Eletronica embarcada 2, Notas de estudo de Eletrônica

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ELETRÔNICA

EMBARCADA 2

CÓDIGO DE CATÁLOGO : 0010XA

Curso Técnico © SENAI - PR, 2003

Elaboração Técnica Joacir Gomes Revisão Técnica Joacir Gomes

Equipe de editoração

Coordenação Márcia Donegá Ferreira Leandro Diagramação Sandra Schulz Caron Ilustração Sandra Schulz Caron Capa Ricardo Mueller de Oliveira

Direitos reservados ao SENAI — Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial Departamento Regional do Paraná Avenida Cândido de Abreu, 200 - Centro Cívico Telefone: (41) 350- Telefax: (41) 350- E-mail: [email protected] CEP 80530-902 — Curitiba - PR

S474m SENAI. PR Eletrônica embarcada 2 / SENAI. PR. -- Curitiba, 2003. 124 p.

1. Eletrônica embarcada. I. Título. CDU: 629.3.

Ficha Catalográfica NIT - Núcleo de Informação Tecnológica Diretoria de Tecnologia SENAI - DR/PR

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LEI DE OHM

Um Circuito Elétrico simples consiste de uma resistência conectada a uma diferença de tensão por intermédio de condutores.

O resistor pode ser uma lâmpada ou qualquer outro tipo de elemento que tenha resistência. O fornecedor de tensão pode ser uma bateria ou um gerador e os condutores geralmente são fios de cobre.

A lei de Ohm descreve a relação entre a corrente (I), a tensão (V) e a resistência (R) num circuito.

Pode ser expressa de três formas diferentes:

Sempre que dois fatores forem conhecidos, o terceiro fator, desconhecido, pode ser calculado pela lei de Ohm.

ELETRO-ELETRÔNICA BÁSICA

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CIRCUITO EM SÉRIE, PARALELO E MISTO

Circuito Elétrico - É quando um gerador é ligado a um ou mais dispositivos, provocando o fluxo de corrente elétrica. O circuito mais simples que podemos construir consiste de uma pilha (gerador) ligada a uma lâmpada de filamento.

Os resistores são os dispositivos mais utilizados nos Circuitos Elétricos. A função básica de um resistor é diminuir a tensão elétrica de um Circuito através de sua resistência elétrica.

Resistores em Série

A figura abaixo mostra um circuito onde três resistores aparecem ligados em série.

A característica básica de uma ligação em série é que todos os componentes ligados estão submetidos a mesma corrente elétrica. Portanto, a tensão do componente varia de acordo com sua resistência.

Resistência Equivalente em Série

A resistência afeta o circuito inteiro porque existe apenas um caminho a ser percorrido pela corrente.

Se for acrescentada resistência ou se uma resistência aumentar, a corrente elétrica do circuito inteiro diminuirá, desde que a tensão não mude.

O cálculo da resistência total de um circuito em série é realizado calculando-se todas as resistências individuais.

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Resistência Equivalente em Paralelo

O cálculo da resistência total de um circuito em paralelo é realizado conforme a ilustração abaixo.

Circuitos Mistos (Série-paralelo)

Nos circuitos mistos, ou série-paralelo, sempre podemos identificar um caminho do circuito onde os resistores estão ligados em série, e outros onde os resistores estão ligados em paralelo.

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MULTÍMETRO FLUKE

Os termos e símbolos seguintes aparecem na face do multímetro Digital Fluke 87, e são usados em sua operação. Suas funções são semelhantes a maioria dos multímetros automotivos avançados. Seus significados são explicados abaixo.

MOSTRADOR DIGITAL

REGISTRO DE MÍN./MÁX. ESCALA MANUAL CONGELAMENTO DO MOSTRADOR

ENTRADA MILLIAMP/MICROAMP ENTRADA COMUM

ENTRADA DO DIODO VOLT/OHM

AMP DE ENTRADA

INTERRUPTOR DE DISCO ROTATIVO DE FUNÇÃO SELETORA

FREQÜÊNCIA DO CICLO DE SERVIÇO

ZERO RELATIVO

CONTINUIDADE DO SINAL SONORO E EXTREMOS MÍN./MÁX.

