Multímetros digitales portátiles para la resolución de problemas en la industria moderna

La resolución de averías en instalaciones eléctricas industriales se ha vuelto más compleja, ya que estas cuentan cada vez más con cargas electrónicas, controles de estado sólido, fuentes de alimentación conmutadas y variadores de frecuencia. Estos sistemas suelen generar formas de onda de corriente no sinusoidales, lo que hace que un multímetro de respuesta media resulte inexacto, ya que este parte de la base de que la onda sinusoidal es pura. Los ingenieros de mantenimiento necesitan mediciones que muestren el valor RMS real de las formas de onda distorsionadas, en lugar de una forma de onda de CA ideal.

Los requisitos de seguridad también han cambiado. Las mediciones realizadas cerca de la conexión a la red eléctrica presentan una menor impedancia de fuente, lo que expone a los instrumentos de medida a sobretensiones transitorias. Al mismo tiempo, muchas averías industriales son intermitentes. Una conexión suelta, una caída de tensión o una pérdida de contacto pueden producirse de forma momentánea o desarrollarse a lo largo de varias horas. Para diagnosticar estos problemas se necesita algo más que una única lectura instantánea.

Los multímetros digitales portátiles de la serie 390B de B&K Precision están diseñados para trabajos profesionales de mantenimiento eléctrico e industrial. En toda la gama, los medidores ofrecen medición True RMS, protección de entradas relacionada con la seguridad, pantallas duales de alta resolución y captura de datos en red. El modelo 394B amplía la gama de productos al ámbito de las pruebas de control de procesos con funciones de generación, medición y simulación de bucle de corriente.

Medición de formas de onda distorsionadas

La serie 390B está compuesta por cuatro multímetros digitales de mano con medición True RMS: el 390B, el 391B, el 393B y el 394B. En toda la gama, los medidores admiten funciones básicas de medición eléctrica, tales como voltaje de CC, voltaje de CA, medición de CA+CC, corriente de CC, corriente de CA, resistencia, frecuencia, prueba de diodos y continuidad. Los modelos 390B, 391B y 393B también admiten la medición de capacitancia y temperatura mediante un termopar de tipo K, mientras que el modelo 394B incorpora funciones de multímetro de proceso para aplicaciones de bucle de corriente.

Figura 1: El multímetro True RMS de la serie 390B de B&K Precision, con 100,000 cuentas y doble pantalla. (Fuente de la imagen: B&K Precision)

Esta serie permite realizar mediciones de voltaje de CA y CC en un amplio rango, de hasta 1000 V, con protección CAT III 1000 V/CAT IV 600 V para su uso en los límites de la categoría de medición especificados para el medidor. Los modelos 390B, 391B y 393B admiten mediciones de CC y CA de hasta 10 A en la entrada de amperios, con un límite de funcionamiento de 1 minuto en dicha entrada, seguido de un periodo de reposo de 20 minutos. Esto hace que el medidor sea adecuado para realizar comprobaciones de corriente continua en cargas de baja intensidad y circuitos de control, mientras que los motores de mayor intensidad pueden requerir un accesorio de pinza amperimétrica adecuado.

A la hora de comprobar el consumo de corriente, la tensión de carga es un factor importante, ya que la derivación interna del medidor introduce una pequeña caída de tensión en el circuito medido. En los modelos 390B, 391B y 393B, la tensión de carga se especifica en 2 mV/mA en las entradas de miliamperios y en 60 mV/A en la entrada de amperios. Se especifican las mismas entradas con protección contra sobrecargas de 400 mA (CA/CC) en las entradas de mA y de 10 A (CA/CC) en la entrada de A.

La supervisión de las conexiones de resistencia es una tarea de mantenimiento habitual en los paneles eléctricos, los bloques de bornes y el cableado de control. Los modelos 390B, 391B y 393B permiten realizar mediciones de resistencia de hasta 40 MΩ, mientras que el modelo 394B amplía este rango hasta los 50 MΩ. Para las pruebas de continuidad, los modelos 390B, 391B y 393B ofrecen un umbral ajustable entre 10 Ω y 50 Ω, con un tiempo de respuesta del zumbador inferior a 10 ms, lo que permite a los técnicos desplazarse rápidamente por puntos de cableado densos.

Se admite la comprobación de diodos con un rango de 2 V. En los modelos 390B, 391B y 393B, la función de comprobación de diodos utiliza una tensión en circuito abierto de 2.5 V y una corriente de cortocircuito de 1 mA, mientras que el modelo 394B especifica un rango de prueba de diodos de 2,000 V con una corriente de prueba de ±1 mA y una tensión máxima en circuito abierto de ±3.5 V.

Los modelos 390B, 391B y 393B admiten la medición de capacitancia de hasta 40 mF. La medición de frecuencias de hasta 100 kHz permite realizar comprobaciones en generadores, señales de control, sensores y salidas de variadores de baja frecuencia.

