Medidas resistencias

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ – UNIFEI/CAMPUS ITABIRA
MEDIDAS ELÉTRICAS 
E 
INSTRUMENTAÇÃO
EEL010
Professor: Roger Júnio Campos
Curso: Engenharia Elétrica
Período: 4º
2º/2010
Capítulo 5:
Medição de Resistências
Introdução
A medida de resistências é uma das operações mais usuais
O princípio geral é a determinação da diferença de potencial entre os
terminais da resistência a ser medida.
A escolha do método depende do valor da resistência e da exatidão
desejada.
Introdução
Para efeito de medição de resistências, são consideradas quatro
categorias de resistências.
a) Muito baixas μΩ até mΩ
b) Baixas mΩ até 1Ω
c) Médias 1Ω até MΩ
d) Altas acima de MΩ
Introdução
Para cada tipo de resistência, emprega-se diferentes métodos de medida.
Para as resistências:
Muito Baixas Microhmímetro (ponte Ducter).
Baixas Galvanômetro diferencial, potenciômetro, Kelvin, Ducter.
Médias Queda de tensão, Ohmímetro, substituição, ponte de
Wheastone.
Altas Queda de tensão, carga no capacitor e megôhmetro.
Método da Queda de Tensão
Pela lei de Ohm, determina-se a resistência a ser aferida.
vR
UI
UR
−
=
Método da Queda de Tensão
Procedimento:
a) Aplicar uma fonte de corrente contínua, com corrente em no máx.
15% do valor do enrolamento.
b) Tomar simultaneamente as leituras de tensão e corrente após a
estabilização das indicações.
c) Devem ser feitas várias leituras, sendo o valor final a média
aritmética dos valores que não difiram de mais de 1% do valor
médio.
d) Na ligação ou desligamento da fonte, desconectar o voltímetro antes
de qualquer operação e, além disto, curto-circuitar os terminais do
amperímetro, desconectando-o logo após.
Ohmímetro
Geralmente fazem parte de multímetros, como uma das múltiplas funções
desses aparelhos.
O Ohmímetro injeta uma corrente conhecida na resistência a ser medida,
mede a tensão e usa a lei de Ohm para dar o valor final.
Ohmímetro analógico Ohmímetro digital Medição com ohmímetro
Método da Ponte – Ponte de Wheatstone
O método da Ponte é empregado quando deseja-se precisão no valor
medido.
A ponte de Wheatstone é aplicada em medições de resistências de
valores médios.
1 ~ 10 MΩ
Método da Ponte – Ponte de Wheatstone
Aplicações:
o Medição de Resistência (década),
o Medição de Temperatura (NTC, PTC),
o Medição de Pressão (Strain Gage),
o Medição de Peso (Strain Gage),
o Determinação a tensão mecânica.
Método da Ponte – Ponte de Wheatstone
Para que não circule corrente no galvanômetro (equilíbrio), tem-se:
O circuito é composto por uma fonte de
tensão, galvanômetro e uma rede de quatro
resistores: r1,r2,rx e r4.
Para determinar rx os outros três são
ajustados e balanceados até que:
Ig = 0
2
1
4 r
rrrx =
Mantendo r1/r2 constante, varia-se o valor de r4 e então temos a
chamada ponte de cavilhas.
http://pt.wikipedia.org/wiki/Fonte_de_tens%C3%A3o
http://pt.wikipedia.org/wiki/Fonte_de_tens%C3%A3o
http://pt.wikipedia.org/wiki/Galvan%C3%B4metro
http://pt.wikipedia.org/wiki/Resistores
Método da Ponte – Ponte de Wheatstone
Se for mantido constante r4 e o quociente r1/r2 for variável, então tem-se
configurada a ponte de fio.
Ponte de cavilhas Ponte de fio
Método da Ponte – Ponte de Wheatstone
Considere a ponte de Wheatstone representada na figura. Se R1=15KΩ,
R2=10KΩ, R3=30KΩ,qual deverá ser o valor de R4 para a ponte estar
equilibrada.
Método da Ponte – Ponte de Kelvin
Para evitar os erros consideráveis em medidas de resistências baixas
com a ponte de Wheatstone, usa-se a ponte de Kelvin, também conhecida
como ponte dupla de Thompson.
Analógica Digital
Método da Ponte – Ponte de Kelvin
Esta ponte usa um segundo par de ramos de forma a compensar o valor
das resistências de contato e dos cabos.
Método da Ponte – Ponte de Kelvin
O funcionamento da Ponte de Kelvin é simples. Fechada a chave k,
desloca-se o cursor F’ em R até obter o equilíbrio (Ig=0).
Microhmímetro
São também conhecidos como ponte Ducter, o que é, no entanto, a
marca de um fabricante.
Recomendados para medição de resistência de contato de disjuntores ou
outros valores da ordem de micro-ohms.