LUZ DE FUNDO DO MOSTRADOR

TECLA DE MUDANÇA DE FUNÇÃO

MOSTRADOR ANALÓGICO (SIMULADOR DA AGULHA ANALÓGICA)

ESCALA ANALÓGICA DO MOSTRADOR

SÍMBOLOS DA FUNÇÃO DE DIAL ROTATIVO VOLTS AC VOLTS DC MILLIVOLTS DC SINAL SONORO OHMS (RESISTÊNCIA) CAPACITÂNCIA EM MICROFARADS MILLIAMP DC AMPS DS MICROAMP O MESMO DOS 3 ÚLTIMOS, MAS AC

MULTÍMETRO DIGITAL FLUKE

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Extremos MIN MAX

Pressione MIN MAX, depois. Os valores de transientes (>1ms) ou senoidal (<400Hz) são armazenados. Pressione MIN MAX para ver ambas as leituras. Pressione duas vezes para restabelecer os valores sem sair do MIN MAX.

Hz, % Duty

Pressione Hz para entrar no módulo contador de freqüência, pressione-o de novo para selecionar % do ciclo de atividade. Pressione Hz de novo para sair do módulo. Pressione para alterar. Para medir o ciclo de atividade de sinais lógicos, selecione 4VDC Range.

Selecione Ω e pressione para testes de continuidade auditíveis (o multímetro seleciona a faixa de 400Z). O limiar é -10% de cada faixa.

REL ∆∆∆∆∆

Pressione REL para zerar o mostrador e armazenar a leitura como uma referência relativa. O multímetro seleciona manualmente as faixas e dá um “zoom” (amplia no mostrador) do módulo de gráfico de barras (modelos 83 e 85).

As leituras subseqüentes são a diferença entre as leituras de referência entre as leituras de referência e a atual.

Pressione REL de novo para sair.

Mostra a queda de voltagem do diodo até 3.000 V1mA de corrente nominal em circuito fechado < 3,9 teste de voltagem em circuito fechado. Use Touch Hold  para testes audíveis de diodo. ÙÙÙ ÙÙ

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Voltagem de escala completa <450mV para faixas de 400 Ù à 4M Ù. Voltagem de escala completa < 1,3V para 40MÙ e nS< 500μA corrente de circuito fechado.

Resistor teste

Resistor de teste com 1kÙ de precisão. Selecione Ù e conecte o fio de teste de entrada V Ù até a entrada μ A m A. O mostrador deve ser de 1.000kÙ ± 0,005.

Nanosiemens. Medida de condutância para resistência

40MÙ. Selecione Ù e a faixa manualmente até que seja mostrado o nS. Para converter a leitura em mega ohms, divida o número mostrado por 1000 (leitura de 100nS = MÙ).

Selecione Ù e pressione o botão azul. O multímetro seleciona automaticamente faixas de 5,00μF, 0,0500μF, 0,500μF ou 5,00μF Rauge.

A resposta ao acionamento das teclas diminui a capacitância.

Para capacitores < 5nF, pressione REL para zerar e entrada ou capacitância dos fios de teste.

Para capacitores > 5μF, use a escala de Ù mostrada abaixo e meça o tempo de carga do mostrador analógico de zero até escala completa (OL):

Range = 400 Ù 4kÙ 400kÙ 400kÙ 4MzÙ μF/segundos = 3000 300 30 3 0,

Ainda existem pelo menor 8 horas de vida da bateria quando este símbolo é mostrado. 1000 V rms de proteção em ohms, teste diodo e volts. Fusível de 600V, 1A em μA e mA ; 15A fusível de 600 V em A.

Para testar fusíveis remova os fios de testes de qualquer fonte de alimentação; selecione V ou V~. Conecte o fio de teste em uma entrada MA mA.

O multímetro dará sinais sonoros “clics” se o fusível estiver bom (input Alert ). Mova o fio de teste para a entrada A. O multímetro dará sinais sonoros “clics” se o fusível estiver bom.

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6. Saída para as pontas de prova - COM

A ponta de prova preta deve estar sempre conectada nesta saída.

- VÙÙÙÙÙ

Com a ponta de prova vermelha nesta saída é possível medir volts, ohms e teste de continuidade, dependendo da posição do botão seletor.

- A

A ponta de prova vermelha conectada nesta posição permite medir corrente “DC” ou “AC” de 0A até a corrente máxima medida pelo equipamento no máximo. O botão giratório deverá estar na posição de máxima corrente.

- mA

Com a ponta de prova nesta posição é possível medir mA, DC, ou AC.

O multímetro pode identificar a polaridade do circuito, basta observar o sinal de (-) que aparece no visor quando as pontas de prova estiverem invertidas.

TESTANDO CONTINUIDADE

Continuidade é um teste rápido para determinar se o circuito está aberto ou fechado.

