Si un miliamperímetro tiene una resistencia de 100 ohms y un fondo de escala de 1 mA, verificamos que al aplicar 100 mV en este instrumento, la corriente circulante será de 1 mA y la aguja irá hasta el fondo de la escala.
En otras palabras, un miliamperímetro de 0-1 mA con 100 ohms funciona como un voltímetro de 0 a 100 mV. Si queremos medir tensiones mayores usando el mismo instrumento, eso también es posible, como en el caso de las corrientes, pero tendremos que agregar una resistencia multiplicadora, como muestra la figura 1.
Es fácil percibir que si queremos ampliar la escala de nuestro instrumento para medir 1 V de fondo de escala, basta tener en cuenta que 1 mA van a circular con 1 V aplicados si la resistencia es 1 000 ohms.
R = V / I = 1 / 0,001 = 1 000 ohms
Así, conectando en serie con el instrumento de 1 mA / 100 ohms, una resistencia de 900 ohms (lo que dará un total de 1 000 ohms) habremos transformado nuestro amperímetro de 0 - 1 mA en un voltímetro de 0 - 1 V, conforme muestra la figura 2.
Para calcular de forma precisa el valor de la resistencia multiplicadora también podemos hacer uso de una fórmula:
Rm = V / Ii - Ri
Donde:
Rm es el valor de la resistencia multiplicadora en ohms
V es la tensión de fondo de escala del instrumento (tensión que deseamos medir) en voltios
Ii es la corriente de fondo de escala del instrumento en amperios
Ri es la resistencia del instrumento en ohms
Observe que, para aplicar cualquiera de las dos fórmulas, necesitamos conocer la resistencia interna del instrumento. Esto es simple: basta con medir con un multímetro común, como se muestra en la figura 3.
Ejemplo de cálculo:
Deseamos utilizar un miliamperímetro de 0-1 mA y resistencia interna 50 ohms para medir tensiones hasta 10 V. ¿Cuál debe ser el valor de la resistencia multiplicadora?
Tenemos:
V = 10 V
I = 0,001 A (1 mA)
Ri = 50 ohms
Rm =?
Rm = 10 / 0,001 - 50
Rm = 10 000 - 50
Rm = 9 950 ohms
La práctica, lo que se hace normalmente es conectar en serie con el instrumento un trimpot de ajuste y una resistencia, como se muestra en la figura 4, para permitir que el fondo de escala sea obtenido con más precisión.
Así, en una fuente de alimentación, deseando tener un instrumento para indicar su tensión de salida, basta con conectar un miliamperímetro (o un microamperímetro) en un circuito como el mostrado en la figura 4 y con base en un multímetro ajustar el trimpot para obtener indicaciones iguales.
Vamos a dar un ejemplo de cómo hacerlo:
Podemos entonces abrir el panel del instrumento y dibujar o marcar la nueva escala con un bolígrafo negro, como muestra la misma figura.
Medir la resistencia del instrumento, verificamos que es de 50 ohms. Aplicando la fórmula de cálculo de la resistencia multiplicadora, verificamos que la resistencia para el circuito medir 0 -15 V será de 14 950 ohms.
Lo que hacemos entonces es conectar en serie con el circuito un resistor de 10 k ohms y un trimpot de 10 k ohms. Con el trimpot por lo menos la resistencia del circuito multiplicador será de 10 k ohms y no más de 20 k ohms. Será fácil entonces ajustar el trimpot para que la resistencia multiplicadora total quede en un punto intermedio de 14 950 ohms.
Sólo basta conectar la fuente y con un multímetro común en la escala de tensiones conectada a la salida, como muestra la figura 6, ajustar el trimpot para que su instrumento indique la misma tensión.
