El multímetro: escalas y medición de V, A y Ω

Una computadora de escritorio no enciende. El ventilador de la fuente ni se mueve. Antes de cambiar nada, el técnico saca el multímetro, toca con una punta el cable negro y con la otra el amarillo del conector ATX y lee 12,1 V. En un minuto descartó la mitad de las causas, porque sabe elegir las escalas del multímetro. El multímetro es la herramienta que más vas a usar en tu vida técnica, y la que más se usa mal.

Partes del multímetro#

• Pantalla o escala: el digital muestra cifras; el analógico, una aguja sobre varias escalas impresas.
• Selector rotatorio: elige la función (V, A, Ω) y el rango. Va en la posición OFF cuando no se usa.
• Bornes o entradas: COM (común, negro, siempre ocupado); V/Ω (rojo, para tensión y resistencia) y mA o A (rojo, para corriente, normalmente con fusible).
• Puntas de prueba: roja y negra, con aislamiento hasta la punta metálica.
• Fusible interno: protege el rango de corriente. Si se quema, el aparato sigue midiendo voltaje pero no corriente.
• Ajuste de cero (analógico): tornillo mecánico al centro del dial y perilla de ajuste para la escala de ohms.

Digital y analógico: lo que los distingue#

Característica	Analógico	Digital
Lectura	Aguja, se interpreta a ojo	Número directo
Error de lectura	Paralaje y estimación	Casi nulo, ± 1 dígito
Impedancia de entrada en voltaje	Baja (por ejemplo 20 kΩ/V)	Alta, típica 10 MΩ
Pila	Solo para ohms	Siempre
Ventaja	Se ve la tendencia de una señal que varía	Precisión y comodidad

Un multímetro digital de «3½ dígitos» muestra hasta 1999: tres dígitos completos y uno medio que solo puede ser 0 o 1. Con rango de 2 V mide hasta 1,999 V con resolución de 1 mV. En el de 20 V, la resolución es 10 mV; por eso conviene usar el rango más pequeño que aguante la señal.

Rango, escala y sensibilidad#

El rango es el valor máximo que puedes medir con la posición actual del selector: en 20 V, el aparato mide hasta 20 V. Si la señal supera el rango, el digital marca «OL» o «1» a la izquierda, y el analógico puede torcer la aguja. Si no sabes qué esperar, empieza por el rango más alto y baja de a poco. Si el aparato es de rango automático, él elige solo.

La sensibilidad de un analógico se da en ohms por volt (Ω/V): 20 kΩ/V quiere decir que, en el rango de 10 V, la resistencia interna del voltímetro es 20 kΩ/V × 10 V = 200 kΩ. Cuanto más alta, menos molesta al circuito.

Ejemplo 1 (efecto de carga). Un divisor de dos resistores de 100 kΩ conectado a 10 V debería dar 5 V en el punto medio. Lo mides con un analógico de 20 kΩ/V en el rango de 10 V (200 kΩ). Solución. 200 kΩ en paralelo con 100 kΩ: (200 × 100) / 300 = 66,7 kΩ. Ahora V = 10 × 66,7 / (100 + 66,7) = 4,0 V. El aparato leyó 4 V cuando había 5 V, porque su propia resistencia alteró el circuito. Con un digital de 10 MΩ el error sería de unos 0,03 V, imperceptible.

Condiciones de trabajo y cuidados#

• Posición de uso: el analógico se usa casi siempre horizontal, como indica su dial.
• Verifica el selector antes de tocar el circuito: ¿función correcta? ¿rango suficiente? ¿puntas en los bornes correctos?
• Revisa que las puntas no tengan el aislamiento roto.
• Mira la categoría de seguridad del aparato (CAT II, CAT III, CAT IV) y su tensión máxima. Para medir un tomacorriente de 120 V o un tablero se necesita uno CAT III o superior.
• Una mano a la vez. Cuando midas tensiones altas, no pongas la otra mano sobre el chasis o sobre una superficie conductora.
• Al terminar, el selector va a OFF o al rango más alto de voltaje, nunca en corriente.

Cómo medir cada magnitud#

Tensión: en paralelo#

El voltímetro se conecta en paralelo con el elemento, con el circuito encendido. Puntas en V/Ω y COM; el selector en V (con ~ o ≈ para alterna, y — para continua).

Ejemplo 2. Medir la fuente de una PC. Con la fuente conectada y la tarjeta madre encendida, pon la punta negra en un cable negro (tierra) y la roja en cada color del conector: amarillo debe dar cerca de +12 V, rojo +5 V, naranja +3,3 V. Las normas de fuentes ATX aceptan una desviación de ± 5 %, así que el amarillo debe estar entre 11,4 V y 12,6 V. Un 10,8 V indica fuente débil.

