Baixe Manual básico Multímetro digital e outras Manuais, Projetos, Pesquisas em PDF para Engenharia Agronômica, somente na Docsity! MULTÍMETRO DIGITAL DT - 830B MANUAL BÁSICO DESLIGADO Escala de medida de Escala de medida de tensão ALTERNADA tensão CONTÍNUA (volts) (volts) Escala de medida de Escala para medida RESISTÊNCIA de CORRENTE (ohms) (Ampére) Conector para teste de TRANSISTORES Conector para medida de CORRENTE (Cabo VERMELHO) Conector TERRA Cabo PRETO Escala para testes de DIODOS Escala para teste de TRANSISTORES MULTITESTER DIGITAL NA MEDIDA DE TENSÃO CONTÍNUA (DCV) Coloque a chave na escala DCV mais próxima acima da tensão a ser medida. Ponha a ponta preta no terra ou qualquer outro ponto com potencial mais baixo e a vermelha no ponto de tensão mais alta. A leitura será próxima ao valor indicado. Isto dependerá da precisão do multímetro. Veja abaixo: MULTITESTER DIGITAL NA MEDIDA DE TENSÕES ALTERNADAS Coloque a chave na escala ACV mais próxima acima da tensão a ser medida. A maioria dos multímetros digitais só têm duas escalas ACV: até 200 V e até 750 V. Meça a tensão não se importando com a polaridade das pontas. A tensão alternada nos circuitos eletrônicos costuma ser medida na entrada da rede ou nos secundários do transformador de alimentação do mesmo. Abaixo vemos como é feito este tipo de teste: MULTITESTER DIGITAL PARA MEDIR CORRENTE ELÉTRICA Para usar o amperímetro, coloque a chave seletora na escala mais próxima acima da corrente a ser medida. Para isto é necessário saber qual a corrente que passa pelo circuito. Interrompa uma parte do circuito. Coloque a ponta vermelha no ponto mais próximo da linha de +B e a preta no ponto mais próximo do terra. Em assistência técnica quase não se usa o amperímetro devido a dificuldade da colocação das pontas de prova. Abaixo vemos como se mede a corrente num circuito simples: MULTITESTER DIGITAL NO TESTE DE RESISTORES Escolha uma escala do ohmímetro mais próxima acima do valor do resistor a ser medido (200, 2K, 20K, 200K, 2M, 20M se houver). Meça o componente e a leitura deve estar próxima do seu valor. Este 3 1. Introdução e Noções Básicas Um multímetro digital oferece a facilidade de mostrar diretamente em seu visor, que chamamos de display de cristal líquido, ou simplesmente display, o valor numérico da grandeza medida, sem termos que ficarmos fazendo multiplicações e leituras em escalas complicadas como ocorre com multímetros analógicos. Um multímetro digital pode ser utilizado para diversos tipos de medidas, as mais comuns são: • tensão elétrica (medida em volts – V). • corrente elétrica (medida em amperes – A). • resistência elétrica (medida em Ohms – Ω – letra Grega ômega). Além destas ele pode ter escalas para outras medidas específicas como: temperatura, freqüência, semicondutores (escala indicada pelo símbolo de um diodo), capacitância, ganho de transistores, continuidade (através de um sinal sonoro), etc. Em multímetros digitais o valor da escala já indica o máximo valor a ser medido por ela, independente da grandeza. Temos abaixo uma indicação de valores típicos encontrados na prática para estas escalas: • Escalas de tensão contínua: 200mV, 2V, 20V, 1000V ou 200mV, 2V, 20V, 1000V ou 1kV. • Escalas de tensão alternada: 200V, 750V ou 200V, 750V. • Escalas de resistência: 200Ω, 2000Ω ou 2kΩ, 20kΩ, 200kΩ, 2MΩ ou 20000kΩ. • Escalas de corrente contínua: 200uA, 2000uA ou 2mA, 20mA, 200mA, 2A, 10 ou 20A. • Escalas de corrente alternada: 2A, 10A. A seleção entre as escalas pode ser feita através de uma chave rotativa, chaves de pressão, chaves tipo H-H ou o multímetro pode mesmo não ter chave alguma, neste caso falamos que o multímetro digital é um equipamento de auto-range (auto-escala), ou seja, ele seleciona a grandeza e a escala que esta sendo medida automaticamente. Em alguns casos podemos encontrar multímetros que tem apenas uma escala para tensão, uma para corrente e uma para resistência, este tipo de multímetro também é auto-range, nele não é preciso se procurar uma escala específica para se medir um determinado valor de tensão. Uma coisa muito importante ao se usar um multímetro digital é saber selecionar a escala correta para a medição a ser feita. Sendo assim podemos exemplificar algumas grandezas com seus respectivos nomes nas escalas: • Tensão contínua: