Voltímetro Digital – DVM
Los voltímetros digitales, conocidos como DVM (por sus siglas en inglés, Digital Voltmeter), son herramientas esenciales en la medición de voltajes tanto en corriente alterna (AC) como en corriente continua (DC). Estos dispositivos se diferencian de los voltímetros analógicos tradicionales por su capacidad de mostrar valores de voltaje en números discretos en lugar de mediante la deflexión de un puntero, lo que los hace preferibles por su precisión y facilidad de lectura.
Conversión Analógica a Digital en DVM
El diseño de los DVM suele basarse en un tipo especial de convertidor analógico a digital denominado convertidor integrador. Este tipo de convertidor, en su implementación más básica conocida como convertidor de doble pendiente, utiliza un integrador en el cual se aplica un voltaje desconocido durante un período fijo (periodo de subida). Luego, se aplica un voltaje de referencia de polaridad opuesta hasta que la salida del integrador regresa a cero (periodo de bajada). El voltaje de entrada se calcula en función del voltaje de referencia, el tiempo constante de subida y el tiempo medido de bajada. La medición del tiempo de bajada suele realizarse en unidades del reloj del convertidor, permitiendo que tiempos de integración más largos resulten en mayores resoluciones.
Otros Tipos de Voltímetros
Además del DVM, existen varios otros tipos de voltímetros, como:
- Voltímetro de Bobina Móvil de Imán Permanente (PMMCM)
- Voltímetro de Hierro Móvil
- Electrodinamómetro
- Voltímetro de Tipo Rectificador
- Voltímetro de Inducción
- Voltímetro Electroestático
Simbología del Voltímetro
En los diagramas de circuitos, un voltímetro se representa con la letra V dentro de un círculo, acompañado de dos líneas que emergen y representan los dos puntos de medición.
La Analogía Hidráulica del Voltímetro
La analogía hidráulica, o analogía fluido-eléctrica, es una herramienta didáctica útil para entender cómo funcionan los circuitos, especialmente para aquellos que tienen dificultades con los conceptos de electricidad. En esta analogía, los componentes electrónicos se representan con equivalentes hidráulicos. La relación entre el voltaje y la corriente, definida por la Ley de Ohm, es análoga a la ecuación de Hagen-Poiseuille. Ambas son modelos lineales que relacionan el flujo y el potencial en sus respectivos sistemas. En esta analogía, el voltaje es equiparable a la diferencia de presión que impulsa el agua a través de una manguera, y se mide en voltios (V). Este modelo asume que el agua fluye horizontalmente, ignorando la fuerza de gravedad, de modo que el voltímetro es equivalente a un medidor de diferencia de presión.
