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Departamento Regional de Rondônia Instrumentação Medidas Elétricas Centro de Formação Profissional SENAI - RO 1 Federação das Indústrias do Estado de Rondônia Presidente do Sistema FIERO/SESI/SENAI/IEL Euzébio André Guareschi Diretor Superintendente do SESI/RO Valdemar Camata Junior Diretor Regional do SENAI/RO Vivaldo Matos Filho Superintendente do Instituto Euvaldo Lodi - IEL/RO Valdemar Camata Junior Diretora da Escola Centro de Formação Profissional “Marechal Rondon” Elsa Ronsoni Mendes Pereira Março 2007 Instrumentação Ficha Catalográfica SENAI. AM. Instrumentos de medidas elétricas. Manaus, GEEP/CETAS, 2002. 39p. Por. (módulos instrucionais: Eletrotécnica; 1) ELETROTÉCNICA; INSTRUMENTOS DE MEDIDAS ELÉTRICAS CDU: 621.3 Fevereiro 2007 Departamento Regional - SENAI / RO 1 Instrumentação UTILIZAÇÃO DE MATERIAL DIDÁTICO. O SENAI deseja, por meio dos diversos materiais didáticos nivelados em um contexto nacional, aguçar a sua curiosidade, responder às suas demandas de informações e construir links entre os diversos conhecimentos e competências, tão importantes para sua formação profissional. Além dos esforços e dedicação de todo o grupo do SENAI DR/RO na confecção de material didático estamos também utilizando as obras divulgadas no site www.senai.br/recursosdidaticos desenvolvidas por outros Departamentos Regionais, reservados os direitos patrimoniais e intelectuais de seus autores nos termos da Lei nº. 9610, de 19/02/1998. Tal utilização se deve ao fato de que tais obras vêm de encontro as nossas necessidades, bem como têm a função de enriquecer a qualidade dos recursos didáticos fornecidos aos nossos alunos como forma de aprimorar seus conhecimentos e competências. Departamento Regional - SENAI / RO 2 http://www.senai.br/recursosdidaticos Instrumentação SUMÁRIO MEDIDAS ELÉTRICAS INSTRUMENTAÇÃO 1 TIPOS DE INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO 06 1.1 Instrumentos Eletromagnéticos do tipo Ferro Móvel 06 1.1.1 Princípio de Funcionamento 06 1.1.2 Instrumentos Eletromagnéticos do tipo Ferro Móvel Voltímetros 07 1.1.3 Instrumentos Eletromagnéticos do tipo Ferro Móvel Amperímetro 07 1.1.4 Simbologia dos Instrumentos tipo Ferro Móvel 07 1.2 Instrumento Eletromagnéticos do tipo Bobina Móvel 08 1.2.1 Princípio de Funcionamento 08 1.2.2 Simbologia dos Instrumentos tipo Bobina Móvel 10 1.2.3 Instrumentos Eletromagnéticos do tipo Bobina Móvel – Galvanômetro 11 1.2.3.1 Micro-amperímetro Funcionamento 11 1.2.4 Instrumentos Eletromagnéticos do tipo Bobina Móvel - Galvanômetros e Miliamperímetro 11 1.2.5 Utilização 12 1.2.6 Galvanômetros – Amperímetro 12 1.2.7 Galvanômetro – Voltímetro 14 1.2.7.1 Constituição 14 1.2.8 Galvanômetro – Ohmímetro 16 1.2.8.1 Constituição 16 1.2.8.2 Resistor de Amortecimento – Fixo 16 1.2.8.3 Resistor de Amortecimento – Variável 18 2 ESCOLHA DOS INSTRUMENTOS DE MEDIDAS ELÉTRICAS 20 2.1 Unidade de Medida 21 2.2 Outros Princípio de Medição 21 2.2.1 Sistema Ressonante 21 2.2.2 Sistema Eletrodinâmico 22 2.3 Posição de Funcionamento 22 2.4 Tipo de Correntes 23 2.5 Tensão de Isolação ou Tensão de Prova 24 2.6 Classe de Precisão 26 3 SENSIBILIDADE NAS MEDIDAS ELÉTRICAS 26 3.1 Sensibilidade em Voltímetro 26 3.2 Sensibilidade em Amperímetro 26 4 MULTITESTE 4.1 Tipos de Multiteste 29 4.2 Multiteste Analógico 29 4.2.1 Divisão de Multiteste Analógico 30 4.2.2 Erro por Efeito de Paralaxe 30 4.3 Como efetuar uma leitura nas Escalas Graduadas 31 4.3.1 Como efetuar uma medidas na Escala Voltimétrica 32 4.3.2 Como efetuar uma medição na Escala Amperimétrica 32 Departamento Regional - SENAI / RO 3 Instrumentação 4.3.3 Como Efetuar uma medição na Escala Ôhmica 33 4.4 Multiteste Digital 33 4.4.1 Divisão do Multiteste Digital 34 4.5 Volt Amperímetro tipo Alicate 35 4.5.1 Tipos de Alicate Amperímetros 35 4.5.2 Divisão de um Alicate Amperímetro Analógico 35 4.5.3 Leitura em Baixas Correntes 38 4.5.4 Alicate Amperímetro Digital 38 4.5.5 Divisão de um Alicate Amperímetro Digital 39 Exercícios 40 REFERENCIAS 42 Anexos 43 Departamento Regional - SENAI / RO 4 Instrumentação INSTRUMENTAÇÃO INSTRUMENTOS DE MEDIDAS ELÉTRICAS Para medição análise e verificação de defeitos em circuitos elétricos e instalações elétricas precisamos conhecer os instrumentos capazes de medir estas grandezas, para isso vamos estudá-los com maiores detalhes. Os instrumentos se são identificados por símbolos gravados em seus visores ou pelas especificações de catálogo dadas pelo fabricante para sua utilização. Por isso devemos ter ciência destas informações para executarmos uma medida com segurança e precisão. 1 Tipos de Instrumento de Medição Os instrumentos "eletromagnéticos e eletrônicos " para medidas elétricas são de três tipos: Ferro Móvel Quando o movimento do indicador é realizado por uma chapa de ferro. Bobina Móvel Quando o movimento do indicador é realizado por uma bobina. Digital Quando a amostra da medição é feita por um conversor analógico para digital (AD) e esta é mostrada em um display, geralmente de cristal líquido devido seu baixo consumo de energia elétrica. 1.1 Instrumentos Eletromagnéticos do tipo Ferro Móvel Os instrumentos de medidas eletromagnéticos do tipo ferro móvel têm seu princípio de funcionamento baseado na repulsão que ocorre entre duas lâminas de ferro colocadas dentro de uma bobina. 1.1.1 Princípio de Funcionamento Com a passagem da corrente elétrica pela bobina, as duas lâminas terão identidade de polarização, isto é, haverá formação de dois pólos iguais nos seus extremos. Portanto, as lâminas tenderão a repelir-se arrastando o ponteiro indicador fixado em uma delas, observe as gravuras 1 e 2. Departamento Regional - SENAI / RO 5 Instrumentação Examine nas figuras abaixo a forma esquemática do instrumento tipo ferro móvel onde: A representa a bobina magnetizante; B representa a placa de ferro fixa; C representa a placa de ferro móvel acoplada ao ponteiro. O conjunto representado na figura ao lado denomina-se galvanômetro e são representados simbolicamente por: O afastamento da placa móvel (C) da placa fixa (B) será maior ou menor, de acordo com o valor da corrente que estiver circulando pela bobina. Os instrumentos de medidas elétricas do tipo ferro móvel efetuam medidas elétricas tanto em corrente contínua como em corrente alternada. 