Actividad02 Multimetro Protoboard ManejoBasico Taller UPB

7/22/2019 Actividad02 Multimetro Protoboard ManejoBasico Taller UPB

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CURSO TALLER

ACTIVIDAD 2PROTOBOARDMANEJO BSICO

MULTMETROCHEQUEO DE CONTINUIDAD Y MEDIDA DE RESISTENCIA

I. PROTOBOARD.

Un protoboard o tarjeta para prototipos, es un tablero de uso general para pruebas experimentalesen electrnica, til para implementar circuitos electrnicos de forma segura sin necesidad desoldar. Un canal o ranura central divide el tablero en dos partes iguales. La parte central se llamaboardy las partes extremas en los bordes, que se insertan a presin en el board correspondiente,se llaman buses, y ambos tienen perforaciones como se muestra en la figura 1, en las que seinsertan los componentes.

Figura 1. Protoboard

Las perforaciones del protoboard estn separadas entre s por una distancia de 0,1 pulgadas,

distancia que corresponde a la separacin entre pines o terminales de los circuitos integrados, losprincipales componentes de los circuitos electrnicos actuales.Al insertar los cables o los terminales de los componentes en las perforaciones del protoboard, elcontacto elctrico se realiza a travs de laminillas o lminas conductoras no visibles, ya que seencuentran por debajo de la cubierta plstica aislante. En los buses estas lminas conducen deforma horizontal y en los boards conducen de manera vertical como se muestra en la figura 2.

Figura 2. Placas conductoras en el interior del protoboard


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El montaje de los circuitos en protoboard se hace indispensable cuando se est chequeando uncircuito nuevo de modo que se puedan realizar fcilmente las correcciones de diseo y los ajustesnecesarios para un correcto funcionamiento permanente de dicho circuito.

Una vez que el circuito en experimentacin funciona correctamente, se puede implementar deforma definitiva en un circuito impreso. Este procedimiento ahorra gran cantidad de tiempo y

permite una amplia variedad de posibilidades dentro de un mismo circuito.El protoboard es una de las herramientas que se utiliza de tiempo completo, permitir insertar enella casi todos los componentes siempre y cuando los terminales no daen los orificios de lamisma, de lo contrario no ser de gran ayuda, pero como solucin, se puede soldar un alambredelgado de cobre en los terminales de gran espesor, como en los SCR, los potencimetros, losinterruptores, pulsadores, etc.

Cada bus tiene dos filas, una independiente de la otra (sin contacto elctrico), y en cada fila setiene continuidad o conexin de todos los nodos horizontales, slo hasta la mitad de cada fila,proporcionado mediante una lmina metlica continua en su parte interna, como se muestra en lafigura 3. En un protoboard cada columna es independiente de las dems y hay continuidad o

conexin de todos los nodos verticales de una misma columna, como tambin se muestra en lafigura 3.

Figura 3. Placas verticales en los boards y horizontales en los buses

Un protoboard se codifica mediante nmeros y de izquierda a derecha en las columnas (unprotoboar tiene de 45 a 63 columnas), y mediante letrasy de arriba a abajo en las filas (5 filas encada columna), as: A-B-C-D-E en el board superior y F-G-H-I-J en el board inferior.

A lo largo del canal central se instalan circuitos integrados, rels miniatura y otros componentesque vienen en circuitos integrados tipo DIP o de doble hilera.

DIMENSIONES STANDAR DE UN BOARD.

La distancia entre dos nodos ms cercanos separados por el canal central es de 0.3 pulgadas(0.3"), que es justo el ancho entre pines de un circuito integrado estndar de menor ancho. Loscircuitos integrados de ancho mayor tienen una separacin entre pines de 0.6 pulgadas (0.6"). Laseparacin entre dos nodos continuos de un protoboard es de 0.1 pulgadas (0.1")


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CONSIDERACIONES PRCTICAS.

El alambre utilizado para el montaje de los circuitos es alambre telefnico UTP de calibre 0.5 0.6.Este alambre es de monofilamento, encauchetado en cubierta plstica de colores surtidos. Alcortar la cubierta plstica "pelar" el alambre, cuidar que sea del tamao adecuado, no mayor a 8m.m, para evitar contactos entre alambres de diferentes conexiones.

Para el alambrado en el board es aconsejable codificar las conexiones por colores, mediante lasiguiente convencin:

COLOR TIPO DE SEALROJO Fuente de voltaje positivo (+5V o +12V)AZUL Fuente de voltaje negativo (-5V o -12V)NEGRO Tierra de C.D (ground o GND)

No es estrictamente necesario hacerlo as, pero entre mayor sea el orden ms fcil se puede ubicaren el circuito.