VCC, DCV, VDC ou V com duas linhas sobre ele, uma tracejada e outra continua. • Tensão alternada: VCA, ACV, VAC ou V juntamente com o símbolo ~ sobre ele. • Corrente contínua: DCA, ADC ou A com duas linhas sobre ele, uma tracejada e outra continua. • Corrente alternada: ACA ou A juntamente com o símbolo ~ sobre ele. • Resistência = Ohms, Ω 4 2. Medidas de Tensão Para medirmos uma tensão é necessário que conectemos as pontas de prova em paralelo com o ponto a ser medido, tal como ilustrado na figura 1. Se quisermos medir a tensão aplicada sobre uma lâmpada devemos colocar uma ponta de prova de cada lado da lâmpada, isto é uma ligação em paralelo. Figura 1: Medindo tensão eletrica ou voltagem. É importante observar que, no caso particular de tensão continua (VDC, VCC ou DCV), a leitura no multímetro fornece uma medida da diferença de potencial entre as ponteiras vermelha (ponteira de polaridade positiva) com relação a preta (comum ou ponteira de polaridade negativa). Na ilustração acima iremos portanto ler um valor positivo de tensão. Por outro lado, se por um acaso invertermos as ponteiras iremos ler um valor negativo. No caso de medidas de tensão alternada (VCA, VDC ou DCV) a polaridade ou cor das ponteiras não é importante. O multímetro incorpora um retificador adequado para uso com correntes alternadas de freqüência tipicamente entre 40 e 400 Hz. O valor lido no multímetro corresponde ao valor eficaz ou RMS da tensão alternada entre as ponteiras. Para a medida de tensões elevadas, tento alternada como continua, superiores a 250 Volts, será necessário o uso de ponteiras especiais e muitas vezes deslocar o borne da ponteira positiva (ponteira vermelha) para um conector especialmente dedicado as medidas de altas tensões. Para isto devemos consultar cuidadosamente o manual do multímetro digital que estamos utilizando. 3. Medidas de Corrente Para medirmos corrente com um multímetro digital, devemos colocar ele em série com o ponto a ser medido, como ilustrado na figura 2. Se quisermos medir a corrente que circula por uma lâmpada devemos desligar um lado da lâmpada, encostar neste ponto uma ponta de prova e a outro ponta deve ser encostado no fio que soltamos da lâmpada, ou seja, uma ligação em série. É importante salientar que muitos multímetros digitais só medem corrente contínua, portanto não devem ser usados para se medir a corrente alternada fornecida pela rede elétrica. Encontramos corrente contínua em pilhas, dínamos e fontes de alimentação, que são conversores de tensão e corrente alternada em tensão e corrente continua. Figura 2: Ilustração de medidas de corrente elétrica: (a) valores moderados (esq.) e (b) valores elevados (dir.) 5 Cabe observar cuidadosamente a polaridade das ponteiras. Uma leitura de um valor positivo de corrente corresponde a uma corrente fluindo da ponteira vermelha para a ponteira preta passando pelo circuito do multímetro (ver figura 2). Uma leitura negativa corresponderá ao caso contrario. Para medirmos correntes elevadas devemos tipicamente deslocar o borne da ponteira positiva (ponteira vermelha) para um conector especialmente dedicado as medidas de altas correntes. Para isto devemos consultar cuidadosamente o manual do multímetro digital que estamos usando. Multímetros digitais mais modernos já incorporam medidas de corrente alternada (ACA ou Ã). O procedimento usado para a medida de valores moderados de corrente (alguns mA’s) é em geral bastante similar ao caso de correntes continuas (DCA), sendo a polaridade das ponteiras completamente sem importância. Contudo, devido a enorme variedade de modelos e marcas disponíveis no mercado, é imprescindível uma cuidadosa leitura do manual do multímetro digital que estamos usando antes de efetuarmos tal medida. 4. Medidas de Resistência Para medirmos resistência devemos desligar todos os pontos da peça a ser medida (uma lâmpada incandescente, por exemplo, deve estar fora do seu soquete) e encostarmos uma ponta de prova em cada lado da peça. No caso de uma lâmpada incandescente encostamos uma ponta de prova na rosca e outra na parte inferior e metálica do conector da lâmpada. Este procedimento é ilustrado na figura 3. Figura 3: Ilustração de uma medida de resistência. Muitos multímetros incorporam também testes de continuidade (ou baixas resistências) que se utilizam de avisos sonoros (um “beep” agudo). Estes testes são particularmente úteis quando estamos testando a continuidade de cabos elétricos. O procedimento usado é inteiramente similar ao usado para medidas de resistência (o cabo sob teste substituirá o resistor da figura 3). 