Eletro I Exp 3 MULTIMETRO II TEORIA E EXPERIENCIA

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FATEC SP LABORATÓRIO DE ELETRO I 
TÍTULO: MULTÍMETRO II
I - OBJETIVOS:
a) Conhecimento do “multímetro” como instrumento para medida elétrica;
b) Multímetro digital;
c) Medida de tensão contínua (DC) e alternada (AC) com o multímetro digital (multímetro como voltímetro);
d) Medida de corrente contínua (DC) e alternada (AC) com o multímetro digital (multímetro como amperímetro).
II – INTRODUÇÃO:
1. MULTÍMETRO
O Multímetro é um aparelho que permite a medição de várias grandezas elétricas, tais como intensidades de corrente, tensão elétrica, resistência elétrica, capacitâncias, indutâncias, frequências, temperaturas, entre outras.
Apesar dos instrumentos digitais (mostrador em forma de dígitos) terem praticamente tomado conta do mercado, ainda existem muitos instrumentos analógicos (de ponteiro) nos laboratórios e indústrias que continuam a ser usados.
Um instrumento analógico é aquele no qual o deslocamento angular de um ponteiro representa a magnitude da grandeza a ser medida; ou seja, ao invés de pintar uma escala de ângulos, uma calibração é usada de tal modo que o deslocamento angular é transformado no valor da grandeza a ser medida.
No caso dos instrumentos digitais, o instrumento responde mostrando num display (a maioria de cristal líquido) a grandeza medida. 
 
2. MULTÍMETRO DIGITAL
O aparelho digital oferece a facilidade de mostrar diretamente em seu visor, que chamamos de display de cristal líquido, ou simplesmente display, o valor numérico da grandeza medida, sem ter que ficar fazendo multiplicações (como ocorre com multímetros analógicos).
Um multímetro digital pode ser utilizado para diversos tipos de medidas, da quais citaremos as três mais comuns:
- Tensão elétrica (medida em volts – V).
- Corrente elétrica (medida em ampères – A).
- Resistência elétrica (medida em Ohms – Ω).
Além destas, ele pode ter escalas para outras medidas específicas como: temperatura, frequência, semicondutores (escala indicada pelo símbolo de um diodo), capacitância, ganho de transistores, continuidade (através de um apito), etc.
Em multímetros digitais o valor da escala já indica o máximo valor a ser medido por ela, independente da grandeza. Temos abaixo uma indicação de valores encontrados na prática para estas escalas.
Escalas de resistência: 400 Ω, 4kΩ, 40kΩ, 400kΩ, 4MΩ e 40MΩ. 
Escalas de tensão contínua: 400Mv, 4V, 40V, 400V, 1000V. 
Escalas de tensão alternada: 400Mv, 4V, 40V, 400V e 750V.
Escalas de corrente contínua: 400µA, 4000µA, 40Ma, 400Ma, 4ª, 10ª.
Escalas de corrente alternada: 400µA, 4000µA, 40Ma, 400Ma, 4ª, 10ª.
A seleção entre as escalas pode ser feita através de uma chave rotativa, chaves de pressão, chaves tipo H-H ou o multímetro pode mesmo não ter chave alguma, neste caso falamos que o multímetro digital é um equipamento de auto-range, ou seja, ele seleciona a grandeza e a escala que está sendo medida automaticamente. Em alguns casos podemos encontrar multímetros que tem apenas uma escala para tensão, uma para corrente e uma para resistência, este tipo de multímetro também é auto-range, nele não é preciso se procurar uma escala específica para se medir um determinado valor de grandeza.
Uma coisa importante de se perceber é que a grande maioria dos multímetros digitais tem 3 ou 4 bornes para a ligação das pontas de prova. Normalmente um é comum e os outros servem para medição de tensão, resistência, corrente, entre outras grandezas dependendo do tipo de aparelho. A indicação dos bornes sempre mostra para quais escalas eles podem ser usados. Por exemplo:
· Borne comum, normalmente indicado por COM – é onde deve estar sempre ligada a ponta de prova preta.
