Instrumentos Elétricos de Medição III

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Instrumentos Elétricos de Medição
Parte III
PROF. SAMUEL TAVARES ANSELMO
<samuel.anselmo@satc.edu.br>
Programa da aula
 Princípios Físicos
 Bobina Móvel, Ferro Móvel, etc.
 Instrumentos Básicos
 Amperímetro, Voltímetro, etc.
 Bibliografia
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Princípios Físicos
 Instrumento com Bobina Móvel
 Símbolo e detalhe construtivo
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Princípios Físicos
 Instrumento com Bobina Móvel (cont.)
 Características
 A atuação depende da FORÇA desenvolvida sobre um condutor que conduz
CORRENTE dentro de um CAMPO MAGNÉTICO (B).
 Vantagens: baixo consumo próprio; alta sensibilidade; bastante preciso; possibilidade
de escala ampla.
 Desvantagens: usados somente em CC; construção complexa e sensível; danifica-se
rapidamente.
 Utilizado: A, V e W.
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Princípios Físicos
 Instrumento com Ferro Móvel
 Símbolo e detalhe construtivo
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Princípios Físicos
 Instrumento com Ferro Móvel
 Características
 Baseado na ação do CAMPO MAGNETICO (B) criado pela CORRENTE a medir
percorrendo uma BOBINA FIXA sobre uma peça de FERRO doce MÓVEL.
 Tipos: ATRAÇÃO E REPULSÃO.
 Vantagens: usados em CC e CA; robustez e menor custo.
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Princípios Físicos
 Instrumento Eletrodinâmico sem Ferro
 Símbolo e detalhe construtivo
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Princípios Físicos
 Instrumento Eletrodinâmico sem Ferro
 Características
 Resulta da interação do Campo Magnético criado pela corrente na bobina fixa (BC)
e a corrente na bobina móvel (BP), REPULSÃO.
 Pode-se medir CC e CA (melhor precisão entre os aparelhos de medidas elétricas).
 São usados como W, podem ser utilizados como V e A.
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Princípios Físicos
 Instrumento Eletrostático
 Símbolo e detalhe construtivo
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Princípios Físicos
 Instrumento Eletrostático
 Características
 Baseado na ATRAÇÃO de duas placas planas condutoras (fixa e móvel), criado pela
tensão a medir (origina uma força de atração entre as placas devido às cargas
acumuladas nas placas).
 Tipos: Atração.
 Utilizado: V.
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Instrumentos Básicos
 Introdução
 São instrumentos destinados à medição das grandezas elétricas básicas:
corrente, tensão, potência e energia.
 Outras grandezas – como resistência e capacitância – podem ser obtidas
pela adaptação nos medidores básicos.
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Instrumentos Básicos
 Amperímetro
 Utilizado para medir correntes, sempre é ligado em série com o elemento cuja
corrente deseja-se medir; o condutor deverá ser “aberto” no ponto de
inserção do instrumento
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Instrumentos Básicos
 Amperímetro (Multiplicação de Escala)
 Necessário para medir correntes de magnitude superior à de fundo de escala;
 Emprega um resistor (derivador ou shunt) em paralelo ao instrumento para
desviar a parcela de corrente que excede o fundo de escala;
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Instrumentos Básicos
 Amperímetro (cont.)
 Precauções
 Antes de se usar o instrumento, deve-se escolher a escala adequada à grandeza da
corrente a medir, de modo que a leitura se efetue no meio da escala.
 Por exemplo, se a corrente a medir for da ordem de 60A, deve-se escolher a escala
de 0-100A. Caso se desconheça a ordem de grandeza da corrente a medir, deve-se
escolher as escalas mais elevadas e, em seguida, trocar de escala, efetuando-se a
leitura na metade da escala escolhida.
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Instrumentos Básicos
 Amperímetro (cont.)
 Precauções
 Os amperímetros comuns têm escalas até 600 ou 800A. Para leituras maiores, como é
o caso de instrumentos fixos em painéis, há necessidade de transformadores de
corrente (TC) que transformam valores elevados de corrente em valores pequenos (0-
5A), as quais, conhecida a relação de transformação do TC, permitem concluir a
leitura real.
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Instrumentos Básicos
 Amperímetro (cont.)
 Precauções
 Em muitos modelos de amperímetros analógicos deve-se atentar para a ligação,
relativamente ao sentido da corrente, pois uma inversão na mesma fará com que o
ponteiro se desloque no sentido errado da escala; quando isso acontece, devem-se
inverter os terminais da conexão.
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Instrumentos Básicos
 Alicate-Amperímetro
 Utilizado quando a interrupção do circuito é impraticável, capaz de medir a
corrente pelo campo magnético que esta produz ao passar no condutor.