1.1.2 Instrumentos Eletromagnéticos do tipo Ferro Móvel Voltímetros Os instrumentos de medidas elétricas do tipo ferro móvel, quando usados como voltímetro, apresentam os mesmos componentes básicos, variando apenas as características de sua bobina e a escala, que nesse caso é graduada em volts. Os voltímetros são conectados em paralelo com a rede ou com o consumidor. Por isso, sua bobina deve ter uma impedância que suporte toda a tensão entre os pontos a serem medidos. Essa absorção deve ocorrer com o menor consumo de energia possível o suficiente para magnetizar a bobina. Por essa razão, as bobinas dos voltímetros tipo ferromóvel são confeccionadas com muitas espiras de fio fino para proporcionar uma alta impedância ao mesmo. 1.1.3 Instrumentos Eletromagnéticos do tipo Ferro Móvel Amperímetro Esses instrumentos, quando usados como amperímetro, também apresentam os mesmos componentes básicos e as mesmas variações, ou seja, variam as características de sua bobina e da escala graduada em ampères. Os amperímetros são conectados em série com o ponto do circuito cujo valor de corrente se deseja medir. Por isso toda corrente que estiver sendo medida deve passar pelo instrumento e, por conseguinte, pela sua bobina. Departamento Regional - SENAI / RO 6 Instrumentação Daí a necessidade de ter a bobina uma estrutura tal que suporte toda essa corrente com a menor queda de tensão possível. Portanto, para que isso ocorra, as bobinas dos amperímetros são confeccionados com poucas espiras de fio grosso para proporcionar a menor impedância possível. 1.1.4 Simbologia dos Instrumentos tipo Ferro Móvel Para conhecermos este tipo de instrumento antes de o conectarmos a rede elétrica, criou-se uma simbologia para que o mesmo fosse identificado com facilidade pelo seu usuário técnico, observe na figura abaixo. 1.2 Instrumentos Eletromagnéticos do tipo Bobina Móvel Os instrumentos eletromagnéticos do tipo bobina móvel têm seu funcionamento baseado na atração e repulsão que ocorre entre o campo magnético criado por uma bobina e o campo magnético de um ímã permanente. 1.2.1 Princípio de Funcionamento Quando colocamos uma bobina no centro do campo magnético de um ímã permanente e fazemos circular por ela uma corrente elétrica, surge nesta um campo magnético norte e sul. Este por sua vez, faz a bobina deslocar-se no seu eixo para a esquerda ou para a direita atraída ou repelida pelos pólos do ímã permanente. Observe na próxima figura. Departamento Regional - SENAI / RO 7 Instrumentação Esses instrumentos são compostos basicamente de: A – ímã permanente em forma circular B – bobina móvel com núcleo de ferro fundido C – ponteiro D – eixo, que interliga o ponteiro e a bobina móvel. E – escala graduada. Com a corrente no sentido indicado, os pólos terão formação idêntica aos ilustrados. Note que, nesse caso, a bobina tenderá a movimentar-se para a direita. Com o seu pólo norte sendo atraído pelo pólo sul do ímã permanente. Observe na figura abaixo. Departamento Regional - SENAI / RO 8 Instrumentação Quando a corrente estiver no sentido contrário, os pólos terão formação também inversa. Nessa situação a bobina tenderá a movimentar-se para a esquerda. Este deslocamento da bobina para a esquerda ou para a direita será maior ou menor, de acordo com o valor da corrente que estiver percorrendo a mesma. As bobinas dos instrumentos de medidas elétricas do tipo bobina móvel funcionam somente em corrente contínua. Então, quando aplicada corrente contínua na bobina, no sentido indicado ao lado, haverá a formação dos pólos N e S. Em seguida, esses pólos serão atraídos pelos pólos S e N do ímã permanente. Por sua vez, o ponteiro se deslocará para a esquerda da escala graduada. Se o sentido da corrente for invertido, a formação dos pólos na bobina também será invertida. Nesse caso o ponteiro se deslocará para a direita da escala graduada. Em resumo, neste tipo de instrumento acima há: Pólos invariáveis formados pelo ímã permanente. Pólos variáveis formados pela bobina, de acordo com o sentido da corrente. Os instrumentos de medidas elétricas do tipo bobina móvel são encontrados normalmente como galvanômetro microamperímetro ou galvanômetro miliamperímetro. 1.2.2 Simbologia dos instrumentos tipo Bobina Móvel Os galvanômetros tipo bobina móvel são representados simbolicamente pela pela figura abaixo. Departamento Regional - SENAI / RO 9 Instrumentação 1.2.3 Instrumentos Eletromagnéticos do tipo Bobina Móvel – Galvanômetro Microamperímetro Como galvanômetros microamperímetros, esses instrumentos são utilizados para medir correntes na ordem de microampères que estiverem numa faixa entre 0,000001A (1μ A ou 1 microampère) e 0,000999A (999μ A ou 999 microampères). 1.2.3.1 Funcionamento Observe que o instrumento de medidas elétricas do tipo bobina móvel, quando usado como galvanômetro microamperímetro é ligado em série com a fonte ou o consumidor, observando-se a polaridade e apresenta os mesmos componentes básicos. Variam apenas as características da bobina e da escala, que nesse caso é graduada em microampères. Recorde que pela bobina do galvanômetro microamperímetro devem circular somente correntes muito baixas na ordem de microampères. Por essa razão, sua bobina é constituída de fio muito fino. 1.2.4 Instrumentos Eletromagnéticos do tipo Bobina Móvel – Galvanômetros Miliamperímetro. São utilizados para medir correntes na ordem de miliampères que estiverem numa faixa entre 0,001A (1mA ou 1 miliampère) e 0,999A (999 mA ou 999 miliampères). Note que os galvanômetros miliamperímetros são praticamente iguais aos galvanômetros microamperímetros quanto aos seus componentes básicos. Porém, como nos instrumentos anteriores, o que os diferencia são exatamente as características da bobina e a escala graduada. No caso, graduada em miliampères. Departamento Regional - SENAI / RO 10 Instrumentação A bobina do galvanômetro miliamperímetro também deve ser constituída de fio fino, embora não tão fino quanto o do galvanômetro microamperímetro. O instrumento só indica o valor da corrente conectando-se as pontas positiva e negativa da linha aos respectivos bornes positivo e negativo do instrumento. 