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Cuatro puntos básicos de calibración de multímetro digital
En este artículo aprenderá:
- Por qué calibrar un multímetro digital
- Con qué frecuencia calibrar
- Cómo elegir el calibrador de multímetro adecuado
- Secuencias de calibración
- Cómo calibrar: procedimiento paso a paso
- Qué incluye el certificado de calibración del multímetro digital
- Enlaces a contenidos más específicos sobre la calibración del multímetro digital
¿Por qué calibrar un multímetro digital?
Un multímetro digital (DMM) es uno de los instrumentos de test y medida más utilizados. Las medidas y los procesos de calidad dependen del funcionamiento continuo y correcto de un multímetro digital. Sin embargo, el tiempo, el entorno y el uso físico (o los abusos) cambian las características de un multímetro digital. Por eso es importar calibrar o verificar de manera periódica el rendimiento de un multímetro digital.
La calibración confirma que el rendimiento del multímetro cumple las especificaciones requeridas. Las especificaciones pueden ser las cifras estándar publicadas por el fabricante del multímetro digital o pueden personalizarse en función de las necesidades de la organización. Por lo general, cuanto más preciso y exacto sea un multímetro, más complejas serán las especificaciones.
¿Con qué frecuencia debe calibrar un multímetro digital?
La frecuencia de calibración de multímetro digital más común es anual. Algunas especificaciones pueden tener una frecuencia de calibración diferente o un período entre calibraciones distinto. El tiempo entre calibraciones también puede cambiar dependiendo del tiempo, el entorno y el uso.
Cómo elegir el calibrador de multímetro adecuado
Al seleccionar un calibrador para la calibración del multímetro digital, preste atención a estas características:
- Especificaciones al menos cuatro veces más precisas que la especificación del multímetro digital bajo prueba.
- Las funciones del calibrador deben cubrir las mismas funciones del multímetro digital que calibra. Los multímetros digitales tienen al menos cinco funciones y muchos rangos por función; el procedimiento de calibración debe confirmar que el multímetro digital es adecuado para su uso en todo su rango de capacidades.
Fluke Calibration publica una amplia variedad de materiales para ayudarle a elegir el mejor calibrador para su carga de trabajo. La tabla de cargas de trabajo de calibradores eléctricos resume las funciones, exactitudes y cargas de trabajo buscadas para cada calibrador eléctrico de Fluke Calibration.
Cómo encontrar el estándar de calibración del multímetro digital
A menudo, el manual del multímetro digital recomienda funciones y especificaciones mínimas necesarias para calibrarlo correctamente. El fabricante también debe proporcionar todos los puntos de prueba y los límites de pasa/no pasa que se evalúan de acuerdo con sus especificaciones.
Hay guías publicadas por organizaciones reconocidas que proporcionan prácticas recomendadas para calibrar multímetros digitales y otros instrumentos. Por ejemplo: EURAMET cg-15: Las directrices para la calibración de multímetros digitales proporcionan directrices sobre terminología, procedimientos, incertidumbre de medida y certificados de calibración.
Secuencias de calibración
Dependiendo del estado de calibración con el que reciba un multímetro digital y los requisitos del cliente, existen tres secuencias diferentes de funcionamiento que se pueden seguir. La tercera secuencia es la más común y valiosa para clientes de calibración.
- Solo calibración (no se realizan ajustes)
- Primero el ajuste; calibración posterior al ajuste (datos descartados)
- Calibración previa al ajuste (datos encontrados); ajuste; calibración posterior al ajuste (datos descartados)
Cómo calibrar un multímetro digital: procedimiento de calibración
Con un calibrador multiproducto se calibran todas las funciones que ofrece el dispositivo bajo prueba. Al utilizar un calibrador multiproducto de Fluke Calibration como el 5522A, descubrirá que el panel frontal está dispuesto para que sea fácil de usar, incluso para usuarios sin experiencia.
Para estos ejemplos, estamos utilizando un calibrador multiproducto 5522A, un multímetro digital Fluke 87V y un par de cables de prueba compatibles. A continuación, se muestra paso a paso cómo calibrar tensión CC, tensión CA, resistencia, capacidad y CC.
Calibración de tensión CC
El 5522A puede suministrar tensión CC de 0 a ± 1000 V.
- Conecte los terminales V y COM del multímetro digital a las salidas NORMALES del 5522A.
- Ajuste el instrumento en modo de tensión CC.
- Seleccione una salida de CC de 10 V del 5522A pulsando:
Se indica 10 V en la ventana de salida. - Gire el mando de edición para variar la salida del 5522A. Observe cómo la ventana de control muestra ahora un error, mostrando la tensión de referencia y la diferencia entre este y la salida de corriente.
- Gire el mando de edición para devolver la salida a 10 V.
- Las teclas del cursor sobre el mando de edición y a cada lado de la tecla EDIT FIELD (Editar campo) le permiten seleccionar las décadas en la pantalla de salida que desea editar. Pulse la tecla del cursor hasta que el cursor esté por debajo del valor más significativo de 0 en 10,00000 V.
