Uso CORRECTO del MULTÍMETRO digital de GANCHO

Uso correcto del multímetro digital de gancho. Un medidor es aquel aparatos que se usan comúnmente para medir diferentes magnitudes eléctricas. para medir la intensidad de la corriente eléctrica se usa el amperímetro.

Conviene conocer la forma en que conectan los medidores a los circuitos para hacer determinada medición. Un amperímetro que mide la corriente eléctrica fluyendo a través de un circuito se conecta “en serie”, es decir, extremo con extremo con otros componentes del circuito, lo cual requiere abrir el circuito, es decir, cortar el cable que se va a probar. Para un electricista esto es inconveniente y, en muchos casos, es casi imposible de hacer.

La necesidad de un medidor de corriente eléctrica con capacidad para medir amperios sin abrir el circuito para hacer una conexión estimuló la invención de un amperímetro de abrazadera, llamado también amperímetro “de gancho”. Actualmente, los amperímetros para electricistas vienen integrados con los multímetros de gancho.

Medición de corriente alterna

Para hacer una medición de corriente en los circuitos de las instalaciones eléctricas residenciales:

1. Se coloca la perilla rotatoria en la posición del rango deseado para medir AC (A~)
2. Se debe presionar el botón de gancho para abrir y después soltar para cerrar los dedos de gancho alrededor del conductor de corriente. Los dedos de gancho tomarán los amperes de AC (A~) que circulan a través del conductor.
3. Cuando aparezca en la pantalla “1” nos encontramos en una situación de sobrerango. Se tendrá que seleccionar un rango más alto.

Para conocer más sobre el amperímetro de gancho, observa el siguiente vídeo: 

Uso correcto del multímetro digital de gancho

Un equipo de medición indispensable para todo electricista es el multímetro de gancho, que es un medidor de intensidades de corriente. En el mercado existen una gran variedad de modelos y marcas. Un multímetro que es útil para tus labores de electricista residencial debe medir de miliamperes a amperes con un rango hasta 240 V.

Ver también: Principios de corriente alterna (parte 2)

Con este equipo el electricista puede:

1. Medir corriente alterna y corriente directa.
2. Tener confiabilidad en mediciones.
3. Máxima precisión de medición de corriente.
4. Ahorro de energía, ya que al no estar en uso, el multímetro se apaga en automático.

Existen de tipo analógico o digital.

Multímetro de gancho vs. tradicional.

Con frecuencia, un multímetro normal puede ser incómodo y complicado para realizar muchas de las mediciones requeridas. Los medidores de gancho son una alternativa a los multímetros tradicionales, ya que le ofrecen al electricista seguridad en mediciones difíciles por la facilidad de medir sin interrumpir el circuito. Recordemos que la medición de corriente se debe realizar en serie sobre la línea energizada. Así que para conectar el multímetro debemos abrir dicha línea. Con el multímetro de gancho sólo se requiere colocar la tenaza, reduciendo riesgos de electrocución, falsos contactos, cortos circuitos, así como reducción de tiempos de ejecución de los trabajos.

De manera que se aplica para medir corrientes de:

1. Arranque y carga de motores.
2. Carga en alimentadores y tableros.
3. Corrientes de fugas peligrosas
4. Así como apoyo para monitorear consumos
5. Y diagnosticar oportunidades de ahorro de energía.

¿Cómo funciona el multímetro digital de gancho?

Este medidor de corriente se basa en que cualquier corriente eléctrica que circula por un hilo conductor produce un campo magnético alrededor del mismo, cuya fuerza depende de la intensidad de la corriente que circula. Es éste el campo detectado por el gancho.

Se llaman “de gancho” porque cuentan con unas tenazas o ganchos que se abren al oprimir una barra lateral, que permite colocarlo en el conductor donde se requiere medir la corriente, con seguridad y sin la necesidad de desconectar nada. Después de ello sólo vez la carátula o display, y sabrás con precisión cuántos amperes están pasando por el conductor.

¿Cómo es el uso correcto del multímetro digital de gancho?

Siempre se debe medir un solo conductor a la vez. Por lo tanto, en el caso de conductores que van unidos, es necesario separarlos para realizar la medición sin errores.

Para medir la corriente directa se hace el mismo proceso, ya que el multímetro de gancho cuenta con una resistencia fija que proporciona el valor de medición. Por ejemplo, podemos medir la corriente que demanda la carga a un acumulador, de manera sencilla y sin riesgos.

También podemos medir la corriente circulante en un contacto cuando está conectada la carga, y cuando está apagada, comparando consumos. Por ejemplo, medimos la corriente que demanda una lámpara incandescente o foco, que es de 0.5 A. Ahora conectamos una lámpara ahorradora. Su consumo en corriente es de 0.3 A. ¿Cuánto estamos ahorrando?

Otros usos del multímetro de gancho

Verificar en interruptores la circulación de corriente. Por ejemplo, podemos verificar el consumo en cada uno de los circuitos del domicilio, así como las corrientes en el interruptor principal, en los alimentadores de una bomba de agua, de una lavadora, del microondas. Todos los consumos reales de corriente pueden supervisarse. También pueden diagnosticarse presencia de corrientes en los circuitos de puesta a tierra.

Por todo esto el multímetro de gancho es una herramienta indispensable para el electricista, que brinda seguridad en los trabajos, reduciendo tiempos en la ejecución, y evitando daños mayores en la instalación del cliente. Si alguna medición se dificulta, la vez insegura, no dudes en utilizar tu multímetro de gancho.

¿Tienes alguna duda sobre el uso correcto del multímetro digital de gancho?

Fuga de energía eléctrica

Este problema se presenta en casi todos los sistemas eléctricos, comerciales, industriales y en las instalaciones eléctricas residenciales. Sus efectos pueden ser fatales no sólo para la instalación sino para la vida de los usuarios.
El fenómeno eléctrico conocido como fuga de energía eléctrica es más común de lo que puedes pensar. Muchos hogares tienen este problema en sus instalaciones eléctricas y no lo saben; puede ser la causa de elevados costos de consumo eléctrico, sobre todo cuando la mayor parte de día los usuarios no se encuentran en casa.

