Este es un modelo de los años 60, el diseño de las letras de marca ya indica que este es uno de los primeros modelos fabricados por la empresa barcelonesa Promax (que todavía existe en la actualidad) y es uno de los mejores de la época, superior a casi todos los modelos nacionales y a la mayoría de los internacionales de gama media; para ir a un modelo superior hay que irse directamente a los del tipo HP que, en mi opinión, es la marca en que el fabricante se inspiraba, la forma del reborde del frontal lo indica claramente. Este modelo se fabricó durante bastantes años, y aunque de origen llevaba los conectores antiguos estaba preparado para instalar los del tipo BNC, anticipandose con ello a lo que sería habitual en el futuro. Lleva conmutadores grandes y de porcelana, que proporcionan una excelente aislación y evitan con ello fugas a masa que, aunque fuesen de megohmios, falsearían las lecturas teniendo en cuenta la alta impedancia de entrada del aparato. Se puede enchufar a 110, 125, 145, 200, 220 y 240 voltios.

Su diseño esta basado en el esquema clásico popularizado en los modelos de Heathkit: válvulas 6AL5 (rectificador doblador para CA) y ECC82 (balanza de comparación con un triodo en el lado variable y el otro en el lado fijo). Funcionamiento probado, todo muy cuidado, tanto mecánica como esteticamente, y circuitería de componentes de calidad. Lleva ajuste de potencial de contacto de AC para cero en el panel (P5); ajuste de punto de trabajo del puente de medición en caso de que la válvula fuese sustituída (P4); eliminación de la pila del circuito de ohmios y su sustitución por una línea de alimentación CC extraída de un bobinado independiente del secundario del tranformador, rectificada, filtrada, aplicando una carga de alto consumo (50 + 9 ohmios) para así conseguir máxima regulación en el punto de alimentación a 1,5 voltios (9 ohmios entre activo y masa), y finalmente protegerla con un fusible. El circuito de eliminación de pila de 1,5 voltios se muestra en el esquema original como carga de la línea de filamento de la 6AL5 (5,3 VCC), válvula que no se usa cuando se miden ohmios, no importaría una caída de tensión en su filamento, PERO el problema es que ese secundario esta en serie y es común para el filamento de la ECC82, una caída de tensión en bornes de 5,3 afecta al resto del bobinado, por lo que si se desea precisión no es posible usar el secundario de filamentos para sustituir a la pila). Se ha modificado el esquema original para mostrar el esquema real del VN-15 (link arriba). Supongo que el manual muestra el diseño inicial, y luego se dieron cuenta que para sustituir a una pila se necesita un circuito separado de alta regulación si se desea tener máxima exactitud en escalas bajas de ohmios. EL VN-15 lleva además algo poco corriente en voltímetros a válvula: la inclusión de mediciones de intensidad a modo "protegido" (medida indirecta por equivalencia a voltios, con protección del instrumento gracias a la aislación que proporciona el tubo) y no a modo "tester" (medida directa a través del instrumento, sin protección). Para la función de medición de intensidad el aparato debe quedar desconectado de cualquier masa común con otro aparato, especialmente con el que se esta interviniendo.

Las incidencias encontradas que afectaban a la medida pueden resumirse basicamente en las derivadas de una falsa toma de masa de todo el conmutador selector de rangos, lo que provocaba errores en todas las escalas, y también algún contacto por presión inseguro debido a inactividad y envejecimiento. Como llevaba conectores antiguos se sustituyeron por BNC's, lo que fué muy fácil, ya que venía preparado para instalar esos conectores.

Como es usual en aparatos antiguos van saliendo incidencias por envejecimiento, como por ejemplo los potenciómetros bobinados Astra. El hilo de resistencia de estos potenciómetros está bobinado en cartón impregnado y la toma de terminales se hace a presión, este diseño es muy sensible al envejecimiento. El fallo evidente, o latente, se combrueba midiendo resistencia y al mismo tiempo moviendo sus terminales, si hay fallos de continuidad o variaciones de valor hay que sustituirlos por potenciómetros de pista de carbón. Al final ha sido necesario sustituírlos todos (click a la derecha para ver circuito actual).

