Los multímetros comunes, de bajo costo, y muchos de los que pueden ser considerados más elaborados, no poseen escalas para corrientes elevadas, en la faja de más de 1 ampere. Esta limitación, en algunos casos, puede ser bastante indeseable, si consideramos que muchos amplificadores de potencia y circuitos transistorizados de inversores, fuentes etc., pueden con facilidad drenar corrientes con valores superiores a éstos. Vea en este artículo cómo usar su multímetro común en la medición de corrientes intensas.
Normalmente, los multímetros comunes poseen su limite superior de corriente en valores inferiores a 1 ampere. Por otro lado, amplificadores de potencia, fuentes de alimentación, controles de potencia y muchos otros aparatos pueden trabajar con corrientes superiores a 1 ampere que, en ajustes de funcionamiento o reparaciones, necesitamos medir.
Con la utilización del multímetro de modo apropiado, incluso aun que no posea escalas para ello, el lector puede medir estas corrientes. Veamos cómo hacerlo.
En la medición de una corriente, lo que hacemos es forzar la circulación de esta corriente, por un instrumento, como sugiere ia figura 1.
Si esta corriente fuera muy intensa, se conecta, en paralelo con el instrumento, una resistencia de derivación de valor apropiado, que tiene por función desviar el exceso de corriente. De acuerdo con el valor de esta resistencia, denominada "shunt", mayor será el valor de la corriente máxima que se puede medir.
Los multímetros, en sus escalas de corrientes, ya poseen una serie de resistencias calculadas de modo de obtener los valores máximos de corrientes que pueden medir.
Para ampliar la faja de corrientes que mide su multímetro. tenemos dos posibilidades:
La primera consiste en conectar, en paralelo con el instrumento, una resistencia adicional, un shunt cuyo valor seria calculado de acuerdo con el nuevo fondo de escala deseado (figura 2).
Para este caso, sin embargo, existen algunos problemas de construcción u obtención de estas resistencias, ya que sus valores serán normalmente muy bajos, del orden de décimos o incluso centésimos de ohm.
Una solución más simple, que es la que sugerimos en este artículo, consiste en la medición de la corriente por la medición de una tensión sobre una resistencia conocida, la que será conectada en serie con el circuito analizado (figura 3)
La corriente en un circuito,en función de su resistencia y de la tensión aplicada en él, puede ser hallada mediante la expresión:
I = V/R (ley de Ohm)
Si la resistencia usada en serie con el circuito analizado fuera lo bastante pequeña, podemos usar la escala menor de tensión del multímetro, y, lo que es más importante, la influencia que ésta tendrá en la precisión del resultado de la medición será igualmente pequeña.
Por ejemplo, si conectamos en serie con un amplificador, cuyo pico de corriente sea del orden de 3 ampere, un resistor de 0,1 ohm, para cada ampere de corriente tendremos una tensión de 0,1 volt.
Esto quiere decir que, si medimos una tensión de 0,3V entre los terminales del resistor, la corriente circulante será de 3 amperes.
Para que el lector use convenientemente, un resistor en serie con el circuito cuya corriente debe medir, en primer lugar precisa conocer la relación entre los volts constatados y los amperes correspondientes.
Damos una tabla que permite elegir los valores usados en función de los valores de la menor escala de tensión:
R = 0,05 ohm - 0,05 volt por ampere
R = 0,1 ohm - 0,1 volt por ampere
R = 0,2 ohm - 0,2 volt por ampere
R = 0,47 ohm - 0,47 volt por ampere
R = 1 ohm - 1 volt por ampere
Las resistencias de estos valores usados deben ser, en la medida de lo posible, precisas (5% o menos) y su obtención, a partir de tipos comerciales, puede hacerse mediante la asociación de valores más frecuentes; en paralelo.
Por ejemplo, para obtener 0,05 ohm, podemos conectar 20 resistores de 1 ohm en paralelo. Para obtener 0,1 ohm, podemos conectar 10 resistores de 1 ohm en paralelo.
Este procedimiento, en la conexión de varios en paralelo, permite que el valor medio converja al valor deseado, ya que los errores debidos a las tolerancias se compensan.
El segundo punto que debe tomarse en cuenta se refiere a la disipación del resistor.
Cuanto menor sea su valor, su disipación también será menor para una misma corriente.
Para mediciones de corriente hasta 10 ampere, con los valores indicados, las disipaciones totales de los resistores usados son las siguientes:
1 ohm = 20 watt
0,5 ohm = 10 watt
0,2 ohm = 4 watt
0,1 ohm = 2 watt
0,05 ohm = 1 watt
Vea el lector que, si usamos 5 resistores de 1 ohm x 1 watt, tendremos una disipación de 5 watt, de modo que, empleando un multímetro en la escala de 0-600 mV, podemos fácilmente medir corrientes de hasta 3A, mientras que, en la escala de 0-2V podemos medir corrientes de hasta 10 ampere.
Observación: es importante proteger el instrumento contra una eventual abertura del resistor usado como shunt, para que una corriente excesiva no lo queme.