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INSTRUMENTOS DE MEDIDA Y ELEMENTOS DE LABORATORIO

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Fecha:Febrero de 2010

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HERRAMIENTAS PARA EL LABORATORIO

En el montaje de circuitos y equipos electrónicos de debe estar familiarizado con las herramientas y dispositivos más utilizados con el fin de efectuar trabajos de reparación y montaje de manera eficiente y ordenada. A continuación se hace una breve descripción de algunas de estas herramientas.

Pinzas: Las pinzas son herramientas esenciales para el montaje; existen muchos tipos. Los dos tipos que se muestran a continuación se utilizan generalmente cuando se trabaja con alambres.

Las pinzas de punta se utilizan principalmente para sujetar y doblar alambres pequeños. Algunas veces tienen quijadas de corte, las cuales deben utilizarse únicamente para cortar alambre de pequeño calibre. Por otro lado están los alicates que normalmente son utilizados para trabajos de electricidad en donde se les usa para doblar, prensar y cortar alambres gruesos.

Pinzas de corte o cortafríos: Se utilizan únicamente para cortar alambres. Nunca deben emplearse para sujetar alambres o hacer muescas a hojas metálicas, puesto que pueden dañarse las quijadas de corte. En algunas ocasiones se utilizan como pelacables, para quitar el aislamiento plástico de los alambres.

Pelacables: Son herramientas que se emplean para quitar el aislamiento de los alambres que se unirán eléctricamente. Para emplearlo, se debe ajustar la tuerca de acuerdo con el diámetro del conductor a pelar, con el fin de lograr que el pelacables corte únicamente el aislamiento y no el conductor. Este tipo de pelacables es el más recomendado, puesto que puede ajustarse fácilmente a cualquier calibre de conductor.

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Destornilladores: Los dos tipos básicos de destornilladores que se emplean con mayor frecuencia son el destornillador de pala o de cabeza ranurada y el destornillador de estrella o de cabeza Phillips. Existen otros tipos de destornilladores, como son los de cabeza hexagonal sólida o hueca, los de cabeza de embargue, etc., los cuales son menos utilizados que los anteriores.

Protoboard: Placa de prototipos, permite armar circuitos sin necesidad de recurrir a la soldadura. Consiste en un tablero plástico con una serie de orificios alineados horizontal o verticalmente. En cada orificio se aloja un terminal de un componente, un pin de un circuito integrado (CI) o el extremo de un cable. Bajo el exterior de plástico se encuentran un conjunto de láminas metálicas (nodos), como se muestra en la figura:

Comercialmente, se ofrecen modelos de distintos tamaños. Son modulares y escalables. Algunos incluyen base y terminales para alimentación. Los nodos largos (horizontales en la figura) se utilizan generalmente para conectar los cables de alimentación. Por convención: positivo con cable rojo y negativo (tierra o ground) con cable negro. El canal central se emplea para separar las hileras de pines de los CI DIP. La conexión entre nodos se hace mediante cables.

Recomendaciones

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• Emplear cables aislados para impedir cortocircuitos con otros cables o terminales.• Evitar cables innecesariamente largos.• Verificar la implementación antes de alimentar el circuito (polaridades, asignación de los pines de los CI, continuidad,...).

Limitaciones• Sólo sirve para implementación temporal de circuitos.• Presenta problemas de ruido, por lo que no se recomienda su empleo en circuitos de altas frecuencias.• Si el circuito es complejo, aumentan las posibilidades de falla debido a deficiencias en el conexionado.• Nodos deteriorados (cortocircuitos o circuitos abiertos) constituyen otra fuente de error.

EQUIPOS DEL LABORATORIO

Amperímetro: Es un instrumento que sirve para medir la intensidad de corriente que está circulando por un circuito eléctrico. En esencia, están constituidos por un galvanómetro (aparatos que se emplean para indicar el paso de corriente eléctrica por un circuito y para la medida precisa de su intensidad) 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.

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.

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Voltímetro: Es un instrumento que sirve para medir la diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito eléctrico. En esencia, están constituidos por un galvanómetro cuya escala ha sido graduada en voltios. Existen modelos que separan las corrientes continuas

y alterna de la señal, pudiendo medirlas independientemente.

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.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.

Escalas de MedidoresTodas las escalas de los medidores no son iguales. Su aspecto depende de las propiedades eléctricas que se midan. La imagen siguiente es una ilustración de dos tipos comunes de escalas de medidor. La Imagen representa parte de una escala típica de voltaje de corriente continua. Esta escala se conoce como una escala lineal, ya que hay la misma distancia entre las divisiones en la escala. La segunda imagen representa parte de una escala de resistencia. Las divisiones en esta escala no están equidistantes y, por consiguiente, la escala de resistencia no es una escala lineal.

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A. Lineal B. No lineal

Las escalas lineales son relativamente fáciles de leer. Si, por ejemplo, el puntero del medidor se movió a la marca de la cuarta división entre el 5 y el 10 en la escala mostrada en la imagen A, la lectura sería de 9 voltios CC (Corriente Continua).

La lectura de una escala no lineal es un proceso que se realiza en etapas. Primero, mire los dos números entre los cuales descansa el puntero. Después, calcule el valor de las divisiones entre esos números. Si el puntero cae en medio de dos divisiones en una escala, normalmente se calcula la lectura aproximadamente. Siempre que sea posible, lea el medidor directamente de frente. Evite mirar a la escala desde un ángulo –bien a la derecha o la izquierda del puntero. Cuando los medidores se miran desde un ángulo, puede existir una condición llamada paralaje. El paralaje hace que el puntero del medidor parezca estar en posiciones diferentes en la escala, dependiendo del ángulo desde el cual se lee. El problema es debido principalmente al hecho de que el puntero del medidor está montado arriba de la escala y no directamente en ella.

Multímetro: El multímetro es, probablemente, el equipo de prueba más común de los usados actualmente en electrónica. Con él se pueden medir, por lo menos, voltajes, corrientes y valores de resistencias, existiendo algunos tipos de multímetro que permiten medir otras variables como frecuencias, decibelios, ganancia de transistores, caída de voltaje directo de los diodos, temperatura, capacitancia, inductancia, etc.

Para su correcta manipulación es necesario conocer la siguiente nomenclatura, la cual es utilizada al momento de hacer la medición.

˜V : Voltaje Alterno COM: Común o Tierra (Cable Negro)

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--V : Voltaje Continuo Ω : Resistencias

˜A : Corriente Alterna Cx : Condensadores--

A : Corriente Continua Hz : Frecuencia

Fuente de Alimentación Continua: Es un dispositivo o subsistema que convierte un voltaje alterno en otro tipo de voltaje, en este caso en voltaje DC, adecuado para el uso que se le vaya a dar.

Generador de Señales: Es un instrumento versátil que genera diferentes formas de onda cuyas frecuencias son ajustables en un amplio rango. Las salidas más frecuentes son ondas senoidales, triangulares, cuadradas y diente de sierra. Las frecuencias de estas ondas pueden ser ajustadas desde una fracción de hertz hasta varios cientos de kilo hertz.

Osciloscopio: Es un instrumento de medición electrónico para la representación gráfica de señales eléctricas que pueden variar en el tiempo. 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. 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.

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