Otro problema general típico de los aparatos Promax antiguos es la rotura de perillas por utilizar un modelo que lleva una pieza de acoplo a presión a la barra del potenciómetro con perilla de bakelita montada encima y fijada a tornillo. Si la perilla acciona un conmutador duro (como los de porcelana), con el tiempo la baquelita se va astillando y la perilla se abre por los lados. Los conmutadores son de la marca Ymper (una copia de los Mallory americanos), el contacto es por punto, no por superficie, y llevan ruedecitas para saltar entre estacionamientos de contacto. Si falla el engrase la presión desgasta el eje de rotación de estas ruedecitas, es normal que en conmutadores con mucho uso salte alguna dificultando el desplazamiento. Como son absolutamente necesarias para el estacionamiento entre posiciones debe buscarse algún recambio proviniente de otro conmutador que use el mismo sistema; ése es otro problema que hubo que solucionar.

Cuando en los tiempos actuales se usa un VTVM que haya sobrevivido a años de dejadez y se haya podido ajustar cuidadosamente, resulta sorprendente su exactitud al comparar medidas con el tester digital. Para hacer una medida de precisión, lo único de que hay que asegurarse es de esperar a que la aguja se sitúe en el "0" después del período de calentamiento y verificar dicho "0" cambiando alternativamente la gama de voltajes de CC- a CC+ y viceversa pasando luego a AC~. Si el botón CERO se ajustó correctamente la primera vez y no se ha movido, el ajuste se mantendrá para posteriores usos en todas las escalas, no será necesario reajustarlo, todo lo más un ligero retoque.

- LA PUESTA A CERO OPERATIVA es MUY IMPORTANTE para la precisión del aparato ya que comporta el ajuste del circuito puente, la "balanza" de medida, y se realiza sin puntas de prueba conectadas, comenzando en escalas CC mediante posicionamiento alternativo en posiciones (-) ↔ (+) y actuando con el ajuste CERO hasta conseguir cero común para ambas posiciones; luego se comprueba que la aguja queda a cero en el resto de escalas de medida.

- Al pasar a CA (~) la aguja debería permanecer a cero en todos los rangos CA; no se debe pasar a CA sin haber conseguido cero común en posiciones CC-/+. El cero en CA depende del ajuste de P6 (interno) y P5 (PC) en panel; este ajuste debe conseguirse automaticamente, sin necesidad de retoque (sólo en caso de envejecimiento de la 6AL6 es necesario retocar PC en panel). El cero común en posiciones (-) ↔ (+) es el "truco" para obtener precisión total en medidas de voltaje con un voltímetro a válvula. Si hay variación de cero en escala baja de CA sin punta de prueba CA conectada, es que hay que ajustar la línea de potencial de contacto (PC en frontal o P6 interno). Los ajustes internos de valor de escala P1 (CA), P2 (CC), R35 (ICC), R36 (ICA), P6 (línea PC-CA), P4 (balance) son de una vez para siempre. Los ajustes de CERO y R en panel son los de retoque; si CERO (escalas voltios) no se mueve accidentalmente necesitará poquísimo retoque, R (escalas ohmios) es el que necesita ajuste de escala.

- LA PUESTA A CERO MECANICA se realiza una vez para siempre y con el aparato desconectado actuando en el tornillo que gobierna la espiral que está delante del eje de la aguja.

1. Ajustar CERO para "0"
2. Medir voltaje conocido
3. Ajustar P2 (ADJ-CC, 5K) para igualar valor
4. Comprobar en resto escalas y márgenes que la aguja queda en "0" ₍₁₎

1. Poner selector en 1.500
2. Ajustar CERO para "0"
3. Poner selector en 1,5
4. Ajustar P6 (EQ-AC, 2K) para "0" con P5 (PC, 500 ohm) a mitad de recorrido. Este es el AJUSTE del POTENCIAL de CONTACTO que es una tensión estática que se manifiesta en ausencia de entrada y que afecta notoriamente a las escalas bajas de AC, por lo que hay que neutralizarla para conseguir el "0" común. Esto se consigue internamente actuando con P6 en el momento del ajuste y externamente actuando con PC para un ajuste fino. 
5. Medir voltaje conocido.
6. Ajustar P1 (ADJ-AC, 2K) para igualar valor.
7. Comprobar en resto escalas y márgenes que la aguja queda en "0" ₍₁₎

