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UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO - UFMA CENTRO DE CIÊNCIAS SOCIAIS, SAÚDE E TECNOLOGIA - CCSST CURSO DE ENGENHARIA DE ALIMENTOS DISCIPLINA: FÍSICA III HEMILY CAROLINE SOUSA DE OLIVEIRA MULTÍMETRO IMPERATRIZ-MA 12/06/2021 O QUE É ? Um multímetro ou multiteste (multimeter ou DMM - digital multi meter em inglês) é um aparelho destinado a medir e avaliar grandezas elétricas. Ele é um dos principais instrumentos de medição usados atualmente, e sua fama se deu por causa da sua fácil utilização. O multímetro é a principal ferramenta de trabalho de um técnico nas áreas que envolve elétrica / eletrônica. Ele é o aparelho usado para medir principalmente corrente elétrica (A), tensão (V) e resistência elétrica (Ω), mas pode ser usado também para medir as mais variadas grandezas na elétrica ou eletrônica, como indutância (L), por exemplo. Essa ferramenta é capaz de medir: • Corrente elétrica (contínua e alternada) – função amperímetro; • Tensão elétrica (contínua e alternada) – função voltímetro; • Resistência elétrica - função ohmímetro; • Capacitância; • Frequência de sinais alternados; • Temperatura; • Entre outros. GRANDEZAS A SEREM MEDIDAS A definição sobre qual medição será realizada, acontece por uma chave rotativa que seleciona a função a ser realizada. O multímetro é composto por diversas funções de medições, entre elas temos: Voltímetro Esta função é utilizada para medir tensões AC/DC; Um voltímetro considerado ideal apresenta na entrada uma resistência elétrica de valor infinito, de forma que a corrente que o percorre é nula, assim não se estabelece uma diferença de potencial no aparelho, garantindo assim a não interferência do aparelho no funcionamento do circuito. Amperímetro Esta função é utilizada para medir correntes. Um amperímetro é considerado como ideal quando possui resistência interna igual a zero, ou seja, equivale a um curto-circuito. Na prática, a menos que se busque grande exatidão em uma medida, pode-se considerar que os amperímetros são ideais. Ohmímetro Esta função é utilizada para medir resistividade. Um ohmímetro considerado como ideal mede a resistência conectada entre seus terminais e entrega potência nula ao resistor. TIPOS DE MULTÍMETRO De forma geral existem dois tipos de multímetro, o analógico (de ponteiro) e o digital (de visor de cristal líquido). Cada um com sua vantagem: o analógico é melhor para testar a maioria dos componentes enquanto o digital é melhor para medir tensões e testar resistores. Ao longo dos anos, os multímetros digitais ganharam mais funções, sendo capazes de medir vários componentes que antes podiam ser testados somente com os multímetros analógicos. Multímetro Analógico O mostrador analógico funciona com base no galvanômetro, instrumento composto basicamente por uma bobina elétrica montada em um anel em volta de um ímã. O anel munido de eixo e ponteiro pode rotacionar sobre o ímã. Uma pequena mola espiral, como as dos relógios, mantém o ponteiro no zero da escala. Uma corrente elétrica passando pela bobina cria um campo magnético oposto ao do ímã promovendo o giro do conjunto. O ponteiro desloca-se sobre uma escala calibrada em tensão, corrente, resistência etc. Uma pequena faixa espelhada ao longo da escala curva do mostrador, ajuda a evitar o erro de paralaxe. Este equipamento possui o que chamamos de suspensão, que trata de um mecanismo que permite um movimento com baixo atrito. Estes também possuem uma escala sobre a qual são realizadas as leituras, esta caracteriza- se pelo: • Calibre: Que é o valor máximo medido por um instrumento sem que ocorra nenhum dano. • Posição do zero: trata-se de quando o instrumento não está efetuando medidas, podendo este variar. • Linearidade: que se refere em como a escala é dividida. Principais características operacionais dos multímetros analógicos: • Sensibilidade [S]: É uma grandeza diretamente relacionada com a resistência interna dos instrumentos, sendo está calculada da seguinte forma: S=1/Imáx [Ω/V] Logo, quanto maior for a sensibilidade de um instrumento, melhor este será. • Resolução: Através deste, torna-se possível identificar a capacidade de um instrumento em diferenciar grandezas com valores próximos entre si. Multímetro Digital Visa facilitar o seu uso. Ele mostra a medição por meio de uma Tela LCD. Essa tela só consegue mostrar os valores das grandezas pois possui