6 VDC

DIAGRAMA DE BLOQUES

Fuente de alimentación

Lámpara incandescente

Interruptor

DIAGRAMA PICTORICO

Diagrama esquematico

Multimetro

Un multímetro, también denominado polímetro, o tester, es un instrumento eléctrico portátil para medir directamente magnitudes eléctricas activas como corrientes y potenciales (tensiones) o/y pasivas como resistencias, capacidades y otras.Las medidas pueden realizarse para corriente continua o alterna y en varios márgenes de medida cada una. Los hay analógicos y posteriormente se han introducido los digitales cuya función es la misma

El multímetro tiene un antecedente, denominado AVO, que ayudó a elaborar los multímetros actuales tanto digitales como analógicos. Su invención vino de la mano de Donald Macadie, un ingeniero de la British Post Office, a quien se le ocurrió la idea de unificar tres aparatos en uno, el amperímetro, el voltímetro y el óhmetro (de ahí viene su nombre, Multímetro AVO), que facilitó el trabajo a todas las personas que estudiaban cualquier ámbito de la electrónica.Tras su creación únicamente quedaba vender el proyecto a una empresa, cuyo nombre era Automatic Coil Winder and Electrical Equipment Company (ACWEECO, fue fundada probablemente en

1923), saliendo a la venta el mismo año. Este multímetro se creó inicialmente para analizar circuitos en corriente continua y posteriormente se introdujeron las medidas de corriente alterna. A pesar de ello muchas de sus características se han visto inalteradas hasta su último modelo, denominado Modelo 8 y presentado en 1951. Los modelos M7 y M8 incluían además medidas de capacidad y potencia. La empresa ACWEECO cambió su nombre por el de AVO Limited, que continuó fabricando instrumentos con la marca AVO. La compañía pasó por diferentes entidades y actualmente se llama Megger Group Limited

En la actualidad los modelos analógicos han evolucionado poco respecto a los primeros modelos incluyendo además la medida de la capacidad de los condensadores y algunas características de los transistores. Los multímetros digitales, en cambio, son cada vez más sofisticados pero siempre incluyen como base el fundamento del analógico.

Es un aparato muy versátil, que se basa en la utilización de un instrumento de medida, un galvanómetro muy sensible que se emplea para todas las determinaciones. Para poder medir cada

una de las magnitudes eléctricas, el galvanómetro se debe completar con un determinado circuito eléctrico que dependerá también de dos características del galvanómetro: la resistencia

interna (Ri) y la inversa de la sensibilidad. Esta última es la intensidad que, aplicada directamente a los bornes del

galvanómetro, hace que la aguja llegue al fondo de escala.

Además del galvanómetro, el polímetro consta de los siguientes elementos: La escala múltiple por la que se desplaza una sola aguja, permite leer los valores de las diferentes magnitudes en los distintos márgenes de medida. Un conmutador permite cambiar la función del polímetro para que actúe como medidor en todas sus versiones y márgenes de medida. La misión del conmutador es seleccionar en cada caso el circuito interno que hay que asociar al instrumento de medida para realizar cada medición. Dos o más bornas eléctricas permiten conectar el polímetro a los circuitos o componentes exteriores cuyos valores se pretenden medir. Las bornas de acceso suelen tener colores para facilitar que las conexiones exteriores se realicen de forma correcta.

Cuando se mide en corriente continua, suele ser de color rojo la de mayor potencial (o potencial +) y de color negro la de menor potencial (o potencial -). La parte izquierda de la figura (Esquema 1) es la utilizada para medir en corriente continua y se puede observar dicha polaridad. La parte derecha de la figura es la utilizada para medir en corriente alterna, cuya diferencia básica es que contiene un puente de diodos para rectificar la corriente y poder finalmente medir con el galvanómetro.

El polímetro está dotado de una pila interna para poder medir las magnitudes pasivas. También posee un ajuste de cero, necesario

para la medida de resistencias.