Precisión

La precisión de estos aparatos reside simplemente en un calentamiento previo de unos 5 a 10 minutos y la subsiguiente puesta a cero. Pueden requerir algún reajuste durante el uso si no se ha realizado un calentamiento completo. Ante una nueva puesta en marcha normalmente no es necesario volver a hacer la puesta a cero si ya se hizo correctamente antes y no se han movido los mandos correspondientes, todo ello siempre y cuando se respete el tiempo de calentamiento. También hay que tener en cuenta que al ser aparatos antiguos la aguja puede tener algo de rozamiento interno y alguna vez puede quedar algo desplazada mecanicamente, ya sea de cero o del valor medido, pero eso NO significa que esté fuera de cero o que esté realizando una medición errónea.

Puesta cero Voltios

Una correcta puesta a cero en voltios se detecta cuando se pasa de ~ (CA) a - (CC-) y a + (CC+) y la aguja permanece en el cero en todos los rangos SIN las puntas de prueba conectadas, las escalas de más sensibilidad (bajas) requieren más calentamiento para estabilizarse en cero. El que el aparato no esté correctamente a cero es especialmente detectable cuando se pasa de + a - y la aguja se desplaza notoriamente atrás/adelante, para corregirlo hay seleccionar la escala más alta y actuando con el mando "ajuste cero" ir cambiando de + a - y viceversa hasta que la aguja quede practicamente quieta en el cero, cuando se consigue la escala ~ o AC queda (o debería de quedar) automáticamente puesta a cero. A pasar a - y + puede permitirse un ligero movimiento de la aguja.

Ajuste CA

Para comprobar el ajuste total de la escala ~ (CA) hay que ir desplazando la selección de voltajes de mayor a menor SIN la punta de prueba conectada y la aguja no debe de desplazarse de cero ni en las escalas más bajas. CON la punta de prueba conectada un ligero desplazamiento de cero en las escalas más bajas es perfectamente normal ya que la punta es como una antena y detecta la radiación ambiental. Si en esas escalas la aguja se desplaza notoriamente de cero SIN las puntas puestas quiere decir que la tensión de equalización de potencial de contacto no está totalmente ajustada. Para ello se selecciona la escala más baja y se actúa con el mando interno de ajuste marcado "EQ" o "PC" hasta conseguir el cero. Este ajuste es un corrector de lectura de las escalas más bajas de CA y puede utilizarse para hacer correcciones en esas escalas pero a costa de que la aguja ya no quede a cero en ellas. El ajuste de precisión consiste en combrobar que la aguja se queda a cero subiendo y bajando de escala. Sin vibración mecánica la aguja debe de quedarse practicamente en el cero SIN las puntas conectadas.

Ajustes internos

Otros mandos internos son el marcado CA (~) y los marcados CC o CC+ y CC- en el caso de ajuste independiente de escalas de continua, son los de ajuste GLOBAL de rango de medición. Para ajustarlos hay que comparar con un voltaje de referencia y hacer la medida reajustando.

Puesta cero Ohmios

Para la puesta a cero en ohmios se utilizará siempre una escala media o alta para evitar el efecto de resistencia de contacto de las puntas. Ello se realiza situando la aguja a fin escala con el mando "ajuste ohmios" y luego se cruzan las puntas y se actúa con el mando "ajuste cero" para inicio escala. Cuando se cambia de escala es posible que haya que adecuar un poco este ajuste de inicio/fin (cobertura de escala) repitiendo el procedimiento. Normalmente ante una nueva puesta en marcha para uso en la misma escala no habrá que tocar el mando "ajuste ohmios" si ya quedó ajustado la última vez. Con lecturas a escala más baja hay que tener en cuenta la resistencia de contacto de las puntas, y hay que evitar las lecturas a fin de escala ya que se pierde precisión.