circuitos análogo-digitais, que são os responsáveis de converter a corrente elétrica para sinais digitais. O modelo com mostrador digital funciona convertendo a corrente elétrica em sinais digitais através de circuitos denominados conversores análogo-digitais. Esses circuitos comparam a corrente a medir com uma corrente interna gerada em incrementos fixos que vão sendo contados digitalmente até que se igualem, quando o resultado então é mostrado em números ou transferidos para um computador pessoal. Várias escalas divisoras de tensão, corrente, resistência e outras são possíveis. Sua característica básica é a conversão dos sinais analógicos de entrada em dados digitais, sendo esta conversão realizada por circuitos eletrônicos. O que torna sua identificação evidente é seu display (visor), que pode ser de 2 tipos: LED ou LCD. Principais características operacionais dos multímetros digitais: • Resolução: esta é fornecida através do número de dígitos ou contagens de seu display; • Exatidão: informa o maior erro possível em determinada condição de medição; • Categoria: diz respeito à segurança, tanto do operador quanto do equipamento, desta maneira os instrumentos digitais são hierarquizados em 4 categorias de sobretensão, são elas: • Categoria I: trata-se do equipamento de baixa energia com proteção, que limita efeito dos transientes; • Categoria II: trata-se de equipamentos consumidores de energia fornecida por uma instalação fixa. Exemplos incluem aparelhos domésticos, laboratoriais entre outros; • Categoria III: são equipamentos em instalações fixas. Exemplo: equipamentos para uso industrial com conexão permanente à uma instalação fixa. • Categoria IV: são equipamentos para uso na origem da instalação. Exemplo: Medidor de eletricidade; https://pt.wikipedia.org/wiki/Display PRINCIPAIS DIFERENÇAS DO MULTÍMETRO DIGITAL E ANALÓGICO ▪ Os multímetros analógicos mostram o resultado da leitura usando um ponteiro e uma escala, assim é mais fácil ocorrer erros de leitura. Já o multímetro digital exibe a medição em forma numérica através de um visor de LCD, eliminando este tipo de erro. ▪ A saída dos multímetros analógicos é contínua, com isso pode ocasionar erros de aproximadamente 3% na medição. Já os multímetros digitais têm uma margem de erro de aproximadamente 0,5%. ▪ Temos uma maior gama de medições em um multímetro digital do que o analógico, como, por exemplo, a possibilidade de medir capacitância, temperatura e frequência. Estas características tornam o multímetro digital mais versátil. ▪ A calibração dos multímetros analógicos é feita manualmente, já a maioria dos multímetros digitais são calibrados automaticamente antes de cada medição. ▪ Um multímetro digital oferece a facilidade de mostrar diretamente em seu visor o valor numérico da grandeza medida, sem necessidade de ficar fazendo multiplicações e leituras em escalas complicadas como ocorre com multímetros analógicos. ▪ Os multímetros analógicos costumam ser mais baratos que os digitais. CUIDADOS ANTES DE USAR UM MULTÍMETRO O multímetro é um equipamento elétrico e fica em constante contato com a rede elétrica, devido a isso são necessários alguns cuidados para manuseá-lo. Mesmo não sendo um aparelho muito difícil de usar, é preciso um conhecimento básico de elétrica para saber usar um multímetrocom segurança. Tenha certeza de que a categoria do seu multímetro é a ideal para o serviço que você irá realizar. Uma medição feita por um multímetro de categoria inferior à indicada, além de poder danificar o aparelho, oferece um risco para o usuário por não ter as proteções que o multímetro da categoria correta tem. • Nunca se deve ligar um amperímetro em paralelo com a carga que se deseja medir a corrente, pois quando ligado em paralelo causará um curto-circuito nos terminais da carga, podendo ocasionar a queima do equipamento e risco de choque elétrico no operador; • Um voltímetro não deve ser colocado em série na carga que se deseja medir a tensão pois haverá interrupção da corrente demandada pela carga. • Não utilizar a escala de corrente para medir tensão e vice-versa. • Nunca tentar medir resistência com o circuito ligado, podendo ocorrer em dano no equipamento. https://www.mundodaeletrica.com.br/quais-sao-as-categorias-de-multimetros/ • Ao utilizar equipamentos analógicos ou digitais sem comutação automática de escala, deve-se observar a escala correta do circuito testado. Caso isso