Microhmímetro
Processo de medição:
a) Sempre verificar o manual da ponte.
b) Calibrar e ajustar a ponte.
c) Fazer a ligação da ponte aos terminais da resistência a ser medida.
d) Devem ser efetuadas pelo menos 3 leituras, modificando-se a cada vez o
equilíbrio da ponte. O valor da resistência é obtido calculando-se a média
aritmética destas leituras;
Microhmímetro
e) Medir a resistência dos cabos. Este valor deve ser subtraído da
resistência medida;
f) Nunca efetuar as medições com o equipamento que se que medir a
resistência energizado.
g) Procurar obter o melhor contato possível entre os terminais das pontes e
dos enrolamentos.
h) Ao iniciar a medição com uma ponte, a sensibilidade deve ser “mínima”.
Após a tentativa de se alcançar o equilíbrio, aumentar a sensibilidade.
Resistências em Delta e Estrela
Conexão Estrela sem Neutro Acessível
o Para cargas ou enrolamentos deste tipo, a medição deve ser feita
em pares de terminais (1 e 2, 2 e 3, 1 e 3).
)(
2
1
2313121 RRRR −+=
)(
2
1
3112232 RRRR −+=
)(
2
1
2123313 RRRR −+=
Resistências em Delta e Estrela
Exercício:
Ao medir a resistência entre os terminais de um motor trifásico ligado
em estrela obteve-se os seguintes resultados.
a) R12 = 1,1 Ω
b) R23 = 1,1 Ω
c) R13 = 0,9 Ω
Calcular a resistência em cada enrolamento.
Resistências em Delta e Estrela
Conexão em Delta
o Para cargas ou enrolamentos deste tipo, a medição também deve
ser feita em pares de terminais.
2
2 233112
233112
3112
1
RRR
RRR
RRR −+−
−+
=
2
2 312312
312312
2312
2
RRR
RRR
RRR −+−
−+
=
2
2 123123
123123
3123
3
RRR
RRR
RRR −+−
−+
=
Resistências em Delta e Estrela
Exercício:
Ao se medir a resistência entre os terminais do primário de um
transformador trifásico ligado em delta obteve-se os seguintes valores:
1) Resistência entre os terminais 1 e 2 (R12):
R12 = 1,1Ω;
2) Resistência entre os terminais 1 e 3 (R13):
R13 = 0,9Ω;
3) Resistência entre os terminais 2 e 3 (R23):
R23 = 1,1Ω;
Considerando-se esses resultados, calcular as resistências de cada
enrolamento, ou seja, R1; R2 e R3.
Megôhmetro
Para medição de valores muito elevados de resistências, utiliza-se este
instrumento, também conhecido como MEGGER (note que é uma marca do
fabricante James Biddle Co.)
Manual Digital 
Eletrônico analógico 
Megôhmetro
É composto de um galvanômetro e de bobinas cruzadas.
A resistência desconhecida é ligada à bobina de controle através da fonte
e da resistência de ajuste.
A deflexão do ponteiro é proporcional ao quociente I e Ix.
Megôhmetro
Nos megôhmetros digitais, exercem função semelhante:
Seja o caso, por exemplo, de se medir a resistência entre os pontos A e
B:
Com a colocação do cabo guarda em C, as resistências A e C e C e B
não seriam avaliadas.
Terminais de um megôhmetro. 
O Guard desvia as correntes 
do galvanômetro 
(quocímetro.)
Megôhmetro
Alguns Megôhmetros podem ser microprocessados e possuírem funções
inteligentes para facilitar o uso e aumentar a exatidão das medições.
Megôhmetro
Exemplos de aplicação dos megôhmetros:
Em um gerador 
Em um motor de indução 
trifásico 
Em painel 
Exercícios
1) Em termos gerais diga o que deve ser feito para balancear a ponte que
se mostra na figura que se segue. O que realmente significa, neste
contexto, o termo balanceamento?
2) O que é que acontece à tensão entre os pontos A e B se aumentar a
tensão da fonte de alimentação?
Exercícios
3) Complete as ligações do circuito que se mostra de forma a que a ponte
formada fique balanceada.
4) Explique de que forma o circuito que se segue poderia ser utilizado para
compensar automaticamente variações de temperatura num sensor de
pressão.
Exercícios
5) Foi citado que: para que não circule corrente no galvanômetro
(equilíbrio), tem-se que:
Prove.
Respostas
1) A ponte estar balanceada significa que a diferença de potencial entreos
dois extremos do circuito, assinalados, não ligados à fonte de alimentação,
é nula. O atingir-se a condição de balanceamento significa que a razão das
resistências adjacentes dos quatro braços que constituem o circuito são
proporcionais e iguais entre si, pelo que não circula qualquer corrente pelo
medidor, também.
2) A razão entre as resistências adjacentes é constante e igual entre si, logo
a ponte está balanceada. Assim, nada acontece por se aumentar a tensão
da fonte de alimentação. VAB=0 V.
Exercícios
3)
4) Para se satisfazer as condições requeridas, é necessário que exista no
circuito um sensor de sacrifício (dummy) ligado à amostra a caracterizar, de
tal maneira que não seja sujeito às mesmas condições de trabalho do
sensor, que irá medir a força de tensão. Este está somente sujeito às
mesmas condições de temperatura da amostra e reagirá somente a
estas variações. Deste modo, qualquer variação da temPeratura será
compensada por este, pelo que a indicação do voltímetro será deste modo
insensível à temperatura.
Exercícios
5)
Exercícios
5)
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