Instrumentos de medição eletrica

Instrumentos de medição eletrica

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Espírito Santo _

Departamento Regional do Espírito Santo 3

CPM - Programa de Certificação de Pessoal de Manutenção Elétrica

Medidas Elétricas

Espírito Santo _

4 Companhia Siderúrgica de Tubarão

Medidas Elétricas - Elétrica

© SENAI - ES, 1996 Trabalho realizado em parceria SENAI / CST (Companhia Siderúrgica de Tubarão)

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Sumário

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Medidas Elétricas03
• Introdução03
• Classificação dos Instrumentos de Medidas Elétricas03
• Instrumento de Ferro Móvel04
• Instrumento de Bobina Móvel05
• Medição de Corrente e de Tensão09
• Medição de Resistência12
• Medição de Potência14
• Medidores de Energia Elétrica16
• Megômetro (Megger)23
• O Freqüencímetro27
• Medidor de Fator de Potência27
• Volt-Amperímetro Tipo Alicate28
• Precisão dos Instrumentos de Medidas Elétricas31
• Classe de Precisão dos Instrumentos39
• Simbologia dos Instrumentos de Medidas Elétricas40
• Simbologia quanto às unidades de medidas41
• Sensibilidade dos Instrumentos de Medidas Elétricas47

• Exercícios........................................................................... 51

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Medidas Elétricas

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Introdução

efeito termoelétrico, efeito da temperatura na resistência, etc

Os aparelhos de medidas elétricas são instrumentos que fornecem uma avaliação da grandeza elétrica, baseando-se em efeitos físicos causados por essa grandeza. Vários são os efeitos aplicáveis, tais como: forças eletromagnéticas, forças eletrostáticas, efeito Joule,

Classificação dos Instrumentos de Medidas Elétricas

Quanto ao princípio de funcionamento; • Instrumentos eletromagnéticos;

• Instrumentos eletrodinâmicos;

• Instrumentos eletroquímicos;

• Instrumentos dinâmicos.

Quanto à corrente

• Instrumentos de corrente contínua - C; • Instrumentos de corrente alternada - CA.

Quanto à grandeza a ser medida

• Amperímetros; • Voltímetros;

• Ohmímetros;

• Wattímetros;

• Varímetros;

• Fasímetros;

• Freqüencímetros, etc...

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Quanto à apresentação da medida

• Instrumentos Indicadores - apresentam o valor da medida no instante em que está sendo feita, perdendo-se esse valor no instante seguinte;

• Instrumentos Registradores - apresentam o valor da medida no instante em que está sendo feita e registra-o de modo que não o perdemos;

• Instrumentos Integradores - apresentam o valor acumulado das medidas efetuadas num determinado intervalo de tempo.

Quanto ao uso

• Instrumentos industriais; • Instrumentos de laboratório.

Instrumento de Ferro Móvel

Na parte interna de uma bobina, uma chapa de ferro doce fixa é montada em oposição a uma chapa móvel. Se na bobina circula corrente, então ambas as chapas são magnetizadas identicamente em relação aos pólos resultantes, e desta forma, se repelem. Quando se dá a inversão do sentido de circulação da corrente, na bobina, as chapas são novamente magnetizadas identicamente, e continuam se repelindo. Por isto, os instrumentos de ferro móvel são adequados para a medição, tanto de corrente quanto de tensão, em corrente contínua e em alternada. As forças magnéticas das chapas exercem um conjugado sobre o eixo do ponteiro. A grandeza deste conjugado não é proporcional à corrente na bobina, mas sim ao quadrado desta corrente que está sendo medida. Portanto, uma corrente três vezes maior ocasiona uma deflexão do ponteiro nove vezes superior. Por isto, a escala de leitura tem intervalos menores nos valores mais baixos do que nos mais elevados. Por meio de uma forma adequada das chapas no instrumento, é possível corrigir este detalhe, com exceção dos valores bem baixos. Em muitos instrumentos, uma leitura exata apenas é possível na faixa contida entre dois pontos bem destacados sobre a escala. A mola montada sobre o eixo do ponteiro desenvolve um conjugado oposto ao das chapas, levando assim o ponteiro novamente a zero, quando o instrumento é desligado. O ponteiro destes instrumentos não estabiliza imediatamente a sua posição de leitura sobre a escala, em virtude de vibrações do sistema de medição. Por isto, é necessário acrescentar ao sistema câmaras de amortecimento. Este amortecimento é conseqüente da ação entre uma lâmina que se desloca dentro de uma câmara, deslocamento este dificultado pela resistência do ar.

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Estes instrumentos são freqüentemente encontrados devido à sua construção robusta e mesmo assim simples, para aplicações industriais.

Instrumento de ferro móvel

Instrumento de Bobina Móvel

No campo de um imã permanente, é montada uma bobina móvel, giratória, alternada por corrente elétrica. a corrente é levada até a bobina por meio de molas espiras, que simultaneamente desenvolvem o conjugado de oposição ao deslocamento da bobina. A rotação da bobina e consequente deflexão do ponteiro, são proporcionais à corrente, o que faz com que os intervalos sobre a escala estejam igualmente distanciados. O ponto zero da escala pode tanto ficar no meio quanto na extremidade. Quando ocorre inversão do sentido de circulação da corrente, ocorre também a inversão da rotação da bobina ou da deflexão do ponteiro. Disto resulta que este instrumento apenas pode ser usado para medição de tensão ou corrente contínua. O amortecimento do movimento do ponteiro é obtido por frenagem de correntes de histerese, oriundas do movimento de rotação de uma moldura de alumínio que envolve a bobina móvel, no campo magnético.

Instrumento de bobina móvel

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