5. Cuidados no Manuseio de um Multímetro Todas estas medidas devem ser feitas com bastante critério e nunca devemos encostar as mãos em nenhuma ponta de prova durante uma medida, caso isto aconteça corremos o risco de levarmos um choque elétrico e/ou termos uma leitura errada. Treine bastante como manipular as ponteiras e leia o manual do multímetro antes de começar a medir. Uma coisa importante de se perceber é que a grande maioria dos multímetros digitais tem 3 ou 4 bornes para a ligação das pontas de prova. Normalmente um é comum (COM) e os outros servem para medição de tensão, resistência e corrente. A indicação dos bornes sempre mostra 8 uma escala de 200 VCA, qual será a leitura agora? Algo próximo a: 127,1 que você já sabe que é igual a 127,1 volts alternados. Qual a diferença de uma escala para a outra? A diferença está na precisão da leitura. Quanto mais próximo estiver a escala do valor medido maior a precisão. Você pode perceber isto no exemplo acima. Na escala de 750 medimos 127 e na escala de 200 medimos 127,1. Então é correto se começar a medir pelas escalas mais baixas? Não, muito pelo contrário. Se você fizer isto você corre o risco de danificar o seu multímetro. Sempre se começa a medição pela escala mais alta e, se for possível, se abaixa a escala para se ter uma leitura com mais precisão. Mas pode-se mudar de escalas com o multímetro fazendo a medição? Não, isto pode danificar o seu aparelho. Primeiro se separa as pontas de prova do lugar medido, depois se muda a escala e somente agora é que se volta a fazer a medição, encostando as pontas de prova, novamente. O que representa um sinal de – (menos ou negativo) antes do número no display? Representa que você ligou a ponta de prova (+) vermelha no negativo ou vice-versa. Inverta as pontas e este sinal sumirá. ii. Corrente elétrica: A corrente elétrica é medida em Amperes (A). Seus sub-multiplos são miliamperes (mA) e microamperes (uA). Seu múltiplo mais (raramente) usado é o kiloampere (kA). É comum termos em multímetros digitais várias escalas de mA. As leituras feitas nestas escalas podem ser lidas diretamente, ou seja, se fizermos um medição na escala de 200mA e aparecer 45, estaremos medindo 45mA. Também é comum em multímetros digitais termos uma escala separada para a medição de corrente na ordem de amperes. Se numa escala de 10A obtivermos a leitura de 2,00 é que estamos medindo 2A. Se nesta mesma escala medirmos 0,950 é que estamos medindo 0,95A ou 950mA. Veja as comparações abaixo: • 1A = 1.000mA = 1.000.000uA. • 1.000A = 1KA (1 x K = 1 x 1000 = 1.000A). • 500A =0,5KA (0,5 x K = 0,5 x 1000 = 500A). Da mesma forma que na tensão o k representa o valor numérico multiplicado por 1.000 (mil). Se você for medir uma corrente continua de 50mA na escala de 10A o valor lido será 0,05 que corresponderá a 50mA. Mas para ter mais precisão é aconselhável se usar uma escala mais baixa como, por exemplo, a de 200mA. Então é correto se começar a medir pelas escalas mais baixas? Não, muito pelo contrário. Se você fizer isto você corre o risco de danificar o seu multímetro. Sempre se começa a medição pela escala mais alta e, se for possível, se abaixa a escala para se ter uma leitura com mais precisão. Mas pode-se mudar de escalas com o multímetro fazendo a medição? Não, isto pode danificar o seu aparelho. Primeiro se separa as pontas de prova do lugar medido, depois de muda a escala e somente agora é que se volta a fazer a medição, encostando as pontas de prova, novamente. O que representa um sinal de – (menos, negativo) antes do número no display? 