero que lees en la pantalla del MMD es el valor de la resistencia en unidades de Ohm (W). Figura 3: Modo de conectar el multímetro para medir resistencia. Segunda Parte: Inspección del paso de un circuito El Ohmiómetro también puede utilizare para inspeccionar si hay o no paso de corriente en una parte del circuito. Con los elementos que dispones, arma un circuito sencillo. Luego coge el voltímetro en el modo de medir resistencia, y conecta los terminales a un lado y otro del conmutador. Observa la conexión en la figura 4. Figura 4: a) Conexión en un circuito abierto. b) conexión en un circuito cerrado. Observa que resistencia se lee para la configuración de la Figura 4; a, y b. Comprobarás que los valores de resistencia son extremos: infinito en un caso y cero en el otro. Arma un circuito defectuoso y pregúntale a tu compañero que detecte donde esta la falla. Actividad n° 3 Medidas de Corriente Eléctrica. Objetivo III: En esta actividad utilizarás el multímetro para medir corriente eléctrica. · El multímetro en el modo de medir corriente se denomina: Amperímetro. · La medida se hace en unidades de Amperios (A). La escala suele leerse en miliamperios (mA). · Dado que estamos experimentando con circuitos de corriente directa (DC), la corriente de electrones circula en un solo sentido, el valor que lees en la pantalla del multímetro puede ser negativo o positivo, ello depende de que la polaridad este o no invertida. · Para hacer una medida de corriente es necesario que los electrones fluyan a través del instrumento. · Para conectar el instrumento a un circuito con la polaridad correcta, debes tenerse en cuenta que el terminal negativo (negro) debe concertarse al punto más negativo del circuito, y el terminal positivo (rojo) al terminal más positivo del circuito. · Como medida de seguridad, debe encender el instrumento después que se conecta al circuito. Ejecuta los siguientes pasos: 1 En el MMD Gira la llave selectora a la posición
mA
. Con la llave selectora en esta posición, el MMD funciona como Amperímetro. 2 Conecta el MMD en la línea del circuito, según muestra la figura 5. 3 Enciende el MMD. Ahora circula corriente por el instrumento, si la escala es correcta verás en la pantalla de lectura la medida. De lo contrario ajusta la escala, cambiando la llave selectora a otro valor de mA. 4 Coge diferentes resistencias, modifica el circuito, y mide la corriente que circula en cada caso. 5 Diseña una tabla de valores donde, en dos columnas, escribes el valor de la resistencia y la corriente respectivamente. 6 Dibuja una gráfica con los valores de la tabla,
Resistencia contra Corriente
. Interpreta el comportamiento entre la resistencia y la corriente eléctrica, ¿cuál es la relación matemática entre ambas? Figura 5: El MMD utilizado como amperímetro para medir corriente eléctrica. Actividad n° 4: Objetivo IV: En esta actividad utilizaras el multímetro para medir Tensión eléctrica. EL Voltímetro se utiliza para medir Tensión Eléctrica o diferencia de Tensión Eléctrica en diferentes partes de un circuito. La Unidad que se utiliza es el Voltio (V). Según la polaridad el valor es negativo o positivo. Ejecuta los siguientes pasos: 1En el MMD Gira la llave selectora a la posición
V
. Con la llave selectora en esta posición, el MMD funciona como Voltímetro. 2Conecta el MMD en los extremos de la batería y verifica la carga y la polaridad. 3Arma un circuito como el de la figura 6. 4Utiliza el MMD como voltímetro y mide la diferencia de tensión eléctrica en los extremos de cada resistencia. 5Compara la suma de las tensiones medidas en los extremos de cada resistencia con el medido en la batería. 5Diseña una tabla de valores donde, en dos columnas, escribes el valor de la resistencia y la tensión eléctrica respectivamente. 6Dibuja una gráfica con los valores de la tabla,
Resistencia contra Tensión Eléctrica
. Interpreta el comportamiento entre ambas magnitudes. ¿ Descubre cuál es la relación matemática entre ellas? Figura 6: Un voltímetro se conecta en paralelo en un circuito. Existe una diferencia de potencial, o tensión ecléctica, entre dos puntos de un circuito. Esta cantidad no fluye a través del circuito como lo hace la corriente. La polaridad del circuito debe ser tomada en cuenta para conectar los terminales. Para medir la diferencia de tensión entre los extremos de un dispositivo, por ejemplo una resistencia, el voltímetro se conecta en paralelo con la resistencia. Seguridad: Una buena práctica es desconectar el circuito de la fuente, conectar el voltímetro, y entonces conectar el circuito