Qué es un medidor de potencia digital
Un medidor de potencia digital mide las magnitudes eléctricas que una carga presenta de verdad y no las que se supone que proporciona una alimentación. La tensión y la corriente se leen de forma simultánea, y a partir de ese par se calculan la potencia activa, el factor de potencia, la potencia aparente, la potencia reactiva y la frecuencia. En la mayoría de los instrumentos de panel se acumula además un total de energía, de modo que una tanda puede informarse como consumo y no como una lectura instantánea.
Ese par simultáneo es lo que separa al tipo de los instrumentos que tiene alrededor. Un multímetro lee tensión o corriente de una en una y se estabiliza a mano; una pinza amperimétrica lee corriente sin abrir el circuito pero no calcula potencia; un medidor de energía está construido para acumular una magnitud a lo largo de un periodo de facturación y no para mostrarle a un técnico qué está haciendo una carga en este segundo. Un medidor de potencia se sitúa en el banco o al final de una línea de ensayo, donde la pregunta es qué consume el equipo sometido a prueba y con qué eficiencia lo consume.
La elección dentro del tipo gira en torno a dos respuestas y no a la clase de exactitud. Si la medición es solo de alterna o tiene que cubrir también continua decide la serie de plano, porque un instrumento solo de alterna no puede caracterizar la salida continua de un adaptador o de una fuente. Cuán ancha tiene que ser la escala de corriente, en los dos extremos, decide el rango: el extremo alto fija la carga más grande que puede ensayarse, y el extremo bajo decide si una cifra en reposo es una medición o solo un número en un visualizador.
Cómo mide un medidor de potencia digital
El instrumento muestrea la tensión en la carga y la corriente que la atraviesa, convierte ambas a forma digital contra la misma base de tiempos y las multiplica punto por punto. Promediar ese producto sobre un número entero de ciclos da la potencia activa, y dividirla por el producto de la tensión y la corriente eficaces da el factor de potencia. Como el cálculo se hace sobre muestras y no sobre medias rectificadas, el resultado sigue siendo correcto cuando la forma de onda no es una senoide limpia, lo que cubre toda fuente conmutada, todo regulador de luz y todo variador de velocidad.
Donde la forma de onda está distorsionada, la diferencia entre un instrumento de RMS real y uno de valor medio se vuelve visible en el visualizador y no en el manual. Un instrumento de valor medio está calibrado para leer correctamente sobre una senoide e informa por debajo conforme la onda se aleja de ella; un instrumento de RMS real calcula el equivalente térmico de la onda y por tanto concuerda con las demás lecturas tomadas en la misma instalación. La diferencia es pequeña en una resistencia calefactora y puede ser considerable en una carga con un factor de cresta pobre.
La corriente es donde el rango se estrecha primero. En el extremo bajo, la resolución del canal de corriente fija la cifra más pequeña que significa algo, y por eso el trabajo de rendimiento sobre consumo en reposo necesita un instrumento cuyo rango inferior esté en decenas o centenas de microamperios y no en miliamperios. En el extremo alto, la corriente pasa por el instrumento en los rangos bajos y por una derivación externa en los más altos, así que una especificación que llega a doscientos amperios es en realidad una afirmación sobre con qué derivación se usa.
Opciones de configuración
La mayor parte de la especificación viene determinada por estas decisiones y no por la clase de exactitud. Cada una condiciona la siguiente, y por eso se resuelven en orden.
| Configuración | Opciones a definir | Qué decide realmente |
| Modo de medición | Solo alterna, o alterna y continua | Si la salida continua de un adaptador, un cargador o una fuente puede caracterizarse siquiera. Un instrumento solo de alterna no es un sustituto más barato para esa función. |
| Rango de corriente, extremo inferior | Unos pocos miliamperios, o hasta decenas de microamperios | Si la potencia en reposo y en vacío pueden medirse o solo mostrarse. El trabajo de rendimiento se sitúa por debajo de unos pocos miliamperios de corriente de carga. |
| Rango de corriente, extremo superior | Desde veinte amperios hacia arriba, con una derivación externa a partir de cierto punto | La carga más grande que puede ensayarse, y si la derivación forma parte de la configuración y no es un accesorio que se pide aparte. |
| Entrada de tensión y conmutación de rango | Un rango fijo, o conmutación automática en toda la banda de trabajo | Cuánta atención del operador necesita el instrumento. El cambio automático de rango elimina toda una clase de errores por rango mal ajustado en un ensayo de producción. |
| Clase de exactitud y su referencia | Un porcentaje de la lectura, del fondo de escala o del alcance, declarado contra una norma con nombre | Si dos instrumentos van a coincidir. Una cifra sin su referencia no puede compararse con la cifra de otro instrumento. |
| Conjunto de cálculos | Tensión, corriente, potencia activa y frecuencia, o el conjunto completo con potencia aparente, potencia reactiva, ángulo de fase y energía | Si la pregunta sobre el rendimiento puede responderse con un instrumento o hay que hacer un segundo cálculo en paralelo. |
| Interfaz | Un puerto serie de serie, con un bus aislado o una salida de relé en opción | Si los resultados se transcriben a mano o los lee un sistema de ensayo. Donde una línea está automatizada, un instrumento sin bus es un paso manual dentro de ella. |
| Montaje | Una caja de banco, o un instrumento de panel con un hueco | Si el medidor se coloca junto al equipo sometido a prueba o pasa a formar parte del banco de ensayo. El hueco lo fija el cuerpo y hay que preverlo en el panel. |
La interfaz y el montaje se deciden pronto, porque los dos quedan fijados cuando se construye el equipo y ninguno puede añadirse después.