En lo que respecta al diagnóstico de temperatura, los modelos 390B, 391B y 393B admiten la medición mediante termopares externos de tipo K en un rango de -200 °C a 1200 °C. Esto permite a los ingenieros de mantenimiento establecer una correlación entre las mediciones eléctricas y las características térmicas de los devanados de los transformadores o de los componentes de potencia.

Resolución, precisión y qué significa realmente el recuento de pantalla

Un aspecto que suele generar confusión en el ámbito de las pruebas y las mediciones es la relación entre el recuento de pantalla, la resolución de la medición y la precisión de la línea de base.

Los modelos 390B y 391B son instrumentos de 40,000 cuentas, el 393B es un instrumento de 100,000 cuentas y el 394B es un multímetro de proceso de 50,000 cuentas. Un número de cuentas más alto aumenta el número de incrementos de visualización distintos disponibles en un rango. Esto mejora la resolución visual, lo que permite apreciar pequeños cambios sin necesidad de modificar el rango.

Sin embargo, el recuento de pantalla no es sinónimo de precisión. Por definición, la resolución es el cambio más pequeño que puede mostrar la pantalla, y la precisión define el grado de aproximación que se espera que tenga el valor mostrado respecto al valor real en condiciones especificadas.

Según la ficha técnica de la serie 390B, la precisión se expresa como ± (% de la lectura + cuentas de dígitos menos significativos) a 23 °C ± 5 °C, con una humedad relativa inferior al 80% HR y un ciclo de calibración de un año. Fuera del intervalo de 18 °C a 28 °C, el coeficiente de temperatura especificado añade 0.1 veces la precisión indicada por cada °C.

Esto implica que un medidor de 100,000 cuentas no es automáticamente más preciso que uno de 40,000 cuentas en todas las situaciones. La pantalla con mayor número de cuentas puede facilitar la visualización de pequeñas variaciones, pero la fiabilidad de dichas variaciones sigue dependiendo del rango seleccionado, de las especificaciones de precisión, de la temperatura ambiente, del estado de calibración y de la frecuencia de la forma de onda.

La incorporación de una pantalla de dos líneas permite que aparezcan simultáneamente en la pantalla dos mediciones o bien una medición y una función matemática. Esto es importante porque permite al técnico de campo supervisar una magnitud eléctrica primaria al tiempo que visualiza un valor derivado relacionado o una lectura secundaria necesaria para su interpretación.

Diagnóstico a través de Bluetooth y USB aislado

La recopilación de datos es fundamental para los programas de mantenimiento preventivo. La serie 390B ofrece dos interfaces de datos principales: conectividad inalámbrica Bluetooth y un puerto USB con aislamiento óptico.

El modelo 390B incorpora conectividad Bluetooth integrada para conectarse directamente a la aplicación móvil "B&K Precision Link" en dispositivos compatibles con Android o iOS. Esta conexión inalámbrica ofrece varias ventajas en entornos de campo, como una mayor seguridad para el operador, la supervisión remota multipunto y el registro móvil de datos.

Para el registro de datos a largo plazo en banco de pruebas o la monitorización sobre el terreno cerca de equipos informáticos sensibles, todos los modelos de la serie 390B incluyen una interfaz USB con aislamiento por hardware. Los cables USB estándar establecen una conexión directa de cobre entre los terminales de entrada del multímetro y la toma de tierra de la carcasa de la computadora. Si se produce un fallo durante la medición de un circuito industrial de alta energía, pueden propagarse transitorios de alta tensión a través del USB. La serie 390B evita que esto ocurra mediante el uso de una barrera de aislamiento óptico.

La serie admite diversas configuraciones de registro de datos para detectar fallos intermitentes, supervisar los cambios en el sistema y realizar un seguimiento del comportamiento durante el arranque. Los técnicos de campo pueden configurar el multímetro para que guarde las mediciones directamente en su memoria interna no volátil. El modelo 390B puede almacenar hasta 40,000 lecturas, mientras que los modelos 391B y 393B pueden almacenar hasta 20,000 lecturas.

Mediante el software de aplicación para computadora que se incluye, los técnicos pueden registrar hasta 100,000 puntos de datos (para el modelo 394B) en formato gráfico o tabular. El software puede mostrar los datos registrados en tiempo real, lo que facilita la identificación de cambios de tendencia, caídas de tensión o desviaciones inducidas térmicamente a lo largo de horas o días.

Para los técnicos que trabajan en entornos ruidosos y con una alta densidad de equipos eléctricos, la serie 390B de B&K Precision demuestra cómo un multímetro portátil puede ir más allá de las comprobaciones básicas de tensión, corriente y resistencia para facilitar tareas de diagnóstico industrial más complejas. Al integrar la medición de valor eficaz verdadero (True RMS), el funcionamiento con doble pantalla de alta resolución y las funciones de control de procesos en toda la gama de productos, esta serie ofrece a los equipos de mantenimiento una visión más amplia de lo que ocurre en los sistemas eléctricos y de control.

Para obtener más información, consulte Multímetros digitales portátiles de la serie 390B de B&K Precision.