Hacer quiebres ortogonales (a 90 grados) para conectar puntos no co-lineales o de diferentescolumnas o de diferentes boards. Esto facilita el seguimiento de las seales y contribuye a lapresentacin del circuito. Est estrictamente prohibido dejar cables areos para hacer lasconexiones, como el ejemplo que se muestra en la figura 4, porque sera imposible revisar as uncircuito que no funcione y adems queda muy desordenado y la presentacin no es la mejor.

Figura 4. Montajes con cables areos no se deben hacer


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Es conveniente tomar como convencin que la orientacin de los circuitos integrados sea deizquierda a derecha (en direccin ESTE).Utilizar los buses de modo que en el bus superior queden las fuentes de voltaje positivas y en elbus inferior quede las fuentes de voltaje negativas y GND.Antes de encender la fuente revise muy bien que el circuito est correctamente alambrado, sincortos ni circuitos abiertos; que se est aplicando el voltaje correcto y con la polaridad correcta a

los terminales positivo y negativo.Es necesario que usted se detenga a estudiar minuciosamente y en detalle el protoboard hasta queest seguro de conocerlo y dominar su configuracin. Slo as se podr asegurar de que alensamblar sus proyectos electrnicos, estos funcionen correctamente.

En la figura 5 se muestran ejemplos de montajes.

Figura 5. Ejemplos de montajes


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II. MULTMETRO O TESTER.

El multmetro es un instrumento de medicin que generalmente se usa para medir voltaje,resistencia y corriente, aunque dependiendo del modelo de multmetro puede medir otrasmagnitudes como capacitancia y temperatura. Con el multmetro se puede comprobar el correctofuncionamiento de los componentes y circuitos electrnicos.

El multmetro puede ser anlogo o digital. El multmetro anlogo es un instrumento de medida quemuestra la lectura por el desplazamiento de una aguja sobre una escala graduada, en cambio eldigital muestra la lectura directamente en displays., como se ilustra en la figura 6.

Figura 6. Multmetro anlogo y multmetro digital

En el curso Taller se hace nfasis en el manejo del multmetro digital. Un multmetro digital es uninstrumento de medicin que aprovecha la tecnologa de los componentes electrnicos (lo que lohace ms preciso que los anlogos, pero al mismo tiempo ms delicado y sensible a la medicin,ya que su lectura se puede dar con dos ms decimales) para procesar la seal y visualizarla enun display de cristal lquido de LEDs.La principal utilidad del multmetro es la medicin de resistencias, voltajes y corrientes. Algunos

multmetros pueden medir capacitancias, decibeles, chequeo de diodos, transistores (medir el betade un transistor), y continuidad. El funcionamiento de un multmetro digital se basa en la

conversin de una seal anloga a una seal digital.

Funciones ms comunes:Existen distintos modelos que incorporan adems de las tres funciones bsicas citadas algunas delas siguientes:


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Un comprobador de continuidad, que emite un sonido cuando el circuito bajo prueba no estinterrumpido.Medida de capacitancias de bajos valores.Comprobador dediodos ytransistores.Medidor de la ganancia de un transistorMedidor de frecuencia de seales peridicas

Escalas y zcalos para la medida detemperatura mediantetermoparesnormalizados.

En la figura 7 se muestran las funciones ms comunes que se tienen en un multmetro digital.Cada una de estas funciones se selecciona con la perilla o selector rotativo.

La perilla selectora del tipo y rango de medicinpermite seleccionar el tipo de magnitud a medir yel rango de la medicin.

Figura 7. Funciones bsica en un multmetro digital

A continuacin se enumeran y se explican cada una de las partes de un multmetro digital. Unmultmetro digital se compone de: selector de Modo, selector de rango auto-rango, puntas terminales de medicin, displayo indicador de lectura, pila batera, caja para el soporte fsico;tal como se indica tanto en la figura 7 como en la figura 8.
http://es.wikipedia.org/wiki/Diodohttp://es.wikipedia.org/wiki/Transistorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Termoparhttp://es.wikipedia.org/wiki/Termoparhttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Transistorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Diodo


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Figura 8. Funciones de un multmetro digital

Partes de un multmetro digital:1- Display de cristal lquido o de LEDs .2- Escala o rango para medir resistencia.3- Perilla selectora de medicin.4- Escala o rango para medir tensin en continua (puede indicarse DC en vez de una lnea

continua y otra punteada).5- Escala o rango para medir tensin en alterna (puede indicarse AC en vez de la lnea ondeada).6- Borne o jack de conexin para la punta roja, cuando se quiere medir tensin, resistencia y

frecuencia (si se pudiera), tanto en corriente alterna como en continua.7- Borne de conexin o jack negativo para la punta negra.8- Borne de conexin o jack para poner la punta roja si se va a medir mA (miliamperios), tanto

en alterna como en continua.9- Borne de conexin o jack para la punta roja cuando se elija el rango de 20A mximo, tanto en

alterna como en continua.10- Escala o rango para medir corriente en alterna (puede venir indicado AC en lugar de la lnea

ondeada).11- Escala o rango para medir corriente en continua (puede venir DC en lugar de una lnea continua

y otra punteada).12- Zcalo de conexin para medir capacitores o condensadores.13- Botn de encendido y apagado.

