Un medidor de resistencia de cuatro hilos se compra por una razón: la cifra del visualizador tiene que pertenecer a la pieza y no a los cables. Todos los instrumentos de este grupo usan el mismo método para conseguirlo. Lo que los separa es hasta dónde llegan por abajo y por arriba, cuánta corriente pueden empujar y cómo sale el resultado de la caja.
Vista general del producto
Todos son medidores de banco de un solo canal, con señal de ensayo de CC y toma de cuatro terminales. Los modelos de entrada leen de 10 µΩ a 20 kΩ con 0,1 % en un visualizador LED verde; los de precisión llegan de 0,01 µΩ a 2,4 GΩ con 0,006 % en una pantalla en color de 6½ dígitos. Entre esos extremos están las familias compactas con LCD, que son las que suelen especificarse para un banco de clasificación.
Las diferencias que importan a un comprador son más estrechas de lo que sugiere el número de modelos. La corriente de ensayo va de 100 µA en las unidades de entrada a 10 A en los modelos de resistencia ultrabaja. La clasificación va de un comparador de tres niveles de aprobado, por exceso y por defecto a catorce bins. Las interfaces van de ninguna en dos modelos de entrada a RS232, RS485, USB host y puerto de handler en las unidades de precisión.
Cómo funciona el medidor de resistencia de cuatro hilos
Se fuerza una corriente por la pieza en el par de excitación, HD y LD. La tensión que esa corriente desarrolla entre la pieza se detecta en un segundo par, HS y LS, que no lleva prácticamente corriente. Como el par de detección no consume nada, la resistencia de los cables y de las pinzas nunca aparece en la tensión medida, y el medidor puede calcular directamente la resistencia de la pieza.
Eso es también lo que permite usar estos instrumentos sin ponerlos a cero. El desplazamiento que una medición de dos hilos mostraría como un suelo no está en el circuito de detección desde el principio; el sesgo interno que queda se cancela por hardware, de modo que una pinza en cortocircuito lee en cero o cerca de él. La puesta a cero por cortocircuito en todo el rango se sigue ofreciendo como comprobación y no como paso rutinario.
El rango y la corriente van unidos. Un medidor resuelve microohmios empujando amperios por la pieza y leyendo los milivoltios resultantes; resuelve megaohmios bajando a microamperios para que la tensión se mantenga dentro del rango de entrada. Elegir un rango elige por tanto una corriente, y por eso los rangos bajos llevan la corriente más alta y por eso una pieza que no admite esa corriente necesita el modo de baja potencia.
Un comparador compara cada lectura con límites almacenados y excita un relé, una línea de handler o una lámpara. En las familias con varios bins, la lectura se gradúa en lugar de aceptarse o rechazarse sin más.
Cómo elegir el medidor de resistencia de cuatro hilos adecuado
Empiece por el extremo inferior de la ventana de resistencia. Por debajo de unos 100 µΩ las familias de 1 A se quedan sin dígitos y los modelos de 10 A son el motivo para subir; entre 1 mΩ y 2 Ω casi cualquier familia del grupo sirve; por encima de 200 kΩ solo son relevantes los modelos de rango amplio.
Después, tome el extremo superior de la ventana. Un medidor que termina en 20 kΩ no comprobará el devanado de un transformador ni un tramo de cable, y un medidor que llega a 2,4 GΩ cuesta más de lo que la tarea necesita si todas las piezas son contactos de conector.
Después, la exactitud que pide el plano o la norma. La horquilla dentro de este grupo es de un factor de unas quince veces, de 0,1 % a 0,006 %, y es el mayor impulsor del costo después del rango.
Después, la interfaz. Un banco que lee el valor a la vista no necesita nada más allá del visualizador y la lámpara de aprobado. Un banco que registra necesita RS232 o USB host. Una línea que clasifica necesita el puerto de handler o PLC, y un PLC que habla MODBUS necesita la familia que lo declara. Una familia añade un modo de 2 ms, que solo importa si un manipulador se mueve a más de unas treinta piezas por segundo.
Por último, si la pieza tolera la corriente de ensayo. El hilo de devanado, las resistencias de película delgada y los termistores pequeños son los casos habituales del modo de baja potencia, donde la tensión de circuito abierto se mantiene en 60 mV o menos.
Envíe la pieza, los dos extremos de la ventana de resistencia, el plano del utillaje y la interfaz que usa la línea, y la familia se reduce a uno o dos modelos.
Limitaciones de medición y criterios de selección
Son instrumentos de resistencia de CC. No miden inductancia ni capacitancia, y en un devanado la lectura es solo la resistencia del cobre; un puente es el instrumento correcto cuando importa la parte reactiva.
En el extremo inferior del rango el enemigo es la fuerza electromotriz térmica. Una unión de dos metales distintos genera unos pocos microvoltios, que a 0,01 µΩ y 10 A es poco pero a 1 A no lo es. Las familias que incluyen cancelación de la fuerza electromotriz térmica, o un modo de baja potencia, son las que hay que especificar cuando la lectura tiene que sostenerse en el último dígito.
La corriente de ensayo calienta la pieza. Una medición de 10 A sobre un contacto pequeño moverá su resistencia durante la lectura, y repetir la medición dará una cifra distinta cada vez. La corriente alta es para uniones pesadas, no para uniones finas.
Cuatro terminales eliminan la resistencia de los cables, no un contacto deficiente en la pinza. Una pinza sucia o floja añade ruido que parece una pieza inestable, y por eso varias familias ofrecen comprobación de contacto.
En el extremo superior del rango el límite es el tiempo de estabilización y no la resolución. Una pieza de 2 MΩ o 100 MΩ con un cable apantallado se comporta como un pequeño condensador, y la lectura necesita un momento para estabilizarse; las velocidades rápidas declaradas se aplican en los rangos bajos.
Ninguno de estos instrumentos explora varios puntos. Cuando un utillaje tiene una fila de piezas que deben medirse en secuencia, el instrumento adecuado es un escáner y un medidor de un solo canal solo hará el trabajo pinza a pinza.
Todos los valores siguientes proceden de la documentación de origen. Cuando un parámetro no figura en el material disponible, se marca como información requerida en lugar de estimarse.
