¿Qué es el verdadero valor eficaz?

Una de las tareas más básicas de un multímetro digital es medir la tensión.

Una fuente típica de tensión de CC es una batería, como la que utiliza un coche. La tensión de CA la crea normalmente un generador. Las tomas de electricidad de su casa son fuentes comunes de tensión de CA.

Algunos dispositivos convierten la tensión de CA en tensión de CC. Por ejemplo, los equipos electrónicos como televisores, equipos de música, vídeos y ordenadores que enchufa a una toma de pared de CA utilizan dispositivos denominados rectificadores para convertir la tensión de CA en tensión de CC. Esta tensión de CC es la que alimente los circuitos electrónicos de estos dispositivos.

Probar el correcto suministro de tensión es normalmente el primer paso a la hora de detectar averías en un circuito. Si no hay tensión o es demasiado alta o baja, el problema de tensión debe solucionarse antes de seguir investigando.

Un dispositivo de medición de verdadero valor eficaz (RMS = valor cuadrático medio o root mean squared) es una de tres herramientas que puede medir corriente alterna (CA) o tensión de CA:

  1. Multímetros digitales de verdadero valor eficaz (o pinza amperimétrica)

  2. Multímetros digitales de respuesta promedio (o pinza amperimétrica)

  3. Osciloscopio

Solo los dos primeros son de uso general, y ambos pueden medir con precisión una onda sinusoidal estándar (CA pura).

 

Las formas de onda relacionadas con las tensiones de CA son sinusoidales (ondas sinusoidales) o no sinusoidales (de sierra, cuadradas, rizadas, etc.). Los multímetros digitales de verdadero valor eficaz muestran el valor cuadrático medio (“rms”, por sus siglas en inglés) de estas formas de onda de tensión. El valor “rms” es el valor de CC efectivo o equivalente de la tensión de CA.

Muchos multímetros digitales son de “respuesta promedio” y proporcionan lecturas del valor “rms” precisas si la señal de tensión de CA es una onda sinusoidal pura. Los multímetros de respuesta promedio no pueden medir señales que no sean sinusoidales de forma precisa. Las señales que no son sinusoidales se miden de manera precisa mediante los multímetros digitales con rms hasta el factor de cresta específico del multímetro digital. El factor de cresta es la relación de valor de pico a rms de una señal. Es de 1,414 en una onda sinusoidal pura, pero a menudo puede ser más para un impulso de corriente del rectificador, por ejemplo. Como resultado, un multímetro de respuesta promedio proporcionará una lectura muy inferior al valor rms real.

Sin embargo, se recomienda un medidor de verdadero valor eficaz porque puede medir con precisión ambas formas de onda de corriente alterna: sinusoidal y no sinusoidal.

  • Ondas sinusoidales (seno): puras, sin distorsión, con transiciones simétricas entre picos y valles.

  • Ondas no sinusoidales: ondas con patrones irregulares y distorsionados; picos, trenes de pulsos, cuadrados, triángulos, dientes de sierra y otras ondas desiguales o angulares.

Como se mencionó anteriormente, RMS = valor cuadrático medio o verdadero valor eficaz. Aunque su fórmula puede ser difícil de comprender, el RMS calcula esencialmente el valor equivalente de corriente continua (CC) de una forma de onda de CA. Más técnicamente, determina el valor “eficaz” o el valor de calor de la CC de cualquier forma de onda de CA.

Existen dos tipos de equipos para medir la CA:

  • Un medidor de respuesta promedio: usa fórmulas matemáticas promedio para medir con precisión las ondas sinusoidales puras. Puede medir ondas no sinusoidales, pero con precisión incierta. Un medidor promedio tratando de medir ondas distorsionadas puede obtener un 40% menos o un 10% más en sus cálculos.
  • Un medidor de verdadero valor eficaz: puede medir con precisión ondas puras y las ondas no sinusoidales más complejas. Las formas de onda pueden distorsionarse por cargas no lineales, tales como variadores de velocidad u ordenadores.

La necesidad de medidores de verdadero valor eficaz ha aumentado, ya que aumentó considerablemente la posibilidad de ondas no sinusoidales en los circuitos en los últimos años. Algunos ejemplos:

  • Variadores de velocidad

  • Balastos electrónicos

  • Ordenadores

  • Climatización

  • Entornos de estado sólido

En estos entornos, la corriente se produce en pulsos cortos en lugar de la onda sinusoidal fluida producida por un motor de inducción estándar. La forma de la onda de corriente puede tener un efecto drástico en la lectura de una pinza amperimétrica.

Además, un medidor de valor eficaz verdadero es la mejor opción para tomar mediciones en líneas de alta tensión donde se desconocen las características de CA.

Fuentes:

Digital Multimeter Principles (Principios de los multímetros digitales) por Glen A. Mazur, American Technical Publishers

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