1.2.5 Utilização Os galvanômetros também podem ser utilizados para medição de outras grandezas elétricas, como por exemplo: Correntes; Resistências Tensões elétricas. Freqüências; Rotações; Capacidade etc. 1.2.6 Galvanômetros – Amperímetro Este é conectado a rede elétrica em série com a fonte ou com o consumidor para medição de corrente elétrica em ampères. Sua escala é graduada em ampères e apresenta o ponto zero à esquerda. Por essa razão, ao medir a corrente contínua com amperímetro tipo bobina móvel, é necessário observar, ao aplicar a corrente, o sentido de polarização do instrumento onde as pontas positiva e negativa da linha devem ser conectadas aos respectivos bornes positivo e negativo do instrumento. Para realizar esse tipo de medição, os galvanômetros podem ser transformados conforme medição desejada. A seguir, observe os itens que constituem o amperímetro. A - Gavanômetro; B - Resistor "shunt" conectado em paralelo com a bobina do galvanômetro; C - Escala graduada; D - Borne de conexão externa. Departamento Regional - SENAI / RO 11 Instrumentação O amperímetro é utilizado na medição de correntes elétricas em ampères; O amperímetro mede corrente elétricas de valores maiores que a do galvanômetro. Logo, para transformar o galvanômetro em amperímetro é necessário conectar um resistor em paralelo com a bobina do galvanômetro para que o mesmo divida a corrente aplicada ao instrumento, possibilitando manutenção da faixa de miliampères ou microampères necessários ao deslocamento da bobina. Esse resistor, que permite ao galvanômetro medir corrente em ampères, recebe o nome de resistor “shunt”, que significa resistor paralelo. Essa divisão da corrente aplicada tem dois caminhos distintos: um pelo próprio resistor e outro pela bobina. Examine a ilustração, que representa o circuito elétrico do amperímetro tipo bobinamóvel. Figura 14. Dados: Resistência ôhmica da bobina do galvanômetro R⇒ b = 10Ω ; Resistência ôhmica do resistor “shunt” R⇒ S = 0,204 ; Ω Corrente medida pelo instrumento ⇒ IM = 5A. Determinação do valor das correntes Ib e IS, respectivamente na bobina e no resistor. Portanto, acompanhe os cálculos: Calculando a resistência equivalente (Re) temos: Re = Rb . Rs/Rb + Rp ⇒ Re = 10.0,204/10 + 0,204 Re = 2,04/10,204 Re = 0,2 ⇒ ⇒ Ω Calculando a queda de tensão no circuito (VAB) teremos: VAB = IM . Re ⇒ VAB = 5 . 0,2 V⇒ AB = 1V Calculando a corrente passará pela bobina do galvanômetro (Ib) teremos: Ib = VAS/Rb ⇒ Ib = 1/10 ⇒ Ib = 0,1A Finalmente, calculando a corrente que passará pelo resistor “shunt” (Is), IS = VAB/RS ⇒ IS = 1/0,204 ⇒ IS = 4,9A Departamento Regional - SENAI / RO 12 Instrumentação Veja que quando estiver circulando corrente de 5A na linha, o resistor “shunt” (RS) derivará para si a maior parte dessa corrente. No caso: 4,9A; e pela bobina do galvanômetro circulará apenas 0,1A ou 100 mA. 1.2.7 Galvanômetro – Voltímetro O voltímetro, quando do tipo bobina móvel, também é constituído por um galvanômetro, que neste caso recebe somente tensões reduzidíssimas. Este instrumento é utilizados para medição de tensão elétrica em volts. Logo, para transformar o galvanômetro em voltímetro é necessário conectar um resistor em série com a bobina do galvanômetro. Este diminui a tensão que entra no instrumento, fazendo com que a bobina receba apenas tensão suficiente para provocar circulação de corrente na faixa de miliampères. 1.2.7.1 Constituição Quando transformados, os voltímetros tipo bobina móvel apresentam os seguintes componentes básicos: A – Galvanômetro; B – resistor de amortecimento, conectado em série com a bobina do galvanômetro; C – escala graduada; D – bornes para conexão externa. Sua escala é graduada em volts e apresenta o ponto zero à esquerda. Ao medir tensão CC com voltímetro tipo bobina móvel, é necessário observar, ao aplicar a tensão, o sentido da polarização do instrumento. Observe ambas as figuras abaixo. Vamos ver agora como ocorre a diminuição da tensão provocada pelo resistor série. Demonstrada na figura 17, ela representa o circuito elétrico do voltímetro tipo bobina móvel. Departamento Regional - SENAI / RO 13 Instrumentação Dados: Tensão final da escala do instrumento; V ⇒ M = 120 V Resistência ôhmica da bobina R ⇒ b = 10 Ω Resistência ôhmica do resistor série R ⇒ S = 1190 Ω Devemos então considerar que o ponteiro desse instrumento estará no seu desvio máximo (120V) e calcular: A corrente no circuito; A queda de tensão na bobina; A queda de tensão no resistor RS. A resistência total do circuito em série é igual à soma das resistências parciais. Logo: Rt = Rs + Rb ⇒ Rt = 1190 + 10 ⇒ Rt = 1200 Ω Pela lei de Ohm, calculamos a corrente aplicando a fórmula I = V/R. Assim, para calcular a corrente total do circuito, temos: It = VM/Rt ⇒ It = 120/1200 I⇒ t = 0,1 A No circuito em série a corrente é igual em todos os pontos. Logo, It = Ib = Is = 0,1A Calculando a queda de tensão no resistor de amortecimento Rs temos: VR = It . Rs ⇒ VR = 0,1 . 1190 V⇒ R = 119V Calculando a queda de tensão na bobina Rb temos: Vb = It . Rb ⇒ Vb = 0,1 . 10 ⇒ Vb = 1V Observação: Quando aplicamos 120V no voltímetro, o resistor de amortecimento Rs proporciona uma queda de tensão de 119V, deixando passar para a bobina apenas 1V com uma corrente de 0,1A impedindo que a bobina do mesmo se queime. Departamento Regional - SENAI / RO 14 Instrumentação 1.2.8 Galvanômetro – Ohmímetro Os galvanômetros, além de serem utilizados na medição da corrente elétrica e da tensão elétrica, também podem ser utilizados para a medição da resistência ôhmica de materiais condutores. Para essa medição, os galvanômetros devem ser transformados em ohmímetros. 1.2.8.1 Constituição Os Ohmímetros apresentam os seguintes componentes básicos: A – galvanômetro; B – resistor fixo de amortecimento; C – resistor variável com cursor; D – fonte de alimentação interna; E – escala graduada; F – bornes para conexão externa. Sua escala é graduada em ohms e apresenta: O ponto zero à esquerda; O ponto de máxima resistência (resistência ôhmica infinita) à sua direita; A posição de repouso do ponteiro (indicando Para que os galvanômetros sejam transformados em ôhmimetros, é necessário conectar, em série com a bobina, dois resistores de amortecimento: um fixo e um variável. 