Una fuga de energía eléctrica ocurre cuando la electricidad sale de la ruta norma de conducción hacia otro elemento del sistema eléctrico debido, en ocasiones, al daño que sufren los aislamientos durante la instalación o bien a la reducción de la separación entre una parte conductora y otra energizada. Por ejemplo, cuando un conductor con su forro aislante dañado hace contacto con una caja metálica, esto además de ocasionar una degradación mayor en el aislamiento, también contribuye al consumo de energía que se desperdicia en calentamiento e incrementa el pago en el recibo de energía eléctrica.
El artículo 210-8 de la NOM-001-SEDE-2O12 índica que las instalaciones eléctricas deben protegerse contra corrientes de falla a tierra, la cual puede ser un tipo de fuga de energía eléctrica.

Una de las fallas más temidas es el cortocircuito; cuando éste ocurre, los interruptores automáticos -si los hubiera- se activarían al incrementar de manera súbita la temperatura en el circuito, abriendo el circuito rápidamente para cortar el suministro de energía. Pero existe otra falla, conocida como "arco eléctrico", que en su origen, comportamiento y efecto, es muy similar a la fuga de energía eléctrica: cuando ocurre un arco eléctrico, desde el cable de fase se genera una derivación de corriente hacia otro elemento, que puede no llegar a tener las características de un contacto pleno que termine en un cortocircuito, es decir, es probable que los interruptores automáticos convencionales no detecten la falla y la fuga de energía esté generándose por años hasta que ocasione un desperfecto o, peor aún, un accidente.

Aunque existen interruptores automáticos diseñados específicamente para proteger sobre todo a la integridad del usuario, muchas veces no son conocidas por ellos mismos y es donde el electricista preparado entra para asesorar a su cliente y mencionarle la importancia de hacer una inspección cada determinado tiempo.

Este fenómeno puede identificarse mediante pruebas que seguramente ya conoces, como por ejemplo desconectar todas las cargas de sistema eléctrico y verificar en el medidor que no presente lecturas de consumo; lo anterior con los antiguos medidores de disco, actualmente los medidores digitales no presentan en la pantalla mediciones continuas por lo que hacer la prueba mencionada anteriormente no tendrá mucho éxito.

Para realizar esta prueba con medidores digitales, lo más conveniente es utilizar un multímetro de gancho, este te dará una medición confiable y será posible determinar si existe un consumo anormal en el sistema eléctrico para posteriormente iniciar la revisión de los circuitos individuales hasta identificar la ubicación de la falla.

Una recomendación que no se debe dejar pasar es que si la medición de corriente de fuga es pequeña, por ejemplo, del orden de los mili amperes, no se debe subestimar, ya que es suficiente para ocasionar un consumo de energía pequeño pero constante, o en el peor de los casos una electrocución y la muerte.

Dado lo anterior es sumamente importante que conozcas todas las opciones que existen en el mercado, incluso debes saber que existen dispositivos para instalación en panel y tipo contacto que protegen al usuario de fugas de corriente y adicionalmente ofrecen la protección por falla de arco que puedes instalar con pocas modificaciones al sistema eléctrico.

Se puede decir que la falla de arco es uno de los fenómenos más comunes en las viviendas  y las personas viven con ello en lugares como cocinas y cuartos de lavado. Recordemos que la electricidad combinada con agua es sumamente peligrosa. Aunque estos lugares son los más comunes, no son los únicos ya que en casas de dimensiones mayores es posible encontrar desde piscinas en el exterior o interior, chapoteaderos, jacuzzis o áreas destinadas para albercas inflables que además quedan expuestas a niños.

Ver también: 5 síntomas de fallas eléctricas en el hogar

En áreas donde existen albercas se deben acondicionar e instalar dispositivos adecuados, por ejemplo, para albercas permanentes los circuitos derivados para motores asociados se deben instalar en tubo conduit metálico pesado, tubo conduit metálico semipesado, tubo conduit rígido de PVC, tubo conduit reforzado de resina termofija, cable del tipo MC apropiado para el lugar, o tubería conduit de polietileno de alta densidad con resistencia a rayos UV soportada y fijada de tal forma que no permita desplazamientos en ninguna dirección. El circuito de alimentación del motor debe complementarse con un conductor de cobre de puesta a tierra de equipos, que de acuerdo al artículo 680-7(b) de la NOM-001-SEDE-2012 no debe ser menor a 3.31 mm2 o calibre 12 AWG.

Lo   anterior   para   reducir  el riesgo de contacto y evitar una fuga de energía eléctrica que pueda resultar en la electrocución de los usuarios. No está por demás recalcar que las salidas que alimentan motores de bombas para albercas conectadas a un circuito derivado de una fase, de 120 a 240 volts, de 15 ó 20 amperes, se deberán proveer con interruptores de circuito contra fallas a tierra (GFCI) tipo contacto o directamente conectado, para protección de las personas.

Las corrientes de fuga se generan en los lugares menos pensados, desde las cajas de salida para contactos, el centro de carga, las salidas para alumbrado hasta los dispositivos tales como interruptores, contactos e incluso dentro de las canalizaciones. Por ello es recomendable utilizar canalizaciones que por principio de cuentas no dañen los forros de los conductores en la instalación así como cajas de salida para contactos y de alumbrado de materiales aislantes.

Por otro lado, para evitar posibles corrientes de fuga en el interior de unidades de vivienda, sobretodo que puedan derivarse a tierra a través de un usuario, se deben respetar los métodos de cableado reconocidos en el capítulo 3 de la NOM-001-SEDE-2012 y que el conductor de puesta a tierra de equipos sea desnudo cuando va tendido en un ensamble de cables, pero debe estar encerrado dentro del recubrimiento externo del ensamble de cables. Es importante ser muy cuidadoso al cablear la instalación eléctrica, ya que -como se mencionó anteriormente- existe el riesgo de dañar los forros de los conductores y en el mejor de los casos solamente generar consumos adicionales.

Cómo usar un MULTÍMETRO DIGITAL CORRECTAMENTE (3 mediciones)

Cómo usar un multímetro digital correctamente. Como hemos visto anteriormente, el multímetro es un instrumento de medición indispensable para el trabajo de un electricista. Pero no sólo es contar con él, también es necesario saber utilizarlo correctamente para no caer en errores de medición y evitar dañar el aparato, o sufrir alguna lesión derivada del uso incorrecto de sus partes.

Al trabajar en instalaciones eléctricas residenciales, este aparato no puede faltar en nuestro arsenal de herramientas.

A continuación, te presento un video que nos habla precisamente sobre el uso del multímetro para hacer diferentes mediciones. Espero que te sea de utilidad.

