Ohmímetro

Un ohmímetro analógico

An Ohmmeter es un instrumento eléctrico que mide la resistencia eléctrica (la oposición ofrecida por un circuito o componente al flujo de corriente eléctrica). Multimeters también funcionan como ohmmeters cuando en modo de medición de resistencia. Un ohmímetro aplica corriente al circuito o componente cuya resistencia debe medirse. Luego mide el voltaje resultante y calcula la resistencia usando la ley de Ohm ${displaystyle V=IR$.

No se debe conectar un ohmímetro a un circuito o componente que lleve corriente o que esté conectado a una fuente de alimentación. Se debe desconectar la alimentación antes de conectar el ohmímetro. Los ohmímetros se pueden conectar en serie o en paralelo según los requisitos (si la resistencia que se mide es parte del circuito o es una resistencia de derivación).

Los micro-ohmímetros (micróhmetro o micro ohmímetro) realizan mediciones de baja resistencia. Los megóhmetros (también un dispositivo de marca registrada Megger) miden grandes valores de resistencia. La unidad de medida de la resistencia es el ohmio (Ω).

Evolución del diseño

Los primeros ohmímetros se basaban en un tipo de movimiento de medidor conocido como 'ratiómetro'. Estos eran similares al movimiento de tipo galvanómetro encontrado en instrumentos posteriores, pero en lugar de espirales para suministrar una fuerza restauradora, usaban 'ligamentos' conductores. Estos no proporcionaron una fuerza de rotación neta al movimiento. Además, el movimiento se enrollaba con dos bobinas. Uno estaba conectado a través de una resistencia en serie al suministro de la batería. El segundo estaba conectado al mismo suministro de batería a través de una segunda resistencia y la resistencia bajo prueba. La indicación en el medidor era proporcional a la relación de las corrientes a través de las dos bobinas. Esta relación fue determinada por la magnitud de la resistencia bajo prueba. Las ventajas de este arreglo eran dos. Primero, la indicación de la resistencia era completamente independiente del voltaje de la batería (siempre que realmente produjera algo de voltaje) y no se requería un ajuste a cero. En segundo lugar, aunque la escala de resistencia no era lineal, la escala permaneció correcta en todo el rango de deflexión. Al intercambiar las dos bobinas, se proporcionó un segundo rango. Esta escala se invirtió en comparación con la primera. Una característica de este tipo de instrumento era que continuaba indicando un valor de resistencia aleatorio una vez que se desconectaban los cables de prueba (cuya acción desconectaba la batería del movimiento). Los ohmímetros de este tipo solo miden la resistencia, ya que no se pueden incorporar fácilmente en un diseño de multímetro. Probadores de aislamiento que dependían de un generador de manivela operado con el mismo principio. Esto aseguró que la indicación fuera totalmente independiente del voltaje realmente producido.

Los diseños posteriores de ohmímetro proporcionaron una pequeña batería para aplicar un voltaje a una resistencia a través de un galvanómetro para medir la corriente a través de la resistencia (batería, galvanómetro y resistencia, todos conectados en serie). La escala del galvanómetro se marcó en ohmios, porque el voltaje fijo de la batería aseguraba que a medida que aumentaba la resistencia, la corriente a través del medidor (y por lo tanto la desviación) disminuiría. Los ohmímetros forman circuitos por sí mismos, por lo tanto, no se pueden usar dentro de un circuito ensamblado. Este diseño es mucho más simple y económico que el diseño anterior, y fue fácil de integrar en un diseño de multímetro y, en consecuencia, fue, con mucho, la forma más común de ohmímetro analógico. Este tipo de óhmetro adolece de dos desventajas inherentes. Primero, el medidor debe ponerse a cero conectando los puntos de medición y realizando un ajuste para la indicación de cero ohmios antes de cada medición. Esto se debe a que, a medida que el voltaje de la batería disminuye con el tiempo, la resistencia en serie del medidor debe reducirse para mantener la indicación de cero en la desviación total. En segundo lugar, y en consecuencia con lo primero, la desviación real de cualquier resistencia dada bajo prueba cambia a medida que se modifica la resistencia interna. Sigue siendo correcto solo en el centro de la escala, razón por la cual los diseños de ohmímetros siempre citan la precisión "solo en el centro de la escala".

Un tipo de ohmímetro más preciso tiene un circuito electrónico que pasa una corriente constante (I) a través de la resistencia y otro circuito que mide el voltaje (V) a través de la resistencia. Estas medidas luego se digitalizan con un convertidor digital analógico (adc), después de lo cual un microcontrolador o microprocesador realiza la división de la corriente y el voltaje de acuerdo con la Ley de Ohm y luego los decodifica en una pantalla para ofrecer al usuario una lectura de la valor de resistencia que están midiendo en ese instante. Dado que este tipo de medidores ya miden corriente, voltaje y resistencia a la vez, este tipo de circuitos se usan a menudo en multímetros digitales.

Ohmetros de precisión

Para mediciones de alta precisión de resistencias muy pequeñas, los tipos de medidor anteriores son inadecuados. Esto se debe en parte a que el cambio en la deflexión en sí es pequeño cuando la resistencia medida es demasiado pequeña en proporción a la resistencia intrínseca del ohmímetro (que se puede tratar mediante la división de corriente), pero principalmente porque la lectura del medidor es la suma de la resistencia de los cables de medición, las resistencias de contacto y la resistencia que se está midiendo. Para reducir este efecto, un ohmímetro de precisión tiene cuatro terminales, llamados contactos Kelvin. Dos terminales transportan la corriente desde y hacia el medidor, mientras que los otros dos permiten que el medidor mida el voltaje a través de la resistencia. En esta disposición, la fuente de alimentación se conecta en serie con la resistencia a medir a través del par de terminales externos, mientras que el segundo par se conecta en paralelo con el galvanómetro que mide la caída de voltaje. Con este tipo de medidor, cualquier caída de voltaje debida a la resistencia del primer par de cables y sus resistencias de contacto es ignorada por el medidor. Esta técnica de medición de cuatro terminales se denomina detección Kelvin, en honor a William Thomson, Lord Kelvin, quien inventó el puente Kelvin en 1861 para medir resistencias muy bajas. El método de detección de cuatro terminales también se puede utilizar para realizar mediciones precisas de resistencias bajas.