Medida eletricas II, Notas de estudo de Engenharia Elétrica

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Medidas Elétricas

Curso de Formação de Eletricistas Especializados – Medidas Elétricas

 SENAI-SP, 2005

Trabalho organizado e atualizado a partir de conteúdos extraídos da Intranet por Meios Educacionais da Gerência de Educação e CFPs 1.01, 1.13, 1.18, 2.01, 3.02, 6.02 e 6.03 da Diretoria Técnica do SENAI-SP.

Equipe responsável Coordenação Airton Almeida de Moraes Seleção de conteúdos Vanderlei Meireles Elaboração de ensaios Vanderlei Meireles Capa José Joaquim Pecegueiro

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Instrumentos de

medidas elétricas

O amperímetro, o voltímetro e o ohmímetro são instrumentos para medidas elétricas de uso freqüente nas atividades do eletricista de manutenção. Observe, nas figuras, as características de cada um desses instrumentos.

Amperímetro O amperímetro serve para medir a intensidade da corrente elétrica. Esse amperímetro registra correntes superiores a 1 ampère. As divisões de escala são heterogêneas; é um instrumento do sistema ferro móvel. É indicado para trabalhos normais, de menor precisão de medidas.

Voltímetro O voltímetro serve para medir a tensão elétrica. Nesse voltímetro, as divisões da escala são homogêneas, do início ao fim, com deslocamento linear proporcional; é um instrumento do sistema bobina móvel.

É indicado para trabalhos de laboratório, com grande precisão. Possui um espelho, logo após a escala graduada, para evitar erros do efeito de paralaxe.

Ohmímetro O ohmímetro serve para medir resistência elétrica. As divisões da escala são heterogêneas: as distâncias aumentam até o centro da escala, depois diminuem até se concentrar no final; é um instrumento do sistema bobinas cruzadas.

Escalas Além da escala principal, os painéis desses instrumentos indicam, por meio de símbolos, outras informações importantes. Observe, no painel do wattímetro, por exemplo, a localização desses outros símbolos. Em alguns instrumentos essa ordem poderá estar alterada.

Veja a seguir o que significa cada símbolo.

Sistema de construção

Neste espaço é indicado o símbolo do princípio pelo qual foi construído o instrumento.

A tensão será de 120V ± 4,5V, ou seja, poderá variar de 115,5V a 124,5V.

Você poderá encontrar outros símbolos para representar o tipo de corrente: AC - para corrente alternada DC - para corrente contínua

• • • • para ambas as correntes. 2. Posição Neste espaço é indicada a posição adequada ao funcionamento do instrumento.

Um aparelho pode funcionar nas seguintes posições:

• Posição vertical
• Posição reclinada
• Posição horizontal

3. Tensão Neste espaço é indicada a tensão de isolação do instrumento, isto é, a tensão máxima em que pode ser operado o instrumento sem pôr em risco o operador e o próprio instrumento.

A seleção do instrumento está relacionada ao tipo de serviço a ser realizado. O dimensionamento das escalas depende da grandeza que se quer medir. Selecione sempre da maior para a menor, evitando trabalhar com as extremidades das escalas, onde a precisão é menor.

Preste muita atenção às conexões próprias de cada instrumento; acostuma-se a sempre conferir as ligações, os níveis de tensão e os possíveis retornos dos circuitos, para não pôr em risco pessoas e instrumentos.

Conservação

• Evite choques mecânicos; não deixe os instrumentos junto a outras ferramentas;
• Devem ser guardados em armários próprios. Longe do calor e umidade.
• Todas as recomendações técnicas, dadas através de simbologia impressa em suas escalas, devem ser seguidas, para se obter a precisão das medidas.

Multímetros

Estudando os capítulos anteriores, você aprendeu o que é corrente, o que é tensão e o que é resistência. Por isso, você já sabe que corrente, tensão e resistência são grandezas elétricas e que, como tal, podem ser medidas.

Existem vários instrumentos para medições dessas grandezas elétricas mas, neste capítulo, estudaremos apenas o multímetro digital e o volt-amperímetro alicate.

Multímetros

O multímetro digital e o volt-amperímetro alicate são instrumentos dotados de múltiplas funções: com eles é possível fazer medições de tensão, corrente, resistência. Com alguns de seus modelos pode-se, também, testar componentes eletrônicos, e até mesmo medir outros tipos de grandezas.

A figura que segue, ilustra um modelo de multímetro digital e um modelo de volt- amperímetro alicate digital.

Multímetro digital

Com a utilização do multímetro digital, a leitura dos valores observados é de fácil execução, pois eles aparecem no visor digital, sem a necessidade de interpretação de valores como ocorre com os instrumentos analógicos, ou seja, que têm um mostrador com um ponteiro.

Antes de se efetuar qualquer medição, deve-se ajustar o seletor de funções na função correta, isto é, na grandeza a ser medida (tensão, ou corrente, ou resistência) e a escala no valor superior ao ponto observado. Quando não se tem idéia do valor a ser medido, inicia-se pela escala de maior valor, e de acordo com o valor observado, diminui-se a escala até um valor ideal.

Observação Nunca se deve mudar de escala ou função quando o instrumento de medição estiver conectado a um circuito ligado, porque isso poderá causar a queima do instrumento. Para a mudança de escala, deve-se desligar antes o circuito. Para a mudança de função, deve-se desligar o circuito, desligar as pontas de prova, e selecionar a função e escala apropriadas antes da ligação e conexão das pontas de prova no circuito.

