¿Qué es la instrumentación?

La instrumentación en equipos de prueba y medición eléctrico-electrónico se refiere al uso de dispositivos especializados diseñados para evaluar y verificar el funcionamiento de sistemas eléctricos y electrónicos. En términos sencillos, esta disciplina integra diversas ciencias y tecnologías para medir, controlar y analizar parámetros fundamentales como el voltaje, la corriente, la resistencia y la frecuencia. Gracias a estos equipos, es posible diagnosticar fallas, asegurar la calidad y garantizar un rendimiento óptimo durante el desarrollo y mantenimiento de dispositivos electrónicos.

 

Evolución de la instrumentación electrónica

La historia de la instrumentación electrónica ha sido fundamental en el progreso de la ingeniería y la ciencia, proporcionando herramientas clave para medir y analizar señales eléctricas. A lo largo del tiempo, estos instrumentos han experimentado una evolución significativa: desde los primeros dispositivos analógicos, simples pero efectivos, hasta los avanzados equipos digitales, cada vez más precisos y versátiles.

Hoy en día, contamos con instrumentos y dispositivos que operan según las leyes de la electrónica, los cuales han transformado profundamente nuestras rutinas diarias, desde teléfonos móviles y computadoras hasta televisores y sistemas de audio.

El multímetro

La historia del multímetro tiene sus raíces en el galvanómetro, un instrumento inventado en el siglo XIX que permitía detectar y medir pequeñas corrientes eléctricas (Hickman, 1997).

¿Qué medía el multímetro?

Los primeros galvanómetros se utilizaban para:

Detectar corriente eléctrica: Permitían saber si una corriente estaba fluyendo en un circuito.

Medir la intensidad de la corriente: Aunque no eran muy precisos, servían para estimar cuánta corriente pasaba por un conductor.

Determinar la dirección de la corriente: El movimiento de la aguja indicaba el sentido del flujo; si se movía hacia un lado, la corriente iba en una dirección, y si se movía hacia el otro, era opuesta.

¿Cómo funcionaba el multímetro?

Imagina una brújula: al acercar un imán, la aguja se mueve en respuesta al campo magnético. El principio detrás del galvanómetro es similar: utiliza una aguja sensible al paso de corriente.

A principios del siglo XX, aparecieron los voltímetros y amperímetros de bobina móvil, que ofrecían una mayor precisión en las mediciones. En 1923, Donald Macadie, un ingeniero, desarrolló el Avometer, considerado el precursor del multímetro moderno (Hickman, 1997).

Macadie se dio cuenta de que podía ahorrar tiempo y esfuerzo al unificar en un solo instrumento los tres aparatos que usaba para medir circuitos de telecomunicaciones: el amperímetro, el voltímetro y el óhmetro.

Con la llegada de la electrónica digital, los multímetros digitales (DMMs) comenzaron a reemplazar a los analógicos en la década de 1970, mejorando tanto la precisión como la facilidad de uso. Un ejemplo destacado es el multímetro Hioki DT4200 Series.

El primer multímetro digital portátil fue el Fluke 8020A, presentado en 1977. Este modelo marcó un hito en la historia de los multímetros, ya que permitió a los técnicos de campo resolver problemas que anteriormente solo podían abordarse en laboratorios especializados.

Si quieres saber más sobre multímetros y cómo utilizarlos, visita nuestro blog:
https://acmax.mx/como-usar-un-multimetro

Historia del Generador de Funciones HP

El generador de funciones es un instrumento fundamental para la simulación de señales eléctricas. En 1943, Hewlett-Packard (HP) desarrolló el primer generador de funciones para el Laboratorio de Investigación Naval de los Estados Unidos. Ese mismo año, HP se consolidó como líder en la producción de estos dispositivos.

El generador original era un oscilador de audio basado en un innovador diseño de puente de resistencia-capacitancia (RC), creado en 1939 por Bill Hewlett (Harrison, 1994). Este diseño ofrecía una baja distorsión, lo que facilitó su adopción en aplicaciones industriales y científicas.

A partir de la década de 1960, los generadores de funciones evolucionaron hacia modelos programables y digitales, mejorando significativamente la flexibilidad y precisión en la generación de señales.

Historia de Tektronix y los osciloscopios

La historia de los osciloscopios comienza en 1893, cuando el ingeniero y físico francés André Blondel presentó al mundo el primer osciloscopio electromagnético con suspensión bifilar, construido por él mismo.

Posteriormente, en 1946, dos hombres, Howard Vollum y Melvin Jack Murdock, fundaron Tektronix, una de las marcas líderes mundiales en la producción de osciloscopios, de la cual somos distribuidores autorizados en México. Comenzaron con su primer osciloscopio, el modelo 511, con un ancho de banda de 10 MHz. A lo largo de los años, Tektronix ha sido pionera en el desarrollo de osciloscopios analógicos y digitales, introduciendo innovaciones como la pantalla de almacenamiento y, más recientemente, los osciloscopios de señal mixta y los basados en software, como es el caso del Tektronix 4 Series MSO.

En la década de 1950, casi todos los países desarrollados comenzaron a fabricar osciloscopios, y en 1985 se introdujeron los primeros equipos digitales con la invención del primer osciloscopio de almacenamiento digital por Walter LeCroy, fundador de la compañía LeCroy.

 

La historia del osciloscopio está intrínsecamente vinculada a la evolución de Tektronix, una compañía que no solo desarrolló osciloscopios innovadores, sino que también amplió los límites de la tecnología de medición electrónica durante gran parte del siglo XX.

