ELETRICIDADE BÁSICA (3) Manutenção e Suporte de Hardware 2 (3A-MSI)

Aula 03:

ELETRICIDADE BÁSICA (3)

Manutenção e Suporte de Hardware 2 (3A-MSI)

Prof. M.sc. Ericson Norberto

ELETRICIDADE BÁSICA (3)

Sumário

• Instrumentos de Medição;

– Tensão (Voltímetro);

– Corrente (Amperímetro);

• Uso do Multímetro;

• Outros Instrumentos de Teste;

• Ferramentas de Uso Geral;

• Manuseio do Multímetro;

• Referências

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Instrumentos de Medição

• Os dispositivos de medição são responsáveis por fornecer leituras de processos físicos;

• Monitoram aplicações: eletricidade, pneumática, hidráulica, etc.;

• Também são conhecidos como instrumentação;

• Grande importância na indústria;

– Monitoramento de processos industriais;

– Manutenção do perfeito funcionamento dos equipamentos;

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Instrumentos de Medição

• Medição de Tensão – Voltímetro

– É um aparelho que realiza medições de tensão elétrica em um circuito;

– Exibe essas medições, geralmente, por meio de um ponteiro móvel ou um mostrador digital, de cristal líquido (LCD);

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Instrumentos de Medição

• Medição de Tensão – Voltímetro

– Para aferir a tensão entre dois pontos de um circuito, coloca-se o voltímetro em paralelo com a seção do circuito compreendida entre estes dois pontos;

– Por isso, para as medições serem precisas, é esperado que o voltímetro tenha uma resistência muito grande comparada às do circuito;

– Voltímetros podem medir tensões contínuas ou tensões alternadas, dependendo da qualidade do aparelho;

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Instrumentos de Medição

• Medição de Tensão – Amperímetro

– Instrumento utilizado para fazer a medida da intensidade no fluxo da corrente elétrica que passa através da seção transversal de um condutor;

– Para aferir a corrente que passa por alguma região de algum circuito, deve-se colocar o amperímetro em série com esta, sendo necessário abrir o circuito no local da medida;

– Amperímetros podem medir correntes contínuas ou alternadas, dependendo da qualidade do aparelho;

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Instrumentos de Medição

• Medição de Tensão – Amperímetro

– Na medição de corrente contínua, deve-se ligar o instrumento com o pólo positivo no ponto de entrada da corrente convencional, para que a deflexão do ponteiro seja para a direita;

– O valor da resistência interna do amperímetro é um dos fatores que está relacionado ao erro de medida do instrumento;

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Uso do Multímetro

• O multímetro é um aparelho destinado a medir e avaliar grandezas elétricas;

• Existem modelos com mostrador analógico (de ponteiro) e modelos com mostrador digital;

• Utilizado na bancada de trabalho (laboratório) ou em serviços de campo, incorpora diversos instrumentos como:

– Voltímetro, amperímetro, ohmímetro, frequencímetro, termômetro, capacímetro entre outros;

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Uso do Multímetro

• Tem ampla utilização entre os técnicos em eletrônica e eletrotécnica, pois são os instrumentos mais usados na pesquisa de defeitos em aparelhos eletrônicos devido a sua simplicidade de uso e, normalmente, portabilidade;

• Há modelos destinados a uso doméstico e industrial.

• A precisão de leitura (exatidão) não é o que diferencia estas duas opções e sim sua construção interna;

ELETRICIDADE BÁSICA (3) Uso do Multímetro

Bancada Mão Alicate

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Uso do Multímetro – Analógico

• Características

– Funciona com base no galvanômetro, instrumento composto basicamente por uma bobina elétrica montada em um anel em volta de um imã;

– O anel munido de eixo e ponteiro pode rotacionar sobre o imã;

– Uma pequena mola espiral mantém o ponteiro no zero da escala;

– Uma corrente elétrica passando pela bobina, cria um campo magnético oposto ao do imã promovendo o giro do conjunto;

– O ponteiro desloca-se sobre uma escala calibrada em tensão, corrente, resistência etc.;

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Uso do Multímetro – Analógico

• Características

– Uma pequena faixa espelhada ao longo da escala curva do mostrador, ajuda a evitar o erro de paralaxe;

– Um mecanismo que permite um movimento com baixo atrito;

– Possuem uma escala sobre a qual são realizadas as leituras, caracterizadas por:

• Calibre: o valor máximo medido por um instrumento sem que ocorra nenhum dano;

• Posição do zero: quando o instrumento não está efetuando medidas;

• Linearidade: que se refere em como a escala é dividida;

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Uso do Multímetro – Analógico

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Uso do Multímetro – Digital

• Características

– Convertendo a corrente elétrica em sinais digitais através de circuitos denominados conversores análogo-digitais.;

– 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;

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Uso do Multímetro – Digital

ELETRICIDADE BÁSICA (3)

Uso do Multímetro – Digital

• 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.