A continuación se describen los circuitos básicos de uso del polímetro, donde la raya horizontal colocada sobre algunas

variables, como resistencias o la intensidad de corriente, indica que se está usando la parte izquierda de la figura (Esquema 1). Además, los razonamientos que se realizan sobre los circuitos

eléctricos usados para que el polímetro funcione como

amperímetro o voltímetro sirven también, de forma general, para medir en corriente alterna con la parte derecha de la figura

(Esquema 1).

Para que el polímetro trabaje como amperímetro (Esquema 2) es preciso conectar una resistencia en paralelo con el instrumento de medida (vínculo). El valor de depende del valor en amperios

que se quiera alcanzar cuando la aguja alcance el fondo de escala. En el polímetro aparecerán tantas resistencias conmutables como

valores diferentes de fondos de escala se quieran tener. Por ejemplo, si se desean escalas de 10 miliamperios, 100

miliamperios y 1 amperio y de acuerdo con las características internas el instrumento de medida (vínculo), aparecerán tres

resistencias conmutables.

Si se desean medir corrientes elevadas con el polímetro como amperímetro, se suelen incorporar unas bornas de acceso

independientes. Los circuitos internos estarán construidos con cable y componentes adecuados para soportar la corriente

correspondiente.

El óhmetro permite medir la tolerancia en Omhnios de las resistencias. Una pila interna hace circular una corriente a través de la resistencia a medir, el instrumento y una resistencia adicional de ajuste.

Cuando los terminales de medida se ponen en cortocircuito circula la máxima corriente por el galvanómetro. Es el valor de corriente que se asocia a R = 0. Con la resistencia de ajuste se retoca esa corriente hasta que coincida con el fondo de escala y en la división que indica la corriente máxima se pone el valor de 0 ohmios. Cuando en los terminales se conecta la resistencia que se desea medir, se provoca una caída de tensión y la aguja se desplaza hacia valores inferiores de corriente, esto es, hacia la izquierda. La escala de resistencias crecerá, pues, de derecha a izquierda.

Funciones comunes.

Multímetro o polímetro analógico

1-Las tres posiciones del mando sirven para medir intensidad en corriente continua (D.C.), de izquierda a derecha, los valores

máximos que podemos medir son: 500 μA, 10 mA y 250 mA (μA

se lee microamperio y corresponde a 10-6A=0,000001 A y mA se

lee miliamperio y corresponde a 10-3 =0,001 A).

2-Vemos 5 posiciones, para medir tensión en corriente continua (D.C.= Direct Current), correspondientes a 2.5 V, 10 V, 50 V, 250 V

y 500 V, en donde V=voltios.

3-Para medir resistencia (x10 Ω y x1k Ω); Ω se lee ohmio. Esto no lo usaremos apenas, pues observando detalladamente en la

escala milimetrada que está debajo del número 6 (con la que se mide la resistencia), verás que no es lineal, es decir, no hay la

misma distancia entre el 2 y el 3 que entre el 4 y el 5; además, los valores decrecen hacia la derecha y la escala en lugar de empezar

en 0, empieza en (un valor de resistencia igual a significa que el circuito está abierto). A veces usamos estas posiciones para ver si

un cable está roto y no conduce la corriente.

4-Como en el apartado 2, pero en este caso para medir corriente alterna (A.C.:=Alternating Current).

5-Sirve para comprobar el estado de carga de pilas de 1.5 V y 9 V.

6-Escala para medir resistencia.

7-Escalas para el resto de mediciones. Desde abajo hacia arriba vemos una de 0 a 10, otra de 0 a 50 y una última de 0 a 250.

Multímetros con funciones avanzadas

Generar y detectar la frecuencia intermedia de un aparato, así como un circuito amplificador con altavoz para ayudar en la

sintonía de circuitos de estos aparatos. Permiten el seguimiento de la señal a través de todas las etapas del receptor bajo prueba.

Realizar la función de osciloscopio por encima del millón de muestras por segundo en velocidad de barrido, y muy alta

resolución.

Sincronizarse con otros instrumentos de medida, incluso con otros multímetros, para hacer medidas de potencia puntual

(Potencia = Voltaje * Intensidad).