1.2.8.2 Resistor de Amortecimento – Fixo É aquele que está em série com a fonte e a bobina do galvanômetro para limitar a corrente em seu valor máximo no fundo de escala. Considere as seguintes características, nesse galvanômetro: A fonte é de CC, de 3V; 3V A bobina tem uma resistência ôhmica de 10Ω ; Seu ponteiro dá a deflexão máxima com uma corrente de 0,1A, indo do ponto de repouso (infinito) até o ponto zero da escala. valor máximo de corrente que pode passar por esse galvanômetro é de 0,1 ou 100 mA. Departamento Regional - SENAI / RO 15 Instrumentação Acompanhe: A fonte tem uma diferença de potencial de 3V; a bobina tem uma resistência ôhmica de 10Ω . Se fecharmos o circuito nos bornes A e B da figura sem resistor fixo em série, a corrente que circulará pela bobina será de: I = V/R ⇒ I = 3/10 ⇒ I = 0,3 A ou 300 mA. Note que esse valor da corrente é superior ao valor que o galvanômetro suporta. Por isso torna-se necessário um resistor de amortecimento fixo que tem a finalidade de aumentar a resistência ôhmica interna do instrumento. Calculando o valor da resistência total do circuito teremos: Rt = Vt/It ⇒ Rt = 3/0,1 ⇒ Rt = 30Ω No circuito em série, a resistência total é igual à soma das resistências parciais: Rt = R1 + R2 + ... + Rn. Temos nesse caso: Rt = Rb + Rs ⇒ Rs = Rt – Rb ⇒ RS = 30 – 10 ⇒ RS = 20Ω Agora quando fechamos os bornes A e B, da figura abaixo circulará pelo circuito a corrente de: It = Vt/Rt ⇒ It = 3/30 ⇒ It = 0,1A A queda de tensão, ocasionada pelo resistor de amortecimento fixo (RS), será de: VS = It . RS V⇒ S = 0,1 . 20 V⇒ S = 2V. Observe que passará para a bobina Rb a tensão de 1V suficiente para fazer circular a corrente de 0,1A. Essa corrente de 0,1A fará o ponteiro dar a sua deflexão máxima. Departamento Regional - SENAI / RO 16 Instrumentação Ib =Vb/Rb ⇒ Ib = 1/10 I⇒ b = 0,1A. Conclusão: O resistor de amortecimento fixo deve ter uma resistência ôhmica cujo valor, somado ao valor da resistência ôhmica da bobina do galvanômetro, resulte num valor de resistência total capaz de fazer circular corrente movimentado o ponteiro para o fundo de escala quando os bornes do galvanômetro ohmímetro forem fechados. 1.2.8.3 Resistor de Amortecimento – Variável O resistor variável tem como característica possibilitar que o valor de sua resistência possa ser ajustado caso a bateria interna sofra variação na sua tensão, para isso basta girar o cursor do potenciômetro. Na ilustração da figura abaixo, temos representado um circuito em série formado pela bobina com resistência ôhmica de 10Ω e pelo resistor fixo com resistência ôhmica de 20Ω . Neste a fonte de tensão descarregou para 2,8V o que ocasionou a circulação da corrente de 0,09A. It = Vt/Rt ⇒ It = 2,8/30 ⇒ It = 0,09A Essa ocorrência nos obriga a ajustar o valor da resistência interna do instrumento, a fim de que a correntevolte a ter o seu valor normal de final de escala, no caso 0,1 A. Para fazer esse ajuste na resistência ôhmica do instrumento, torna-se necessário conectar, em série com o circuito, um resistor variável simbolizado por R3. Departamento Regional - SENAI / RO 17 Instrumentação Agora veja como funciona o ajuste na resistência ôhmica do instrumento. A figura abaixo ilustra o circuito interno de um ohmímetro cujos componentes apresentam os seguintes valores: Resistência ôhmica da bobina → Rb = 10Ω ; Resistência ôhmica do resistor fixo → RS = 15Ω ; Resistência ôhmica do resistor variável R→ 3 = 5Ω ; Corrente máxima na bobina I→ b= 0,1 A; Tensão da fonte V = 3 V. → Se o cursor estiver colocado no ponto central do resistor variável R3, o valor da resistência ôhmica será de 5Ω . Assim, a resistência total Rt do circuito será: Rt = Rb + RS + R3 Rt = 10 + 15 + 5 ⇒ Rt = 30⇒ Ω Logo, ao fecharmos os bornes A e B teremos circulando pelo circuito a seguinte corrente: It = Vt/Rt ⇒ It = 3/30 ⇒ It = 0,1A Veja que essa corrente é suficiente para levar o ponteiro ao zero da escala graduada. Agora, se a fonte passar a fornecer uma tensão de 2,8V, para obtermos a corrente de 0,1A precisaremos ter um valor de resistência total também menor como vemos abaixo de: Para a obtenção desse valor, basta deslocar o cursor do resistor variável R3 para obteremos 3 . Ω Rt = Vt/It ⇒ Rt = 2,8/0,1 ⇒ Rt = 28Ω Departamento Regional - SENAI / RO 18 Instrumentação Rt = R1 + R2 + R3 Rt = 10 + 15 + 3 ⇒ Rt = 28⇒ Ω O resistor de amortecimento variável é representado simbolicamente pela figura abaixo: 2 Escolha dos Instrumentos de Medidas Elétricas Para ter segurança no uso dos instrumentos de medidas elétricas, você deverá escolher aquele que tem as características necessárias para as medições a serem feitas. Para tanto, observe que os instrumentos se distinguem por símbolos gravados em seus visores. Por sua vez, esses símbolos caracterizam os instrumentos de medidas elétricas quanto: À unidade de medidas - se volts (voltímetros); ampères (amperímetros); watts (wattímetros) outros; Ao princípio de funcionamento - se ferro, bobina móvel, eletrodinâmico, digital e outros; Ao tipo de corrente - se CC, CA ou ambas; À posição de funcionamento - se vertical, horizontal, inclinada ou outras; Departamento Regional - SENAI / RO 19 Instrumentação À tensão de isolação - a máxima tensão que o instrumento pode ser operado com segurança. A classe de precisão no instrumento, se para uso comum ou de laboratório. 2.1 Unidade de Medida Quanto a unidade medidas temos os símbolos estampados no mostrador dos instrumentos de medidas elétricas e na chave seletora de grandezas e escalas. Hz - Freqüencímetro; W - Wattímetro; Cos ϕ A - Amperímetro; V - Voltímetro; Ω - Ohmímetro; 2.2 Outros Princípios de Medição Os instrumentos de medidas elétricas podem funcionar segundo os principais seguintes sistemas; sendo o Ressonante e Eletrodinâmico, e que serão expressados em seguida. 