Fjese que hay diferencias entre el multmetro de la figura y el multmetro de la figura 8, lacapacidad del primero es 10 amperios mximo, en el segundo es 20 amperios mximos.

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COMPARACIN ENTRE EL MULTMETRO ANLOGO Y DIGITAL

CARACTERSTICA ANALOGO DIGITAL

Velocidad de Respuesta Muy rpida No tan rpidaVisualizacin Incmoda Cmoda

Sensibilidad Baja AltaPorcentaje de error Alto BajoPresentacin. Buena OptimaFunciones Pocas MuchasCosto Bajo AltoRepuestos Escasos ComunesConsumo de la pila Alto BajoConfiabilidad Media Alta

Algunos multmetros tienen auto-rango, en el cual el cambio de rango automtico, tanto para lasescalas de corriente, voltaje y resistencia. Esta caracterstica reduce los errores de medicin y losposibles daos en el instrumento causado por sobrecargas accidentales y mal manejo, pero es un

instrumento ms costoso.

Es muy importante leer el manual de operacin de cada multmetro en particular, pues en l, elfabricante fija los valores mximos de corriente y tensin que puede soportar y el modo ms segurode manejo, tanto para evitar el deterioro del instrumento como para evitar accidentes al operario.

Las puntas de medida son cables rojo y negro con terminacin en punta:El cable negro siempre se conecta al borne o jack negro, siempre, mientras que el cable rojo seconecta aljackadecuado segn la magnitud que se quiera medir.

Figura 9. Puntas de medida de un multmetro.

CHEQUEOS PASIVOS CON EL MULTMETROPara utilizar el multmetro en este tipo de chequeos, el componente a medir no debe recibircorriente del circuito al cual est conectado, dicho circuito debe estar des-energizado.


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1. CHEQUEO DE AISLAMIENTOPara comprobar que el aislamiento de cualquier elemento es correcto, se debe colocar la punta

negra del multmetro en COM y la punta roja en /V como se muestra en la figura 10. debellevar la perilla selectora al modo de chequeo de continuidad y basta poner la punta de prueba rojadel multmetro, en hmios (omega) y el otro extremo en el aislante o carcasa del elemento y lapunta negra en COM y el otro extremo en cualquiera de los bornes o conectores del elementocomo se muestra en la figura 10, en esas condiciones, la medicin debe de indicar un valor infinitosi el aislamiento es bueno, en el caso de que obtengamos un valor finito ( Kilo Ohmios, Ohmios..) elaislamiento no es correcto, existiendo corrientes de fuga que provocarn malfuncionamientos en elcircuito.

Figura 10a. Chequeo de aislamiento - 10b. Funcin de continuidad.

2. CHEQUEO DE CONTINUIDADPara comprobar si un cable conductor est en perfecto estado basta poner las puntas de pruebaroja y negra de un multmetro, en posicin de hmetro, y el elemento entre sus dos extremos, como

se muestra en la figura 11. El multmetro indica que hay continuidad mediante el sonar de un timbreo buzzer, por eso la posicin en el multmetro para chequeo de continuidad tiene un smbolo deondas. Si el buzzer no acta es por que el cable est roto o fracturado y no se debe usar parahacer conexiones.

Figura 11a. Chequeo de continuidad11b. Funcin de continuidad.


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El zumbido se activa si la resistencia es menor de 30 Ohms (aproximadamente). Si la resistencia esdespreciable (como debera ocurrir en un conductor), no solo sonar el buzzer sino que adems eldisplay indicar 000.

Si se chequea un circuito abierto (resistencia infinita) , en algunos multmetros el indicador digitaldebe dar una lectura de OL (open loop), en otros multmetros debe mostrar un 1 titilando en la

parte izquierda del display, lo que significa Fuera de Limites indicando que no hay una conexinde circuito entre las dos puntas.

Si se chequea un corto circuito (resistencia cero) o si se ponen en contacto las puntas delmultmetro, el indicador debe dar una lectura de cero, lo que indica que no hay resistencia. Estosignifica que hay un circuito continuo a travs de las puntas. Ya se dijo que algunos medidorestambin indican continuidad con una alarma de tono audible y se oir un zumbido si la resistenciamedida tiende a cero, como se muestra en la figura 12.

