I-prober 520: Amperímetro para vías de PCB

Aim Instruments, la división instrumentos de la compañía inglesa TTi, introdujo en el mercado un nuevo tipo de sensor de corriente que es capaz de obtener información de la corriente que circula por una vía de un PCB, gracias a su nueva sonda “I- prober 520” que utiliza una novedosa  tecnología para observar y medir la corriente sin la necesidad de interrumpir  o “rodear” el conductor. Basta con apoyar la sonda sobre la vía para conocer el valor de corriente que circula y además, ofrece la ventaja de mostrar la forma de onda en un osciloscopio convencional. Preparada para trabajar desde corriente continua (DC) hasta una frecuencia de 5Mhz (AC), con una sensibilidad desde 10mA hasta 20Amperes (pico a pico), esta nueva tecnología de medición permite, entre otras cosas, medir corrientes de GND en planos de tierra para optimizar los diseños de PCB. No puedes dejar de conocerla, en NeoTeo te la mostramos.

Las técnicas habituales para medir el flujo de corriente dentro de un conductor se han basado, por lo general, en elementos que se intercalaban en la vía por donde circulaba la corriente a medir (Shunt), o mediante los anillos magnéticos que “abrazan” los cables sobre los que se desean realizar las mediciones. La miniaturización y las últimas tecnologías en semiconductores nos acercaron circuitos integrados con un dispositivo Hall interno que se monta, como parte de un PCB, sobre la vía que se desea monitorear y se lo utiliza como sensor de corriente, como el caso del Shunt que mencionamos antes, intercalado en la vía a controlar. Lo más novedoso era, hasta hace poco tiempo atrás, un sistema compuesto por un IC (SOIC-8) con tecnología IMC (Integrated Magnetic Concentrator ) que se montaba sobre un PCB y por debajo (o por arriba) se hacía pasar la vía a la que se le deseaba medir la corriente circulante, como ilustra la siguiente imagen.

La tecnología IMC permite medir corrientes sin interrumpir el circuito

El amperímetro que hoy te mostramos nos traslada un paso más adelante en la evolución del instrumental electrónico permitiéndonos realizar mediciones sobre vías, cables aéreos y hasta en los pines de un circuito integrado o de un componente discreto. Su punta revestida en material plástico permite obtener mediciones con sólo apoyarla sobre el conductor seleccionado sin temor a generar puentes o cortocircuitos entre varios pines contiguos o anexos. Como mencionamos en el encabezado, otra de las cualidades sorprendentes que posee este tipo de instrumento, que se acopla a cualquier osciloscopio, es que puede medir y mostrar en pantalla las corrientes y formas de onda que éstas posean en un plano de tierra de un PCB o de un gabinete metálico, de los usados para proteger los circuitos de las interferencias (EMI / RFI). La medición de corrientes en las vías de un PCB es un problema al que se enfrentan a diario los técnicos y que logran resolver haciendo mediciones en diferentes componentes conectados a estas vías y realizando los cálculos en función de las tensiones obtenidas para “estimar” un valor de corriente. De otro modo, tendrían que cortar la vía e insertar un amperímetro, mientras que con la I-prober 520 sólo bastará con apoyarse sobre la vía y observar el osciloscopio para tener una medición acertada y confiable.

El sensor I-probe 520 es el medidor de corriente del futuro

La I-prober 520 utiliza el principio comúnmente conocido como “magnetómetro de saturación” para medir el campo. Estos magnetómetros, en sus modelos convencionales, son relativamente grandes en tamaño y sus anchos de banda se limitan a unos pocos Khz.  Se suelen utilizar para medir la precisión de campos magnéticos dentro de las ramas de la  geofísica, por ejemplo. Por el contrario, el sensor ubicado dentro de la I-prober 520 utiliza un tipo de sensor concebido en tamaño miniatura logrando la construcción mecánica de un magnetómetro de saturación en menos de un milímetro de tamaño, gracias a que incorpora un material muy avanzado en su núcleo, el que por supuesto, está fuertemente protegido por patentes de diseño. Este tipo de material utilizado en el núcleo le permite alcanzar una frecuencia de trabajo de varias decenas de MHz, hecho que resulta en un sensor con un ancho de banda útil que abarca desde de CC hasta 5 MHz, combinado las características de captar poco ruido y brindar mediciones de gran rango dinámico.

El módulo de control y el anillo para medir corrientes en cables aéreos

En pocas palabras, podemos agregar que el instrumento entrega una tensión proporcional a la corriente medida y que su rango máximo de salida hacia el osciloscopio es de 10Volts. Su módulo de control, que actúa como interface entre la punta de prueba y el osciloscopio posee un LED indicador de sobrecarga, es decir, que la escala de sensibilidad seleccionada no es la adecuada y además dispone de un selector para ajustar el ancho de anda para distintas frecuencias de señal. Otra de las cosas importantes que incorpora la I-prober 520 es un accesorio que la transforma en un medidor convencional de anillo y que es utilizado para medicines en cables aéreos. Con una precisión de +/- 3%,  la I-prober 520 es un instrumento que merece estar en cualquier laboratorio donde los procedimientos de reparación y control de calidad sean trabajos de todos los días. El precio no es económico como para  posicionarlo al alcance de cualquier bolsillo. 600 Euros es un valor prohibitivo para muchos, pero para laboratorios de universidades o de industrias orientadas al trabajo de manipulación de energía es una inversión muy importante y recomendada. Por supuesto, para más información, hojas de datos y contacto comercial, te dejamos los enlaces aquí, al final de este artículo.

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  • Elvis

    Ya copiaste el circuito Mario? xD

  • Alexandro Cross

    Trate de entender el articulo, pero por desgracia. Podria usted escribir su numero de mensajero … Solo de pensar en el dia de ayer, de modo que el mensaje no podria haber un tema!

  • Damian

    Mario stoy haciendo un modulo sensor de corriente y necesito un sensor de efecto hall digital tenes idea de algunos modelos. la idea es que sea un modulo portable asi que necesito reducir el tamaño de la pcb. gracias

    • Anónimo

      #3

      Hola Damian!
      Ven al Foro de Electrónica y lo charlamos allí, en extenso al tema.
      Saludos!
      Mario

  • PACMAN

    Muy interesante Mario!!! Es en realiadad fantástico, más de una vez me pregunté si esta herramienta sería comercial algún dia!!!

    Es muy copadooo!!!

    • Anónimo

      #5 Por lo visto ya es un producto comercial. Lástima que no esté al alcance de todos.