nuevamente a la fuente de energía. Por razones de seguridad conviene poner la escala del voltímetro en el nivel más alto. Una vez que se aplica tensión eléctrica al circuito, se debe ajustar el voltímetro bajando la escala de medida. Preguntas: ¿Que se utiliza para medir corriente? ¿Que se utiliza para medir tensión eléctrica? ¿Que se utiliza para medir una resistencia? ¿Que precauciones se deben tomar para medir corriente en un circuito con un multímetro digital? Describir como se mide la corriente en un circuito? Describir como se mide la tensión eléctrica con un voltímetro Describir como se mide la resistencia con un Ohmetro. Osciloscopio De Wikipedia, la enciclopedia libre Saltar a navegación, búsqueda 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. Utilización [editar] 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 [editar] 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 concreto, 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 [editar] El osciloscopio analógico tiene una serie de limitaciones propias de su funcionamiento: 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 fotografiar 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 [editar] 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: 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. CAPACÍMETRO DIGITAL. 1.- INTRODUCCIÓN. El taller del radioaficionado que gusta de construir sus propios equipos debe contar con un mínimo de instrumentos de medida para poder completar el montaje de los equipos y proceder a un ajuste cuidadoso que permita obtener el máximo rendimiento de los circuitos construidos. Además de un buen juego de herramientas, es preciso disponer de otros instrumentos como pueden ser polímetro, preferentemente digital, generador de señales, frecuencímetro, osciloscopio, etc. Un equipo muy necesario, por no decir imprescindible, para el diseño y construcción de circuitos donde intervengan capacidades, es un capacímetro. Con él podremos comprobar el estado de cualquier condensador así como conocer el valor de su capacidad. A menudo se dispone de un conjunto de condensadores procedentes del desmontaje de otros circuitos y es interesante conocer su estado y el valor de su capacidad para desechar los que no estén en buenas condiciones y clasificar los que estén bien para su aprovechamiento para otros montajes. En el caso de los condensadores variables, el capacímetro nos dará una indicación precisa de los valores máximo y mínimo de su capacidad. Las aplicaciones de un capacímetro pueden ser muy variadas. Además de poder medir la capacidad de un condensador, podremos determinar, mediante un método indirecto, el valor de una inductancia. Un generador o un medidor por mínimo de rejilla, así como un frecuencímetro para la determinación de la frecuencia de resonancia, serán elementos imprescindibles. Mediante la fórmula de la frecuencia de resonancia de un circuito LC y conociendo el valor de la capacidad, que podremos determinar con nuestro capacímetro, podremos determinar sin ningún problema el valor de la inductancia del circuito resonante. El precio de los capacímetros digitales ha ido descendiendo y hoy en día se pueden adquirir por un precio bastante asequible. No obstante, para aquellos radioaficionados que no quieren gastar varios miles de pesetas y que además gustan de construir sus propios equipos, se propone el montaje de un capacímetro digital muy sencillo, que nos va a permitir la medida de capacidades entre unos pocos picofaradios y varios cientos de microfaradios, cubriendo así la mayoría de los valores de capacidad más usuales. En esencia se trata de un oscilador cuya frecuencia viene determinada por la capacidad a medir. Conectando este oscilador a un frecuencímetro dispuesto para la medida de periodos, podremos ver directamente la capacidad del condensador bajo prueba en el display del frecuencímetro. El oscilador utiliza un circuito integrado LM555, que es un modelo muy conocido. Pueden variar las dos primeras letras de su denominación, dependiendo del fabricante. NE555, LM555, SE555, CA555, XR555, etc. son siglas del mismo circuito integrado. Este integrado se utiliza mucho en temporizadores, monoestables, etc. Además del circuito integrado necesitaremos unas resistencias, un conmutador doble, un regulador y algunos otros componentes. 2.- DESCRIPCIÓN. Como ya se ha indicado, el capacímetro es un oscilador cuya frecuencia depende del condensador bajo prueba. Este oscilador está construido alrededor del circuito integrado LM555, cuyo esquema interno se puede observar en la figura número uno. Como se puede observar, en su interior hay dos comparadores, marcados
