Apostila Medidas Elétricas

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BÁSICO DE 
MEDIDAS 
ELÉTRICAS 
 
Introdução ao 
Laboratório de 
Eletrônica 
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S U M Á R I O 
 
Multímetro ........................................................................... 3 
Osciloscópio digital .................................................................. 4 
Botões de controle .................................................................. 8 
Controles Verticais: ............................................................... 10 
Controles Horizontais: ........................................................... 10 
Gerador de funções: .............................................................. 11 
Características técnicas: ......................................................... 11 
Controle e ajuste do equipamento: .......................................... 12 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Prefácio 
 No âmbito das atividades de ensino do grupo PET Engenharias, 
este material foi pensado e elaborado com base no desenvolvimento 
do projeto PET Aplica, que busca oferecer à comunidade acadêmica e 
demais interessados capacitação prévia na utilização de equipamentos 
laboratoriais, bem como auxiliar no manuseio e entendimento de seus 
corretos funcionamento e operação, facilitando e proporcionando aos 
acadêmicos maior e prévia interatividade nas disciplinas em que estes 
conhecimentos são requisitados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Universidade Federal do Pampa 
Endereço: Travessa 45, nº 1650 – Bairro Malafaia – Bagé – RS - CEP 96413-179 
 
Autores: 
Natanael Bolson 
(Eng. de Energias Renováveis e Ambiente) 
 
Revisor: 
Prof. Dr. Fábio Tomm 
(Eng. de Energias Renováveis e Ambiente) 
 
Diagramação: 
Erick Fernandes 
(Eng. de Alimentos) 
Bagé, maio de 2014. 
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Editorial 
 
 
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M U L T Í M E T R O 
O multímetro é um equipamento multifuncional que permite 
realizar as medidas elétricas mais triviais. Ele pode atuar como 
voltímetro, amperímetro e ohmímetro. 
Escalas de Tensão (V~ e V---): é o equipamento que mede a 
diferença de potencial (ddp) entre dois pontos do circuito, a tensão 
pode ser alternada (AC / V~) o continua (CC / V---). O voltímetro ideal 
possui resistência infinita. Como não existem voltímetros ideais é 
importante consultar o manual do equipamento e conferir o valor da 
resistência interna, tensão máxima e frequência máxima 
(normalmente inferior a 300Hz). Para medir a tensão entre dois pontos 
os ponteiros do equipamento devem ser conectados em paralelo. 
 
Escalas de Corrente: consiste do equipamento utilizado para 
medir corrente elétrica (fluxo de elétrons) podendo ser continua ou 
alternada. Um amperímetro ideal deve possuir resistência nula (o mais 
próximo de zero Ω), na pratica deve-se conferir o valor dessa 
resistência e consoante a escala de medida trabalhada verificar se há 
interferência. Para medir a corrente que passa em um dispositivo o 
amperímetro deve ser conectado em série. 
 
Ohmímetro: é o equipamento utilizado para medir resistência 
elétrica. Geralmente o ohmímetro possui escala não linear. O zero 
deve ser calibrado contatando as duas ponteiras para dar um ajuste de 
medida e posteriormente pode ser utilizado. 
 
Importante: Deve-se sempre verificar a escala em que o 
multímetro esta operando para evitar danos ao equipamento. Este 
dispositivo é muito útil para medidas que não precisam de grande 
precisão. Em muitos casos deve-se recorrer a outros equipamentos 
quando se deseja obter medidas precisas, ou as condições de medidas 
 
 
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estão fora da faixa de operação do multímetro. Ao realizar alguma 
medida em que não se tem ideia da grandeza a ser medida deve-se 
sempre utilizar uma escala maior no multímetro, sendo que o valor 
exibido na escala corresponde ao valor máximo a ser medido. 
OSCILOSCÓPIO DIGITAL 
O osciloscópio digital é um equipamento que possibilita visualizar 
um sinal elétrico. Muitas grandezas podem ser medidas através do 
sinal elétrico, este equipamento é muito sensível à tensão e possibilita 
obter valores instantâneos de medições de tensão, corrente elétrica, 
frequência e diferença de fase. 
No laboratório de eletrônica e automação temos a nossa 
disposição o modelo TDS 1012B. Na figura 1 visualiza-se o modelo. 
 
