3.9: Uso seguro del medidor

La pieza más común del equipo de prueba eléctrica es un medidor llamado multímetro. Los multímetros se llaman así porque tienen la capacidad de medir un múltiplo de variables: voltaje, corriente, resistencia, y muchas otras muchas, algunas de las cuales no se pueden explicar aquí por su complejidad. En manos de un técnico capacitado, el multímetro es a la vez una herramienta de trabajo eficiente y un dispositivo de seguridad. En manos de alguien ignorante y/o descuidado, sin embargo, el multímetro puede convertirse en una fuente de peligro cuando se conecta a un circuito “vivo”.

Hay muchas marcas diferentes de multímetros, con múltiples modelos hechos por cada fabricante luciendo diferentes conjuntos de características. El multímetro que se muestra aquí en las siguientes ilustraciones es un diseño “genérico”, no específico de ningún fabricante, pero lo suficientemente general como para enseñar los principios básicos de uso:

Notarás que la visualización de este medidor es del tipo “digital”: mostrando valores numéricos usando cuatro dígitos de manera similar a un reloj digital. El interruptor selector giratorio (ahora configurado en la posición Off) tiene cinco posiciones de medición diferentes en las que se puede ajustar: dos configuraciones “V”, dos configuraciones “A” y una configuración en el medio con un símbolo de “herradura” de aspecto divertido que representa “resistencia”. El símbolo de “herradura” es la letra griega “Omega” (Ω), que es el símbolo común para la unidad eléctrica de ohmios.

De las dos configuraciones “V” y dos configuraciones “A”, notará que cada par se divide en marcadores únicos con un par de líneas horizontales (una sólida, una discontinua) o una línea discontinua con una curva ondulada sobre ella. Las líneas paralelas representan “DC” mientras que la curva ondulada representa “AC”. La “V” por supuesto significa “voltaje” mientras que la “A” significa “amperaje” (corriente). El medidor utiliza diferentes técnicas, internamente, para medir CC que las que utiliza para medir CA, por lo que requiere que el usuario seleccione qué tipo de voltaje (V) o corriente (A) se va a medir. Aunque no hemos discutido la corriente alterna (CA) en ningún detalle técnico, esta distinción en la configuración del medidor es importante a tener en cuenta.

Hay tres enchufes diferentes en la cara del multímetro en los que podemos enchufar nuestros cables de prueba. Los cables de prueba no son más que cables especialmente preparados que se utilizan para conectar el medidor al circuito bajo prueba. Los cables están recubiertos con un aislamiento flexible codificado por colores (ya sea negro o rojo) para evitar que las manos del usuario entren en contacto con los conductores desnudos, y las puntas de las sondas son trozos de alambre afilados y rígidos:

El cable de prueba negro siempre se conecta al zócalo negro del multímetro: el que marca “COM” para “común”. El cable de prueba rojo se enchufa a la toma roja marcada para voltaje y resistencia, o bien a la toma roja marcada para corriente, dependiendo de la cantidad que pretendas medir con el multímetro.

Para ver cómo funciona esto, veamos un par de ejemplos que muestran el medidor en uso. Primero, configuraremos el medidor para medir el voltaje de CC de una batería:

Tenga en cuenta que los dos cables de prueba están enchufados a los enchufes apropiados en el medidor para voltaje, y el interruptor selector se ha configurado para CC “V”. Ahora, echaremos un vistazo a un ejemplo del uso del multímetro para medir el voltaje de CA de un receptáculo de energía eléctrica doméstica (toma de pared):

La única diferencia en la configuración del medidor es la colocación del interruptor selector: ahora está girado a AC “V”. Como todavía estamos midiendo voltaje, los cables de prueba permanecerán enchufados en los mismos enchufes. En ambos ejemplos, es imperativo que no dejes que las puntas de la sonda entren en contacto entre sí mientras ambas estén en contacto con sus respectivos puntos en el circuito. Si esto sucede, se formará un cortocircuito, creando una chispa y tal vez incluso una bola de llama si la fuente de voltaje es capaz de suministrar suficiente corriente! La siguiente imagen ilustra el potencial de peligro:

Esta es solo una de las formas en que un medidor puede convertirse en una fuente de peligro si se usa incorrectamente.