Aplicaciones en Equipos de Prueba y Medición Electrónica y Eléctrica

Industria Electrónica

• Desarrollo de Circuitos: Uso de osciloscopios, analizadores lógicos y generadores de funciones para diseñar y probar circuitos electrónicos.
• Control de Calidad: Comprobación de componentes electrónicos con multímetros y medidores LCR.
• Pruebas de PCB: Uso de cámaras termográficas y sondas de osciloscopio para verificar fallos en tarjetas electrónicas.

Automotriz

• Diagnóstico de Sensores y Actuadores: Uso de osciloscopios automotrices para analizar señales de sensores de motor.
• Análisis de Baterías: Comprobación del rendimiento de baterías en vehículos eléctricos con analizadores de baterías, como el BT3554-50.
• Pruebas de Sistemas de Inyección Electrónica: Uso de multímetros y generadores de señales para evaluar el funcionamiento de inyectores y bobinas.

Energía y Electricidad

• Calidad de Energía: Uso de analizadores de calidad de energía como el Hioki PQ3198 Series para detectar armónicos y fluctuaciones en redes eléctricas.
• Medición de Consumo Eléctrico: Implementación de pinzas amperimétricas para verificar el consumo en instalaciones industriales.
• Mantenimiento de Subestaciones: Uso de medidores de aislamiento y termografía para evaluar el estado de transformadores y líneas de transmisión.

Telecomunicaciones

• Análisis de Espectro: Uso de analizadores de espectro para evaluar señales de radiofrecuencia (RF) en redes celulares y Wi-Fi.
• Pruebas de Fibra Óptica: Uso de OTDR (Reflectómetro Óptico en el Dominio del Tiempo) para detectar fallas en redes de fibra óptica.
• Mantenimiento de Torres de Comunicación: Uso de medidores de potencia y analizadores de antenas para optimizar la transmisión de datos.

Medicina

• Calibración de Equipos Médicos: Uso de analizadores de señales biomédicas en equipos como ECG, EEG y monitores de signos vitales.
• Pruebas de Seguridad Eléctrica: Medición de fugas eléctricas en dispositivos médicos con analizadores de seguridad eléctrica.
• Desarrollo de Tecnología Médica: Uso de generadores de señales y osciloscopios para pruebas en dispositivos implantables.

Aeroespacial y Defensa

• Pruebas de Electrónica de Aviónica: Uso de osciloscopios y analizadores de redes para evaluar sistemas de comunicación en aeronaves.
• Medición de Campos Electromagnéticos (EMC): Evaluación de interferencias electromagnéticas con cámaras anecoicas y medidores EMI/EMC.
• Simulación de Condiciones Extremas: Uso de cámaras climáticas y pruebas de vibración para verificar la resistencia de componentes electrónicos.

Semiconductores

Caracterización de Dispositivos Semiconductores

• Análisis de Parámetros Eléctricos: Uso de analizadores de semiconductores para medir tensión, corriente y resistencia en transistores y diodos.
• Pruebas de Ruido y Señales de Alta Frecuencia: Uso de analizadores de espectro y osciloscopios de alta velocidad para evaluar el desempeño de circuitos RF y microondas.
• Medición de Resistencia y Capacitancia de Interconexiones: Uso de medidores LCR y probadores de impedancia para evaluar conexiones internas.

Pruebas en el Proceso de Fabricación

• Inspección de obleas (wafers): Uso de microscopios electrónicos y sistemas de metrología óptica para verificar defectos en las obleas de silicio.
• Medición de Impurezas y Dopado: Espectroscopia de masas y medición de resistividad para garantizar la correcta implantación iónica.
• Pruebas de Fotolitografía: Evaluación de patrones en la oblea con interferómetros láser y escáneres ópticos.

En resumen, la instrumentación electrónica ha recorrido un largo camino, desde los rudimentarios galvanómetros del siglo XIX hasta los multímetros digitales y osciloscopios de última generación que usamos hoy. Cada avance tecnológico ha permitido a ingenieros, técnicos y científicos medir con mayor precisión, diagnosticar con más eficacia y desarrollar soluciones innovadoras en múltiples industrias.

En AcMax de México, entendemos la importancia de contar con herramientas confiables y precisas. Por eso, somos distribuidores autorizados de marcas líderes como Tektronix, TDK Lambda, Weller, Rigol, Hioki, entre otras, y ofrecemos equipos especializados para pruebas eléctricas y electrónicas, tanto en laboratorio como en campo.

Escrito por Raquel Zempoaltecatl, AcMax de México. Última revisión 16 de mayo del 2025.

Referencias

Mercado Mercado, A., Martínez Facio, M., Favila Flores, F., & García Moya, A.
Historia y evolución de la industria de semiconductores y la integración de México en el sector. Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, México.
https://doi.org/10.19044/esj.2016.v12n18p65

Ordóñez, S.
La nueva industria electrónica en México en el contexto del TLCAN.

Ramos-Valdés, M. E., & Pequeño-García, G.
Integración comercial y el intercambio comercial de la industria eléctrico – electrónica en México.
Revista de Ciencias Sociales, Vol. XXX, Núm. 3, julio-septiembre 2024, pp. 81–98. FCES – LUZ.
ISSN: 1315-9518 | ISSN-E: 2477-9431

Tektronix
75 historical images to commemorate the 75th anniversary of Tektronix.
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