Ya en varias ocasiones hemos reparado algunos voltímetros diferenciales de la marca

Fluke, en concreto el modelo 893

Estos voltímetros permiten realizar medidas entre 1 milivoltio y 1100 V en corriente alterna y de 10 microvoltios a 1100 voltios en corriente continua.

Pueden realizarse medidas convencionales o diferenciales en el modo convencional la precisión es de 3% y en modo diferencial del 0.001%

Imagen del manual de Servicio

AC – el rango de frecuencias en 5 Hz – 100 kHz, en los rangos de 0,001 V – 1100 V ;

Con una impedancia : 1 MΩ, 20 pF

DC – la resistencia de entrada es de : 100 MΩ

Tiene una salida para poderlo conectar a un registrador gráfico.

Como podéis ver las características técnicas son impresionantes teniendo en cuenta que es un equipo totalmente analógico.

El Equipo

Las distintas secciones de este equipos son:

-.Fuente de alimentación y cargador de baterías

-.Un amplificador de referencia y un convertidor para obtener las tensiones inversas de comparación..

-. Un divisor Kelvin- Varley

-. Un detector de nulo.

Diagrama de bloque general

Convertidor de corriente alterna

Detector de nulo

Dispone de una etapa que genera tensiones de referencia de 0.1, 1,11,110 y 1100 voltios con alta estabilidad que son comparadas con la tensión de entrada.

Caratula y mandos

En esta imagen d3el manual podemos ver los distintos mandos del panel frontal.

En la parte superior derecha tenemos las Bornes de entrada tanto para medidas de alta y baja impedancia..

Justo debajo tenemos el mando de selección del modo de medida corriente continua + o – y corriente alterna.

En el centro el galvanómetro indicador de nulo con sus desviaciones positivas y negativas.

Indicador de nulo Perdonen el des enfoque de la imagen.

Debajo el multiplicador de escalas.

A la derecha los rangos de medida.

Y en la parte inferior unos selectores con dígitos en los que seleccionamos la tensión de comparación o nulo, este sistema de dígitos tiene una gran mecánica ya que están sincronizados con los selectores de escala.

Reparación

Las averías que presentaban estos equipos no fueron complicadas lo cual no quiere decir que no fuera laboriosa la reparación, por la cantidad de mecánica a desmontar y blindajes a retirar.

A uno se le sustituyo el selector de rangos de escala y el otro fue sometido a una concienzuda limpieza de todos los conmutadores.

Por cierto me lleve alguna descarga del convertidor de tensión de comparación que puede dar hasta 1100V con poca intensidad, eso pasa por estar acostumbrado a los equipos digitales y a los de medidas no diferenciales.

Pruebas

Para las pruebas de verificación utilizamos:

En corriente continua una moderna fuente de alimentación Agilent E3692A y un voltímetro Fluke Digital de alta precisión.

Como generador para tensiones alternas usamos un generador wavetek y un equipo Rohde et Schwarz UPA3

La calibración en profundidad se la dejamos a nuestro cliente ( quien nos encargo el trabajo de reparación), el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial INTA quien mejor que ellos para poder calibrar a fondo los equipos.

Hace ya algún tiempo reparamos unos puentes de medida de la marca

ROSEMOUNT MEASUREMENT.

La empresa fabrica equipos dentro de las siguientes áreas:

ROSEMOUNT MEASUREMENT: transmisores de presión absoluta, manométrica y diferencial, de temperatura, multivariables, caudalímetros Vortex y magnéticos, medidores de nivel de líquidos a radar o hidrostáticos (HTG).

El equipo en cuestión es el 914T

Son unos equipos de alta precisión para la medida de temperaturas basados en sondas PT100.

Estos equipos realizan las medidas según la técnica de 4 hilos que hace posible en la medida de resistencias que esta no se vea afectada por la resistencia que ofrecen los conductores desde el instrumento de medida al punto a medir, en este caso la sonda PT100.

Este puente tiene dos canales de entrada con lo cual podemos realizar medidas desde dos sondas y realizar comparaciones.

Uno de los equipos no media por uno de los dos canales y tenia unos operacionales de entrada en mal estado.

Las complicaciones llegaron con el segundo equipo, los dos canales mal, los operacionales de entrada bien.

Al no disponer de esquema se realizaron medidas comparativas con el equipo ya reparado y se analizaron seccion, a seccion las formas de onda en el osciloscopio.

Este equipo para adaptar las distintas escalas de medida y para realizar algunas adaptaciones de impedancia de las secciones internas dispone de un transformador de istumentacion toroidal.

Todo aprecia estar mas o menos en orden hay que tener en cuenta algunas re alimentaciones entre diversas secciones, hasta llegar a la etapa del transformador, y después de un análisis minucioso de las señales parecia que el trasformador tenia uno de sus devanados abiertos.

Se procedió a la medida de los devanados comparándolas con las del otro equipo y efectivamente apareció una de las tomas sin continuidad, y es que uno de los pequeños hilos estaba roto a pesar de la buena fijación mecaniza del toroide.

Se procedió a realizar una nueva conexión del hilo roto y todo funciono correctamente.

Para la calibración se utilizaron resistencias patrón del uno por mil ya que no disponíamos de las sondas PT100 y la resistencia patron nos ofrece una medida mas estable independientemente de la temperatura.

Hace unos días en la sección de Breves os decíamos que estábamos terminando de reparar unos servo drive controladores de motores de maquinaria industrial.

Queremos mostraros un poco del trabajo realizado y algunas fotografías.