2.2.1 Sistema Ressonante É o fenômeno pelo qual um corpo qualquer vibra ao ser atingido por ondas produzidas por outro corpo com a mesma freqüência de vibração, e isto acontece quando a freqüência emitida coincide com a freqüência de vibração do corpo receptor. No caso do freqüencímetro, os comprimentos de suas lâminas são diferenciados para vibrarem com maior intensidade em determinadas freqüências na presença de um campo magnético variável da rede elétrica. Vejamos nas respectivas figuras abaixo. Sistema Ressonante Sistema Eletrodinâmico Departamento Regional - SENAI / RO 20 Instrumentação 2.2.2 Sistema Eletrodinâmico Seu princípio de funcionamento é semelhante ao de bobina móvel, apenas com a diferença que os pólos fixo e móvel são formados por bobinas. Estes sistema apresentam duas divisões que são: Eletrodinâmico simples. Figura 25; Eletrodinâmico com bobinas cruzadas. Figura 27 e 28. Sistema Eletrodinâmico com Bobinas Cruzadas Observações: Por apresentar essa versatilidade em seu funcionamento, os instrumentos eletrodinâmicos simples podem ser usados tanto em corrente contínua como em corrente alternada. 2.3 Posição de Funcionamento Os instrumentos de medidas elétricas são construídos para funcionar nas seguintes posições: Vertical, Horizontal, na figura do Voltímetro, Inclinada na figura Watimetro. e outras. Há instrumentos que não possuem gravado o símbolo característico da posição de funcionamento, significando que podem funcionar em qualquer posição. Os símbolos que caracterizam a posição de trabalho do instrumento segue-se abaixo: Posição Vertical Posição Horizontal Posição Inclinada Departamento Regional - SENAI / RO 21 Instrumentação Note que na posição inclinada o símbolo assinala também os graus da inclinação. Além dos símbolos normalizados, você poderá encontrar outras formas de representar a posição do instrumento. Posição horizontal ⇒ Posição vertical ⇒ 2.4 Tipos de Correntes Alguns instrumentos de medidas elétricas medem grandezas em corrente contínua, corrente alternada e ainda há outros que medem corrente contínua e alternada. Assim os símbolos que caracterizam esses tipos de corrente estão representados na figura 31. Além dos símbolos normalizados, você poderá encontrar outras formas de representar o tipo de corrente. O símbolo do tipo de corrente pode variar de acordo com o fabricante do aparelho, de modo geral, o símbolo representativo da corrente é alterado sempre que puder ser confundido com outros. Por isso você poderá encontrar o símbolo abaixo em um aparelho que mede ambas as correntes, contínua e alternada. CA CC Departamento Regional - SENAI / RO 22 Instrumentação 2.5 Tensão de Isolação ou Tensão de Prova Os instrumentos de medidas elétricas também apresentam o valor máximo de tensão e que possibilitam sua operação com segurança, este é o valor de tensão que um instrumento pode receber entre sua parte interna de material condutor e sua parte externa do material isolante. Esse valor é simbolicamente representado nos instrumentos pelos números 1, 2 ou 3 contidos no interior de uma estrela. Note que os números significam os valores da tensão de isolação em quilovolts (kV), ou seja, 1kV equivale a 1000V. Logo, 2kV e 3kV equivalem respectivamente a 2000 V e 3000 V. A existência da estrela sem número em seu interior indica que o valor da tensão de isolação é de 500V. Observação: alguns instrumentos citam este valor somente em seu manual de operação que deve ser lido antes de ser usado. Exemplo: Para medição de corrente com valor aproximado de 10A, sob a tensão de 760V, teremos que escolher um instrumento que possa medir 10A e que apresente, ao mesmo tempo, valor de tensão de isolação superior aos 760V. Portanto, considerando as “estrelas” anteriores, responda: Dentre três instrumentos que apresentam essas estrelas, qual você utilizaria? Exatamente você pode utilizar qualquer dos três. Observe: Se 1kV é igual a 1000V, o instrumento de medidas é adequado por apresentar valor de tensão de isolação superior aos 760V exigidos. Quanto aos instrumentos de 2kV e de 3KV, a situação é bem melhor pois apresentam margem maior de segurança, ou seja: Tensão da rede = 760V Tensão de isolação do instrumento 2 kV = 2000V 3 kV = 3000V Departamento Regional - SENAI / RO 23 Instrumentação Veja que nesse caso há margem de segurança de 1240V e 2240V respectivamente. 2.6Classe de Precisão Os instrumentos de medidas elétricas são classificados em instrumentos de precisão e de serviço, portanto, cada classe de instrumento apresenta precisão própria de acordo com uso a que se destina. Observe que a classe de precisão desses instrumentos é representada por números conforme você pode observar no quadro seguinte: Classificação do instrumento Classe de precisão Instrumento de precisão para laboratório 0,1; 0,2 ou 0,5 Instrumento de serviço para fins normais 1,0; 1,5; 2,5 ou 5 Como os outros símbolos, esses números que representam a classe de precisão também são impressos no visor dos instrumentos de medição elétrica. Veja na figura abaixo, um instrumento com classe de precisão de 1,5%. Exemplos: a)Consideremos a medição de tensão indicada em 120V por um voltímetro de serviço da classe de precisão 1,5 e cuja escala graduada seja de 0 - 300V. Me = Fe . Cp / 100 ⇒ onde: Me = margem de erro Fe = Final de escala Cp = Classe de precisão do instrumento Me = 300 . 1,5 /100 ⇒ Me = 450 / 100 ⇒ Me = 4,5V Este resultado indica que os 120V lidos pelo voltímetro são na realidade 120 ± 4,5 podendo variar de 115,5 até 124,5V. b) Um amperímetro indica 5A, sua classe de precisão é de 0,5 e sua escala varia de 0 - 12A. Calculemos o valor da aproximação desta leitura. Me = Fe . Cp / 100 ⇒ Me = 12 . 0,5 /100 ⇒ Me = 6 / 100 ⇒ Me = 0,06A Departamento Regional - SENAI / RO 24 Instrumentação Portanto o valor desta corrente elétrica pode variar de 4,94 a 5,06A. Observação: Há instrumentos onde sua classe de precisão só é conhecida quando lemos o manual de operação do mesmo. 3 Sensibilidade nas Medidas Elétricas Todos os instrumentos de medidas elétricas necessitam de corrente elétrica para funcionar. Alguns instrumentos necessitam de quantidade maior de corrente que outros. É o caso, por exemplo, dos instrumentos do tipo ferro móvel, que requerem maior quantidade de corrente que os do tipo bobina móvel. Os instrumentos que necessitam de menor quantidade de corrente são considerados mais sensíveis, portanto, a sensibilidade dos instrumentos de medidas elétricas é determinada pela capacidade dos instrumentos em medir as grandezas elétricas sem acrescentar carga extra ao circuito. Logo o instrumento de medidas elétricas é considerado de boa sensibilidade quando, ao ser inserido no circuito, não altera significativamente as características do mesmo. 