La medición de voltaje es quizás la función más común para la que se utiliza un multímetro. Sin duda, es la medición primaria que se toma con fines de seguridad (parte del procedimiento de bloqueo/etiquetado), y debe ser bien entendida por el operador del medidor. Siendo ese voltaje siempre es relativo entre dos puntos, el medidor debe estar firmemente conectado a dos puntos en un circuito antes de que proporcione una medición confiable. Eso generalmente significa que ambas sondas deben ser agarradas por las manos del usuario y sujetadas contra los puntos de contacto adecuados de una fuente de voltaje o circuito mientras se mide.

Debido a que una trayectoria de corriente de choque mano a mano es la más peligrosa, mantener las sondas del medidor en dos puntos en un circuito de alto voltaje de esta manera siempre es un peligro potencial. Si el aislamiento protector de las sondas está desgastado o agrietado, es posible que los dedos del usuario entren en contacto con los conductores de la sonda durante el tiempo de la prueba, provocando que se produzca un mal choque. Si es posible usar una sola mano para agarrar las sondas, esa es una opción más segura. A veces es posible “enclavar” una punta de sonda en el punto de prueba del circuito para que pueda soltarse y colocar la otra sonda en su lugar, usando solo una mano. Se pueden unir accesorios especiales de punta de sonda como clips de resorte para ayudar a facilitar esto.

Recuerde que los cables de prueba del medidor son parte de todo el paquete del equipo, y que deben ser tratados con el mismo cuidado y respeto que el medidor en sí es. Si necesita un accesorio especial para sus cables de prueba, como un clip de resorte u otra punta de sonda especial, consulte el catálogo de productos del fabricante del medidor u otro fabricante de equipos de prueba. No trates de ser creativo y hacer tus propias sondas de prueba, ya que puedes terminar poniéndote en peligro la próxima vez que las uses en un circuito en vivo.

Además, hay que recordar que los multímetros digitales suelen hacer un buen trabajo al discriminar entre las mediciones de CA y CC, ya que se configuran para una u otra al verificar voltaje o corriente. Como hemos visto anteriormente, los voltajes y corrientes tanto de CA como de CC pueden ser mortales, por lo que al usar un multímetro como dispositivo de verificación de seguridad siempre debes verificar la presencia tanto de CA como de CC, ¡aunque no esperes encontrar ambos! Además, al verificar la presencia de voltaje peligroso, debe asegurarse de verificar todos los pares de puntos en cuestión.

Por ejemplo, supongamos que abrió un gabinete de cableado eléctrico para encontrar tres conductores grandes que suministran alimentación de CA a una carga. El disyuntor que alimenta estos cables (supuestamente) ha sido apagado, bloqueado y etiquetado. Verificó dos veces la ausencia de energía presionando el botón Inicio para la carga. No pasó nada, así que ahora pasas a la tercera fase de tu comprobación de seguridad: la prueba del medidor para voltaje.

Primero, revisas tu medidor en una fuente conocida de voltaje para ver que funciona correctamente. Cualquier receptáculo de alimentación cercano debe proporcionar una fuente conveniente de voltaje de CA para una prueba. Lo haces y encuentras que el medidor indica como debería. A continuación, debe verificar el voltaje entre estos tres cables en el gabinete. Pero el voltaje se mide entre dos puntos, entonces, ¿dónde revisas?

La respuesta es verificar entre todas las combinaciones de esos tres puntos. Como puede ver, los puntos están etiquetados como “A”, “B” y “C” en la ilustración, por lo que necesitaría tomar su multímetro (ajustado en el modo voltímetro) y verificar entre los puntos A & B, B y C, y A y C. Si encuentra voltaje entre alguno de esos pares, el circuito no está en un Estado de Energía Cero. ¡Pero espera! Recuerda que un multímetro no registrará voltaje de CC cuando esté en el modo de voltaje de CA y viceversa, por lo que necesitas verificar esos tres pares de puntos en cada modo para un total de seis verificaciones de voltaje para estar completo!