Estos servo drive permiten controlar un motor de corriente continua en su velocidad, par motor, sentido de jiro ya sea mediante un encoger o un sistema de control numérico.

Son totalmente analógicos disponen de un puente a base de transistores Darlington de potencia, de un sistema de comparación con ganancia regulable para el encoger y una serie de entradas opto acoplada.

Pueden manejar según el modelo hasta motores con corrientes de 20 Amperios.

Una de las unidades que nos enviaron a reparar estaba muy dañada con la fuente conmutada parcialmente destruida.

Tenia varios de los transistores Darlington del puente de salida de motor dañados y hemos tenido que hacer una autentica reconstrucción.

Para poder probar el sistema y teniendo en cuenta que es la primara vez que los reparábamos hemos tenido que hacer un montaje de un encoger con los elementos que teníamos a nuestra disposición.

En este caso un motor de corriente continua con un buen factor de de multiplicación y como encoger adaptamos un servo de los utilizados en aeromodelismo al que eliminamos los finales de carrera y desconectamos la electrónica, usando la de multiplicación y el motor a modo de dinamo.

Nuestro sencillo encoger funciono correctamente, para adaptar la salida de tensión utilizamos un divisor de tensión realizado con un potenciómetro multivuelta.

Nota curiosa

Todo el trabajo se realizo sin esquemas del equipo y las pruebas con la información de fabricante en su pagina web.

Dentro del área de mantenimiento damos soporte técnico y de reparación a unos equipos de microondas.

Son sistemas de posicionamiento por satélite que trasmiten y reciben mensajes y su posición desde plataformas móviles (barcos, camiones trenes).

Estos equipos, los primeros son anteriores al sistema de posicionamiento GPS se comenzaron a comercializar en 1988, se basan en tomar la señal de dos satélites y realizar de manera automática la triangularizacion, el resultado se trasmite desde la misma unidad a una serie de estaciones base, que a su vez la distribuyen a las empresas propietarias de los vehículos.

La cobertura del sistema es global, con una constelación de 36 satélites.

Lo mas importante de este sistema de posicionamiento y lo que lo diferencia de los sistemas GSM/GPRS es la trasmisión de los datos de la posición del vehiculo y mensajera vía satélite, con lo cual desde cualquier parte del mundo incluidos los océanos el sistema mantiene posicionamiento y comunicación con la base.

El equipo en un principio estaba formado por tres unidades de hardware una antena exterior, una unidad de comunicaciones y un teclado.

Unidad Antena exterior

La unidad antena es de pequeñas dimensiones montada sobre una caja de aluminio y con una cubierta semi esférica de un polímetro detrás de la cual esta instalada una trompeta de microondas plegada.

Utiliza un ingenioso sistema en la trompeta plegada ya que esta puede girar 360º y es movida por un motor paso a paso, con ello se consigue el seguimiento automático del satélite aunque el vehiculo cambie de posición.

Aparte de la trompeta y el motor paso a paso, en esta unidad esta la electrónica de control y la electrónica de muy alta frecuencia

12Ghz en recepción y 14Ghz en trasmisión con una potencia de pico de unos 5W lo cual es considerable a estas frecuencias.

La electrónica de muy alta frecuencia se encuentra dentro de unas cavidades resonantes y realiza una traslación de frecuencias hacia la unidad de control.

Unidad de comunicaciones

En ella se realiza el procesado de toda la información de trasmisión TX y de recepción Rx, recibe los datos del teclado mensajes de texto de entrada y de salida que teclean desde la base o el conductor del vehiculo.

Controla el posicionamiento y el seguimiento de las señales de los satélites y gestiona señales de telemetría del vehiculo que son trasmitidas a la base, como revoluciones del motor, horas de conducción o temperaturas de unidades frigoríficas.

Teclado:

En el teclado que dispone de una pantalla lcd se muestra la información y como es lógico se pueden introducir mensajes.

En unidades mas modernas se ha unificado la entena y la unidad de control y están dotados de sistema GPS aunque pueden dar los datos si es necesario o no hay cobertura gps por triangularizacion.

Les mostramos algunas imágenes del sistema.

Equipo en pruebas finales

Para poder reparar estos equipos han de tomarse toda una serie de precauciones por las elevadas frecuencias, manteniendo especial cuidado a las descargas electrostáticas al sustituir componentes en la unidad de muy alta frecuencia.

imagen del analizador de espectro.

Para poder afrontar los trabajos de reparación de estos equipos se ha desarrollado un amplio trabajo de documentación fruto de varios años de trabajo, ya que la documentación técnica ( manual de servicio, esquemas y repuestos ) no están disponibles por parte del fabricante.

Imagen de una ACU en pruebas

Dentro de estos trabajos de documentación podemos citar la elaboración de esquemas, documentación fotográfica, obtención de oscilogramas y de señales de espectro y protocolos de test y prueba.

Interior de las antenas

electrónica desmontada

Ya os comentaremos mas datos interesantes, por cierto los equipos son de la empresa de Estados Unidos, la empresa Qualcomm y el sistema es OmniTRACS system (Euteltracs) y están instalados en mas de 50 mil camiones, aparte de barcos y trenes.

Nota curiosa:

Algunos radio aficionados utilizan partes de estos equipos modificándolos para realizar experiencias en la banda de 10Ghz podéis encontrar mas información Converting a Qualcomm Ku-band Transverter for 10GHz X-band Amateur Radio Operation

OmniTRACS® and QUALCOMM® are registered trademarks and registered service marks of QUALCOMM Incorporated.