A continuación, gire el mando en el sentido de las agujas del reloj hasta que la pantalla de salida muestre 33 V. Observe que el 5522A ha entrado en modo de espera. Esta precaución de seguridad protege al operador de un giro accidental de la salida a un nivel potencialmente peligroso. - A continuación, pulse la tecla NEW REF (Nueva referencia), situada en el teclado numérico a la izquierda del mando de edición. Observe que la pantalla de error ha desaparecido de la ventana de control. La salida indicada se establece ahora como referencia y los errores se pueden calcular con respecto al nuevo valor de referencia. Esto simplifica ciertos tipos de solución de problemas o pruebas de aplanamiento.
- Pulse la tecla RESET (Restablecer). Esto restablece la salida a 0,0000 mV y pone el 5522A en modo de espera.
Calibración de tensión CA
La tensión CA está disponible de 1 mV a 1000 V en un rango de frecuencias de 0,01 Hz a 2 MHz. El funcionamiento es el mismo que con tensión CC. Solo tiene que introducir el valor y las unidades.
- Ponga el multímetro digital en modo de tensión CA.
- Conecte los terminales V y COM del multímetro digital a las salidas NORMALES del 5522A. A continuación, seleccione una salida de 10 V y 60 Hz pulsando:
Observe cómo ha cambiado la pantalla en la ventana de control, lo que le ofrece la oportunidad de cambiar la forma de onda de la señal de tensión CA o de establecer una desviación de CC para comprobar el ciclo de trabajo y la sensibilidad. - Pulse la flecha hacia arriba bajo WAVE sine (Onda senoidal). Observe que el menú cambia a WAVE tri (Onda triang.) para la onda triangular. Observe también que la pantalla de salida ha cambiado de una lectura de tensión rms convencional a pico a pico.
- Pulse la flecha hacia arriba debajo de WAVE tri (Onda triang.) y la pantalla cambia al cuadrado WAVE (Onda). Tenga en cuenta que ahora se le ofrece una opción de tecla programable para ajustar el ciclo de trabajo, lo que facilita la comprobación directa de la pantalla del ciclo de trabajo en el multímetro digital.
- Pulse la tecla RESET (Restablecer) cuando haya terminado.
Calibración de resistencia
Los valores de resistencia están disponibles de 0 a 1,1 GΩ.
El 5522A utiliza una técnica de síntesis para simular valores de resistencia. Por lo tanto, en lugar de utilizar valores discretos, puede seleccionar valores en ohmios de la misma forma que seleccionaría una tensión La exclusiva técnica de síntesis de resistencia del 5522A da como resultado un amplio intervalo dinámico. A diferencia de las técnicas de resistencia sintetizadas usadas en otros calibradores, los 5522A pueden usarse con una amplia gama de dispositivos bajo prueba, incluidos multímetros digitales portátiles; multímetros analógicos de tensión y resistencia, que habitualmente emiten una corriente relativamente alta en rangos de baja resistencia; y multímetros digitales de banco, que habitualmente emiten una tensión relativamente alta para realizar medidas de alta resistencia.
- Conecte los cables de prueba a las entradas Ω y COM del multímetro digital y a los terminales NORMALES del 5522A.
- Ponga el multímetro digital en modo ohmios.
- En el 5522A, seleccione una salida de 10 ohmios pulsando:
- Observe que la ventana de control muestra un rango de opciones de compensación del conductor. Basta con pulsar la flecha hacia arriba debajo de COMP off (Comp. desactivada) para desplazarse por las opciones: off (desactivada), 2-wire (2 hilos) y 4-wire (4 hilos). Con la compensación desactivada, el 5522A no compensa las resistencias del cable externas. En modo de 2 hilos, el 5522A compensa la resistencia del conductor 9 en los terminales del dispositivo bajo prueba. El modo de 4 hilos permite que utilizar el 5522A con el dispositivo bajo prueba capaces de realizar medidas de 4 hilos.
- Observe a la izquierda del mando de edición un grupo de ocho teclas de función, dedicadas a varias funciones. Los dos inferiores, MULT X y DIV, le permiten aumentar o disminuir la salida en décadas pares de la salida de referencia mostrada en la ventana de salida.
- Ahora, la salida indica 1 kΩ. Edite la salida con el mando de edición y las teclas para establecer el valor en 1,42 kΩ y pulse la tecla NEW REF (Nueva ref.).
- Pulse tres veces la tecla DIV para intentar utilizarla.
Ahora la pantalla de salida indica 1,42 Ω. - Pulse la tecla RESET (Restablecer) cuando haya terminado.
Calibración de capacidad
La capacidad disponible es de 330 pF a 1 mF.
La función de capacidad funciona de la misma manera que la función de resistencia; es decir, simplemente introduzca la salida de capacidad deseada. El diseño del circuito de capacidad sintetizado del 5522A permite usarlo con instrumentos que utilice tanto el método de carga/descarga de CC empleado actualmente en multímetros digitales portátiles como la técnica de CA utilizada por los multímetros.