O multímetro fará um beep quando o circuito estiver fechado ou em curto. Com este beep não é necessário você olhar para o mostrador ou fazer medições. Continuidade é normalmente utilizado para determinar fusíveis queimados, operações com interruptores e fios rompidos, curto circuito, etc.

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Para medir continuidade:

1. Coloque a ponta de prova preta na saída COM do multímetro.
2. Coloque a ponta de prova vermelha na saída VW do multímetro.
3. Selecione o botão giratório para a posição mostrada acima.
4. Toque as pontas de prova entre si, para testar a continuidade dos cabos do multímetro.
5. Pressione a tecla ALERT para ouvir o “beep”.
6. Conecte as pontas de prova entre os terminais:
   • Se ouvir o “beep” : O circuito está fechado ou com curto.
   • Se não ouvir o “beep” : O circuito está aberto.

MEDINDO RESISTÊNCIA

1. A alimentação deve ser DESLIGADA.
2. Coloque os cabos do medidor das entradas COM e VÙ.

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4. Os cabos do medidor são colocados ao longo de um componente (queda de tensão).

O voltímetro (parte do multímetro que mede a tensão elétrica) deve ser sempre ligado em paralelo ao circuito.

MEDINDO CORRENTE

1. Coloque os cabos do medidor nas entradas A e COM.
2. Coloque o interruptor seletor na posição mA/A
3. Abra o circuito a ser analisado.
4. Coloque os cabos do medidor para completar o circuito na ruptura (a corrente deve passar através do medidor), observando a polaridade correta.
5. Alimente o circuito.

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O amperímetro (parte do multímetro que mede a corrente elétrica) deve ser instalado sempre sem série ao componente ou ao circuito a ser analisado.

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Resistores também podem ser utilizados para alterar a tensão elétrica (voltagem) aplicada a outros componentes do circuito. Neste caso dizemos que o resistor está provocando uma queda de tensão.

Os resistores podem ser construídos com metais, cerâmica ou película de carbono. A quantidade de resistência que um resistor oferece à passagem da corrente elétrica é medida em ohms (Ù).

Existem resistores desde 0,1 Ù até mais de 20 000 000Ù usam-se também múltiplos do ohm, como o quilohm (kÙ) que vale mil ohms, e o megohm (MÙ) que vale 1 milhão de ohms. Assim, por exemplo, um resistor de 5 KÙ, possui uma resistência de 5 000 ohms; já um resistor de 1,5 MÙ possui uma resistência de 1 500 000 Ù.

Além da resistência elétrica, os resistores são caracterizados também pela potência com que podem transferir calor para o ambiente.

Quanto maior for o tamanho de um resistor, maior será a sua potência; ou seja, mais calor ele consegue dissipar sem ser destruído. Os menores resistores que existem possuem potência de 1/8 ou 1/4 de watt (Ù); os maiores resistores chegam a uma potência de 20 watts.

IDENTIFICAÇÃO DE UM RESISTOR

Para sabermos o valor da resistência elétrica de um resistor podemos utilizar duas formas:

Na leitura direta o valor da resistência vem anotado no próprio resistor. Por exemplo: se num resistor estiver gravado 4,7 ou 4K7, isso significa que sua resistência é de 4 700Ù; se estiver gravado 2,5M ou 2M5, isso significa uma resistência de 2 500 000Ù.

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O 1 o^ e o 2 o^ anéis indicam 2 algarismos; o 3 o^ anel indica um fator de multiplicação, ou seja, o número de zeros que se seguem aos 2 primeiros algarismos, e o 4 o^ anel indica a tolerância do resistor. A tolerância correspondente à diferença entre o valor nominal (gravado no resistor) e o valor real da resistência. Quando o 4 o^ anel não é gravado indica uma tolerância de 20%.

A tabela a seguir mostra o significado de cada anel.

COR 1 º anel 2 º anel 3 º anel 4 º anel preto 0 x marron 1 1 x10 1% vermelho 2 2 x100 2% laranja 3 3 x1 000 3% amarelo 4 4 x10 000 4% verde 5 5 x1000 000 azul 6 6 x1 000 000 violeta 7 7 cinza 8 8 branco 9 9 prata x0.01 10% dourado x0.1 5%

Vamos imaginar que temos em mãos um resistor como o da figura abaixo, como o 1o^ anel vermelho, o 2 o^ anel amarelo, o 3 o^ anel laranja e o 4 o^ anel dourado. Qual é o valor da resistência desse componente e a sua tolerância?

O código de cores utilizado na identificação de resistores funciona da seguinte maneira: o valor da resistência é marcada através de anéis coloridos pintados no corpo de resistor.