1
y
2
, un biestable
set
reset
, marcado
3
, un inversor marcado
4
y un transistor con el colector abierto. A continuación se indica, de manera breve, la función de cada una de las patillas del integrado. MASA. Patilla número 1. Esta patilla se conectará al negativo de alimentación, es decir a masa. DISPARO. Patilla número 2. La patilla número 2 está conectada a la entrada inversora del comparador número dos. Debido al divisor formado por las resistencias internas R1,R2 y R3, en la entrada no inversora de este comparador aparece una tensión que es un tercio de la de alimentación. En el caso de una alimentación de 12 voltios, en la entrada no inversora del comparador número dos tendremos una tensión de 4 voltios, por lo que si la tensión en la patilla número 2 desciende por debajo de esta tensión de 4 voltios, en la salida del comparador tenemos una tensión positiva que hace bascular el biestable apareciendo una tensión positiva en la salida, patilla número 3. SALIDA. Patilla número 3. De esta patilla tomaremos la tensión de salida, Normalmente irá conectada al positivo de alimentación a través de una resistencia de 1000 ohm. RESET. Patilla número 4. Mediante esta patilla se
resetea
el biestable. Si no se utiliza se conectará permanentemente al positivo de alimentación. CONTROL. Patilla número 5. Esta patilla está conectada a la entrada inversora del comparador número uno. Sirve para variar las tensiones de comparación de los comparadores uno y dos. Si no se utiliza, se conectará a masa a través de un condensador de 10 nF. UMBRAL. Patilla número 6. Esta patilla está conectada a la entrada no inversora del comparador número uno. Como en la patilla número 5 tenemos dos tercios de la tensión de alimentación, (8 voltios para 12 voltios de alimentación), cuando la tensión en esta patilla número 6 supere estos 8 voltios, el comparador bascula apareciendo una tensión positiva en su salida, tensión que aplicada a la entrada
reset
del biestable hace que en la patilla número 3 la tensión descienda hacia cero voltios. DESCARGA. Patilla número 7. Esta patilla está conectada al colector de un transistor cuya base está conectada internamente a la salida del biestable. Sirve para descargar un eventual condensador conectado a las patillas 2 ó 6. ALIMENTACIÓN. Patilla número 8. Esta patilla se conectará al positivo de alimentación que no deberá superar los 15 voltios. En la figura número dos tenemos el esquema del integrado LM555 conectado como multivibrador astable, con las patillas número 2 y número 6 unidas. En esta configuración, el integrado se dispara a si mismo y por tanto genera una oscilación continua. El condensador Cx se carga a través de Ra y Rb hasta que su tensión supera los dos tercios de la tensión de alimentación. En este momento el biestable bascula y en su salida aparece una tensión alta, que aplicada a la base del transistor Q1 hace que este conduzca, iniciando la descarga del condensador Cx. Cuando su tensión desciende por debajo de un tercio de la de alimentación, el comparador número dos bascula, haciendo que la salida del biestable quede a cero voltios, cortando la conducción del transistor Q1 y reiniciando la carga del condensador Cx. Este proceso se repetirá indefinidamente. El periodo de ésta oscilación viene determinado por la siguiente fórmula: T=0,7(Ra+2Rb)Cx Si Cx es el condensador que queremos medir, como Ra y Rb son de valor fijo, el período resulta ser proporcional al condensador Cx. Si Ra y Rb se eligen adecuadamente la lectura de la capacidad puede hacerse en picofaradios o nanofaradios. Si, por ejemplo, ajustamos el periodímetro para lecturas de milisegundos, una lectura de 1000, es decir un segundo con un condensador de 1 microfaradios nos dará un valor para Ra de 1M y para Rb de 220K. Para condensadores más grandes será conveniente elegir valores para Ra y Rb mil veces más pequeños para que la resistencia de fugas de los electrolíticos no afecte a la precisión de la medida. En la figura número tres tenemos el esquema definitivo del capacímetro. En las patillas numero 6 y 7 se ha dispuesto un conmutador doble para poder seleccionar dos pares de resistencias con el fin de tener dos márgenes de medida. El primer margen nos permitirá la medida de valores pequeños, hasta unidades de picofaradios, y con el segundo margen podremos medir condensadores de gran capacidad, digamos hasta 1000 microfaradios. La salida de señal se realiza por la patilla número tres mediante un conector