Figura 1- Osciloscópio Digital TDS 1012B 
 
Sempre que vamos trabalhar com um equipamento é muito 
importante ter conhecimento das suas características técnicas e 
verificar se o equipamento não possui limitações para a aplicação 
desejada. Na tabela 1 verifica-se algumas característica do 
osciloscópio. 
 
 
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Tabela 1- Características TDS 1012B 
 
Frequência Máxima - 
Amostragem 
100MHz 
Nº de canais 2 
Taxa de amostragem em 
cada Canal 
1.0 GS/s 
Tempo/DIV - Memória 5nS a 5S - 2500 pontos por 
canal 
Impedância de entrada 1 MΩ em paralelo com 20 pF 
Máxima Tensão de entrada 
300 VRMS CAT II; a capacidade 
é reduzida em 20 dB / década 
acima de 100 kHz a 13 Vp-p AC 
em 3 MHz 
 
Pontas de prova: são as pontas de prova que fazem o contato 
entre o osciloscópio e o circuito a ser estudado. Outro aspecto 
importante que deve ser analisado é a conexão das pontas, se verificar 
no cabo da ponta pode-se escolher entre 1X e 10X. Pode se utilizar 
até duas pontas de prova e uma terceira para o trigger. Comumente é 
utilizado apenas o CH1 com o terra da ponta de prova e o CH2 sem o 
terra para que não o seja conectado por engano em local que o faça 
fechar um circuito internamente. Uma destas pontas de prova irá ter a 
garra de referência que serve para medir o terra, ou seja, as ddp 
medidas terão o ponto de referencia como “zero” por isso é importante 
escolher bem o referencial. 
 
 
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Figura 2- Ponta de prova ( Sonda ) 
 
 
No menu de cada canal deve-se manter configurado a seleção da 
atenuação da sonda para 1X ou 10X. Neste menu de canal é definido 
se a medição será de corrente alternada ( CA ) ou corrente contínua ( 
CC ) onde o nível médio da tensão é subtraído da onda mostrada. No 
menu do canal também é possível inverter o sinal mostrado na tela. 
Se o sinal é invertido em 11 da figura 3 é apresentado uma seta para 
baixo. Na tela do osciloscópio visualiza-se as informações conforme a 
figura 3. 
 
 
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Figura 3- Tela Osciloscópio 
Fonte: Apostila Laboratório de Eletricidade 
 
Na tabela 2 tem-se a legenda da figura 3. 
 
Tabela 2- Descrição da figura 2 
 
Número Legenda 
1 Significa o modo de exibição. 
2 Status do trigger se está adquirindo dados ou foi 
interrompido 
3 Posição horizontal do trigger. 
4 Mostra diferença de tempo entre o centro e o trigger. 
O tempo do trigger é igual a zero. 
5 Exibe o nível do trigger. 
6 Valor numérico do nível do trigger. 
7 Mostra a inclinação selecionada de trigger para trigger 
de borda. 
8 Exibe qual canal está sendo utilizado para trigger. 
9 Mostra a base de tempo da janela. 
10 Mostrao ajuste da base de tempo. 
11 Exibe as escalas dos canais. 
12 Exibe mensagens momentaneamente 
 
 
 
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Botões de controle 
 
Figura 4- Botões de controle 
 
Os botões de controle são: 
 AUTORANGE: ativa ou desativa a função automática sendo 
indicada pelo LED. 
 SAVE/RECALL: exibe o menu para configurações e formas de 
onda. 
 MEASURE: exibe o menu de medidas automatizadas. Neste 
menu estão importantes funções que é importante esclarecer. 
 