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Instrumentos Básicos
 Alicate-Amperímetro (cont.)
 Exemplo de medição
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Instrumentos Básicos
 Voltímetro
 Utilizado para medição de tensões. Ele deve ser ligado em paralelo com o
elemento cuja tensão deseja-se determinar.
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Instrumentos Básicos
 Voltímetro (Multiplicação de Escala)
 É possível utilizar um voltímetro com fundo de escala inferior à tensão que se
quer medir;
 Utiliza um resistor em série com o instrumento cujo valor seja apropriado para
receber o “excesso” de tensão.
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Instrumentos Básicos
 Voltímetro
 Precauções
 Sempre que usamos um voltímetro, devemos verificar se a escala escolhida é
compatível com a grandeza a ser medida.
 Por exemplo, se formos medir a tensão de aproximadamente 120 volts, poderemos
usar a escala de 0-150V, nunca uma escala menor, porque poderão ocorrer avarias
no instrumento. Caso não se saiba a ordem de grandeza da tensão a ser medida,
deverão ser usadas as escalas mais altas.
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Instrumentos Básicos
 Voltímetro
 Precauções
 Os voltímetros usuais medem tensões de até 500 a 600 volts (baixa tensão). Para se
medir altas tensões é necessário o uso de transformadores de potencial (TP), que
transformam a alta tensão em baixa tensão.
 Na medição analógica, a inversão na conexão do instrumento ocasiona a inversão
do sentido de deslocamento do ponteiro.
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Instrumentos Básicos
 Wattímetro
 Utilizado para medição de potência ativa, aquela que é dissipada em calor.
 Os aparelhos analógicos possuem duas bobinas, uma para medição de
tensão (bobina de potencial) e outra para medição de corrente (bobina de
corrente).
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Instrumentos Básicos
 Wattímetro (cont.)
 Os aparelhos digitais calculam, por amostragem, tensão e corrente eficazes, e
delas as potências ativa e reativa, como também, o cos φ.
 São do tipo “alicate”, facilitando as conexões.
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Instrumentos Básicos
 Quilowatt-horímetro
 Conhecido também por “relógio de luz”, é utilizado para medição de energia
ativa (ou consumo) das instalações elétricas.
 De construção similar à do wattímetro, emprega uma bobina de potencial e
outra de corrente.
 Atualmente, as concessionárias de energia utilizam medidores digitais, mas
ainda é comum medidores analógicos.
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Instrumentos Básicos
 Quilowatt-horímetro (cont.)
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Instrumentos Básicos
 Aplicações Industriais
 Medição Direta
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Instrumentos Básicos
 Aplicações Industriais (cont.)
 Medição Indireta
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Instrumentos Básicos
 Aplicações Industriais (cont.)
 Medição Indireta
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Instrumentos Básicos
 Aplicações Industriais (cont.)
 Medição Indireta
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Instrumentos Básicos
 Aplicações Industriais (cont.)
 Código Grandeza
 03 Total Geral Energia Ativa
 04 Total Energia Ativa Ponta
 08 Total Energia Ativa Fora Ponta
 10 Demanda Máxima Ponta
 14 Demanda Máxima Fora Ponta
 24 Total Geral Energia Reativa Indutiva
 25 Total Energia Reativa Indutiva Ponta
 29 Total Energia Reativa Indutiva Fora Ponta
 31 Total Geral Energia Reativa Capacitiva
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Instrumentos Básicos
 Aplicações Industriais (cont.)
 Medição Remota
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Instrumentos Básicos
 Aplicações Industriais (cont.)
 Medição Remota
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Instrumentos Básicos
 Aplicações Industriais (cont.)
 Medição Remota
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Instrumentos Básicos
 Multímetro ou multiteste
 Instrumentos projetados para medir diversas grandezas, capaz de medir, pelo
menos, tensão (CC e CA), corrente (normalmente só CC) e resistência.
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Bibliografia
 FILHO, Solon de M. Fundamentos de Medidas Elétricas. 
Rio de Janeiro : Editora Guanabara, 1981.
 NEVES, Eurico G. C.; MÜNCHOW, Rubi. Medidas 
Elétricas. Disponível em: 
http://minerva.ufpel.edu.br/~egcneves/biblioteca/ca
derno_elet/cap_06.pdf
 SOUZA, Giovani B. Medidas Elétricas. Disponível em: 
http://wiki.ifsc.edu.br/mediawiki/images/f/f3/Aru-2010-
_Fevereiro_-_medidas_eletricas.pdf Medidores Nansen: http://www.nansen.com.br/
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Fim
O B R I G A D O
<samuel.anselmo@satc.edu.br>
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