· Borne indicado V por nele deve estar conectada a ponta de prova vermelha para a medição de tensão (contínua ou alternada)
· Borne indicado por Ma – a ponta de prova vermelha deve ser ligada nele para a medição de corrente contínua ou alternada (observação: alguns multímetros digitais não medem corrente alternada, verifique se existe uma escala em seu instrumento para isto antes de fazer a medição).
· O quarto borne em um multímetro pode ser utilizado para a medição de correntes contínuas e alternadas mais elevadas, como exemplo, até 10ª. Neste caso a indicação no borne seria 10ª.
Quando um multímetro apresenta escalas para medição de capacitância normalmente eles têm conectores específicos para isto. Estes conectores estão indicados no painel do instrumento. É bom lembrar que capacitores devem ser sempre descarregados antes da medição. Para fazer isto coloque os seus dois terminais em curto usando uma chave de fenda (se o capacitor tiver mais de um terminal positivo eles deverão ser colocados em curto com o terra individualmente).
Multímetros digitais normalmente mostram uma indicação que a bateria está se esgotando, isto normalmente é feito, através de um símbolo de bateria que aparece continuamente ou que fica piscando no display. Quando isto ocorrer troque a bateria, multímetros digitais com bateria “fraca” costumam apresentar um grande erro em suas leituras. Caso a leitura precise ser monitorada durante um longo tempo este problema poderá fazer com que você acredite que uma tensão, ou corrente, está variando, quando ela está fixa e é a bateria do multímetro que está fraca.
A chave de liga-desliga de um multímetro digital pode ser uma das posições da chave rotativa como pode ser uma chave ao lado do instrumento. Deixe sempre desligado o multímetro caso não o esteja utilizando.
A maioria dos multímetros digitais que existem a venda são chamados de multímetros digitais de 3 ½ dígitos (3 dígitos e meio). Isto quer dizer que ele é capaz de medir grandezas de até 3 números completos mais meio número. Vamos exemplificar para ficar mais fácil:
Suponha que você vai medir uma tensão de 1250V na escala de 1500V, a leitura que aparecerá no display será de 1250, ou seja:
− Primeiro número = 1 – este dígito é considerado ½ dígito, pois não pode assumir outro valor maior que 1.
− Segundo número = 2 - este dígito é considerado um dígito inteiro, pois pode assumir valores entre 0 e 9.
− Terceiro número = 5 - este dígito é considerado um dígito inteiro, pois pode assumir valores entre 0 e 9.
− Quarto número = 0 – este dígito também é considerado um dígito inteiro, pois pode assumir valores entre 0 e 9.
Ao ligar um multímetro de 3 ½ dígitos apareceram no display apenas três dígitos, mas não se assuste é assim mesmo (caso o tenha ligado em uma escala de tensão ou corrente, nas escalas de resistência aparecerá um número 1 no lado esquerdo do display).
3. CONHECENDO O NOSSO MULTÍMETRO
3.1 TECLAS FUNCIONAIS
3.1.1 Tecla SELECT (Seleção)
Pressione SELECT para escolher a função em que está posicionada a chave rotativa.
3.1.2 Tecla RANGE (faixa)
Pressione RANGE para selecionar o modo manual de mudança defunção de faixas. Pressione esta tecla novamente para mudar as faixas até a função desejada. Pressione e mantenha pressionada por dois segundos para sair do modo manual e retornar ao modo auto-range.
Chave rotativa em qualquer posição, exceto Hz/Duty e Capacitâncias.
3.1.3 Tecla REL (Valor Relativo)
Pressione REL para armazenar na memória o valor existente no display. O novo valor exibido é a diferença entre o valor digitado e o dado armazenado.
Chave rotativa em qualquer posição exceto Hz/Duty.
3.1.4 Tecla HOLD (Congelamento)
Pressione HOLD para congelar o valor exibido no display; aparecerá o símbolo DH. Pressione novamente para sair.
3.1.5 Tecla Hz/Duty (Frequência/Duty)
Pressione Hz/Duty para mudar para a função teste de frequência.
Pressione novamente para escolher teste duty nas faixas de frequência, DCV, ACV, ACA, e Hz.
3.1.6 Tecla RS 232 (Interface de comunicação)
Pressione RS 232 para ativar a saída de dados; o valor da medição pode ser enviado a outros equipamentos possuam entrada 232. O multímetro fornece um arquivo com o valor da medida, transmitindoo a um computador. 