3.1 Sensibilidade em Voltímetro A sensibilidade dos voltímetros é caracterizada pela relação ohms/volt e é calculada tomando-se por base a corrente necessária para levar o ponteiro do instrumento ao final da escala, com um volt de tensão, significando que a cada volt introduzido encontraremos uma resistência ôhmica de 1000 Ω. Observação: Nos voltímetros digitais esta sensibilidade é dada pela impedância de entrada do instrumento utilizado. Exemplo: Um voltímetro do tipo ferro móvel necessita de 1 mA para que seu ponteiro atinga o final da escala. Qual a sua sensibilidade. Relação ohms/volts ⇒ Ω / V = V/I onde V = 1 volt; I = 1 mA assim; Ω / V = 1/0,001 ⇒ Ω / V = 1000 sensibilidade. Na medição de tensão em circuito de potência média ou elevada, a sensibilidade do voltímetro, isto é, sua relação Ω/V não influi no resultado da medição. Porém na medição de tensão em circuito cuja fonte de energia seja uma pilha comum, devemos escolher um voltímetro cuja relação Ω/V seja a maior possível para que não haja acréscimo de carga ao circuito. Departamento Regional - SENAI / RO 25 Na ilustração ao lado, o circuito elétrico é alimentado por uma fonte de pequena capacidade - 1mA. O voltímetro, por ser de baixa sensibilidade, 1000 Ω/V, irá interferir no resultado da medição. A corrente que o voltímetro exige para que seu ponteiro deflexione está além das possibilidades da fonte, acarretando queda de tensão no circuito. Instrumentação Na ilustração ao lado, para o mesmo circuito a medição de tensão é feita por voltímetro de alta sensibilidade - 20 000 Ω/V, não acarretando desta maneira queda de tensão considerável no circuito. Em geral os voltímetros do tipo bobina móvel oferecem melhor sensibilidade em relação aos outros tipos. 3.2 Sensibilidade em Amperímetro Os amperímetros, por sua vez, têm a sensibilidade caracterizada pelo valor de sua resistência ôhmica interna, ou seja, quanto menor for o valor da resistência ôhmica interna, mais sensível será o instrumento. Isto porque o amperímetro é ligado em série com a carga, logo o valor de sua resistência ôhmica interna se soma ao valor da resistência ôhmica da carga. Por essa razão, ao fazermos a medição da intensidade da corrente que estiver fluindo no circuito, devemos utilizar um amperímetro que tenha resistência ôhmica interna (Ri) no mínimo cem vezes menor que a resistência ôhmica de carga (R). Tomamos essa providência porque ela faz com que o resultado da medição se aproxime ao máximo da realidade. Você pode observar isso com os exemplos seguintes. Qual corrente elétrica que deverá circular nesse circuito? I = V/R ⇒ I = 6/3 ⇒ I = 2A. Deverá circular a corrente elétrica de 2 A i Departamento Regional - SENAI / RO 26 Vamos supor que na medição dessa corrente o amperímetro tenha indicado o valor de 1,5A em vez dos 2A calculados. Por que o amperímetro indicou amperagem menor que a prevista? Rt = R + Ri onde: R = resistência ôhmica da carga Ri = resistência interna do instrumento 1 ⇒ t = 3 + Rt = 4Ω Instrumentação Esse aumento de resistência ôhmica do circuito faz com que o valor da corrente diminua sendo: I = V/Rt ⇒ I = 6/4 ⇒ I = 1,5A V i = 1 . 1,5 ⇒ Vi = 1,5V VR = 3 . 1,5 ⇒ VR = 4,5V Portanto, o uso de instrumento inadequado ocasionou um erro de 0,5A na medição do valor da corrente calculada em 2A. Utilizando instrumento adequado, o resultado da medição se aproxima bastante do resultado do cálculo. Observe o circuito abaixo Como você percebeu, o amperímetro apresenta resistência ôhmica de 0,03Ω . Portanto: Resultado da medição será: Rt = R + Ri, temos Rt = 3 + 0,03 ⇒ Rt = 3,03Ω Observe que houve o acréscimo de 1% da carga a mais no circuito. Sendo Rt = 3,03 Ω e I = V/Rt, teremos: I = 6/3,03 ⇒ I = 1,98A Repare que com esse valor (I = 1,98 A) temos um resultado bastante aproximado dos 2A calculados inicialmente. Departamento Regional - SENAI / RO 27 Instrumentação 4 Multiteste São instrumentos que executam as funções do voltímetro, do amperímetro e do ohmímetro e outras funções agregadas em um único instrumento de medição. Estes são conhecidos por vários nomes como: volts-ohm-amperímetro, analisador universal, multímetro e multiteste. Neste módulo vamos chamar esse instrumento simplesmente de multiteste. 4.1 Tipos de Multiteste Existem dois tipos de multiteste: Analógico e Digital. Eles variam de acordo com o fabricante e sempre há possibilidade de um fabricante construir vários modelos diferentes. Observe a escala do multiteste do tipo analógico apresentado Na figura abaixo:. Graduação em volts; Graduação em ampères, graduação em ohm, representados pelos símbolos e abreviações AC, DC e Ω ; Observação: em alguns estas funções são expansíveis para temperatura, capacitância, freqüência, decibéis etc. Departamento Regional - SENAI / RO 28 Instrumentação 4.2 Multiteste Analógico É aquele que usa, no seu processo de medição e amostra das medidas, recursos da Eletrônica Analógica. Geralmente seu mostrador é um galvanômetro tipo bobina móvel com escalas graduadas.4.2.1 Divisão de Multiteste Analógico O multiteste analógico, de acordo com o projeto do fabricante divide-se basicamente em: Ajuste da posição infinito; Chave seletora de grandezas e escalas; Ajuste do zero para medição do resistores; Ω Galvanômetro miliamperímetro para leitura de V, A e Ω Departamento Regional - SENAI / RO 29 Instrumentação Departamento Regional - SENAI / RO 30 Instrumentação 4.2.2 Erro por Efeito de Paralaxe É o erro de leitura que ocorre quando qualquer instrumento de medida é lido de ângulo desfavorável. 4.3 Como efetuar uma leitura nas Escalas Graduadas Para executar qualquer leitura, precisamos conhecer com domínio o assunto "escalas graduadas" e seguir os procedimentos gerais: 1 - Selecione a escala desejada e a amplitude da leitura de V, I e Ω na chave seletora de grandezas. 2 - Conecte o multíteste na fonte ou consumidor a ser medido de acordo com a seleção feita. 3 - Escolha no mostrador do galvanômetro uma escala que seja múltiplo de 10 ou não do valor selecionado na chave seletora de grandezas e amplitude. Observação: Em alguns equipamentos você só necessita selecionar a grandeza a ser medida, a seleção da amplitude é feita automaticamente pelo instrumento. Fig Departamento Regional - SENAI / RO 31 Instrumentação 4.3.1 Como efetuar uma medidas na Escala Voltimétrica 1 – Analisar a adequação do instrumento à medida a ser executada, (sensibilidade, precisão e tipo de corrente). 