BNC. Mediante un cable coaxial con un conector BNC en cada extremo conectaremos el capacímetro a la entrada del frecuencímetro. La alimentación del LM555, que es de cinco voltios, está estabilizada mediante un circuito regulador LM7805. Este regulador dará una tensión estabilizada de cinco voltios con una tensión de entrada comprendida entre ocho y quince voltios, por lo que será posible alimentar el circuito con cualquier tensión comprendida entre estos márgenes. La intensidad de la corriente consumida por el integrado LM555 estará alrededor de 10 - 15 miliamperios. El condensador a medir se conectará a los terminales marcados J1 y J2. Como siempre hay una capacidad parásita del circuito, el capacímetro nos dará una lectura de esta capacidad, sin ningún condensador conectado en los terminales J1 y J2. Cuando conectemos el condensador a medir en estos terminales, habrá que restar el valor de la capacidad parásita de la lectura obtenida, para tener el valor del condensador bajo prueba. 3.- CONSTRUCCIÓN Para la construcción del capacímetro se puede utilizar circuito impreso perforado para prototipos, ya que las frecuencias utilizadas son muy bajas. No obstante será posiblemente mejor utilizar un circuito impreso, cuyo diseño se puede ver en la figura número cuatro. En la figura número cinco se observa la disposición de los componentes sobre la placa de circuito impreso. Los componentes necesarios para la construcción del capacímetro son los siguientes: COMPONENTE DESCRIPCIÓN R1 1 K R2 220 R31 M R4 220 K R5 1 K C1 10 µF / 25 V C2 10 µF / 25 V C3 10 nFU1 LM555 U2 LM78L05 S1 Conmutador doble J1 Hembrilla roja J2 Hembrilla negra J3 Conector BNC DOS Pasachasis UNA Caja Retex RM-02 UN METRO Cable blindado UN METRO Cable Rojo-Negro Para la soldadura de los distintos componentes utilizaremos un soldador de punta fina, y estaño con alma de resina de buena calidad. No es recomendable la utilización de pastas de soldar por los residuos que dejan. Comenzaremos soldando las resistencias y condensadores. También es preciso realizar un puente con un trozo de hilo desnudo debajo del integrado U1. La posición de este puente viene claramente indicada en la figura número cinco. El circuito integrado LM555 se puede soldar directamente al circuito impreso, aunque será preferible utilizar un zócalo que nos permitirá la sustitución fácil del integrado en caso de avería. La figura número seis nos muestra los componentes del capacímetro preparados para su colocación en el circuito impreso. Soldaremos todos los componentes, excepto el conmutador doble y las dos hembrillas de conexión del condensador bajo prueba. A continuación procederemos al mecanizado de la caja. Daremos cinco taladros, uno para el conmutador doble, dos para las hembrillas y otros dos en el lateral para los pasachasis de salida del cable coaxial y el cable rojo-negro de alimentación. Las figuras número siete y ocho nos muestran la caja mecanizada y con los componentes anteriormente citados colocados en sus respectivos taladros. La figura número nueve indica las posiciones de los taladros que hay que realizar en la caja. Una vez colocados el conmutador y las hembrillas, soldaremos en sus terminales unos trozos de hilo desnudo sobre los que posteriormente soldaremos el circuito impreso con los componentes colocados. Estos hilos desnudos se pueden apreciar en la figura número ocho. Por los pasachasis colocados en el lateral de la caja pasaremos el cable coaxial que levará la señal del capacímetro hasta el frecuencímetro y el cable rojo negro de alimentación. Los extremos de estos cables irán soldados a los terminales marcados
SAL
y
+ -
que se pueden apreciar en la figura número cinco. En el extremo opuesto del cable coaxial colocaremos un conector BNC macho que es el que conectaremos al frecuencímetro. En el cable rojo-negro colocaremos dos clavijas para su conexión a la fuente de alimentación. Introduciremos los hilos desnudos del conmutador y las hembrillas por los taladros correspondientes del circuito impreso y empujaremos este hasta que haga tope con los terminales del conmutador. A continuación soldaremos los hilos del conmutador y las hembrillas, procurando que el circuito impreso quede horizontal. Las figuras números diez y once muestran el aspecto interior del capacímetro una vez soldado el circuito impreso. 4.