Cómo usar un multímetro digital correctamente

Para el electricista es indispensable el uso del multímetro, también llamado “tester” o “multitester”, que es un instrumento de medición de magnitudes eléctricas. Con este instrumento se puede medir voltaje y amperes de corriente alterna y directa, resistencia y continuidad eléctrica.

Ver también: 7 consejos para el uso correcto del multímetro

Medición de voltaje de corriente directa

1. Dependiendo del parámetro a medir, se selecciona si la energía es corriente directa o corriente alterna.
2. Coloca la perilla al valor del rango a medir.
3. Después coloca la terminal roja y negra, en los bornes que corresponda.
4. Y verifica el valor en el display o carátula.

En corriente directa, si es importante identificar el polo positivo y negativo. En cambio, en corriente alterna no es relevante. Y el voltaje se mide en paralelo.

A manera de ejemplo, aquí se muestra cómo medir voltaje de corriente directa en una pila.

Medición de voltaje de corriente alterna

Para poder utilizar el multímetro y medir el voltaje de un tomacorriente necesitas:

1. Seleccionar el tipo de medición, es decir, corriente alterna.
2. Luego, colocar la perilla al valor del rango a medir.
3. Conecta la terminal roja y negra en las terminales del tomacorriente
4. Y verifica el valor en la carátula del multímetro

En corriente alterna monofásica, el voltaje oscila entre 120 V ± 10%.

Para que tu medición sea precisa te recordamos que mientras estés realizando mediciones no cambies la perilla. Mantén firmes las puntas mientras se realiza la medición. No toques el área de medición con las manos. Esto ayudará a cuidar tu equipo.

Cómo usar un multímetro digital para medir continuidad eléctrica

También usa el multímetro para medir continuidad eléctrica. Por ejemplo, para probar si un fusible está en buen estado, posiciona la perilla en continuidad (resistencia). Coloca las puntas en los extremos. En la carátula aparecerá una lectura. Y se escuchará el timbre del equipo, si es que éste cuenta con él.

Interpreta diagramas y planos eléctricos como el mejor

Interpreta diagramas y planos eléctricos como el mejor, porque es esencial para quienes se dedican a la electricidad. Toda persona dedicada al trabajo eléctrico lo debe saber. Para ejecutar esta actividad de una mejor forma es esencial tener los conocimientos básicos para la interpretación de diagramas o planos eléctricos.

Un diagrama eléctrico es la representación de un circuito o de una instalación, y sus componentes. Es importante señalar que los diagramas no sólo se aplican a las instalaciones eléctricas. Por ejemplo, las partes que conforman un motor eléctrico (de cualquier tipo) se pueden representar en un diagrama o croquis.

Para comprender este tema de una forma más sencilla, se presenta a continuación un dibujo técnico (diagrama) que representa un circuito eléctrico básico:

En este diagrama el circuito eléctrico está constituido por los siguientes elementos o partes:

• Fuente de energía (batería, pila, etc).
• Líneas de transmisión (conductores).
• Interruptor (apagador, switch, etc).
• Lámpara o foco (carga)

Actividades prácticas para interpreta diagramas y planos eléctricos como el mejor

Para que reafirmes tus conocimientos de electricidad, puedes realizar el siguiente circuito eléctrico. Los materiales son de uso general. Tal vez ya tengas algunos. Además, son de bajo costo y pueden conseguirse prácticamente en cualquier tienda de material eléctrico. Para el caso del multímetro, siempre es recomendable invertir en uno de buena calidad. Recuerda que es parte de tu presentación. No será lo mismo un electricista que llega y supervisa todo con un foco, que uno que llega con un equipo de medición.

Ver también: El plano eléctrico actualizado y su importancia

Ya armado este circuito, se pueden hacer varias actividades. Una de ellas es la siguiente:

1. Con el multímetro verifica la tensión que hay en la batería. Recuerda que al medir tensión eléctrica debes colocar el selector en la posición más alta, para no dañar el equipo. Y de ahí comenzar a bajar el rango hasta lograr una medición clara. Es decir, un dígito después del punto decimal. En este caso, como se está usando una batería, debes colocar el tipo de tensión en "directa".
   
   
2. Con el multímetro en medición de resistencia (Ohm) y con la batería desconectada, verifica el estado de la lámpara. Haz lo mismo con el interruptor y los conductores. Esta medición se hace en paralelo de los elementos a medir. Para el caso de los conductores deberá dar resistencias muy bajas cercanas a 0 Ω. En el interruptor, dependiendo de su posición, también puede ser "0" o un valor muy alto de resistencia cuando está abierto. La lámpara dará un valor en Ohms. Cuando el multímetro está en posición de Ohm (Ω) no debe haber tensión en el circuito. De lo contrario se puede dañar el instrumento.
   
   
3. Anota en una libreta o cuaderno tus observaciones:
   
   
   • ¿Qué tensión hay en la lámpara antes de accionar el interruptor? Es decir, en circuito abierto.
   • ¿Qué tensión tendrá la lámpara al cerrar el circuito?
   • ¿Qué corriente (mA) circula por el circuito cuando está alimentando la lámpara? Recuerda que esta medición se realiza en serie. Por lo tanto , deberás abrir el circuito y conectar el multímetro en la función de corriente. No cundas con la medición de la tensión.

Para concluir, a continuación se muestra un plano eléctrico y una vista isométrica. Es un plano de una instalación de canalización y chalupa. Intenta realizar las actividades indicadas para que reafirmes tus conocimientos.

1. Plano eléctrico
Identifica las partes que lo componen
1)
2)
3)
4)
5)
6)

2. Vista isométrica
Identifica los elementos marcados
I)
II)
III)
IV)
V)¿Qué significan las letras mayúsculas N.P.T.?

Interpreta diagramas y planos eléctricos como el mejor, y haz tus instalaciones eléctricas residenciales más eficientes y seguras.

Mediciones en sistemas trifásicos desbalanceados

La medición directa y el cálculo en sistemas trifásicos son dos formas de resolver o prevenir problemas en una instalación eléctrica.

En la mayoría de las ocasiones, en instalaciones trifásicas no se verifica el balance de cargas y esto repercute en el aumento de la factura por energía eléctrica, porque al alimentar una mayor cantidad de cargas con una sola fase elevamos el consumo.