No obstante, incluso con toda esa comprobación, todavía no hemos cubierto todas las posibilidades. Recuerde que el voltaje peligroso puede aparecer entre un solo cable y tierra (en este caso, el marco metálico del gabinete sería un buen punto de referencia de tierra) en un sistema de alimentación. Entonces, para estar perfectamente seguros, no solo tenemos que verificar entre A & B, B & C y A & C (tanto en los modos AC como DC), sino que también tenemos que verificar entre A & tierra, B & tierra, y C & tierra (en ambos modos AC y DC)! Esto lo convierte en un total de doce verificaciones de voltaje para este escenario aparentemente simple de solo tres cables. Entonces, por supuesto, después de haber completado todas estas comprobaciones, necesitamos tomar nuestro multímetro y volver a probarlo contra una fuente conocida de voltaje como un receptáculo de alimentación para asegurarnos de que aún esté en buen estado de funcionamiento.

Usar un multímetro para verificar la resistencia es una tarea mucho más sencilla. Los cables de prueba se mantendrán enchufados en los mismos enchufes que para las comprobaciones de voltaje, pero el interruptor selector deberá girarse hasta que apunte al símbolo de resistencia “herradura”. Al tocar las sondas a través del dispositivo cuya resistencia se va a medir, el medidor debe mostrar correctamente la resistencia en ohmios:

Una cosa muy importante para recordar sobre la medición de la resistencia es que solo se debe hacer en componentes desenergizados! Cuando el medidor está en modo “resistencia”, utiliza una pequeña batería interna para generar una pequeña corriente a través del componente a medir. Al detectar lo difícil que es mover esta corriente a través del componente, se puede determinar y mostrar la resistencia de ese componente. Si hay alguna fuente adicional de voltaje en el bucle de medidor-plomo-componente-plomo-medidor para ayudar u oponerse a la corriente de medición de resistencia producida por el medidor, se producirán lecturas defectuosas. En el peor de los casos, el medidor puede incluso dañarse por el voltaje externo.

El modo de “resistencia” de un multímetro es muy útil para determinar la continuidad del cable así como para realizar mediciones precisas de la resistencia. Cuando hay una conexión buena y sólida entre las puntas de la sonda (simulada tocándolas juntas), el medidor muestra casi cero Ω. Si los cables de prueba no tuvieran resistencia en ellos, se leería exactamente cero:

Si los cables no están en contacto entre sí, o tocan extremos opuestos de un cable roto, el medidor indicará una resistencia infinita (generalmente mostrando líneas discontinuas o la abreviatura “O.L.” que significa “bucle abierto”):

Con mucho, la aplicación más peligrosa y compleja del multímetro está en la medición de la corriente. La razón de esto es bastante simple: para que el medidor mida la corriente, la corriente que se va a medir debe ser forzada a pasar por el medidor. Esto significa que el medidor debe hacerse parte de la trayectoria de corriente del circuito en lugar de simplemente estar conectado a un lado en algún lugar como es el caso al medir voltaje. Para hacer que el medidor sea parte de la trayectoria de corriente del circuito, el circuito original debe estar “roto” y el medidor conectado a través de los dos puntos de la ruptura abierta. Para configurar el medidor para esto, el interruptor selector debe apuntar a CA o CC “A” y el cable de prueba rojo debe estar enchufado en la toma roja marcada como “A”. La siguiente ilustración muestra un medidor listo para medir la corriente y un circuito a probar:

Ahora, el circuito se rompe en preparación para que el medidor se conecte:

El siguiente paso es insertar el medidor en línea con el circuito conectando las dos puntas de sonda a los extremos rotos del circuito, la sonda negra al terminal negativo (-) de la batería de 9 voltios y la sonda roja al extremo de cable suelto que conduce a la lámpara:

Este ejemplo muestra un circuito muy seguro para trabajar. 9 voltios apenas constituye un peligro de choque, y así hay poco que temer al romper este circuito abierto (¡con las manos desnudas, ni menos!) y conectar el medidor en línea con el flujo de electrones. Sin embargo, con circuitos de mayor potencia, esto podría ser ciertamente un esfuerzo peligroso. Incluso si el voltaje del circuito fuera bajo, la corriente normal podría ser lo suficientemente alta como para que se produzca una chispa dañina en el momento en que se estableció la última conexión de la sonda del medidor.