3.1.7 Tecla LIGHT (Iluminação)
Pressione a tecla LIGHT para iluminar o display; a iluminaçãoé desligada automaticamente após cerca de 5 segundos.
4. COMO UTILIZAR O MULTÍMETRO
O símbolo exibido no display indica que a bateria está fraca e deve ser substituída.
A marca ao lado das pontas de prova alerta para o fato de que a tensão ou corrente não deve exceder os valores indicados, prevenindo assim possíveis danos aos circuitos internos do instrumento.
Antes de cada operação, a chave rotativa deve ser posicionada corretamente na faixa a ser medida.
Todas estas medidas devem ser feitas com critério e nunca devemos encostar as mãos em nenhuma ponta de prova durante uma medida, caso isto aconteça corremos o risco de levarmos um choque elétrico e/ou termos uma leitura
errada.
5.1 Medida de Resistência
Para medir resistência devem-se desligar todos os pontos da peça a ser medida.
− Conecte a ponta de prova preta ao terminal de entrada “COM” e a ponta vermelha ao terminal “VMHz”.
− Posicione a chave rotativa em “M”; aparecerá no dispositivo o símbolo “MM”, “AUTO”.
− Conecte as pontas de prova à resistência a ser medida e o valor medido será exibido no display.
Escalas - 400M; 4kM; 40kM; 400kM; 4MM e 40MM
5.2 Medida de Continuidade
− Conecte a ponta de prova preta ao terminal de entrada “COM” e a ponta de prova vermelha ao terminal de entrada “VMHz”.
− Posicione a chave rotativa em “M” e pressione duas vezes a tecla “SELECT”. Aparecerá “ ” o símbolo no display.
− Conecte as pontas de prova ao circuito a ser testado. Cuidado: Assegure-se de que o circuito a ser testado esteja desenergizado.
− Um sinal sonoro bip indica que o ponto de continuidade é inferior a 50M
5.3 Medida de Tensão Contínua
− Conecte a ponta de prova preta ao terminal de entrada “COM” e a ponta de prove vermelha ao terminal de entrada “VMHz”.
- Posicione a chave rotativa em “V ”. Aparecerá no display o símbolo “AUTO”, “mV”.
− Conecte as pontas de prova, em paralelo, à fonte ou carga, e o valor medido será exibido no display.
− Não se esqueça de observar a polaridade como mostram as figuras abaixo.
OBS: Caso a polaridade esteja invertida o sinal de negativo aparecerá
à frente do valor exibido no display.
Faixas – 400mV; 4V; 40V; 400V e 1000V
5.4 Medida de Tensão Alternada
Para medir uma tensão é necessário conectar as pontas de prova em paralelo com o ponto a ser medido.
− Conecte a ponta de prova preta ao terminal de entrada “COM” e a ponta de prove vermelha ao terminal de entrada “VMHz”.
− Posicione a chave rotativa em “V ” e pressione a tecla “SELECT”. Aparecerá no display o símbolo “AUTO”, “AC”, “V”.
− Conecte as pontas de prova, em paralelo, à fonte ou carga e o valor medido será exibido no display. Se a tensão AC for inferior a 400 mV, pressione a tecla “RANGE” até aparecer no display o símbolo “AC”, “mV”.− Para 400μA, gire a chave rotativa para a posição μA
− Para o máximo de 10A, gire a chave rotativa para a posição 10A
− Conecte as pontas de prova em série com a fonte ou carga e o valor medido será exibido no display.
− Não se esqueça de observar a polaridade como mostra a figura abaixo
OBS: Caso a polaridade esteja invertida o sinal de negativo aparecerá à frente do valor exibido no display. 
Escalas - 400WA; 4000WA; 40mA; 400mA; 4A e 10A.
5. 5 Medida de Corrente Alternada
− Conecte a ponta de prova preta ao terminal de entrada “COM” e a ponta vermelha ao terminal de entrada “mA/Temp” para o máximo de 400mA. Para o máximo de 10A, mude a ponta de prova vermelha para o terminal de entrada “10A”.
− Posicione a chave rotativa em mA para o máximo de 400mA.