El problema viene desde la distribución de cargas en las líneas de baja tensión, ya que -aunque se distribuyan de forma ordenada- algunos hogares cuentan con un mayor número de equipos alimentados; cuando se verifica el transformador es fácil detectar un desbalance de cargas, tal como se muestra en la siguiente imagen.

Los problemas para el usuario son evidentes. ¿Pero, en qué afecta este fenómeno al sistema eléctrico? Un desbalance de cargas genera sobretensiones transitorias o picos de voltaje, armónicas y distorsiones en general, sobre la forma de onda eléctrica, adicional al daño físico que causa: calentamientos en conductores, degradación de aislamientos y envejecimiento en general de las líneas de transmisión y distribución eléctrica.

¿Cómo detectar un desbalance? La forma de poder determinar si las cargas están o no desbalanceadas es con medición directa, utilizando simplemente la función "amperímetro" de un multímetro de gancho, con el cual se mide sobre las fases existentes.

Se recomienda el uso del multímetro de gancho debido a que no es necesario abrir la línea de alimentación para realizar la medición; a diferencia del amperímetro normal con dos puntas, y el cual debe conectarse en serie con la línea.

Adicional a la medición directa, es importante determinar en términos matemáticos los parámetros eléctricos (si existen desbalances en el sistema).

En un sistema trifásico existen 3 fases más el neutro, a esta conexión se le conoce como trifásica a 4 hilos. Al compartir el neutro, a las cargas se les conoce como conexión en estrella, representada con un “Y”.

En un sistema trifásico, realizar una redistribución de cargas o balance de ellas permite reducir costos al mantener en operación similar a todas las fases.

Ver también: Carga desequilibrada en sistema trifásico conectado en estrella

Partiendo de esta idea, se sabe que por las leyes de electricidad -específicamente las de Kirchhoff- existen tensiones y corrientes de línea, así como una corriente adicional que tiene que ver con el neutro y por el cual no debe existir valor de corriente.

Ejemplo:

Aplicando la Ley de Ohm y un procedimiento matemático para números polares y no polares, se llega a los siguientes resultados:

NOTA IMPORTANTE: Al realizar este análisis se debe tener mucho cuidado, sobre todo si no sabes con exactitud la impedancia de las cargas, porque se puede llegar a resultados diferentes y equivocar el diseño. Así se obtiene una corriente resultante en el neutro después de aplicar la ley de corrientes de Kirchhoff en el neutro.

En este punto es evidente que lo anterior es muy útil para el diseño, sin embargo cuando ya se tiene la instalación hecha y presenta calentamientos, caídas de tensión o picos de tensión transitoria, se utiliza medición directa.

Como parte del monitoreo que debe comprender un plan de mantenimiento, es posible incluir en el sistema eléctrico equipo que permite recabar información para analizar con detenimiento y proceder entonces a una posible reconfiguración o ampliación de la instalación. Los dispositivos más usados son los analizadores o medidores. Estos elementos funcionan de forma similar al medidor de CFE, pero la conexión no es tan similar, ya que es necesario entregar una señal de referencia e instalar transformadores de corriente o TC´s a cada fase para determinar los consumos derivados de un posible desbalance de cargas.

Físicamente los medidores se instalan cerca de los tableros de distribución y en ocasiones es posible enlazarlos hacia la red por medio de cable UTP, llegando a los centros de monitoreo que permiten el análisis en tiempo real de corriente, potencia en sus tres tipos, tensión de alimentación, factor de potencia, entre otros.

Estas dos formas de determinar un posible desbalance de cargas no se contraponen debido a que el cálculo matemático aplica para diseño, y la medición directa para situaciones donde la instalación ya existe y se pagan cantidades muy altas por el consumo de energía. Es decir, uno prevé esta situación y otro permite programar acciones para minimizar el efecto; uno es una acción preventiva y otro es una acción correctiva.

En resumen, si la instalación esta en fase de proyecto, se recurre al cálculo; cuando la instalación ya existe se utilizan equipos de medición y análisis de parámetros eléctricos.

El siguiente video nos muestra un ejemplo del cálculo de un sistema trifásico desequilibrado con conductor neutro:

2 pasos para detectar una fuga eléctrica

Cuando existe una fuga eléctrica significa que en alguna parte del circuito eléctrico ha habido un deterioro del aislamiento de un conductor, existe un rozamiento de la parte descubierta con el concreto de la edificación o bien un artefacto en operación anormal. Entonces el flujo de electrones libres encuentra una salida rápida y por ende aumenta el consumo de electricidad. Para contrarrestar ese problema se debe anular todo el circuito eléctrico para hacer un descarte y ubicar el origen del problema.

En el caso de que el problema lo detectemos en los artículos eléctricos, se deberán cambiar si son del mismo fabricante y tienen la misma antigüedad.

Si la intensidad de una luminaria baja por efecto de la humedad excesiva significa que hay una fuga de corriente en la instalación de esa luminaria; la solución sería descubrir los artefactos de techo y comprobar su correcta instalación, que esté seca y aislada. Si se encuentran conductores quemados se procederá al recableado inmediato.

Cuando tengas la sensación de corriente estática al tocar alguna parte de una edificación significa una posible fuga. La solución sería medir con la ayuda de un megóhmetro con puesta a tierra e identificar la parte de la edificación en donde se encuentra la fuga.

Ver también: 5 causas de fugas eléctricas en el hogar

Recuerda que lo más importante es brindar seguridad a los habitantes de la vivienda, por lo que siempre en toda reparación se deben utilizar productos de calidad, que garanticen una amplia vida a su instalación con el buen uso.

A continuación te presentamos algunos sencillos pasos para detectar en dónde tenemos la fuga eléctrica:

1. Apagar todas las luces y desconectar todos los aparatos eléctricos. Verifica si circula corriente, de cualquiera de estas dos formas:
   
   
   • Con un multímetro de gancho, verificando el valor de corriente.
   
   
   • Observando el disco del medidor, si gira indica que hay consumo de energía eléctrica.
   
   En caso de no haber lectura en el multímetro o el disco se detenga, sigue el paso dos.
   
   
2. Reconecta los aparatos sin encender ninguna lámpara y verifica nuevamente el multímetro o el disco del medidor. Si circula corriente, desconecta de a uno los aparatos hasta encontrar el de la falla.

Instrumentos de medición y prueba

En el mercado existen multímetros analógicos y digitales, los primeros se caracterizan por tener escalas y aguja indicadora y los segundos por contar con un display LCD.

