¿Confía usted en las medidas de su multimetro?

¿Por qué verdadero valor eficaz?

La medida con precisión y exactitud es un trabajo difícil en las oficinas y plantas industriales de hoy en día. La existencia de más y más ordenadores personales, variadores de velocidad y otro tipo de equipamientos por los que circula corriente en pulsos cortos, están haciendo despreciable la Influencia de aquellos otros que funcionaban con cargas lineales. Equipamientos como éstos pueden causar que las lecturas con instrumentos convencionales basados en el valor medio sean del todo ineficaces e imprecisas. Si usted ha visto, por ejemplo, como estallaban sus fusibles sin ninguna causa aparente puede ser que su multimetro tenga la culpa.

Instrumentos de mediciones basados en el valor medio     

Cuando la gente habla de valores de corriente AC debe referirse al valor RMS (valor cuadrático medio). Este valor de AC es el equivalente al valor de una corriente DC con la misma capacidad de calentamiento de una resistencia. La manera más habitual de medir este valor RMS con un multimetro convencional es rectificar la corriente AC, determinar el valor medio y el valor medio de la señal rectificada y multiplicar este valor por 1,1. Este factor representa la constante que relaciona el valor medio y el valor RMS de una señal sinusoidal perfecta. Sin embargo, si la forma de señal no es una sinusoide perfecta esta relación no se puede aplicar. Esta es la razón por la cual los instrumentos que habitualmente se utilizan y que están basados en el valor medio, suelen dar lecturas incorrectas de las tensiones y corrientes medidas en los sistemas eléctricos de hoy en día.

Cargas lineales y no lineales     

Las cargas lineales están formadas sólo por resistencias, condensadores y bobinas. Cuando la corriente de entrada a una carga lineal es sinusoidal, todas las tensiones y corrientes medidas en ella son sinusoidales, por ello no hay problema al realizar las medidas (ver fig. 1)

Pero en sistemas con cargas no lineales, tales como variadores de frecuencia y equipos de oficina, la corriente que circula por ella está distorsionada con respecto a una onda sinusoidal (ver fig 2 y 3). La medida del valor RMS de estas corrientes distorsionadas, con un multimetro basado en el valor medio podría dar errores que pueden ser incluso del 50% (ver fig 4), dejándole con la pregunta de por qué su fusible de 14 A explota continuamente cuando la corriente que circula, de acuerdo con su multimetro, es tan solo de 10 A

Los variadores de velocidad ofrecen grandes beneficios a la industria.

Ahorran energía, permiten un control más preciso y ayudan a que los motores y el equipamiento que gobiernan tengan una mayor vida útil. Sin embargo, los variadores de velocidad también pueden ocasionar serias dificultades a los técnicos de mantenimiento.

La solución de los problemas eléctricos que se producen en sistemas con variadores de velocidad puede resultar difícil, ya que la mayoría de los equipos de medida no están diseñados para medir sus señales de salida.

Medida en verdadero valor eficaz

Para poder medir estas formas de onda distorsionadas, se necesitan comprobar primero el tipo de señal a la que uno se enfrenta, para lo cual necesita disponer de un dispositivo que presente en pantalla la forma de onda, y sólo usar un multimetro de valor medio si la señal es una sinusoide perfecta. O alternativamente utilizar directamente un multimetro de verdadero valor eficaz.

El multimetro de verdadero valor eficaz utiliza una técnica de medida electrónica para proporcionar el correcto valor AC de la señal medida, independientemente si la señal es una sinusoide perfecta o una forma de onda distorsionada. Siempre que su factor decrezca del multimetro y teniendo en cuenta la especificación de ancho de banda del multimetro.

Factor de cresta

Una de las especificaciones más importantes cuando se habla de multímetros de verdadero valor eficaz y que por tanto hay que tener en cuenta cuando se va a realizar la elección del mismo es el Factor de cresta. Este nos indica el grado de distorsión de la forma de onda a ser medida y se calcula dividiendo el valor de pico de la corriente entre el verdadero valor eficaz  (ver fig. 5). Para una sinusoide perfecta el valor de cresta es 1.414, y cuanto más distorsionada este la señal, mayor es el factor de cresta debido a que la relación entre el valor de pico y el valor rms es mayor  (ver fig. 6). Esto significa que un medidor de verdadero valor eficaz con un factor de cresta de 1.5 dará lecturas incorrectas  de formas de ondas distorcionadas, y sólo será capaz de medir señales casi sinusoidales. Normalmente un factor de cresta de 3 es más que suficiente para la mayoria de las medidas en sistemas eléctricos.

Ancho de Banda

Otra especificación importante relacionada con el factor de cresta es el ancho de banda del medidor. El ancho de banda se refiere al rango de frecuencias de la corriente dentro de las cuales el medidor es capaz de realizar medidas fiables. Uno podría pensar que las señales que él va a medir son de 60 Hz de frecuencia, pero si se examina la forma de onda distorsionada con un analizador de frecuencia se puede comprobar que lo que realmente ocurre es que la señal distorsionada está compuesta por una componente fundamental de 60 Hz y múltiples componentes que son múltiplos de la frecuencia fundamental  y que tienen un valor más pequeño. Normalmente se necesita un medidor de por lo menos 1 kHz para realizar las medidas precisas de formas de onda distorsionadas en ambientes industriales.  

 

 Seguridad

Si uno está trabajando en una instalación eléctrica, todos los medidores deberían ser capaz de trabajar al máximo de voltaje esperado de 600 en la entrada. Sin embargo, para su propia seguridad en conveniente estar protegido por si ocurre un pico de tensión inesperado, debido a un transitorio o debido a otros problemas. Cuando se elige un medidor que cumple con las normativas, uno puede estar seguro que será capaz de realizar medidas seguras en los sistemas de potencia eléctrica bajo todas las circustancias.