Un VTVM se referencia siempre a masa

Para un uso correcto de un voltímetro a válvula (VTVM) debería de tenerse en cuenta que lo suyo es hacer medidas con respecto a masa o a un potencial que esté muy cerca del común de masa, ya que el cable de la punta negra (o pinza) está conectado internamente al chasis del aparato, el cual queda también relacionado con el exterior a través de su transformador de alimentación. De hecho conectar la punta negra (o pinza) al chasis o al bus de común del aparato en comprobación es la primera conexión que hay que hacer con un VTVM. Precisamente, para no tener que desconectar ese cable, está la posibilidad de seleccionar lectura negativa en el cable activo de CC (punta roja), con ello el VTVM queda siempre a potencial de masa.

Cuidado con las medidas no referenciadas a masa

Una evidencia de la necesidad de tener en cuenta lo anterior sería el intento de medición de la posible tensión flotante existente entre las dos placas de un paso push-pull (ambas muy positivas con respecto a masa)... todo el potencial de una de las placas quedaría conectada a la masa del voltímetro a través del cable negro con lo que queda clara la impropiedad y peligrosidad de la medida, pero si se desea conocer esa posible diferencia de voltaje, lo que hay que hacer son dos medidas con respecto a masa y restar. La norma con un VTVM es que el común va a masa, y cuando no va debe de pensarse en que situación queda el aparato con respecto a la medida, por ejemplo, si se mide la tensión de 230 voltios de línea o de un secundario de un transformador no hay ningún problema, pero queda claro que un polo de esa línea o secundario en ese momento queda conectado a la masa del VTVM. De la misma forma si se escogiese lectura negativa (CC-) para medir una tensión positiva habría que invertir las puntas, por lo que la tensión positiva iría a la masa del VTVM. Mientras esa tensión se quede en el aparato no hay problema, pero hay que tenerlo en cuenta a efectos de interacción y seguridad.

Medidas "flotantes"

Para realizar medidas flotantes (diferenciales directas y no referenciadas a masa) siempre debería de utilizarse un medidor aislado totalmente de masa o tierra, es decir, el voltímetro convencional de dos puntas o el tester corriente a pilas. En el caso de usar un voltímetro convencional o un tester clásico (VOM) deberá tenerse en cuenta que estos instrumentos no presentan la elevada impedancia de entrada de un VTVM, por lo que dependiendo de su efecto shunt la lectura puede resultar falseada (ello es más notorio en escalas bajas, recuérdese que la importancia del efecto shunt está en relación directa con la resistencia interna de la fuente que se mide). El instrumento actual parecido al VTVM en impedancia de entrada es el tester digital a pilas, pero el VTVM conserva ventaja en cuanto a lectura de tensiones "sucias".

 
Las puntas de prueba en los voltímetros a válvula.