Utilización como aparato telefónico, para poder conectarse a una línea telefónica bajo prueba, mientras se efectúan medidas por la

misma o por otra adyacente.

Comprobación de circuitos de electrónica del automóvil. Grabación de ráfagas de alto o bajo voltaje.

Un polímetro analógico genérico o estándar suele tener los siguientes componentes:

Conmutador alterna-continua (AC/DC): permite seleccionar una u otra opción dependiendo de la tensión (continua o alterna).

Interruptor rotativo: permite seleccionar funciones y escalas. Girando este componente se consigue seleccionar la magnitud

(tensión, intensidad, etc.) y el valor de escala.

Ranuras de inserción de condensadores: es donde se debe insertar el condensador cuya capacidad se va a medir.

Orificio para la Hfe de los transistores: permite insertar el transistor cuya ganancia se va a medir.

Entradas: en ellas se conectan las puntas de medida.

Habitualmente, los polímetros analógicos poseen cuatro bornes (aunque también existen de dos), uno que es el común, otro para

medir tensiones y resistencias, otro para medir intensidades y otro para medir intensidades no mayores de 20 amperios.

Midiendo tensiones

Para medir una tensión, colocaremos las bornas en las clavijas, y no tendremos más que colocar ambas puntas entre los puntos de lectura que queramos medir. Si lo que queremos es medir voltaje absoluto, colocaremos la borna negra en cualquier masa (un cable

negro de molex o el chasis del ordenador) y la otra borna en el punto a medir. Si lo que queremos es medir diferencias de voltaje

entre dos puntos, no tendremos más que colocar una borna en cada lugar.

Midiendo resistencias

El procedimiento para medir una resistencia es bastante similar al de medir tensiones. Basta con colocar la ruleta en la posición de ohmios y en la escala apropiada al tamaño de la resistencia que

vamos a medir. Si no sabemos cuantos ohmios tiene la resistencia a medir, empezaremos con colocar la ruleta en la escala más

grande, e iremos reduciendo la escala hasta que encontremos la que más precisión nos da sin salirnos de rango.

Midiendo intensidades

El proceso para medir intensidades es algo más complicado, puesto que en lugar de medirse en paralelo, se mide en serie con

el circuito en cuestión. Por esto, para medir intensidades tendremos que abrir el circuito, es decir, desconectar algún cable

para intercalar el tester en medio, con el propósito de que la intensidad circule por dentro del tester. Precisamente por esto, hemos comentado antes que un tester con las bornas puestas

para medir intensidades tiene resistencia interna casi nula, para no provocar cambios en el circuito que queramos medir.

Para medir una intensidad, abriremos el circuito en cualquiera de sus puntos, y configuraremos el tester adecuadamente (borna

roja en clavija de amperios de más capacidad, 10 A en el caso del tester del ejemplo, borna negra en clavija común COM).

Una vez tengamos el circuito abierto y el tester bien configurado, procederemos a cerrar el circuito usando para ello el tester, es

decir, colocaremos cada borna del tester en cada uno de los dos extremos del circuito abierto que tenemos. Con ello se cerrará el

circuito y la intensidad circulará por el interior del multímetro para ser leída.

Multimetro digital.

GalvanómetroUn galvanómetro es una herramienta que se usa para detectar y medir la corriente eléctrica. Se trata de un transductor analógico electromecánico que produce una deformación de rotación en una aguja o puntero en respuesta a la corriente eléctrica que fluye a través de su bobina. Este término se ha ampliado para incluir los usos del mismo dispositivo en equipos de grabación, posicionamiento y servomecanismos.