Los aparatos de medición se clasifican en dos tipos: instrumentos analógicos e instrumentos digitales.

Instrumentos analógicos

Son aquellos que funcionan bajo el principio de magnetismo y electromagnetismo, tienen como indicador de medida una aguja que se mueve dentro de una escala dividida y numerada. El aparato nos permite medir según diferentes escalas, cada rango es una posición indicada en el aparato, por ejemplo 3 V significa que puede medir desde 0 y hasta 3V, o 1000 V, que va de 0 a 1000 V.

Están construidos con un electroimán que se mueve dentro del campo magnético de un imán permanente (conocido como galvanómetro D’arsonval). Cuando pasa corriente por el electroimán éste crea sus campos magnéticos, que con los polos del imán se atraen o repelen, la reacción provoca un movimiento en el electroimán, que depende directamente de la corriente que circula por él, la aguja nos indica el parámetro que estemos midiendo.

Sin embargo, la corriente que circula por el electroimán no corresponde a la que en realidad queremos conocer, como este está formado por un enrollamiento de alambre muy delgado, debemos reducir el valor de la tensión por medio de resistencias en serie y la corriente por resistencias en paralelo. Cuando seleccionamos una escala alta, internamente el aparato conecta una cantidad alta de resistencias en serie, de lo contrario se dañaría.

Instrumentos digitales

Los instrumentos de medición digitales basan su funcionamiento en comparadores digitales de tipo electrónico, por lo que no requieren del mecanismo de bobina móvil de los analógicos. Por otra parte,
tampoco necesitan una escala graduada para proporcionar una lectura, sino que la muestran a través de una pantalla de cristal líquido (LCD). En un principio eran equipos muy caros, pero sus precios se han vuelto competitivos.

Para el caso de los aparatos de medición digitales, lo único que hay que cuidar es la selección del rango y la conexión correcta de las puntas de prueba, ya que el valor de la lectura nos lo proporciona directamente el aparato en su pantalla.

En general, los instrumentos digitales tienen las siguientes ventajas sobre los analógicos:

• Bajo costo.


• Sencillez de manejo.


• Se elimina el error de paralaje.


• Proporcionan lecturas directas, no hay necesidad de hacer conversiones.


• Algunos están provistos de memorias, interfaces para PC, infrarrojo, etc.


• Son menos susceptibles a daños porerrores en su conexión.

Nos centraremos fundamentalmente en conocer el multímetro, sus características, su empleo
correcto y las precauciones para el mismo.

Ver también: 5 consejos para darle mantenimiento al multímetro

EL MULTÍMETRO

Equipo que nos permite medir varios parámetros eléctricos, tales como la tensión o voltaje, la corriente, la resistencia, y en algunos modelos, la capacitancia, la frecuencia, la potencia, etc. Este aparato, se puede emplear como:

Voltímetro

Sirve para medir la tensión o voltaje entre dos puntos de un circuito eléctrico, su unidad son los volts (V).Dependiendo del tipo, modelo y marca del multímetro, se pueden tener rangos de 10 V, 20 V, 200 V, 750 V, 1000 V; o bien, si es digital, puede tener un solo rango autoajustable.

En los diagramas, el voltímetro se representa por una E o una V dentro de un círculo. Para conectarlo al circuito, debe hacerse en paralelo, tal y como se muestra en los siguientes diagramas.

El voltímetro se conecta en paralelo con la fuente o con la carga donde se requiere conocer el valor del voltaje o tensión.

Amperímetro

Aparato que se emplea para conocer la intensidad de corriente que circula por un conductor o una carga. Su unidad de medida son los amperes (A). Existen dos tipos de amperímetros: De terminales y el amperímetro de gancho, que es el más usual actualmente. Se representa por una A dentro de un círculo.

El amperímetro de terminales se conecta en serie con la carga y mide el valor de la corriente que consume.

El amperímetro de gancho funciona para lo mismo que el de terminales, su gancho está provisto de una bobina que detecta cualquier campo magnético, cuando una corriente fluye por un conductor produce un campo magnético proporcional a la misma corriente, por lo que cuando rodeamos un conductor con el gancho del aparato, éste detecta el campo y mediante un proceso de conversión mecánico o electrónico, nos proporciona una lectura. Este tipo de amperímetro es más práctico, no necesitas interrumpir el funcionamiento de la carga.

Cuando la corriente es muy pequeña y no se puede medir, se puede hacer lo siguiente: se hacen tres vueltas (o más si es necesario) con el conductor y se introducen en el gancho del amperímetro, con esto incrementamos el campo magnético de tal forma que se vuelva detectable, al final la lectura obtenida se divide entre la cantidad de vueltas que se dieron al conductor, en este caso tres, y esa será la lectura real de corriente.

Óhmetro

Se emplea para conocer la resistencia eléctrica de una carga, su unidad de medida son los ohms (Ω). En muchos casos se emplea también para conocer la continuidad eléctrica en un conductor o en una carga.

Algunos aparatos traen entre los rangos de ohms, un símbolo que indica sonido y es el que se emplea para determinar la continuidad, en caso de existir se escucha un sonido en forma de chicharra fina.

Para efectuar una medición de resistencia de forma correcta y confiable deben cuidarse 2 condiciones:

• El elemento a medir debe estar desenergizado.


• El elemento a medir debe estar aislado eléctricamente del resto del circuito por lo menos en una de sus terminales, ya que de haber otros elementos en paralelo, la lectura obtenida no será correcta.

La caída de tensión

La caída de tensión es un fenómeno que se presenta en los conductores eléctricos cuando alimentan una carga a cierta distancia del punto de alimentación. Esto quiere decir que cuando se suministra energía eléctrica a una distancia considerable, la tensión en el punto de conexión de alimentación y la tensión en el punto de conexión en la carga son diferentes.

La caída de tensión puede presentarse del transformador a la vivienda, y en ésta, del punto más cercano al punto más alejado del interruptor principal.

Una forma sencilla de determinar la caída es medir con un multímetro la tensión en el contacto que esté más cerca del interruptor principal de una vivienda, y después hacer la misma medición en el contacto más alejado.

Notaremos que la tensión es mayor en el lugar más cercano al interruptor principal que en el más alejado. Hay que considerar que la tensión varía constantemente, por lo que a veces es necesario promediarla. Si sucede lo contrario, se debe a alguna equivocación en las lecturas o a una instalación incorrecta.