Este es un aspecto muy descuidado, pero importante y a tener en cuenta. Normalmente en los VTVM hay dos conectores de toma de tensión, el de CC y el de CA, pero si sólo hay uno la punta lleva un conmutador CC/CA. La punta de CC tiene (debe tener) en su mango una "sonda interior" que consiste en una resistencia de 1 Mohm (valor habitual, aunque podría ser otro). La razón de ello es que esta disposición permite medir tensiones de CC en lugares donde existen también tensiones de RF (por lo tanto de CA) sin perturbar el punto de medida evitando así el efecto de capacidad shunt (capacidad paralelo) que se produciría sin la resistencia, y por eso está situada en la punta y no en el cuerpo del aparato. Un ejemplo típico de la necesidad de esta resistencia es en medidas críticas, por ejemplo en la reja de control de una válvula de RF, en donde hay elevada impedancia y mucha sensibilidad a cargas capacitivas, resistivas, e inductivas. Esta resistencia hace de separador, y combinándose con la capacidad de entrada del aparato filtra la RF, es decir, conforma un filtro pasa-bajos, minimizando además el efecto de carga dependiendo de la impedancia relativa del punto de medida. Para entenderlo hay que imaginarse la resistencia de 1 Mohm en serie con un condensador de baja capacidad, la entrada al aparato es el punto medio, un lado de la resistencia va al punto de medición, y el otro lado del condensador va a masa. La resistencia es un freno tanto para la CC como para la CA, el condensador es un aislante para la CC, pero va siendo más permeable a la CA cuánto más alta sea la frecuencia, por ello la RF quedará cruzada a masa en el conector del aparato mientras la CC seguirá su camino. Desde el punto de vista de la RF en la práctica lo que sucede es que hay un divisor de tensión con dos resistencias en serie, una fija y otra variable, la CA (RF) queda mucho más atenuada que la CC al quedar la entrada del aparato muy cercana a masa al reducirse la "resistencia del condensador", sin embargo esa entrada permanece invariable para la CC. El rango de CC en un VTVM viene ajustado teniendo en cuenta esa resistencia, o sea, si se hace una medición CC directa esa medición será errónea salvo que el aparato se reajuste en CC para toma directa. La punta de CA siempre es directa, y si se trata de un aparato con un solo conector el conmutador en su punta intercala la resistencia de 1 Mohm en posición CC, el modelo IM-18 de Heathkit consultable arriba es un ejemplo de ello.

Puntas de prueba en lecturas de voltaje para Voltímetros a Válvula (10 MΩ CC):

Arriba izquierda: esquemas punta de CC con resistencia de 1 Mohm en su interior, punta de prueba de CA directa, y sonda de RF (CA) para lectura en escala CC, llevando por ello un rectificador-adaptador de lectura pico a RMS.

Arriba derecha: esquema punta combinada del LME VT-5, con las tres posibilidades anteriores seleccionables a conmutador deslizante. Nótese como utiliza la resistencia de 1 Mohm (separación CC) y la de 3,9 Mohm para crear el valor total de corrección a valores RMS en escala CC.

Al lado: imagen que muestra la construcción interna de la sonda modelo RF-1 para el voltímetro a válvula LME VT-2. Se corresponde con el esquema justo arriba de la imagen.

Un voltímetro a válvula se puede ajustar para lectura correcta en CC usando la punta de CA (directa), en este caso la impedancia de entrada será de 10 Mohmios y se usará como si fuese un tester digital, pero con ello se pierde la separación circuito-aparato conveniente en circuitos de alta impedancia (válvulas). Los testers digitales parten de la base que se van a utilizar casi siempre en circuitería moderna, o sea, en circuitería de media-baja impedancia (más amperios y menos voltios), pero utilizar un voltímetro a válvula con circuitería transistorizada no tiene demasiado sentido (salvo en casos especiales). Siempre es mejor que un VTVM funcione con las puntas correctas, si un voltímetro a válvula no lleva sus puntas se puede considerar que está incompleto, y es muy usual verlos sin puntas en el mercado "vintage".

Más sobre equipamiento de puntas de prueba en la página de las sondas.

 
Peculiaridades de algunos modelos de alta gama.

Hay modelos considerados muy profesionales como el superfamoso HP410 con su versión militar el ME-26, el Metrix 745, el también militar TS-505, y otros, que tienen en común que la medida de CA se realiza siempre a través de una sonda. Esto es ideal para lectura de tensiones en RF y de voltajes muy bajos, pero tienen el inconveniente que la lectura en CA por sonda se realiza mediante una válvula especial difícil de reemplazar. También sucede que en algunos modelos la escala Ohmios se alimenta por pilas (TS-505) y no mediante una fuente de CC, lo que resulta inconveniente. Algunos modelos tienen elevadísimas impedancias en escala CC, esto exige un circuito de entrada altamente aislado y sin fugas (resistencia shunt), en aparatos envejecidos esto puede ser difícil de conseguir, lo que inicialmente parece una ventaja puede convertirse en un inconveniente. Hay que en cuenta tener esos aspectos cuando se piense adquirir alguno de esos modelos, en la práctica modelos mas "normales" como este Promax VN-15 resultan más eficientes.