Sencillo vatímetro casero para cargas resistivas

[diegomj1973]

Por lo general, los multímetros más comunes y económicos que los aficionados pueden contar entre sus herramientas no cuentan con la posibilidad de medir corriente en alterna. Aquí les traigo un simplísimo circuito que, utilizado en conjunto con esos económicos instrumentos, les permite medir de forma bastante aproximada y aceptable el consumo de energía de cargas resistivas puras cuando están conectadas a la línea de distribución domiciliaria de 220 VCA y 50 Hz.

Cualquier multímetro que cuente con escalas de voltaje para corriente alterna de hasta 200 mV, 400 mV, 2 V ó incluso 4 V e impedancias de 1 M ohm ó más pueden utilizarse.

Cabe aclarar que este vatímetro no es un instrumento de referencia, pero haciendo los ajustes necesarios se pueden obtener lecturas más que aceptables cuando el voltaje de línea es estable y muy cercano a los 220 VCA (habiendo utilizado previamente para la calibración una carga de consumo conocido y preciso).

Se presentan dos variantes que sólo difieren en la facilidad de ajuste: en la última opción el ajuste es menos “filoso” que en la primera.

Dependiendo de la impedancia del multímetro en VCA y de la tolerancia de los componentes empleados (sugerible del 5%), el preset de 4K7 en el primer esquema puede ser ajustado entre 1/3 mínimo y 2/3 máximo de su recorrido (aproximadamente). En el segundo esquema, este ajuste cubre un rango más amplio que entre 1/3 y 2/3 de recorrido: desde un 14 % hasta un 75 % aproximadamente. Si se utiliza algún preset multivuelta, mucho mejor resulta el ajuste, aunque hay que analizar si se justifica encarecer el circuito, en función del uso que se le pueda dar y del desembolso que se cuente.

Sugerencia para realizar lecturas seguras: asegurarse de tener desconectada primeramente la carga, ajustar luego la escala más alta de medición en el multímetro (750 V, 1000 V ó 2000 V, dependiendo el caso), conectar luego la carga, esperar unos segundos para su estabilización, e ir bajando de escala en el multímetro una vez que el ciclo transitorio de conexión de la carga haya finalizado totalmente.

En el multímetro 1 mV equivale a 1 W, 100 mV a 100 W y así sucesivamente. En los multímetros de 3 1/2 dígitos y en la escala de 200 mV se podrían leer desde 0,1 W hasta 199,9 W.

Este circuito sirve para medir consumos de hasta unos 1265 W máximos (con los componentes dados), aunque es sugerible no excederse de consumos de la mitad de ese valor (unos 630 W), cuando se desee efectuar lecturas prolongadas.

Como protección adicional para el multímetro, se podrían disponer dos zener de 4,7 V en antiparalelo conectados a su vez en paralelo a la resistencia de 10 K o bornas del instrumento.

Puede agregarse un fusible rápido en serie a la carga de 6 A máximos.

Saludos

 

[aquileslor]

Hola. Te cuento que poseo unos testers de aguja, 20 K en continua, 5 K en alterna que ya en esa época, hace unos 50 años medían hasta 10 A tanto en continua como en alterna. Y muy buena precisión tratándose de aguja. Bueno, la aguja está montada sobre rubíes, como se estilaba con los relojes.
Me han sido invaluables para medir corrientes por ejemplo de motores, que al arrancar le pegan un salto a la aguja, pero ellos están todavía impertérridos en los bancos de trabajo. Te comento que la caja es de chapa de hierro, no plástico ni bakelita. En cambio los digitales, hasta los de marca, siempre hacen algún problema con los contactos del control de mando. En cambio los testers de antes tenían un control macho prácticamente irrompible.
Perdoname con la cháchara pero me llevaste con tu hilo. Me agrada cuando alguien que ha hecho algo lo publica para los que menos saben. Te felicito.

 

[diegomj1973]

Hola. Te cuento que poseo unos testers de aguja, 20 K en continua, 5 K en alterna que ya en esa época, hace unos 50 años medían hasta 10 A tanto en continua como en alterna. Y muy buena precisión tratándose de aguja. Bueno, la aguja está montada sobre rubíes, como se estilaba con los relojes.
Me han sido invaluables para medir corrientes por ejemplo de motores, que al arrancar le pegan un salto a la aguja, pero ellos están todavía impertérridos en los bancos de trabajo. Te comento que la caja es de chapa de hierro, no plástico ni bakelita. En cambio los digitales, hasta los de marca, siempre hacen algún problema con los contactos del control de mando. En cambio los testers de antes tenían un control macho prácticamente irrompible.
Perdoname con la cháchara pero me llevaste con tu hilo. Me agrada cuando alguien que ha hecho algo lo publica para los que menos saben. Te felicito.

Estos esquemas se podrían rediseñar para esos 5000 ohm por volt o incluso unos 10000 ohm por volt (como en los clásicos KAISE SK-110 de esa hermosa época). Cuando pueda, lo rediseño y lo subo.

Saludos

 

[diegomj1973]

Lo prometido es deuda: para antiguos instrumentos analógicos de 5000 ohm por volt de sensibilidad y fondos de escala de 0,3 VCA o más se reemplaza en el primer esquema la resistencia de 10 K 1/4 W por una de 150 ohmios 1/4 W y el preset de 4,7 K por uno de 50 ohmios. El resto sigue igual a excepción de los diodos zener de protección cuyo voltaje de trabajo normal debe estar superando ligeramente a los voltajes de fondos de escala existentes. Como sugerencia si no consiguen zeners de bajo voltaje de operación (en torno a unos 1,3 V máximos permitidos): Se pueden emplear 2 diodos comunes tipo 1N4007 en serie en reemplazo por cada uno de los zener (total 4 dioditos), para no dañar estos delicados y preciados instrumentos. Obviamente, ante una falla en la actuación esperable del fusible, lo que vuela es el preset y posiblemente la resistencia de 0,27 ohmios, quedando protegido debidamente el instrumento por los diodos (zeners o comunes).

El rango de ajuste para el preset puede oscilar entre un 40 % mínimo y un 95 % máximo de su recorrido aproximadamente, dependiendo de las tolerancias y del instrumento finalmente utilizado.

Saludos