Tema 8: Medidas

8.1 Medida de corriente y tensión

Corriente continua (DC)

• El amperímetro se conecta en serie con el circuito
• Debe tener resistencia interna muy baja
• Se usa shunt (resistencia de derivación) para ampliar el rango

Tensión continua (DC)

• El voltímetro se conecta en paralelo
• Debe tener resistencia interna muy alta
• Se usa divisor resistivo para ampliar el rango

Corriente y tensión alterna (AC)

• Los instrumentos pueden medir valor eficaz (RMS), medio o pico
• Instrumentos de valor verdadero RMS para ondas no sinusoidales
• La mayoría de multímetros baratos asumen onda sinusoidal

Errores en las medidas

• Carga del circuito: El instrumento altera el circuito medido
• Error de lectura: Paralaje, precisión del instrumento
• Errores por temperatura: Los componentes varían con T

Influencia de la frecuencia

• Los instrumentos tienen limitación de frecuencia
• Capacidades e inductancias parásitas afectan a alta frecuencia
• Usar equipos especificados para RF

Influencia de la forma de onda

• Instrumentos de valor medio calibrados para sinusoidales dan error con otras ondas
• Para señales complejas usar True RMS

Resistencia interna del instrumento

• Voltímetro: Alta Z para no cargar (típico: 10MΩ)
• Amperímetro: Baja Z para no añadir resistencia

8.2 Medida de resistencia

• El óhmetro aplica tensión conocida y mide corriente
• Importante: Circuito sin alimentación al medir
• Escalas logarítmicas en analógicos
• Método de 4 hilos para resistencias bajas (elimina resistencia de cables)

8.3 Medida de potencia

Potencia de corriente continua

Se mide tensión e intensidad y se multiplica.

Potencia de radiofrecuencia

• Vatímetros de RF con carga ficticia (dummy load)
• Vatímetros direccionales (en línea)
• Medida de potencia media y potencia de pico (PEP)

Potencia media vs. PEP

8.4 Medida de ondas estacionarias (ROE/SWR)

Principio

El medidor de ROE detecta las ondas directa y reflejada en una línea de transmisión.

Uso

1. Conectar entre transmisor y línea/antena
2. Calibrar con la potencia directa (forward)
3. Leer ROE en la posición reflejada (reflected)

Interpretación

8.5 Forma de onda de la envolvente

La forma de la envolvente de RF muestra la modulación:

• CW: Envolvente rectangular con flancos suaves
• AM: Envolvente que sigue la forma del audio
• SSB: Envolvente variable según el habla
• FM: Envolvente constante (amplitud no varía)

Se observa con osciloscopio para detectar sobremodulación, distorsión, etc.

8.6 Medida de frecuencia

• Frecuencímetro digital: Cuenta ciclos en un tiempo conocido
• Heterodino: Comparación con frecuencia conocida
• Analizador de espectros: Muestra frecuencia y amplitud

Frecuencia de resonancia

Se determina variando la frecuencia hasta encontrar máximo de corriente (serie) o máximo de impedancia (paralelo). Útil para ajustar antenas y filtros.

8.7 Equipos de medida

Polímetro (multímetro)

• Mide V, I, R (y a menudo capacidad, frecuencia, etc.)
• Analógico: Aguja móvil, bueno para ver variaciones
• Digital: Mayor precisión, más funciones

Vatímetro de RF

• Mide potencia en líneas de transmisión
• Tipos: termopar, bolómetro, diodo
• Requiere carga adaptada (50Ω) o carga ficticia

Medidor de ROE

• Puente direccional que separa ondas directa y reflejada
• Algunos combinan vatímetro y medidor de ROE

Frecuencímetro

• Mide frecuencia con alta precisión
• Base de tiempo de cristal o GPS
• Resolución típica: 1 Hz o mejor

Osciloscopio

• Muestra forma de onda en función del tiempo
• Permite medir amplitud, período, forma de señales
• Diagnóstico de modulación, distorsión
• Ancho de banda limitado (verificar especificaciones)

Analizador de espectros

• Muestra amplitud en función de la frecuencia
• Detecta armónicos, espurios, ancho de banda ocupado
• Esencial para verificar pureza espectral de transmisores
• Parámetros: span, RBW, nivel de referencia

Analizador de antenas

• Mide impedancia, ROE, resonancia de antenas
• Genera señal de prueba y analiza reflexiones
• Muy útil para ajustar antenas y líneas