Multímetro analógico

O multímetro analógico é um instrumento dotado de múltiplas funções: com ele é possível fazer medições de tensão, corrente, resistência. Com alguns modelos de multímetros pode-se, também, medir outros tipos de grandezas e até mesmo testar componentes eletrônicos.

A figura que segue ilustra alguns modelos de multímetros analógicos.

O multímetro analógico normalmente é composto por escalas graduadas de leitura, ponteiro, parafuso de ajuste do ponteiro, chave seletora de função, bornes de conexões, escalas das funções e botão de ajuste de zero ohm.

Antes de efetuar qualquer medição, deve-se ajustar a chave seletora de funções na função correta, ou seja, na grandeza a ser medida seja ela tensão, corrente ou resistência. Ajusta-se, também, a escala de função, no valor superior ao ponto observado. Quando não se tem idéia do valor a ser medido, inicia-se pela escala de maior valor e, de acordo com o valor observado, diminui-se a escala até um valor ideal.

Nunca se deve mudar a chave seletora de funções quando o multímetro estiver conectado a um circuito ligado, porque isso poderá causar danos ao instrumento. Para a mudança da chave seletora, deve-se desligar o circuito, retirar as pontas de prova, e selecionar a função e escala apropriadas antes da ligação e conexão das pontas de prova no circuito.

Medição de resistência elétrica Para a medição de resistência elétrica, o resistor desconhecido deve estar desconectado do circuito. Se isto não for feito, o valor encontrado não será verdadeiro, pois o restante do circuito funcionará como uma resistência. Além disso, se o circuito estiver energizado poderão ocorrer danos no instrumento.

Antes de efetuar qualquer medição de resistência elétrica, o ponteiro deve ser ajustado através do botão de ajuste de zero.

Para fazer o ajuste do zero, a chave seletora deve estar na função resistência e na escala apropriada (x1,x10 ,x1 k ou x10 k). As pontas de prova devem ser curto- circuitadas e o ponteiro ajustado no valor 0 Ω, por meio do botão de ajuste do zero. Para cada escala selecionada deve-se fazer o ajuste de zero.

de valor 12, a escala de leitura a ser observada será aquela que tem como indicação máxima 12 AC.

Para medições de tensões, as pontas de prova devem ser conectadas em paralelo com o ponto em análise e, para medições de corrente, em série com o circuito.

Antes de utilizar qualquer instrumento de medição, é necessário consultar o manual do instrumento, no qual são descritas particularidades e formas de utilização, pois de um instrumento para outro ocorrem diferenças significativas.

Volt-amperímetro alicate

Para a medição de tensão e resistência com o volt-amperímetro alicate deve-se seguir os mesmos procedimentos empregados na utilização do multímetro.

Na medição de corrente elétrica, o manuseio do volt-amperímetro alicate difere do manuseio do multímetro, pois com ele não é necessário interromper o circuito para colocá-lo em série. Basta abraçar o condutor a ser medido com a garra do alicate.

condutor

O volt-amperímetro alicate é indispensável em instalações industriais, para medições da corrente elétrica de motores, transformadores, cabos alimentadores de painéis. No entanto, com este instrumento só é possível medir corrente elétrica alternada, pois seu funcionamento se baseia no princípio da indução eletromagnética.

Antes de utilizar qualquer instrumento de medida, é necessário que se consulte o manual do instrumento, no qual são descritas particularidades e formas de utilização, pois de um instrumento para outro ocorrem diferenças significativas.

Terramiter ou terrômetro:

O instrumento usado para medir a resistência de terra é chamado de terramiter ou terrômetro.

A condição necessária para a medição, é que a resistência de terra de um aterramento seja de, no máximo, 10 Ω.

Megôhmetro

O megôhmetro é um instrumento portátil utilizado para medir a resistência de isolação das instalações elétricas, motores, geradores, transformadores.

Ele é constituído basicamente por um instrumento de medição, com a escala graduada em megohms e um pequeno gerador de corrente contínua girado por meio de uma manivela.

Na parte externa, possui dois bornes de conexão e um botão para ajustar o instrumen- to no momento de se efetuar a medição.

Veja nas figuras abaixo alguns modelos de megôhmetro.

Existem megôhmetros sem esse botão, nos quais a tensão do gerador se mantém constante, independentemente da velocidade do giro da manivela.

Na parte interna, o megôhmetro possui os seguintes componentes:

• A - galvanômetro com bobinas cruzadas;
• B e B 1 - bobinas móveis cruzadas;
• C - gerador manual de CC de 500 ou 1000 V

• D - regulador de tensão;
• E - ponteiro
• F - Escala graduada
• L e T - bornes para conexões externas
• R e R 1 - resistores de amortecimento

Os megôhmetros são construídos com diferentes faixas de medição e um gerador de tensão com o valor adequado a cada aplicação. Os mais comuns são os que permitem medir até 50 megohms com uma tensão de 500 V.

Quando a instalação elétrica ou o aparelho que se está testando destina-se a trabalhar com alta tensão, deve-se utilizar megôhmetros de maior alcance, de 1000 ou 10000 megohms, cujo gerador proporciona uma tensão de 2500 ou 5000 V.

Funcionamento

O funcionamento do megôhmetro é baseado no princípio eletrodinâmico com bobinas cruzadas, tendo como pólo fixo um ímã permanente e, como pólos móveis, as bobinas B e B 1.