não ocorra, poderá ocorrer uma sobre - carga no circuito interno do equipamento e consequentemente, danos internos. COMO CONECTAR PONTAS DE PROVA? Os bornes de encaixe para as pontas de prova têm uma ordem que deve ser respeitada para o correto funcionamento do equipamento. Porém, essa ordem varia de acordo com o modelo e com o fabricante do multímetro. Para identificar qual será a ordem, basta ler as informações que estão ao redor do borne. Na medição de corrente elétrica deste exemplo uma das pontas de prova seria encaixada no borne preto comum, e a outra no primeiro ou segundo borne. O primeiro seria para medições de até 10A e o segundo seria para medições de mili ou micro ampère. Para medir tensão, resistência, continuidade e as outras grandezas, basta encaixar uma das pontas de prova no borne preto comum e a outra no quarto borne. MEDINDO CORRENTE COM O MULTÍMETRO Para medir corrente com um multímetro convencional, será preciso interromper uma parte do circuito e colocar as pontas de prova do multímetro em série com o circuito: Note que o fio preto sai da bateria, passa pelo terminal comum do multímetro, sai do terminal vermelho e é conectado ao motor. Esta forma de medir corrente, é recomendada para medição de corrente contínua. Este processo não é muito seguro e muitas vezes é difícil de executar. Por estes motivos, devemos utilizá-lo apenas para medir correntes em circuitos de baixa potência. Se for preciso medir a corrente em circuito de alta potência, devemos utilizar um alicate amperímetro. Note que o alicate amperímetro tem as mesmas funções que um multímetro comum, a diferença está na sua garra que mede através da indução, a corrente que passa em um condutor . Esta medição com o alicate só pode ser feita em circuitos de corrente alternada. Na imagem abaixo é possível ver como o condutor deverá ser passado na garra do alicate: Mesmo com o fio encapado é possível realizar a medição de corrente que circula no condutor, logo, esta característica torna esta forma de medição de corrente a mais segura. https://blogmasterwalkershop.com.br/wp-content/uploads/2018/10/img008_Multimetro_Analogico_Digital_Medicao_Mensurar_Tensao_Corrente_Resistencia_amper.png https://blogmasterwalkershop.com.br/wp-content/uploads/2018/10/img010_Multimetro_Analogico_Digital_Medicao_Mensurar_Tensao_Corrente_Resistencia.png MEDINDO TENSÕES ELÉTRICAS Para medir tensões contínuas, devemos conectar a ponta de prova preta no borne que representa o terra e a ponta de prova vermelha deve ser conectada ao borne do meio, que é utilizado para medir tensões, corrente baixa, diodo, e resistência: Devemos colocar a chave seletora na primeira escala superior que for a mais próxima da tensão a ser medida. https://blogmasterwalkershop.com.br/wp-content/uploads/2018/10/img004_Multimetro_Analogico_Digital_Medicao_Mensurar_Tensao_Corrente_Resistencia.jpg Nas medições de tensão contínua, o multímetro mede a diferença de potencial entre as suas pontas, logo, se conectar as pontas de prova na polaridade errada (ponta de prova preta no positivo e ponta de prova vermelha no negativo) aparecerá um sinal de negativo no visor, indicando que está invertido. Para medir tensão alternada, não há diferença de cor de ponta de prova, já que o multímetro possui uma ponte retificadora interna para fazer este tipo de medição e o valor de tensão medido que irá aparecer no visor já vai estar aplicado o valor eficaz (RMS) aproximado. Existem multímetros que mostram o valor RMS real, está função é conhecida como True RMS. MEDINDO RESISTÊNCIA, DIODO E CONTINUIDADE Para medir um resistor é bem simples, sendo necessário selecionar a faixa do multímetro que mede resistência e colocar as pontas de prova nos terminais do resistor. Se o valor do resistor for mais alto que a escala selecionada, irá aparecer no visor do multímetro o número 1, representando infinito. Caso contrário, irá aparecer o valor da resistência que está sendo medida. Quando medimos continuidade o multímetro está na realidade medindo a resistência de um condutor, onde que, se tiver condutividade, a resistência será zero ou vai estar bem próxima a zero. No caso do diodo, como visto nos posts anteriores, ele conduz somente para um lado, aproveitando disso, é https://blogmasterwalkershop.com.br/wp-content/uploads/2018/10/img011_Multimetro_Analogico_Digital_Medicao_Mensurar_Tensao_Corrente_Resistencia.png possível saber a polaridade de