2 – Selecione a escala de tensão desejada sempre imediatamente superior ao valor a ser medido. 3 – Conecte os cabos do mutiteste na polaridade identificada em paralelo com a fonte ou consumidor, no caso de corrente contínua observar a polaridade. 4 – Execute a medida. Observação: Caso não haja exatidão na leitura medida: 1 – Retire os cabos do multiteste dos pontos medidos. 2 – Selecione nova escala de tensão imediatamente superior ao valor lido. 3 – Execute novamente a medição. O multiteste em estudo executa suas funções com um galvanômetro tipo bobina móvel que funciona com corrente contínua. Está retificação da corrente, nos instrumentos de medidas elétricas do tipo bobina móvel, é proporcionada por um componente denominado “diodo retificador”, que tem a função no multiteste de receber a tensão da linha em corrente alternada e transformá-la para a tesão em corrente contínua. O processo de retificação da corrente por diodos será tratado em outro módulo, neste vamos tratar de outra função exercida pelo multíteste, a de amperímetro. Cuidado: todo Instrumento de medidas elétricas deve ser manuseado cuidadosamente para que o mesmo não receba choques mecânicos. 4.3.2 Como efetuar uma medição na Escala Amperimétrica O multiteste funcionando como amperímetro obedece as mesmas características de funcionamento do amperímetro tipo bobina móvel e, para utilizá-lo, precisamos seguir os passos abaixo: 1 – Analisar a adequação do instrumento à medida a ser executada, sua sensibilidade, precisão e tipo de corrente. 2 – Selecione a escala de corrente desejada sempre imediatamente superior ao valor a ser medido. 3 – Conecte os cabos do mutiteste na polaridade identificada em série com a fonte ou consumidor, no caso de corrente contínua. 4 – Execute a medida. Departamento Regional - SENAI / RO 32 Instrumentação Observação: Caso não haja exatidão na leitura medida: 1 – Retire os cabos do multiteste dos pontos medidos. 2 – Selecione nova escala de corrente imediatamente superior ao valor lido. 3 – Execute novamente a medição Obs.: Estes procedimentos são validos para correntes AC/DC atentando sempre as diferentes escalas. Atentar para potência do equipamento e tensão de trabalho para executar a medida da corrente, verificando sempre a capacidade do aparelho. 4.3.3 Como Efetuar uma medição na Escala Ôhmica O multiteste funcionando como Ohmímetro obedece as mesmas características do galvanômetro polarizado para medir resistência elétrica já estudado. 1 – Selecionar a escala desejada de resistências sempre superior ao valor que deve ser medido. 2 – Certificar-se que realmente o circuito eletro-eletrônico está desenergizado ou totalmente descarregado. 3 – Se você tiver dúvidas do valor a ser medido, selecionar o valor máximo da escala, daí então efetue a leitura baixando, se necessário, a escala. 4 – Posicionar os bornes do multímetro em “paralelo” com a carga ou resistência a ser medido. 5 – Executar medida na escala selecionada. Cuidado: Nunca medir resistência e, em seguida, fazer leitura de tensão sem trocar a escala para outra grandeza a ser utilizada. Lembre-se que a calma em eletricidade é fundamental para seu sucesso. Nunca medir resistência em fonte de tensão ou bateria. 4.4 Multiteste Digital O multiteste digital segue os mesmos procedimentos já estudados sobre o multiteste analógico, exceto pela facilidade encontrada pelo usuário em executar a leitura em seu display de cristal líquido. Este instrumento, dependendo de seu nível de sofisticação, possui seleção automática do nível da grandeza medido com maior resolução (auto range), e da mesma forma que o analógico, possui diferentes sensibilidades que neste caso é conhecida como "Impedância de entrada" e pode variar entre 5MΩ e 1000MΩ. Departamento Regional - SENAI / RO 33 Instrumentação 4.4.1 Divisão do Multiteste Digital O multimetro digital de acordo com o seu projeto divide-se basicamente em: Visor de cristal líquido; Extenção de medida; Botão de renteção de medida; Bornes para leitura de corrente e tensão. Seleção de corrente alternada ou contínua; Chave seletora de grandezas. Departamento Regional - SENAI / RO 34 Instrumentação 4.5 Volt Amperímetro tipo Alicate O alicate amperímetro é um instrumento de medida elétrica direcionado para o técnico em eletricidade. Este instrumento é projetado especialmente para medir correntes elétricas elevadas sem que haja a necessidade de se abrir o circuito elétrico. Para facilitar o nosso estudo, usaremos somente a denominação alicate- amperímetro. 4.5.1 Tipos de Alicate Amperímetros Assim como nos multímetros, os alicate amperímetros dividem-se em dois tipos: O analógico e o digital. 4.5.2 Divisão de um Alicate Amperímetro Analógico Você deve ter notado que este é composto externamente dos seguintes elementos: Congelador de medidas Gancho que corresponde ao secundário de um transformador de corrente (TC); Gatilho para abrir o gancho; Parafuso de ajuste para zerar o ponteiro do galvanômetro; Visor da escala graduada; Bornes para medição de tensão; Chave seletora de grandezas e escalas; Bornes para leitura de resistência; Congelador de medidas. Departamento Regional - SENAI / RO 35 Instrumentação Na abaixo temos a sua composição interna. Examine abaixo o diagrama simplificado do circuito interno do Alicate amperímetro. Você deve ter notado que, internamente, nesse instrumento aparecem os seguintes elementos: Composição interna do Alicate Amperímetro. • A – gancho bobinado secundário de um TC; • B – retificador; • C – resistores “shunt” para medições amperimétricas; • D – galvanômetros; • E – terminais; • F – seletor de escala; • G – resistores de amortecimento para medições voltimétricas. Você deve ter percebido quando examinou os seus componentes internos e externos, que esse instrumento apresenta os seguintes características: O seu princípio de funcionamento é do tipo bobina móvel com retificador;É utilizado para medição de tensão, corrente elétrica e resistência elétrica. Departamento Regional - SENAI / RO 36 Instrumentação Quando o Alicate amperímetro é utilizado na medição de tensão elétrica, funciona exatamente como o multiteste. Observe a ilustração ao