Es capaz de detectar la presencia de pequeñas corrientes en un circuito cerrado, y puede ser adaptado, mediante su calibración, para medir su magnitud. Su principio de operación (bobina móvil e imán fijo) se conoce como mecanismo de D'Arsonval, en honor al científico que lo desarrolló. Este consiste en una bobina normalmente rectangular, por la cuál circula la corriente que se quiere medir, esta bobina está suspendida dentro del campo magnético asociado a un imán permanente, según su eje vertical, de forma

tal que el ángulo de giro de dicha bobina es proporcional a la corriente que la atraviesa. La inmensa mayoría de los instrumentos indicadores de aguja empleados en instrumentos analógicos, se basan en el principio de operación explicado, utilizándose una bobina suspendida dentro del campo asociado a un imán permanente. Los métodos de suspensión empleados varían, lo cuál determina la sensibilidad del instrumento, así cuando la suspensión se logra mediante una cinta metálica tensa, puede obtenerse deflexión a plena escala con solo 2 μA, pero el instrumento resulta extremadamente frágil, mientras que el sistema de "joyas y pivotes", semejante al empleado en relojería, permite obtener un instrumento más robusto pero menos sensible que el anterior, en los cuales, típicamente se obtiene deflexión a plena escala, con 50 μA.

La desviación de las agujas de una brújula magnética mediante la corriente en un alambre fue descrita por primera vez por Hans Oersted en 1820. Los primeros

galvanómetros fueron descritos por Johann Schweigger en la Universidad de Halle el 16 de septiembre de ese año. El físico francés, André-Marie Ampère también contribuyó a su desarrollo. Los primeros diseños aumentaron el efecto del campo magnético debido a la corriente mediante el uso de múltiples vueltas de alambre; estos instrumentos fueron denominados "multiplicadores" debido a esta característica de diseño común. El término "galvanómetro", de uso común desde 1836, se deriva del apellido del investigador italiano, Luigi Galvani, quien descubrió que la corriente eléctrica podía hacer mover la pata de una rana.

Originalmente, los galvanómetros se basaron en el campo magnético terrestre para proporcionar la fuerza para restablecer la aguja de la brújula; estos se denominaron galvanómetros "tangentes" y debían ser orientados, según el campo magnético terrestre, antes de su uso. Más tarde, los instrumentos del tipo "estático" usaron imanes en oposición, lo que los hizo independientes del campo magnético de la Tierra y

podían funcionar en cualquier orientación. La forma más sensible, el galvanómetro de Thompson o de espejo, fue inventado por William Thomson (Lord Kelvin). En lugar de tener una aguja, utilizaba diminutos imanes unidos a un pequeño espejo ligero, suspendido por un hilo. Se basaba en la desviación de un haz de luz muy magnificado debido, a corrientes pequeñas. Alternativamente, la deflexión de los imanes suspendidos se podía observar directamente a través de un microscopio.

La capacidad de medir cuantitativamente el voltaje y la corriente en los galvanómetros permitió al físico Georg Ohm formular la Ley de Ohm, que establece que el voltaje a través de un conductor es directamente proporcional a la corriente que pasa a través de él.

El primer galvanómetro de iman móvil tenía la desventaja de ser afectado por cualquier imán u objeto de hierro colocado en su cercanía, y la desviación de su aguja no era proporcionalmente lineal a la corriente.

En 1882, Jacques-Arsène d'Arsonval desarrolló un dispositivo con un imán estático permanente y una bobina de alambre en movimiento, suspendida por resortes en espiral. El campo magnético concentrado y la delicada suspensión hacían de éste un instrumento sensible que podía ser montado en cualquier posición. En 1888, Edward Weston desarrolló una forma comercial de este instrumento, que se convirtió en un componente estándar en los equipos eléctricos. Este diseño es casi universalmente utilizado en medidores de veleta móvil actualmente.

COMPONENTES DEL GALVANOMETRO

1-Imán permanente o imán temporal

2-Bobina móvil

3-Aguja indicadora

4-Escala en unidades según tipos de lecturas

5-Pivotes

6-Cojinetes

7-Resortes

8-Pernos de retención

9-Tornillo de ajuste cero

10-Mecanismo de amortiguamiento

TIPOS DE GALVANOMETROS

Imán móvil

En un galvanómetro de imán móvil la aguja indicadora está asociada a un imán que se encuentra situado en el

interior de una bobina por la que circula la corriente que tratamos de medir y que crea un campo

magnético que, dependiendo del sentido de la misma, produce una atracción o repulsión del imán

proporcional a la intensidad de dicha corriente.