um transistor usando a escala de continuidade. O QUE É UM ALICATE AMPERÍMETRO? Criado a princípio como uma ferramenta de teste de objetivo único para eletricistas, o Alicate Amperímetro é um testador elétrico que combina um voltímetro (unidade de medida da tensão – volts) com um medidor de corrente https://blogmasterwalkershop.com.br/wp-content/uploads/2018/10/img012_Multimetro_Analogico_Digital_Medicao_Mensurar_Tensao_Corrente_Resistencia.gif (alternada – CA; contínua- CC) do tipo alicate. Além destas unidades de medição, os modelos mais atuais podem medir a resistência em OHM (ohmímetro) dos equipamentos. A troca das escalas de mediação ocorre através da chave seletora central e, dependendo do equipamento, a faixa de seleção pode ser manual ou automática. FUNÇÃO VOLTÍMETRO Para medir a tensão, esse equipamento possui dois terminais (bornes) nos quais são conectados as pontas de prova, um vermelho (tensão e corrente) e outro preto (comum), que serão colocados em paralelo com o local a ser medido. Por exemplo, com essa função você pode medir qual é a tensão de uma tomada ou de uma corrente contínua de uma bateria ou pilha. FUNÇÃO AMPERÍMETRO Para medir a corrente elétrica em uma fiação, utilizamos o alicate. Esse acessório medirá a intensidade da corrente elétrica em amperes, cuja qual, estará alimentando um equipamento, podendo ele ser um motor, painel elétrico de uma casa ou indústria, sempre prestando atenção aos limites do equipamento. ATENÇÃO: nunca faça a medição com mais de um condutor elétrico, pois você não terá o resultado correto. Realize o teste com os cabos elétricos separados. FUNÇÃO OHMÍMETRO Serve para medir a resistência (ohm) de um motor de um refrigerador, máquina de lavar, Ar-Condicionado, entre outros equipamentos. Uma das características desta função é o sinal sonoro produzido no momento da medição. Por exemplo, quando os cabos elétricos estão em perfeitas condições, ao utilizar as pontas de testes para realizar a medição, um sinal sonoro será produzido. Caso o cabo esteja danificado (rompido, por exemplo) o sinal não é disparado. FUNÇÃO ALICATE AMPERÍMETRO Esta função serve para medir a amperagem corrente em uma fiação elétrica ou seja a intensidade de uma corrente elétricaem amperes que está alimentando um equipamento sendo ele motor ou qualquer outra coisa, por exemplo digamos que você queira medir a amperagem de um compressor de ar condicionado, para isso você precisa ligar o compressor, e em funcionamento você precisa passar um dos fios de alimentação do compressor (atenção somente faça essa medição com um dos fios, não pode ser os dois de uma vez ) fazendo isso o aparelho amperímetro mostrará no visor (display) qual a amperagem atualmente medida, lembrando que a medida no visor vai variar dependendo do motor que se está medindo, por exemplo quanto mais potente for o motor mais essa medida de amperagem será maior veja o exemplo na imagem. DICAS DE SEGURANÇA • Não utilizar o amperímetro em objetos com alto nível de tensão. Fique atento a especificação de cada aparelho e a sua necessidade no trabalho. • Fique atento a Categoria do produto (CAT I, II, III ou IV). A sua segurança depende da escolha certa. Saiba mais sobre “A importância das Categorias em Equipamentos de Medição Elétrica”. • Use os equipamentos de proteção corretos. Sempre utilize óculos de proteção e luvas de borracha específicas (que ofereça proteção contra circuitos energizados). QUAL A DIFERENÇA ENTRE ALICATE AMPERÍMETRO E MULTÍMETRO? O multímetro é um aparelho de medição que pode ser usado em diferentes situações pois é uma solução para medir diferentes grandezas elétricas. Ele também pode funcionar como ohmímetro, por exemplo. No entanto, os multímetros suportam medir correntes de até 10 A. Alguns modelos suportam medições de 20 A, mas são raros. Isso restringe um http://conectafg.com.br/a-importancia-das-categorias-de-multimetros/ http://conectafg.com.br/a-importancia-das-categorias-de-multimetros/ pouco o seu uso. Ao contrário deles, os alicates amperímetros conseguem medir correntes maiores, na faixa de dezenas ou centenas de amperes. Outra diferença entre ambos é que o processo de mensuração com multímetros demanda o seccionamento dos condutores para que a corrente elétrica possa passar no aparelho. Se for desejado fazer a medição sem contato, o recomendado é usar o alicate amperímetro.
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