Figura 5- Tela onde foi selecionado o menu Measure 
 
Ao selecionar o botão MEASURE é viável acessar as medições 
automáticas. É possível selecionar o canal para fazer medidas, escolher 
qual o canal utilizado como origem. Ao selecionar o tipo você mudara 
o tipo de medida que está sendo feita. Pressionando voltar, irá retornar 
ao menu de medidas e exibir as medidas selecionadas. As medições 
atualizam próximo de duas vezes por segundo. 
 
 
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Tipo de medição: 
 Freq: Calcula a frequência da forma de onda , medindo o primeiro 
ciclo. 
 Período: Calcula o período de tempo do primeiro ciclo. 
 Média: Calcula a média aritmética de amplitude ao longo de todo o 
registro. 
 Pk- Pk: Calcula a diferença entre o ponto máximo e mínimo da 
forma de onda. 
 Cyc RMS: Calcula uma verdadeira medida RMS de primeiro ciclo 
completo da onda. 
 Min: Examina a forma de onda e apresenta o valor mínimo 
 Max: Examina a forma de onda e apresenta o valor máximo 
 Tempo de ascensão: Mede o tempo entre 10% e 90 % da primeira 
borda de subida da forma de onda. 
 Tempo de queda: Mede o tempo entre 90 % e 10 % da primeira 
borda de descida da forma de onda. 
 Pos Largura: Mede o tempo entre a primeira borda de subida e a 
próxima borda de descida no nível de 50% da forma de onda 
 Neg Largura: Mede o tempo entre a primeira borda de descida e na 
subida seguinte, no nível de 50% da forma de onda. 
 Nenhum: Não realiza medida. 
 ACQUIRE: exibe o menu de aquisição. 
 UTILITY: exibe o menu de utilidades. 
 CURSOR: exibe o menu do cursor, sendo que eles podem ser 
visíveis ou não, mas não são ajustáveis. 
 AUTOSET: Configura o osciloscópio para exibir o sinal de entrada 
de maneira útil. 
 HELP: exibe o menu ajuda. 
 DEFAULT SETUP: configura para os parâmetros de fábrica. 
 SINGLE SEQ: adquire uma única forma de onda depois para. 
 RUN/STOP: adquire uma forma de onda ou para a aquisição. 
 
 
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Controles Verticais: 
 
Figura 6- Controle vertical 
 
 POSITION: ajusta a posição vertical da forma de onda. 
 CH1-CH2 MENU: Exibe as opções de menu vertical e alterna a 
visualização da forma de onda do canal ligado e desligado. 
 VOLTS/DIV: ajusta o fator de escala vertical. 
 MATH MENU: Menu de operações, exibe forma de onda 
matemática. 
Controles Horizontais: 
 
Figura 7- Controle horizontal 
 
 POSITION: ajusta a posição horizontal das ondas. Ele é utilizado 
para ajustar o Trigger em relação ao centro da tela, sendo que este 
pode ser ajustado a esquerda ou a direita do centro. Este ajuste é 
limitado de acordo com a base de varredura do tempo que é 
selecionada. Quando o Trigger é colocado a esquerda do centro é 
o que se chama de varredura atrasada. 
 HORIZ MENU: exibe o menu horizontal. 
 SET TO ZERO: define a posição horizontal para zero. 
 
 
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 SEC/DIV: Seleciona o tempo horizontal / div (fator de escala) para 
a janela base de tempo. 
GERADOR DE FUNÇÕES: 
Um gerador de funções é um equipamento eletrônico utilizado 
para gerar sinais elétricos, alguns modelos que possuem micro 
controlador são amplamente versáteis na geração de sinais e 
facilmente manuseáveis. Este equipamento pode fornecer sinais com 
diferentes frequências, formatos de onda e amplitude. 
No laboratório de eletrônica e automação tem-se disponível o 
modelo visualizado na figura 8. 
 