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Uso do Multímetro – Digital

• Os instrumentos digitais são hierarquizados em 4 categorias de sobretensão, são elas:

– CAT 1: equipamento de baixa energia com proteção, que limita efeito dos transientes;

– CAT 2: equipamentos consumidores de energia fornecida por uma instalação fixa (eletrodomésticos, laboratoriais, etc.);

– CAT 3: equipamentos para uso industrial com conexão permanente à uma instalação fixa;

– CAT 4: equipamentos para uso na origem da instalação (medidor de eletricidade);

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Uso do Multímetro – Digital

• Equipamentos TRUE RMS:

– A maioria dos medidores de tensão e corrente não são muito confiáveis quando se trata de formas de ondas que não são senoidais, assim, para estas situações, somente os instrumentos classificados como TRUE RMS são confiáveis e darão a indicação exata;

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Uso do Multímetro – Cuidados

• Como qualquer equipamento eletrônico, o multímetro necessita de cuidados, tanto para o equipamento como para o operador, em sua utilização;

– A seguir serão listadas algumas recomendações básicas e importantes para o correto uso do multímetro;

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Uso do Multímetro – Cuidados

• Nunca se deve ligar um amperímetro em paralelo com a carga que se deseja medir a corrente;

• 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;

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Outros Instrumentos de Teste – Osciloscópio

– O osciloscópio converte sinais elétricos de entrada em um traço visível na tela (converte eletricidade em luz);

– O osciloscópio, de forma dinâmica, representa sinais elétricos com variação no tempo em duas dimensões (normalmente tensão vs.

tempo).

– O osciloscópio é utilizado por engenheiros e técnicos para testar, verificar e depurar projetos e circuitos eletrônicos;

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Outros Instrumentos de Teste – Osciloscópio

– As pontas de prova são usadas para transferir o sinal do dispositivo sendo submetido ao teste para as entradas BNC do osciloscópio;

– Existem muitos tipos diferentes de pontas de prova utilizados em diversos e especiais propósitos (aplicações de alta frequência, aplicações de alta tensão, corrente etc.);

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Outros Instrumentos de Teste – Osciloscópio

• Área de exibição da forma de onda mostrada com linhas de grade (ou divisões);

• Os espaços verticais das linhas de grade estão relacionados à configuração de volts/divisão;

• Os espaços horizontais das linhas de grade estão relacionados à configuração de segundos/divisão

Tempo

Volts

1 Div

Horizontal = 1 µs/div

1 Div

Vertical = 1 V/div

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Escala horizontal (s/div)

Posição horizontal

Posição vertical Escala vertical

(V/div)

BNCs de entrada Nível de disparo

ELETRICIDADE BÁSICA (3)

- Muitos ciclos sendo exibidos.

- Amplitude escalonada muito baixa.

Condição de configuração inicial (exemplo)

Condição de configuração ideal

Nível de disparo

Configurar a escala da forma de onda no osciloscópio é um processo interativo para fazer ajustes no painel frontal até que a "imagem" desejada seja exibida na tela.

Outros Instrumentos de Teste – Osciloscópio

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Ferramentas de Uso Geral

• Ferramentas de Uso Comum

– Chaves de Fenda, estrela, etc;

– Alicates de bico e corte;

– Pinças e porta parafusos;

– Ferro de Solda e estanho (solda);

– Manta anti-estática;

– Tesoura, pasta térmica;

– Multímetro e instrumentos de teste (rede e fonte de alimentação);

– Paciência;

ELETRICIDADE BÁSICA (3) Ferramentas de Uso Geral

• Teste de Tomadas e Fonte de Alimentação

ELETRICIDADE BÁSICA (3) Manuseio do Multímetro – Fontes de Alimentação

Ligar a fonte com um fio

(fios preto + verde) Ajustar a escala do

multímetro (VDC)

ELETRICIDADE BÁSICA (3) Manuseio do Multímetro – Fontes de Alimentação

Realizar a medição

ELETRICIDADE BÁSICA (3)

Manuseio do Multímetro – Tensão de Alimentação

Perguntas

ELETRICIDADE BÁSICA (3)

ELETRICIDADE BÁSICA (3)

Referências

• BARGRIE, BRIAN (2006). Electricity and Magnetism: A Historical Perspective. Greenwood Press, ISBN 0-3133- 3358-0;

• BERKSON, WILLIAM (1974). Fields of force. The development of a world view from Faraday to Einstein (em inglês). Routledge;

• GASPAR, ALBERTO (2005). Física: volume único (São Paulo:

Editora Ática). p. 496. ISBN 9788508078837