Figura 12. Chequeo de continuidad

Qu es un fusible?Los fusibles se colocan para proteger un circuito o una instalacin elctrica de la circulacin de

grandes corrientes que pueden hacer que los cables conductores se fundan o ardan.El fusiblepermite el paso de la corriente mientras sta no supere un valor mximo establecido.Si el valor de la corriente que pasa, es superior a ste, el fusiblese funde, se abre el circuito y nopasa corriente. Si esto no sucediera, el equipo que se alimenta se puede recalentar por consumoexcesivo de corriente: (un corto circuito)y causar hasta un incendio. En la figura 13 se muestraun fusible del tipo encapsulado. Ntese en la parte interior el filamento que hace el contactoelctrico y que se funde si circula una corriente mayor a la que permite circular a travs de l.

Cuando se queme un fusible, siempre hay que remplazarlo por uno de las mismas caractersticas,sin excepciones, previa revisin del equipo en cuestin, para determinar la causa de que el fusiblese haya quemado. En la figura 14 se muestran distintos smbolos para representar un fusible.

Figura 13. Fusible


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Figura 14. Smbolos usados para representar un fusible

Aplicaciones del chequeo de continuidad

1. Chequeo de un fusibleUn uso tpico del chequeo de continuidad es determinar si un fusible necesita reemplazarse. Si unfusible ha sido sobrecargado y quemado, no dar continuidad cuando se usa un multmetro paraprobarlo. Para este chequeo, coloque la punta negra en un extremo del fusible y la punta roja en elotro extremo. Si el fusible est funcionando correctamente entonces se escuchar el tono audibleen el modo de continuidad. Si el fusible est abierto, entonces no habr ninguna lectura y ningntono, indicando un circuito incompleto o abierto.

2. Otros usos de la prueba de continuidad

La prueba de continuidad se usa para chequear un circuito que no funciona porque ha sido abiertopor la rotura de un cable o cable aislado, o causada por un componente que se ha desconectado.La misma prueba tambin puede confirmar si hay continuidad entre componentes que se suponeque no deben estar conectados. Cuando esto ocurre, se conoce como corto circuito. Esta pruebatambin puede usarse para el chequeo de circuitos que se sospecha tienen alta resistencia.

3. MEDICIN DE RESISTENCIA

El medidor de resistencias se llama hmetro. Cuando se mide un valor de resistencia, se tienenpara elegir escalas o rangos con un mximo de 200 Ohms, 2K (2 kilo Ohms o 2000 Ohms), 20K(20000 Ohms) y 2M (2 MegOhms o 2 millones de Ohms) y en algunos testers permite hasta 20M.

Si el valor a medir supera el mximo de la escala elegida, el display indicar 1a su izquierda. Porlo tanto habr que ir subiendo de rango hasta encontrar la escala correcta.Para medir una resistencia elctrica con el hmetro, este se conecta en paralelo con la resistenciaque se va a medir, como se muestra en la figura 15.

Figura 15. Medicin de resistencia


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En la figura 16 se muestra el smbolo de hmetro y en la figura 17 se muestra cmo se conecta elhmetro en paralelo con una resistencia para medir su valor.

Figura 16. Smbolo de hmetro usado en los circuitos

Figura 17. Conexin del hmetro en paralelo con la resistencia a medir

Un multmetro en medicin de resistencias, es decir, usado como hmetro utiliza su propia pilainterna para realizar la medicin, por ello es importante que la pila no est agotada si queremosque los resultados obtenidos sean correctos. Se dice que esta medicin es en fro porque sehace desconectando la fuente.

La medicin se debe iniciar con una escala intermedia, e ir subiendo o bajando de escala hastaconseguir que el valor obtenido se muestre en el display con el mayor nmero de dgitos para que

la precisin de la medida sea mxima.

Se debe recordar que si se va a medir con el hmetro una resistencia que est conectada a uncircuito con fuente, se debe desconectar la fuente antes de hacer la medida con el hmetro, comose muestra en las figuras 18 y 19. Si la resistencia a medir est en paralelo con otra resistencia, sedebe desconectar al menos uno de los terminales para que se haga la medicin correctamente.

Figura 18. Se interrumpe el circuito con fuente para la medicin de resistencia


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Figura 19. No medir resistencia con el circuito energizado con la fuente

EjercicioPara cada uno de los casos que se muestran en la figura 20, determinar cul es el valor de la

resistencia que lee el hmetro conectado de la forma indicada.

Figura 20. Lectura de resistencia en el hmetro

Documento editado por: docente Ing. Ivn Mora

Documento revisado por: docente Ing. lvaro Ospina

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