Si la diferencia es grande (10 ó 15 V), habrá problemas en los equipos o electrodomésticos que estén instalados; por el contrario, si la diferencia es pequeña (2 ó 3 V), la instalación será confiable y eficiente.

En las instalaciones eléctricas residenciales bien hechas, la diferencia entre los voltajes no debe exceder los 2 ó 3 V desde la entrada de la vivienda hasta la última habitación. Habrá viviendas pequeñas en las que la tensión sea la misma en estos dos puntos. Actualmente, la compañía suministradora de electricidad debería proporcionar una tensión de alimentación de 120 V. En realidad esto no ocurre a menos que el transformador que alimenta la zona esté frente a nuestra casa.

Este transformador, que es el alimentador general para un conjunto de viviendas, regularmente se ubica a 10, 20, 30, 50, 80 ó más metros, por lo que se recurre a líneas de distribución, aéreas o subterráneas, que llevan la energía eléctrica a todas las viviendas, utilizando conductores eléctricos colocados en postes, o bien, tuberías especiales de polietileno cuando las líneas de distribución son subterráneas en las grandes ciudades.

En cualquier caso hay conductores eléctricos que van del transformador a una vivienda.

Si la distancia entre el transformador y la vivienda es muy grande, el conductor utilizado para hacer llegar la energía eléctrica también será muy extenso así que existirá una mayor caída de tensión.

Todos los aparatos eléctricos están diseñados para funcionar a tensiones ligeramente inferiores o superiores a la que se especifica en la placa de datos.

Si un aparato estuviera conectado al contacto más alejado del interruptor principal de la vivienda con una tensión de 100 V, éste no funcionaría óptimamente; por ejemplo, si se tratara de una lámpara, la intensidad luminosa sería menor aunque no se percibiría a simple vista; si se tratara de un aparato que tuviera motor, el rendimiento de éste sería menor y podría incluso detenerse o sobrecalentarse (esto se explicará más adelante); y si se tratara de una televisión tipo TRC, la imagen se reduciría en la pantalla.

Sin embargo, con las cargas eléctricas que realizan un trabajo, es decir, que necesitan cierta cantidad de energía entregada a la carga, la condición es especial. Por ejemplo, una cafetera eléctrica necesita cierta cantidad de energía para que el agua alcance el punto de ebullición en un tiempo determinado.

Si las especificaciones técnicas para una cafetera eléctrica son 127 V~ 1200 W de tensión y de potencia nominal respectivamente, el valor de la resistencia total del aparato se define de la siguiente manera:

Donde:
P= Potencia eléctrica en watts
E= Tensión eléctrica en volts
R= Resistencia
f.p.= Factor de potencia
Nota. El factor de potencia para elementos resistivos es la unidad.

Sustituyendo la corriente de la ley de Ohm en la de Watt, se tiene:

Despejando R se obtiene:

Ver también: 5 pasos para realizar la medición de tensión eléctrica con un multímetro.

Con los datos del ejemplo:

Una vez determinada la resistencia de la cafetera con base en los datos de placa (que según el fabricante son las condiciones óptimas de operación), comparemos la potencia consumida con una tensión menor a la indicada en la placa de datos.

La potencia a 127 V es 1200 W.

Si tenemos una tensión real de 115 V, la potencia disminuye dado que

Lo cual nos indica que la potencia a 115 V es 18% menor que la potencia a 127 V. Esta reducción en la potencia debida a una tensión menor que la nominal repercutirá en un tiempo mayor de operación de la cafetera.

Retomando el tema del motor eléctrico, si tenemos un molino de café, la fuerza o torque necesarios para triturar determinada cantidad de grano depende directamente de la potencia eléctrica suministrada al motor.

La ley de Watt mencionada anteriormente fue P = E x I x f.p. Para el torque del motor es P = T x K donde:
P= Potencia en watts
E= Tensión en volts
I= Corriente en amperes
f .p. = factor de potencia
T= Torque o fuerza del motor en newton-metros [Nm]
K= Eficiencia del motor/9550

Igualando ambas expresiones tenemos la siguiente relación:

Por lo tanto el torque es:

En este caso resulta evidente que la fuerza del motor varía directamente con respecto a la tensión E. Si la tensión es la nominal, se tendrá el torque nominal; si la tensión se reduce, el torque disminuye y la corriente demandada aumenta provocando calentamiento en los conductores de alimentación, los devanados del motor se sobrecalientan, es decir, el sistema eléctrico se vuelve inestable llegando al punto de accionar la protección contra sobrecorriente. Si las protecciones no están bien dimensionadas o la coordinación de protecciones no es correcta, el sistema eléctrico puede llegar incluso a generar un incendio.

Cuando hay caídas de tensión importantes, se recomienda dimensionar nuevamente la instalación eléctrica antes de que ocurra un problema más grande.

Dos maneras de solucionar este problema son:

1. Cambiar los conductores por unos de mayor calibre.

2. Dividir la carga en varios circuitos.

Recuerda que la caída de tensión puede ser:

1. Del transformador a la vivienda
   


2. Del punto más cercano al punto más alejado del interruptor principal dentro de la vivienda, debido a que las longitudes del conductor se van incrementando.

En conclusión se puede decir que para una determinada corriente eléctrica, a mayor longitud del conductor, mayor resistencia, por lo tanto mayor caída de tensión.

4 pasos para diagnosticar fallas en el suministro de energía eléctrica

La instalación eléctrica de una residencia puede llegar a presentar fallas. Éstas se pueden clasificar de acuerdo a sus causas:

1. Falta de suministro de energía eléctrica
2. Por sobrecarga
3. Por cortocircuito de fase a neutro
4. Por cortocircuito de fase a tierra

Para localizar las fallas eléctricas es necesario tener los conocimientos adecuados del comportamiento de la electricidad y del funcionamiento de los equipos eléctricos, así como utilizar la lógica.

El instrumento de medición que se debe utilizar para localizar las fallas eléctricas es el multímetro. Este aparato sirve para medir tensión, corriente, resistencia y continuidad eléctrica.

Además de este instrumento, es indispensable utilizar guantes dieléctricos al revisar las instalaciones eléctricas residenciales.