lado: Note que o condutor ”abraçado” funciona como primário do TC. Por sua vez, esse condutor induz uma corrente na bobina do secundário do TC que está enrolado no garra. Essa corrente secundária é retificada e enviada ao galvanômetro do instrumento cujo ponteiro indicará, na escala graduada o valor da corrente no condutor. Mas, quando é utilizado na medição de corrente elétrica, funciona de acordo com suas próprias características. Veja o exemplo para medição de Corrente Elétrica na ilustração da figura 45. Como você notou, na medição de corrente com alicate amperímetro a garra do instrumento deve “abraçar” somente um dos condutores do circuito, seja o circuito monofásico ou trifásico. O condutor “abraçado” deve ficar o mais centralizado possível dentro do gancho. Obs.: A garra do instrumento deve “abraçar” somente uma fase, a qual pode ter um ou mais de um condutor. Seja o CKT monofásico, bifásico ou trifásico. Departamento Regional - SENAI / RO 37 Instrumentação 4.5.3 Leitura em Baixas Correntes Embora os alicates amperímetros não apresentem boa precisão no início de sua escala graduada, podem assim mesmo ser empregados nas medições de correntes com baixos valores. Para isso, é necessário observar que ao fazer a medição de corrente com baixo valor, deve-se passar o condutor duas ou mais vezes em volta do garra do instrumento. Com esse procedimento, estaremos duplicando ou triplicando o valor do campo magnético primário, por conseqüência, teremos o valor da corrente secundária também duplicada ou triplicada, e isso faz com que o alicate Portanto, para obter o valor da corrente no condutor, deve-se dividir o valor da corrente indicada pelo instrumento pelo número de vezes que o condutor estiver passando pelo gancho. Vamos utilizar como exemplo a ilustração da figura 47, observando-se que o condutor está passando três vezes pelo gancho do instrumento. Exemplo 1 Supondo que o referido instrumento está indicando 3A, o resultado de medição será: Valor indicado pelo instrumento = 3 Ampères Número de voltas = 3 Corrente real = 3A/3 ⇒ IR = 1A. Exemplo 2 Vamos supor que um instrumento indicando 2,5A e que um condutor esteja passando cinco vezes pelo seu gancho. Nesse caso teremos: 2,5A ÷ 5 = 0,5A. 4.5.4 Alicate Amperímetro Digital O alicate amperímetro digital segue os mesmos procedimentos já estudados sobre o alicate analógico, exceto pela facilidade encontrada pelo usuário em executar a leitura em seu display de cristal líquido. Este instrumento, dependendo de seu nível de sofisticação, possui seleção automática do nível da grandeza medida com maior resolução (auto range) e, da mesma forma que o analógico, possui diferentes sensibilidades, que neste caso é conhecida como "Impedância de entrada" e pode variar entre 5 MΩ e 1000 MΩ aproximadamente. Departamento Regional - SENAI / RO 38 Instrumentação 4.5.5 Divisão de um Alicate Amperímetro Digital Garra que corresponde ao secundário de um transformador de corrente (TC); Gatilho para abrir o garra; Visor de cristal líquido; Bornes para medição de tensão e resistência; Chave seletora de grandezas e escalas; Congelador de medidas (HOLD). Departamento Regional - SENAI / RO 39 Instrumentação Exercícios 1) Quais os três tipos de instrumentos de Medidas Elétricas? 2) Desenhe os símbolos dos instrumentos do tipo bobina móvel e ferro móvel? 3) Marque “V” se verdadeira e “F” se falsa as alternativas abaixo: ( ) Os instrumentos tipo ferro móvel podem medir corrente alternada? ( ) Os instrumentos tipo ferro móvel podem medir corrente contínua? ( ) Os instrumentos tipo bobina móvel podem medir corrente alternada? ( ) Os instrumentos tipo ferro móvel podem medir CC e AA? ( ) Os instrumentos tipo bobina móvel podem medir somente CC? ( ) Nos instrumentos tipo bobina móvel o ponteiro do galvanômetro não é arrastado por uma bobina? ( ) No princípio de funcionamento eletrodinâmico os pólos fixo é móvel são formados por bobinas? ( ) A sensibilidade de um voltímetro é dada pela relação Ω/V ou pela impedância de saída? ( ) Um amperímetro é mais sensível quando menor for sua resistência interna? Departamento Regional - SENAI / RO 40 Instrumentação 4) Polarize um galvanômetro para trabalhar com um voltímetro para medir 250 Vac e como amperímetro para medir 20A em corrente continua. As especificações da bobina do galvanômetro são: Rb = 30Ω Iib = 0,02A (deslocamento de fundo escala) 5) Escreva o significado dos seguintes símbolos? a) ...................... c) ...................... e) ...................... g) ...................... b) ...................... d) ...................... f) ...................... 6) Um alicate amperímetro mostra em seu visor 10 A. Estando o cabo do consumidor enrolado com cinco voltas em sua garra, qual a corrente realmente medida? Departamento Regional - SENAI / RO 41 Instrumentação REFERÊNCIAS ALBUQUERQUE, Rômulo Oliveira. Circuito em corrente alternada. São Paulo, Érica, 1997.261 p. (Col. Estude e Use. Série Eletricidade). FERARO, Nicolau Gilberto; RAMALHO JR., Francisco; SOARES, Paulo Antônio de Toledo. Fundamentos da Física. 6. ed. São Paulo, Moderna, 1993. 479 p. SENAI. DN. Fontes geradoras. Rio de Janeiro, DET, 1980. (Módulos instrucionais: Eletrotécnica; 13) SENAI. DN. Corrente contínua e alternada. Rio de Janeiro, DET, 1980. (Módulos Instrucionais: Eletrotécnica; 14) SENAI. DN. Gerador trifásico. Rio de Janeiro, DET, 1980. (Módulos instrucionais: Eletrotécnica; 16) TIPLER, Paul A. Física para cientistas e engenheiros; eletricidade e magnetismo. Rio de Janeiro, Guanabara Koogan, 1991. v. 3. Departamento Regional - SENAI / RO 42 Instrumentação ANEXOS Veja a seguir algumas especificações de instrumentos de medidas elétricas, já estudados e fornecidas pelo fabricante. Multímetro e Alicate Amperimetro ET-2700 Departamento Regional - SENAI / RO 43 Instrumentação Departamento Regional - SENAI / RO 44 Instrumentação Wattímetro ET-4000 Departamento Regional - SENAI / RO 45 Instrumentação Capacímetro MC-151 KYORITSU Departamento Regional - SENAI / RO 46 Instrumentação Megômetros MI-2551 KYORITSU Departamento Regional - SENAI / RO 47 SUMÁRIO 1 TIPOS DE INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO 06 1 Tipos de Instrumento de Medição
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