- OPERACIÓN. Una vez completado el montaje del capacímetro procederemos a su puesta en marcha. Para ello conectaremos el conector BNC al frecuencímetro y el cable rojo-negro a la fuente de alimentación de doce voltios. Daremos tensión a capacímetro y colocaremos el frecuencímetro para medir periodos en la escala de milisegundos. Con el conmutador del capacímetro en la una lectura, que en el prototipo es de 30 picofaradios. Esta es la capacidad parásita que hay que restar de la lectura para obtener el valor del condensador. Si colocamos un condensador de, por ejemplo, 100 picofaradios en las hembrillas, la lectura será de 130 en el frecuencímetro. En la posición correspondiente a los nanofaradios también aparecerá una lectura inicial que habrá que restar para obtener el valor del condensador. La precisión del capacímetro depende del valor de las resistencias R1, R2, R3 y R4. Cuanto más exactas sean estas resistencias mayor precisión tendrá el capacímetro. Si se dispone de un ohmetro digital, se podrán seleccionar las resistencias cuyo valor más se aproxime al indicado. En cualquier caso, utilizando resistencias sin seleccionar, la precisión es suficiente para el trabajo normal del radioaficionado medio. 5.- RESUMEN. En el presente artículo se ha propuesto la construcción de un capacímetro para su utilización conjunta con un frecuencímetro. La precisión del montaje es suficiente para el trabajo del radioaficionado y superior a la obtenida con el empleo de otros medios, como puede ser la utilización de
grid dip meter
. La construcción del capacímetro es muy sencilla y su coste muy bajo. Se trata de un pequeño equipo que puede dar grandes servicios en el taller del radioaficionado. El montaje descrito en el presente artículo no ha sido probado en grandes series y, por tanto, no se tiene certeza de que su funcionamiento sea 100% correcto. Solamente se describe la construcción y el funcionamiento del prototipo. El autor no se hace responsable de posibles derechos de copia. La información para la realización de este montaje procede de diversas publicaciones, libros, revistas, etc., así cómo de los propios conocimientos del autor. El autor no se hace responsable de posibles daños y/o perjuicios causados por la construcción y/o uso de este dispositivo, daños personales o muerte, daños a la propiedad, daños al medio ambiente, lucro cesante, perdida total o parcial de datos informáticos o cualquier tipo de daño que se pudiera derivar del montaje y/o uso de este dispositivo. No se aconseja el uso de este dispositivo en aplicaciones críticas, cómo son control de maquinaria peligrosa, control de navegación o tráfico, maquinaria de mantenimiento de vida o sistemas cuyo mal funcionamiento pueda provocar causas o efectos anteriormente mencionados. Este dispositivo no es tolerante a fallos. El autor declina cualquier responsabilidad, ni se hace responsable de no mencionar a los dueños de las posibles patentes que aquí se pudieran reflejar. El dispositivo descrito en el presente artículo es un montaje experimental, cuyo propósito es el estudio de los diferentes aspectos de la Electrónica, por tanto, no está destinado a su utilización industrial ni para su explotación comercial en cualquiera de sus facetas. El autor no efectúa ninguna actividad comercial relacionada con este u otros montajes publicados en esta u otras revistas o publicaciones de cualquier tipo. El presente artículo y todos los publicados hasta el momento en la revista
RADIOAFICIONADOS
, están recopilados en un DVD a disposición de quien lo solicite. Se incluyen todos los textos, así como las fotografías, dibujos, gráficos, plantillas de circuitos impresos, etc. Aunque se ha intentado proporcionar todos los detalles necesarios para la realización del proyecto, es posible que algún aspecto no haya quedado suficientemente desarrollado. Como es natural, con mucho gusto el autor dará cumplida información sobre cualquier detalle no especificado, o cualquier punto en particular que no haya quedado completamente explicado. Buena suerte a todos. ohmiómetro Aparatos utilizados para medir resistencias directamente, están basados en la ley de Ohm, es decir, la resistencia es inversamente proporcional a la corriente que atraviesa el circuito si suponemos la tensión constante. Lleva incorporada una batería de tensión constante y, enviando una corriente a través de la resistencia a medir, puede obtenerse el valor de ésta. Una condición fundamental es que la tensión permanezca constante. Usualmente, la fuente de tensión es una pila, acaba desgastándose y las medidas no serían correctas. Para solucionar esto, todos los ohmiómetros tienen una resistencia de ajuste a cero. Para medir correctamente con el ohmiómetro, la resistencia no debe estar bajo la influencia de ninguna tensión.