Para determinar que la falta de suministro de energía eléctrica es por causa del suministrador, se debe proceder de la siguiente manera:

1. Revisar la tensión en el medio de desconexión principal de la acometida. El selector del multímetro se debe colocar en la posición de volts de C.A. Accionar la palanca del medio de desconexión principal en la posición de apagado (OFF).
2. Abrir el medio de desconexión principal.
3. Colocar las puntas de prueba del multímetro en las terminales en las que se encuentran conectados los conductores de la acometida.
4. Tomar la lectura del multímetro. Si la lectura del multímetro indica 0 volts, significa que no hay suministro de energía eléctrica, por lo que se deberá reportar esta situación al suministrador.

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5 consejos para darle mantenimiento al multímetro

El multímetro es una herramienta indispensable para la correcta ejecución y mantenimiento de las instalaciones eléctricas residenciales; por ello debemos manejarlo con los cuidados necesarios.
Para un buen funcionamiento del multímetro, como a cualquier instrumento de trabajo, es necesario darle mantenimiento:

Ver también: 7 consejos para el uso correcto del multímetro

1. Si alguna falla o anomalía es observada, el multímetro no debe ser usado y deberá revisarse.
2. No use abrasivos o solventes para limpiar el instrumento. Use sólo un trapo húmedo y suave.
3. No opere el multímetro si la cubierta de la batería no está en su lugar y completamente cerrada.
4. Si el símbolo “BAT” aparece en la pantalla LCD, la pila debe ser reemplazada. Para hacer el cambio hay que abrir el compartimiento de la batería y reemplazarla por una pila nueva.
5. Si intenta abrir la cubierta del aparato, asegúrese de que las puntas de prueba están desconectadas para evitar choques eléctricos.

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7 consejos para el uso correcto del multímetro

En una ocasión, en un curso sobre el uso del multímetro, el expositor comentaba: "El multímetro se debe utilizar con la mano derecha, y la mano izquierda debe estar siempre en el bolsillo del pantalón". Todos sabemos que el corazón se encuentra más a la izquierda en el pecho y una descarga eléctrica en la mano izquierda llega más rápido al corazón.

Ver también: 8 partes del multímetro ( y para qué sirven)

Entonces, ¿es necesario manipular el multímetro de esta manera tan incómoda?

Por supuesto que no. El multímetro lo podemos manipular con ambas manos, tal como lo haríamos con cualquier herramienta. Lo que el expositor del curso quería dar a entender, es que la Seguridad debe ser lo más importante a la hora de utilizar el multímetro. 

Cuando lo estemos utilizando para realizar las mediciones de las magnitudes eléctricas en las instalaciones eléctricas residenciales, se debe observar todas las reglas de seguridad concernientes, para prevenir contra daños de corriente eléctrica, y para proteger el instrumento en contra del mal uso. Por tanto se recomienda:

1. Cuando el multímetro no esté en uso, o vaya a ser trasladado de un lugar a otro, el selector debe estar en la posición de OFF (apagado).


2. Coloque el selector en la escala correcta, de acuerdo con lo que desea medir.


3. Nunca exceda los valores límites de protección indicados en las especificaciones por cada rango de medición. Si no sabemos el valor de la escala a medir, se recomienda usar el rango más alto. Antes de usar la perilla selectora de rangos para cambiar funciones, desconecte las puntas de prueba del circuito bajo prueba, y de todas las fuentes de corriente eléctrica.


4. Nunca realice medidas de resistencia si el circuito se encuentra energizado. Apague la fuente de voltaje antes de hacer la medición.


5. Cuando se lleven a cabo mediciones en televisiones o circuitos de poder (potencia) interrumpidos, siempre recuerde que habrá pulsos de voltaje con altas amplitudes lo cual puede dañar el multímetro.


6. Siempre sea cuidadoso cuando trabaje con voltajes alrededor de 60VCD ó 30V~


7. Mantenga los dedos detrás de las barreras de prueba mientras mida.

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3 pasos para realizar la medición de temperatura con el multímetro digital

El gran enemigo de nuestras instalaciones eléctricas residenciales es el calentamiento excesivo que puede sufrir sobre todo como consecuencia de malas prácticas de instalación. El calentamiento de los conductores es normal, y es producido por la circulación de la corriente eléctrica en el interior de los mismos; en física se conoce como Efecto Joule, en honor a a su descubridor el físico británico James Prescott Joule.

Pero cuando la instalación presenta demasiada resistencia debido a su deficiente ejecución, el Efecto Joule se convierte en un desperdicio de energía, que por un lado, encarece nuestra facturación del consumo de energía, y por otro, es disipado al medio ambiente contribuyendo al calentamiento global.

Entre las causas del Efecto Joule nocivo podemos encontrar.

1. Demasiados amarres o empalmes mal ejecutados.
2. Calibres menores a los debidos.
3. Más conductores en el interior de los tubo conduit de los que deben contener.

De allí la importancia de poder verificar la temperatura en el interior de las tuberías, registro y gabinetes de nuestras instalaciones eléctricas residenciales, para identificar en que puntos podemos estar sufriendo el Efecto Joule nocivo.

Ver también: Medición de la resistencia de aislamiento II

Para hacer una medición de temperatura con el multímetro MUL-100, sigue estos sencillos pasos:

1. Coloca la perilla rotatoria en la posición ºF ó ºC y la pantalla LCD mostrará la temperatura ambiente.

2. Inserta el termoacoplador tipo “K” dentro del socket de temperatura, procurando conectar los polos de la clavija con las ranuras correspondientes del socket.

3. Coloca el otro extremo del termoacoplador sobre el objeto a medir.

En la imagen se muestra una medición de temperatura de un conductor eléctrico. También podemos medir la temperatura en el interior de gabinetes y tuberías conduit. Es muy importante recordar que no debemos tocar con al punta del termoacoplador nigún elemento que no se encuentre aislado, ya que podemos sufir una descarga y dañar el multímetro.

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Medición de la resistencia de aislamiento II

Como convertir tu multimetro MUL-100 en un Megger.

En la carátula de resistencia del MUL-100 se menciona que para realizar las mediciones en megaohms se requiere de un accesorio adicional: la Unidad de Prueba de Aislamiento 261 (261 Insulation Tester Unit), un dispositivo que amplia las capacidades de medición de resistencia del MUL-100, convirtiéndolo prácticamente en un Megger.

Este dispositivo se conecta a las entradas "jacks" del MUL-100, ocupando las tres entradas: VΩ, COM, e incluso la entrada EXT.

Esta unidad de prueba de aislamiento hace uso de un convertidor DC-DC a 500 V DC.