Cómo elegir un medidor de potencia digital
| Decisión | Qué lo resuelve | Qué preguntar |
|---|
| Para qué sirve la lectura | Verificar una característica nominal, o medir una cifra de rendimiento | Si el peor caso está a plena carga, donde importa el extremo alto del rango, o en vacío, donde importa el extremo bajo. |
| Si hay que cubrir continua | La salida del equipo sometido a prueba | Un adaptador, un cargador o una fuente de continua obligan a un instrumento de alterna y continua; un motor alimentado de la red no. |
| La corriente más pequeña que debe significar algo | La cifra de consumo que exige la norma de ensayo | Los límites en reposo y en vacío se declaran en fracciones de vatio, lo que fija el suelo de corriente antes de discutir la clase de exactitud. |
| La corriente más grande que hay que ensayar | La característica nominal del equipo sometido a prueba, con margen | Si el rango más alto se alcanza a través del instrumento o mediante una derivación externa, y si la derivación se suministra. |
| La forma de onda en la carga | Si la carga es resistiva o electrónica | Una fuente conmutada, un regulador de luz o un variador exigen conversión de RMS real, y la diferencia es invisible en una carga resistiva. |
| Si un sistema de ensayo lee el resultado | La presencia de un controlador o de un paso de registro de datos | Un bus aislado o una salida de relé se piden con el instrumento y no pueden montarse después. |
| Si se informa del consumo de una tanda | Un ciclo de trabajo y no un único punto de funcionamiento | La acumulación de energía y el tiempo transcurrido tienen que estar en el conjunto de cálculos, y el intervalo tiene que quedar definido. |
Si alguno de estos puntos sigue abierto, envíe lo que se conozca. La cotización puede emitirse contra una descripción de la función y afinarse cuando se cierren los huecos.
Las alternativas más cercanas
Estos son los tipos a los que normalmente se refiere una consulta por un medidor de potencia digital, y el punto en el que la elección se decide realmente.
| Alternativa más cercana | Qué la diferencia de un medidor de potencia digital |
| Multímetros digitales | Leen tensión o corriente de una magnitud en una y se estabilizan a mano, así que no pueden producir una cifra de potencia. Son la herramienta correcta para confirmar que hay alimentación y la equivocada para medir lo que consume una carga. |
| Pinzas amperimétricas | Leen corriente sin abrir el circuito rodeando el conductor, lo que las convierte en el instrumento para una acometida que no puede interrumpirse. Dan una cifra de corriente y no una cifra de potencia. |
| Medidores de energía | Acumulan una magnitud a lo largo de un periodo de facturación en lugar de mostrar el punto de funcionamiento de una carga. Un medidor de energía responde a cuánto se ha consumido; un medidor de potencia responde a cómo se estaba consumiendo. |
| Analizadores de calidad de energía | Registran armónicos, distorsión, transitorios y desequilibrio a lo largo del tiempo. Un medidor de potencia enuncia las cifras fundamentales y no diagnostica la forma de onda que las produjo. |
| Medidores de corriente | Miden la corriente de un bucle o de un conductor por sí sola, a menudo como indicador de panel. Llevan una sola magnitud a una sala de control en lugar de caracterizar una carga en un banco de ensayo. |
El límite que conviene fijar primero es el modo. Si alguna parte de la función es de continua, eso decide la serie, y no debería cotizarse para ella un instrumento solo de alterna.
Qué incluir en la consulta
La primera respuesta puede ser una cotización en lugar de una lista de preguntas si la consulta incluye estos datos. Si no conoce una cifra, envíe la descripción de la aplicación y le confirmaremos lo que implica.
- La alimentación de la que funciona el equipo sometido a prueba, y si la medición es solo de alterna o de alterna y continua
- La corriente de carga más grande que hay que ensayar, y la más pequeña que sigue teniendo que poder medirse
- La cifra de exactitud que exige la norma de ensayo, y la norma contra la que se declara
- Si el consumo en reposo o en vacío forma parte del ensayo, y el límite que se aplica
- La forma de onda en la carga, por ejemplo una resistencia calefactora o una fuente conmutada
- Si un controlador o un sistema de ensayo va a leer el instrumento, y por qué interfaz
- Si hay que informar de la acumulación de energía a lo largo de una tanda
- Montaje: en un banco o embutido en un panel, con la dimensión del hueco del panel