Cuadro móvil

En el galvanómetro de cuadro móvil o bobina móvil, el efecto es similar, difiriendo únicamente en que en este caso la aguja indicadora está asociada a una pequeña bobina, por la que circula la corriente a medir y que se encuentra en el seno del campo magnético producido

por un imán fijo.

En el caso de los galvanómetros térmicos, lo que se pone de manifiesto es el alargamiento producido al

calentarse, por el Efecto Joule, al paso de la corriente, un hilo muy delgado arrollado a un cilindro solidario

con la aguja indicadora. Lógicamente el mayor o menor alargamiento es proporcional a la intensidad de la

corriente.

Diferentes medios sobre los fines de la tecnología y la ciencia

la ciencia y la tecnología poseen un gran potencial que puede ser utilizado para fines muy diferentes, desde la

producción de alimentos y la curación de enfermedades hasta la fabricación de sustancias

contaminantes y armas de destrucción.

Las personas que se dedican a la investigación científica y técnica se ven obligadas a ofrecer sus

servicios a las grandes empresas multinacionales, es decir, al poder político. De este modo, la utilización

que finalmente se haga de sus descubrimientos se les escapa de las manos en muchas ocasiones.

La investigación científica requiere una gran especialización y un vocabulario propio, por lo que

puede darse un distanciamiento entre la sociedad y los profesionales de la ciencia.

La actividad cinética no está por encima del bien y del mal, sino que, como cualquier otra actividad humana,

tiene una dimensión ética.

Suele decirse que los antiguos cultivaban las ciencias por pura curiosidad.

En cambio, la ciencia moderna y sus aplicaciones técnicas se caracterizan por un incansable afán de

dominar la naturaleza y de ordenar la sociedad.

Esto ha sido posible por la estrecha relación que se ha establecido entre ciencia, técnica y tecnología. Hoy se suele llamar tecnociencia, al sistema de conocimientos

científicos y aplicaciones prácticas de esos conocimientos, queriendo trasmitir idea de que el

interés predominante es el de prever y dominar los fenómenos naturales.

La tecnociencia se inició en la edad moderna y desde entonces ha conseguido mejorar de forma

espectacular las condiciones sanitarias, los transportes, la producción masiva de alimentos o las

comunicaciones.

Entre los siglos XVI y XIX numerosos científicos e intelectuales mantuvieron una visión optimista del

futuro de la humanidad. Pensaban que el desarrollo económico y social que producía la tecnociencia, podría mejorar las condiciones de vida en todo el

mundo.

Antecedentes de los circuitos integrados y reconocer el papel de

los circuitos eléctricos y su contribución al desarrollo de la

microelectrica.

El circuito Integrado (IC), es una pastilla o chip muy delgado en el que se encuentran una cantidad enorme de

dispositivos microelectrónicos interactuados, principalmente diodos y transistores, además de

componentes pasivos como resistencias o condensadores. El primer Circuito Integrado fue desarrollado en 1958 por el Ingeniero Jack St. Clair Kilby, justo meses después de haber

sido contratado por la firma Texas Instruments. Los elementos más comunes de los equipos electrónicos de la

época eran los llamados “tubos de vacío”, las lámparas usadas en radio y televisión y el transistor de germanio (Ge).

En el verano de 1958 Jack Kilby se propuso cambiar las cosas. Entonces concibió el primer circuito electrónico

cuyos componentes, tanto los activos como los pasivos, estuviesen dispuestos en un solo pedazo de material,

semiconductor, que ocupaba la mitad de espacio de un clip para sujetar papeles.

El 12 de Septiembre de 1958, el invento de Jack Kilby se probó con éxito.