Otro peligro potencial de usar un multímetro en su modo de medición de corriente (“amperímetro”) es no volver a colocarlo correctamente en una configuración de medición de voltaje antes de medir voltaje con él. Las razones de esto son específicas para el diseño y funcionamiento del amperímetro. Al medir la corriente del circuito colocando el medidor directamente en la trayectoria de la corriente, lo mejor es que el medidor ofrezca poca o ninguna resistencia contra el flujo de electrones. De lo contrario, cualquier resistencia adicional ofrecida por el medidor impediría el flujo de electrones y alteraría el funcionamiento de los circuitos. Así, el multímetro está diseñado para tener prácticamente cero ohmios de resistencia entre las puntas de la sonda de prueba cuando la sonda roja se ha enchufado al zócalo rojo “A” (medición de corriente). En el modo de medición de voltaje (cable rojo enchufado a la toma “V” roja), hay muchos mega-ohmios de resistencia entre las puntas de la sonda de prueba, porque los voltímetros están diseñados para tener una resistencia cercana a la infinita (para que no extraigan ninguna corriente apreciable del circuito bajo prueba).

Al cambiar un multímetro del modo de medición de corriente a voltaje, es fácil girar el interruptor selector de la posición “A” a la “V” y olvidarse de cambiar correspondientemente la posición del enchufe rojo del cable de prueba de “A” a “V”. El resultado, si el medidor se conecta a través de una fuente de voltaje sustancial, ¡será un cortocircuito a través del medidor!

Para ayudar a evitar esto, la mayoría de los multímetros tienen una función de advertencia mediante la cual emiten un pitido si alguna vez hay un cable enchufado en la toma “A” y el interruptor selector está configurado en “V”. Sin embargo, tan convenientes como son características como estas, todavía no sustituyen el pensamiento claro y la precaución al usar un multímetro.

Todos los multímetros de buena calidad contienen fusibles en su interior que están diseñados para “soplar” en caso de una corriente excesiva a través de ellos, como en el caso ilustrado en la última imagen. Al igual que todos los dispositivos de protección contra sobrecorriente, estos fusibles están diseñados principalmente para proteger el equipo (en este caso, el propio medidor) de daños excesivos, y solo secundariamente para proteger al usuario de daños. Se puede usar un multímetro para verificar su propio fusible de corriente ajustando el interruptor selector a la posición de resistencia y creando una conexión entre los dos enchufes rojos de esta manera:

Un buen fusible indicará muy poca resistencia mientras que un fusible fundido siempre mostrará “O.L.” (o cualquier indicación que utilice el modelo de multímetro para indicar que no hay continuidad). El número real de ohmios mostrados para una buena mecha es de poca importancia, siempre y cuando sea una cifra arbitrariamente baja.

Entonces, ahora que hemos visto cómo usar un multímetro para medir voltaje, resistencia y corriente, ¿qué más hay que saber? ¡Mucho! El valor y las capacidades de este versátil instrumento de prueba se harán más evidentes a medida que adquieras habilidad y familiaridad al usarlo. No hay sustituto para la práctica regular con instrumentos complejos como estos, así que siéntase libre de experimentar en circuitos seguros que funcionan con baterías.

Revisar

• Un medidor capaz de verificar voltaje, corriente y resistencia se llama multímetro.
• Como el voltaje siempre es relativo entre dos puntos, se debe conectar un medidor de voltaje (“voltímetro”) a dos puntos en un circuito para obtener una buena lectura. Tenga cuidado de no tocar las puntas de la sonda desnuda mientras mide el voltaje, ¡ya que esto creará un cortocircuito!
• Recuerde verificar siempre la tensión de CA y CC al usar un multímetro para verificar la presencia de voltaje peligroso en un circuito. ¡Asegúrese de verificar el voltaje entre todas las combinaciones de pares de conductores, incluso entre los conductores individuales y tierra!
• Cuando están en el modo de medición de voltaje (“voltímetro”), los multímetros tienen una resistencia muy alta entre sus cables.
• Nunca intentes leer resistencia o continuidad con un multímetro en un circuito que esté energizado. En el mejor de los casos, las lecturas de resistencia que obtengas del medidor serán inexactas, y en el peor de los casos el medidor puede estar dañado y usted puede resultar lesionado.
• Los medidores de corriente (“amperímetros”) siempre están conectados en un circuito por lo que los electrones tienen que fluir a través del medidor.
• Cuando están en el modo de medición de corriente (“amperímetro”), los multímetros prácticamente no tienen resistencia entre sus cables. Esto pretende permitir que los electrones fluyan a través del medidor con la menor dificultad posible. Si este no fuera el caso, el medidor agregaría resistencia extra en el circuito, afectando así la corriente.