− Para o máximo de 400μA, gire a chave rotativa para a posição μA
− Para o máximo de 10A, gire a chave rotativa para a posição 10A
− Conecte as pontas de prova em série com a fonte ou carga e o valor medido será exibido no display.
Escalas - 400WA; 4000WA; 40mA; 400mA; 4A e 10A.
OBS: É importante frisar que alguns multímetros digitais só medem corrente contínua, portanto não devem ser usados para se medir a corrente alternada (fornecida pela rede elétrica). No caso específico do nosso aparelho este poderá ser usado para medir corrente alternada.
Convém ressaltar que grandezas alternadas não têm polaridade, a pontas poderão ser posicionadas na fonte ou na carga sem a preocupação de positivo e negativo.
6 Outras medidas:
 Apenas a título de informação, como complemento, é descrito abaixo como fazer para efetuar outras medidas, tais como:
a)Medida de Frequência
− Conecte a ponta de prova preta ao terminal de entrada “COM” e a ponta de prova vermelha ao terminal de entrada “VMHz”.
− Posicione a chave rotativa em “Hz” e pressione a tecla “Hz/Duty”. Aparecerá no display o símbolo “Hz”
− Conecte as pontas de prova ao ponto a ser medido e o valor será exibido no display.
Escalas - 40Hz; 400Hz; 4000Hz; 40kHz; 400kHz; 4MHz e 10MHz.
b) Medida de “Duty”
− Conecte a ponta de prova preta ao terminal de entrada “COM” e a ponta de prova vermelha ao terminal de entrada “VMHz”.
− Posicione a chave rotativa em “Hz” e pressione a tecla “Hz/Duty”. Aparecerá no display o símbolo “%”.
− Conecte as pontas de prova ao ponto a ser medido e o valor será exibido no display.
c) Medida de Capacitância
− Conecte a ponta de prova preta ao terminal de entrada “COM” e a ponta de prova vermelha ao terminal de entrada “VMHz”.
- Posicione a chave rotativa em “ “; aparecerá no display o símbolo “nF”, “AUTO”.
− Conecte o capacitor aos soquetes de entrada, observando as conexões de polaridade quando necessário e o valor da medida será exibido no display.
Escalas – 40nF; 400nF; 4WF; 40WF e 100WF.
OBS:
1. Ao testar capacitância de 100 WF, observe que haverá um retardo de aproximadamente 15 segundos.
2. Não conecte uma tensão externa ou capacitor carregado ao terminal de medição 
3. Use a tecla REL para medições de capacitâncias precisas porque as mesmas faixas não são zero
d) Medida de diodo
− Conecte a ponta de prova preta ao terminal de entrada “COM” e a ponta de prova vermelha ao terminal de entrada “VMHz”.
- Posicione a chave rotativa em “M” e pressione a tecla “SELECT”.
Aparecerá no display o símbolo “ ”
− Conecte a ponta de prova ao diodo a ser medido.
− O display exibe a queda de tensão para diante. Teste tensão do diodo para diante – 1,5V
Teste de continuidade a 50M soa alarme 0,5V
e) Medida de Temperatura
− Conecte o pino vermelho da sonda de temperatura ao terminal de entrada “VMHz” e o pino preto ao terminal de entrada “mA/Temp”.
− Posicione a chave rotativa em “Temp °C”. Aparecerá no display o símbolo “°C”.
− Coloque a cabeça de teste da sonda no campo de temperatura a ser testado e o valor da temperatura será exibido no display.
Escala - temperatura de -40°C - 800°C
ELETRO I – EXPERIÊNCIA 3
1 – TENSÃO CONTÍNUA / ASSOCIAÇÃO PARALELA
1.1 – Montar o seguinte circuito no simulador Falstad:
V=12V.....(ERRATA)
1.2. Inserir um gerador de tensão contí B nua no circuito do simulador.
1.3. Inserir os resistores no simulador.
a) Vamos utilizar a simbologia no padrão IEC:
No simulador:
1.4. Inserir os amperímetros no simulador.
1.4.1. Inserir os amperímetros conforme o circuito a seguir:
1.4.2. No simulador.
1.4.3. Inserir os demais amperímetros:
1.4.4. Efetue as conexões dos amperímetros, conforme o seguinte circuito:
1.4.5. Efetuando as conexões no simulador
Obs.: As conexões só se realizam entre dois pontos brancos na sequência.