Conectando la unidad, podemos acceder a los dos rango de resistencia de la prueba de aislamiento (20 MΩ y 2000MΩ) desde el Multímetro. Funciona con cuatro pilas de tipo AA, que proporcionan hasta 30 horas de operación, dependiendo del tipo de batería y su uso (un LED amarillo indica si la batería se está agotando). Cuenta con un diseño robusto y es fácil de usar.

ES MUY IMPORTENTE leer, comprender y aplicar las instrucciones de seguridad y funcionamiento antes de conectar el medidor de aislamiento. Sólo cuando esté seguro de que entiende los procedimientos indicados a continuación, disminuyen los riesgos al realizar las pruebas.

La Unidad funciona en el rango de temperatura de 0 °C a 50 °C, y en un ambiente con humedad relativa máxima de 80%.

Ver también: Medición de la resistencia de aislamiento I

Para comprobar la batería interna.

1. Ajuste el interruptor de encendido en de la Unidad 261 en ON.
2. Presione el botón de resistencia de aislamiento.
3. El LED de 500 V debe encenderse, lo que indica el funcionamiento normal de las baterías internas.
4. Si el LED de 500V no se enciende las baterías están agotadas. Retire la tapa posterior desatornillando el tornillos montado en el centro, e inserte cuatro baterías nuevas observando la polaridad correcta. Cubra nuevamente con la tapa posterior y atornille.
5. Repita el proceso del 1 al 3 y regrese el interruptor a la posición de OFF tras haber confirmado el buen estado de la batería.

Multímetro digital de gancho MUL-100, con la "Unidad de Prueba de Aislamiento 261" ya montada.

Para medir la resistencia de aislamiento

1. Conecte las terminales del probador de aislamiento E, L y G a las terminales de medida del multímetro VΩ, COM y EXT, respectivamente.
2. Ajuste el selector del multímetro a la función de probador de aislamiento y la posición de rango 2000MΩ.
3. Conecte una punta de prueba a la terminal L y otro a la terminal E en el probador de aislamiento.
4. Conecte un cable a un extremo del circuito a medir y el otro cable al otro extremo.
5. Ajuste el interruptor de encendido de la unidad 261 en ON y el rango a la posición de 2000Ω.
6. Pulse el botón de resistencia de aislamiento. El LED de 500V se iluminará y el valor de la resistencia se mostrará en el multímetro.
7. Para circuitos abiertos o valores de resistencia de más de 2000MΩ, el multímetro tratará el valor como resistencia infinita y mostrar un 1 solamente.
8. Cuando se miden valores de resistencia por debajo de 10 MΩ en el rango de 2000MΩ, el error de medición será mayor. Ajuste el medidor de aislamiento y el selector del multímetro a la posición de 20 MΩ, y pulse el botón otra vez para lograr una nueva lectura de resistencia .
9. Después de completar sus mediciones regrese el interruptor del probador de aislamiento a la posición OFF.

Precauciones.

1. Terminales E y L.

Si un punto del circuito a medir se conecta a tierra, se debe conectar esa parte del circuito a la punta de prueba de lado E. Esta es una medida de seguridad. En general, sin embargo, cualquiera de los terminales del medidor puede ser utilizado para la conexión del lado de tierra.

2. Utilizando la terminal de Guarda.

La terminal G en el probador de aislamiento es una terminal de guarda y se utiliza para eliminar el efecto de fuga de corriente superficial en los valores medidos.

Por ejemplo, cuando se mide la resistencia de aislamiento de un cable, se puede envolver un cable desnudo alrededor de la capa aislante  y conectar a la terminal de guarda, causando que la fuga de corriente fluya hacia las terminales de medida, eliminando esta causa de error y dejando que se muestre en la pantalla sólo el verdadero valor de la  resistencia medida. Esto lo podemos apreciar en la siguiente figura.

Alarma de batería baja (LO  BAT).

La alarma de batería baja (LO BAT) se ilumina en la medición de valores muy bajos de resistencia (por debajo de 500kΩ). Esto debido a la gran cantidad de energía consumida en la medición de tales resistencias pequeñas. Cuando posteriores mediciones de resistencia de altos valores den como resultado que el LED de LO BAT se apague, se debe asumir que las baterías de la unidad funcionan correctamente.
¡ADVERTENCIA!  Cuando el LED 500V ON está encendido, existe una tensión de 500 V entre las terminales E y L. Tenga cuidado al manipular el instrumento en esta condición.

Mantenimiento
Es muy importante que antes de intentar abrir la caja, se asegure de que las puntas de prueba se han desconectado de los circuitos a medir, para evitar riesgos de descarga eléctrica.
Para cambiar las pilas destornille la tapa trasera e inserte cuatro pilas AA nuevas observando la polaridad correcta.

Instrucciones finales de seguridad

1. Precauciones personales.

• Al usar la Unidad de prueba de aislamiento 261, tenga en cuenta todas las normas de seguridad habituales en relación con la protección contra los peligros de la corriente eléctrica, y la protección de la unidad contra el mal uso.
• El pleno cumplimiento de las normas de seguridad sólo puede garantizarse si se utiliza con las puntas de prueba suministradas. Si es necesario, debe ser reemplazado con puntas de prueba que tengan la misma categoría (CAT III 600 V). En otra ocasión ahondaremos sobre las categorías de los instrumentos de medición.
• Si están los cables están dañados o desnudos, no los use de ninguna forma.

2. Normas generales de Seguridad.

• Familiarícese con la aplicación y las limitaciones de la prueba de aislamiento, así como los riesgos potenciales. Si tiene alguna duda, consulte a un electricista calificado.
• Cuando el medidor de aislamiento se conecta a un circuito, no toque las terminales no utilizadas.
• Cuando la relación de valor que se mide no se conoce, ajuste el selector de rango para el valor más alto.
• ¡Muy importante! Nunca realice mediciones de aislamiento en circuitos energizados.
• Siempre tenga cuidado cuando se trabaja con tensiones superiores a 60VDC o 30 VCA. Mantenga sus dedos detrás de las barreras de la sonda durante la medición.
• Cuando no esté en uso, guarde el multímetro y la unidad 261 con cuidado en un lugar seguro, seco, a prueba de niños. Lo ideal es que la temperatura de almacenamiento no sea menor a - 10 ° C ó mayor a 50 ° C.

Para cualquier duda o aclaración espero sus comentarios.

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