Ejemplo 3. Medir la pila de la BIOS. Una CR2032 nueva marca cerca de 3,2 V. Con menos de 2,5 V empieza a perder la fecha y la hora.

Corriente: en serie#

El amperímetro se conecta en serie: se abre el circuito y el aparato queda como un eslabón más de la cadena. Hay que cambiar la punta roja al borne de mA o de A y el selector a la función de corriente. Este es el momento donde más multímetros mueren.

Si dejas la punta en el borne de corriente y la pones entre dos puntos con tensión, por ejemplo, entre los 12 V y tierra, estás haciendo un cortocircuito con el aparato. El fusible se quema (en un aparato sin fusible, o con fusible de un valor demasiado grande, se quema el aparato o te quemas tú). Regla de oro: para corriente, desconecta, abre, inserta el medidor, reconecta.

Ejemplo 4. Corriente de un LED con su resistor, alimentado a 5 V. Abres el cable entre la fuente y el resistor, insertas el multímetro en mA y lees 9,2 mA. Con R = 330 Ω y un LED rojo de unos 2 V, esperabas (5 − 2) / 330 = 9,1 mA. Coinciden.

Resistencia: con el circuito apagado#

El óhmetro envía su propia corriente por el elemento, así que el circuito debe estar desconectado de toda alimentación y, si es posible, el componente fuera del circuito (o con una pata levantada). Si hay un capacitor cargado, se descarga antes, con un resistor. Medir resistencia sobre un circuito energizado puede dañar el aparato.

• Selecciona la función Ω y el rango. Junta las puntas: debe leer casi 0 Ω (en un analógico, ajustas la perilla de cero hasta que la aguja quede en 0 Ω).
• Toca los dos extremos del resistor con las puntas. No pongas los dedos en las puntas metálicas: tu cuerpo agrega resistencia en paralelo y falsea valores altos.
• Lee y compara con el código de colores y la tolerancia.

Ejemplo 5. Resistor amarillo, violeta, rojo, oro (4,7 kΩ ± 5 %). El multímetro marca 4,62 kΩ. Solución. El rango permitido es 4 465 a 4 935 Ω, así que está en tolerancia.

La prueba de continuidad (el símbolo del diodo con sonido) suena cuando la resistencia es menor a unas decenas de ohms. Con ella verificas pistas, cables de red y fusibles.

Paralaje y calibración#

El paralaje es el error que cometes al mirar la aguja desde un lado: parece marcar un valor distinto del real. Los multímetros analógicos tienen un espejo en el dial; la lectura correcta es cuando el reflejo de la aguja queda escondido detrás de la aguja misma. Lee siempre con el ojo de frente.

La calibración es ajustar el instrumento para que coincida con un patrón. En el analógico, antes de medir, se ajusta el tornillo mecánico del cero con el aparato sin conectar, y en cada rango de ohms se ajusta el cero eléctrico. En un digital, la calibración se hace en un laboratorio con una fuente patrón y es periódica (anual, por lo general). Un truco de taller: mide una pila nueva y un resistor de 1 % conocido; si coincide, el aparato sirve.

Errores frecuentes#

• Medir corriente con las puntas puestas como para voltaje: fusible quemado.
• Medir resistencia con el circuito energizado.
• Usar un rango muy alto y leer «0,00» pensando que no hay tensión: en 1 000 V un valor de 3 V casi no se ve.
• Dejar el selector en Ω y tocar un tomacorriente: arruina el aparato.
• Culpar al circuito cuando el problema es la pila del multímetro o el fusible.

Para entrenar, mide en tu casa una pila AA, la pila de un control remoto, y la fuente del cargador de un celular (5 V). Anota qué esperabas y qué leíste. Una diferencia de más de 10 % es una pista de que algo falla en la pila o en el instrumento.

Ponte a prueba#

¿Cómo se conecta el voltímetro y cómo el amperímetro?#

Mides el cable amarillo de una fuente ATX y lees 11,2 V. ¿Está bien?#

¿Qué es el paralaje y cómo se evita?#

Un voltímetro de 20 kΩ/V se usa en el rango de 50 V. ¿Qué resistencia interna tiene?#

¿Por qué no se mide resistencia con el circuito energizado?#

Fuentes#

• Ministerio de Educación Pública — Programa de estudio de Electrónica, Educación Diversificada (MEP, Costa Rica) (PDF)