 
1.5. Inserir os voltímetros no simulador.
1.5.1. Inserir os voltímetros conforme o circuito a seguir:
1.5.2. No simulador.
1.5.3. Inserir os demais voltímetros:
1.5.4. Efetue as conexões dos voltímetros, conforme o seguinte circuito:
1.5.5. Completar as conexões na parte inferior do circuito:
1.6. Aperte em “Continuar” para iniciar o funcionamento da simulação:
1.6.1. Anotar os valores das tensões Vf, VR1, VR2, VR3 e VR4:
	Vf = 60 V
	VR1 =60 V
	VR2 = 60 V
	VR3 = 60 V
	VR4 = 60 V
Houve diferença entre os valores medidos das tensões Vf, V1, V2 e V3?
1.6.2. Anotar os valores das correntes If, IR1, IR2, IR3 e IR4:
	If = 5 A
	IR1 =2A
	IR2=1.333 A
	IR3=666.667mzA
	IR4 = 1A
Os valores medidos de correntes atendem a 1ª Lei de Kirchhoff (lei dos nós ou das correntes)? Sim 
	If = IR1 + IR2 + IR3+ IR4
2. TENSÃO CONTÍNUA / ASSOCIAÇÃO SÉRIE
2.1 – Montar o seguinte circuito no simulador Falstad:
V=12V.....(ERRATA)
2.3. Inserir um gerador de tensão contínua no circuito do simulador.
2.4. Inserir os resistores no simulador.
2.5. Inserir os amperímetros no simulador.
2.5.1. Inserir os amperímetros conforme o circuito a seguir:
2.5.2. No simulador.
2.6. Inserir os voltímetros no simulador.
2.6.1. Inserir os voltímetros conforme o circuito a seguir:
2.6.2. No simulador.
2.7. Aperte em “Continuar” para iniciar o funcionamento da simulação:
2.7.1. Anotar os valores das tensões Vf, VR1, VR2, VR3 e VR4:
	Vf = 60 V
	VR1 = 8 V
	VR2 = 12 V
	VR3 = 24 V
	VR4 = 16 V
Os valores medidos de tensões atendem a 2ª Lei de Kirchhoff (lei das malhas ou das tensões)? sim
	Vf = VR1 + VR2 + VR3 + VR4
(Responder no relatório)
2.7.2. Anotar os valores das correntes If, IR1, IR2, IR3 e IR4:
	If=266.667 mA
	IR1=266.667mA
	IR2=266.667mA
	IR3=266.667mA
	IR4=266.667 mA
Houve diferença entre os valores medidos das correntes If, IR1, IR2, IR3 e IR4?
Não por estarem em serie, isso quer dizer que [e a mesma corretente que passa por todos os elementos.
25
V
f
IR1IR2IR3IR4
If
R
1
R
2
R
3
R
4
VR1VR2VR3VR4
30459060
60V
R
1
R
2
R
3
R
4
309060
Vf
AAAA
R
1
R
2
R
3
R
4
309060
Vf
A
AAAA
IR1IR2IR3IR4
R
1
R
2
R
3
R
4
309060
I
f
Vf
A
AAAA
VR1VR2VR3VR4
IR1IR2IR3IR4
VVVV
R
1
R
2
R
3
R
4
309060
I
f
Vf
A
V
 
AAAA
VR1VR2VR3VR4
IR1IR2IR3IR4
VVVV
R
1
R
2
R
3
R
4
309060
Vf
A
V
R
2
R
4
R
1
V
f
IR1
IR4
IR3
R
3
VR1VR2
VR3
If
IR2
VR4
45
30
60
90
60V
60V
R
2
R
4
R
1
R
3
45
30
60
90
Vf
= Amperímetro
I
R1
A
I
f
I
R2
I
R4
I
R3
A
A
A
A
60V
R
2
R
4
R
1
R
3
45
30
60
90
A
Vf
A
I
f
A
A
A
A
VR1VR2
VR4
IR4
V
VV
V
V
60V
R
2
R
4
R
1
45
30
60
VR3
V
R
3
90
= Voltímetro
IR1IR2
IR3