- Conecte los cables de prueba a las entradas Ω y COM del multímetro digital y a los terminales NORMALES del 5522A.
- Ponga el multímetro digital en modo de capacidad (en la serie Fluke 80, seleccione el modo de resistencia y pulse el botón azul para la capacidad).
- En el teclado numérico de la unidad, observe que hay un número de unidades indicadas en rojo. Estas unidades se introducen pulsando primero la tecla Mayúsculas. El teclado 5522A permanecerá desplazado hasta que se pulse otra tecla. Esto elimina la necesidad de mantener pulsada la tecla Mayúsculas mientras se introduce el valor desplazado.
- Los microfaradios se introducen como unidades desplazadas. Pruébelo. Introduzca 5 microfaradios pulsando:
- Las mismas opciones de compensación de resistencia del cable disponibles en modo de resistencia también están disponibles para la capacidad. También puede editar la salida de la misma manera. Pulse la tecla DIV dos veces para reducir la salida en décadas pares a 50 nF.
- Ahora edite la salida. Seleccione el dígito más significativo en la pantalla de salida pulsando tres veces la flecha de retroceso de la tecla.
Y edite la salida girando el mando de edición. Al igual que con todos los demás modos de calibración, el 5522A calcula el error y lo muestra en la ventana de control. - Pulse la tecla RESET (Restablecer) cuando haya terminado.
Calibración de corriente continua (CC)
La CC está disponible de 0 a ± 20,5 A.
La CC suministrada es idéntica a la tensión CA suministrada; sin embargo, es necesario cambiar las conexiones en el 5522A y probablemente también en el multímetro digital. La corriente está disponible en los terminales AUX del 5522A.
Asegúrese de conectar una unidad bajo prueba al calibrador o se superarán los rangos del 5522A y se desconectará.
- Conecte los terminales A y COM del multímetro digital a los terminales AUX HI y LO del 5522A y ponga el multímetro digital en modo de corriente mA/A.
- Seleccione 100 mA pulsando:
- A continuación, pulse la tecla MULT X una vez para cambiar a 1 A y otra vez para cambiar a 10 A.
- Gire el mando de edición para ver cómo el 5522A calcula la incertidumbre.
- Pulse la tecla RESET (Restablecer) cuando haya terminado.
Calibración de CA
La CA está disponible de 33 μA a 11 A sobre frecuencias de 0,01 Hz a 10 kHz.
El uso del 5522A en modo de CA es similar al uso en modo de tensión CA; sin embargo, debe cambiar las conexiones tanto en el 5522A como en el multímetro digital. La corriente está disponible en los terminales AUX.
También debe asegurarse de conectar un dispositivo bajo prueba, de lo contrario se superarán los rangos del 5522A y se desconectará.
- Conecte los terminales A y COM del multímetro digital a los terminales AUX HI y LO del 5522A.
- Ponga el multímetro digital en modo de CA girando el mando del multímetro digital a la posición mA/A (CC) y pulsando el botón azul (serie Fluke 80).
- Seleccione 100 mA 60 Hz pulsando:
Observe que la pantalla de la ventana de control muestra que la salida está en los terminales auxiliares. Observe también que tiene la misma opción de formas de onda disponibles en modo de tensión CA. Cada uno de ellos se selecciona pulsando la tecla programable situada debajo de la pantalla. Al igual que con todos los demás modos, la salida se puede editar seleccionando un dígito en la pantalla de salida y girándolo hacia arriba y hacia abajo con el mando de edición. - Pulse la tecla RESET (Restablecer) cuando haya terminado.
Certificado de calibración del multímetro
EURAMET cg-15: Las directrices para la calibración de los multímetros digitales recomiendan incluir ciertos datos en un informe de calibración. “Además de la información general sobre el certificado de calibración (como el título, su identificador unívoco, el número de páginas de cada página con el número total de páginas), el CL (nombre y dirección del laboratorio donde se llevaron a cabo las calibraciones), el cliente (nombre y dirección), la identificación inequívoca del multímetro digital calibrado (como su número de serie), la fecha de recepción y la fecha de realización de la calibración, el nombre, función y firma de la persona que autoriza el certificado de calibración, la siguiente información se considera necesaria para proporcionar un conocimiento completo de las operaciones realizadas en el multímetro digital:
- identificación del método de calibración utilizado (es decir, mediante los identificadores de los procedimientos de calibración utilizados)
- la evidencia de que las medidas son trazables (es decir, citando las normas utilizadas en la calibración)
- las condiciones (p. ej., condiciones ambientales como temperatura y humedad) que influyen en los resultados de calibración
- los resultados de calibración con las unidades de medida
- la incertidumbre de medida
Más información:
- Introducción a conceptos básicos sobre calibración del multímetro digital (en un seminario web bajo demanda)
- Una estrategia genérica de prueba y calibración del multímetro digital
- Formateo de certificados de calibración de Fluke Calibration
- Conceptos básicos sobre calibración del multímetro digital | Volver a los conceptos básicos de la serie
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