Existen tres tipos de circuitos integrados:

-Circuito monolítico: La palabra monolítico viene del griego y significa “una piedra”. La palabra es apropiada porque los componentes son parte de un chip. El Circuito monolítico es

el tipo más común de circuito integrado, ya que desde su intervención los fabricantes han estado produciendo los

circuitos integrados monolíticos para llevar a cabo todo tipo de funciones. Los tipos comercialmente disponibles se pueden utilizar como amplificadores, reguladores de voltaje, conmutadores, receptores de AM, circuito de

televisión y circuitos de ordenadores. Pero tienen limitadores de potencia. Ya que la mayoría de ellos son del

tamaño de un transistor discreto de señal pequeña, generalmente tiene un índice de máxima potencia menor

que 1W. Están fabricados en un solo monocristal, habitualmente de silicio, pero también existen en germanio,

arseniuro de galio, silicio-germanio, etc.

-Circuito híbrido de capa fina: Son muy similares a los circuitos monolíticos, pero además, contienen componentes

difíciles de fabricar con tecnología monolítica. Muchos conversores A/D – D/A se fabricaron en tecnología híbrida hasta que progresos en la tecnología permitieron fabricar

resistencias precisas.

-Circuito híbrido de capa gruesa: Se apartan bastante de los circuitos monolíticos. De hecho suelen contener circuitos monolíticos sin cápsula (dices), transistores, diodos, etc., sobre un sustrato dieléctrico, interconectados con pistas

conductoras. Las resistencias se depositan por serigrafía y se ajustan haciéndoles cortes con láser. Todo ello se

encapsula, tanto en cápsulas plásticas como metálicas, dependiendo de la disipación de potencia que necesiten. En

muchos casos, la cápsula no está “moldeada”, sino que simplemente consiste en una resina epoxi que protege el circuito. En el mercado se encuentran circuitos híbridos

para módulos de RF, fuentes de alimentación, circuitos de encendido para automóvil, etc.

Clasificacion de circuitos integrados.

-SSI (Small Scale Integration) pequeño nivel: inferior a 12 componentes.

MSI (Medium Scale Integration) medio: 12 a 99 componentes.

-LSI (Large Scale Integration) grande: 100 a 9999 componentes.

-VLSI (Very Large Scale Integration) muy grande: 10 000 a 99 999 componentes.

-ULSI (Ultra Large Scale Integration) ultra grande: igual o superior a 100 000.

-Circuitos integrados analógicos: Pueden constar desde simples transistores encapsulados juntos, sin unión entre ellos, hasta dispositivos completos como amplificadores,

osciladores o incluso receptores de radio completos.

-Circuitos integrados digitales: Pueden ser desde básicas puertas lógicas hasta los más complicados

microprocesadores. Éstos son diseñados y fabricados para cumplir una función específica dentro de un sistema.

Limitaciones de los circuitos integrados:

Existen ciertos límites físicos y económicos al desarrollo de los circuitos integrados.

Disipación de potencia-Evacuación del calor: Los circuitos electrónicos disipan potencia. Cuando el número de

componentes integrados en un volumen dado crece, las

exigencias en cuanto a disipación de esta potencia, también crecen, calentando el sustrato y degradando el

comportamiento del dispositivo

Capacidades y autoinducciones parásitas: Este efecto se refiere principalmente a las conexiones eléctricas entre el

chip, la cápsula y el circuito donde va montada, limitando su frecuencia de funcionamiento.

Límites en los componentes: Los componentes disponibles para integrar tienen ciertas limitaciones, que difieren de las

de sus contrapartidas discretas:

-Resistencias. Son indeseables por necesitar una gran cantidad de superficie.

-Condensadores. Sólo son posibles valores muy reducidos y a costa de mucha superficie

-Bobinas. Sólo se usan en circuitos de radiofrecuencia, siendo híbridos muchas veces. En general no se integran.

Densidad de integración: Durante el proceso de fabricación de los circuitos integrados se van acumulando los defectos, de modo que cierto número de componentes del circuito

final no funcionan correctamente. Cuando el chip integra un número mayor de componentes, estos componentes

defectuosos disminuyen la proporción de chips funcionales. Densidad de integración: Durante el proceso de fabricación de los circuitos integrados se van acumulando los

defectos, de modo que cierto número de componentes del circuito final no funcionan correctamente. Cuando el chip integra un número mayor de componentes, estos componentes defectuosos disminuyen la proporción de chips

funcionales.