Figura 8- Gerador de funções 
Este dispositivo é muito sensível e é extremamente importante 
ter noções de suas limitações técnicas e cuidados na operação. 
Algumas situações podem danificar o equipamento. 
Características técnicas: 
 
Modos de operação: Senoidal, Quadrada, Triangular , 
Rampa, Pulso, TTL, CMOS e varredura 
Faixa de Frequência: 0,2Hz ~ 5MHz, em 8 escalas 
Precisão de Frequência: 0,0005 
Escala de Frequência e Modo de Seleção: Micro controlado 
Distorção da onda Senoidal: 0,01 
Tempo de subida e descida da onda Quadrada: <= 20ns 
Pulso de Duty Cycle: 20 – 80% 
Triangular (Nonlinearity): <=1% 
Impedância de saída: 50 Ohms 
Tensão de saída: 20Vpp 
Atenuação: 20dB, 40dB e 20dB 
DC offset: 5V ajustável 
Varredura interna: 10ms ~ 5s 
Modulação: FM e AM Standard, AM Balanceado, FM, PWM 
Faixa de Modulação de Frequência: DC até 20KHz 
Entrada de modulação: 2Vppmax. 
Frequencímetro: 0,2Hz ~100MHz 
Precisão de frequência: 0,05% 
Resolução: 1Hz 
Sensibilidade: 0,5V 
Impedância de entrada: 1M ohm 
 
 
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Alimentação: 115 / 230V ± 10%, 50/60Hz 
 
Controle e ajuste do equipamento: 
Os botões são: 
 Frequency ADJ: permite ajustar a frequência ( f ) de saída dentro 
da escala selecionada. Como será trabalhado diferentes frequências 
deve se ajustar o mais próximo e conferir se o valor desejado está 
dentro da escala selecionada. 
 SYMM: permite ajustar a simetria do sinal, permitindo inserir ou 
corrigir uma deformação na forma de onda do sinal. 
 DC level: ajusta o nível médio (CC) do sinal de saída da função. 
Para as funções a serem realizadas verifique se este se encontra 
desligado. 
 Amplitude ADJ: permite ajustar a amplitude (tensão) do sinal de 
saída. Ao se comparar o valor exibido pelo display do gerador com 
o valor medido no osciloscópio haverá uma diferença entre os 
valores, isto ocorre devido impedâncias internas do equipamento e 
deve-se utilizar o valor medido no osciloscópio por ser mais preciso. 
 Os botões são: 
 RANGE: permite alterar o comando que estiver selecionado. Este 
botão altera a escala da frequência , quando o ‘Frequency ADJ’ 
atingir o seu limite e não se chegar ao valor desejado deve-se 
alterar a escala, para um valor maior ou menor conforme for 
conveniente. 
 WAVEFORM: permite selecionar a forma de onda do sinal de saída. 
Neste caso deve-se conferir se a forma senoidal de onda está 
selecionada. 
 ATTENUATION: altera a escala da tensão em dB, seria como 
estivesse aplicando um divisor de tensão. Para os experimentos 
conferir se no display está selecionado 0dB para a escala máxima 
de tensão de saída. 
 
 
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 AMPLITUDE: altera a amplitude entre o valor rms e valor pico a 
pico. É importante verificar se está selecionado o valor pico a pico. 
 MODE: serve para selecionar os diferentes modos de entrada e 
saída do sinal, podendo variar a varredura, frequência e amplitude. 
Para as aulas deve-se conferir de estar selecionada a opção INT 
LOG. 
 
 
 
Referências: 
 
Manual TDS. Disponível em: http://ssdl.iitd.ac.in/tds.pdf. 
Apostila Laboratório de Eletricidade. Disponível em: 
https://www.google.com/search?q=introdu%C3%A7ao+a+laboratori
o+de+eletricidade. 
Especificações técnicas do gerador de funções. Disponível em: 
http://www.politerm.com.br/Eshop.Admin/Imagens/politerm/Folheto-
Gerador-de-Funcao---POL-400.pdfManual de operação gerador/ contador de funções modelo POL-400. 
Disponível em versão impressa no laboratório de eletrônica e 
automação.