9 Significa que a corrente está circulando, por dentro do multímetro, no sentido inverso, você deve ter conectado a ponta positiva no negativo ou vice-versa. iii. Resistência elétrica: A resistência elétrica é medida em Ohms (Ω). Seus múltiplos são kiloohms (kΩ) e megaohms (MΩ). Seu submúltiplo mais usado é miliohms (mΩ). • 1 Ohm = 1.000 mΩ • 1.000 Ohms = 1 kΩ • 1.000.000 ohms = 1 MΩ Quando colocamos a letra K depois de um número estamos multiplicando este número por mil, portanto 470kΩ é igual a 470.000 ohms. Quando colocamos a letra M depois de um número estamos multiplicando este número por 1 milhão, portanto 10MΩ é igual a 10.000.000 ohms. Em um multímetro digital a máxima resistência possível de ser medida por uma escala corresponde ao valor da escala, assim, se tivermos uma escala de 200 ohms poderemos medir uma resistência com um valor de 200 ohms para menos. Se medirmos uma resistência de 100 ohms a parecerá no display o número 100. Sempre que medirmos um valor maior do que o máximo valor da escala aparecerá um numero 1 no lado esquerdo do display. Isto indica que devemos tentar medir esta resistência em uma escala maior. Estas escalas de resistência (preferivelmente a mais baixa) podem ser usadas para a verificação de curto-circuitos e de continuidade ou não de interruptores, fiações elétricas, fusíveis, lâmpadas, trilhas de cobre, etc. Alguns multímetros tem uma escala que apita quando sua pontas de prova são encostadas, com esta escala somos capazes de verificar se pontos estão em curto ou ligados apenas com o ouvido, sem a necessidade de olhar para o display. Em eletrônica, na maioria das vezes, mediremos valores baixos de resistência ou verificaremos se dois pontos não estão em curto (estaremos então medindo valores muito elevados de resistência e devemos usar escalas mais altas. Caso não exista curto entre os dois pontos um número 1 aparecerá no lado esquerdo do display).Em eletrônica temos uma infinidade de valores que podem ser encontrados. Para utilizar corretamente e com eficiência um multímetro digital é interessante que você meça valores de tensão, corrente e resistência conhecidos, mude de escalas e perceba as diferenças. Preste sempre muita atenção no ponto e na escala para fazer a leitura correta. Lembre-se que: O ponto mudará de posição dependendo da escala mas a leitura será sempre a mesma. Este mesmo critério, do ponto mudar de casa, é usado na medida de qualquer grandeza. 7. Comentários Finais Ao escolher um multímetro digital lembre-se que deve ter no mínimo: • Escalas para tensão alternada. • Escalas para tensão continua. • Escalas para corrente continua. • Escalas para resistência. Para a medição de corrente alternada é mais fácil e prático o uso de alicates amperiométricos (normalmente chamados de teste alicate) que podem fazer esta leitura sem estar em série com o circuito (sem interrompe-lo). Uma alicate amperiométrico digital também terá as mesmas escalas (pelo menos as 4 básicas: tensão alternada, tensão continua, corrente continua e 10 resistência) de um multímetro digital, porém ele possui uma “garra” capaz de envolver o fio e medir a corrente que circula por ele. Mas é bom lembrar que este tipo de alicate só mede, desta forma, corrente alternada. Isto acontece via a medição do campo eletromagnético através da “garra”. Tais testes são recomendados para medidas de correntes alternadas elevadas como as encontradas em maquinas e motores. 8. Referencias Bibliográficas [1] Circuitos Elétricos, Robert A. Bartkowiak, 2ª edição, Makron Books (1999) [2] Fabricantes de resistores: http://www.constanta.com.br ou http://www.ohmic.com.br [3] Veja também: http://www.eteeletronica.hpg.ig.com.br e http://www.marcuslisboaa.hpg.ig.com.br Apêndice A: Unidades Básicas Símbolo Unidade A ampère (unidade de corrente) V volt (unidade e tensão) W watt (unidade de potência) Ohm Ohm (unidade de resistência) H henry (unidade de indutância) F farad (unidade de capacitância) Hz Hertz (unidade de freqüência) Apêndice B: Prefixos para indicar frações ou múltiplos de unidades Símbolo Fração/Múltiplo p pico (1 trilionésimo) = 10-12 n nano (1 bilionésimo) = 10-9 µ micro (1 milionésimo) = 10-6 m mili (1 milésimo) = 10-3 k kilo (1 milhar) = 10+3 M mega (1 milhão) = 10+6 G giga (1 bilhão) = 10+9 T tera (1 bilhão) = 10+12 Apêndice C: Fórmulas úteis Eis aqui algumas fórmulas que serão de grande utilidade quando for necessário o cálculo de tensão (E), resistência (R), corrente (I) e potência (P): 13 Uma forma de se obter uma resistência de um determinado valor, é se associando resistências, de duas formas: em série e em paralelo. Na associação em série, a resistência total (RT) será igual a soma de todas as resistências empregadas. Na associação em paralelo o inverso da resistência equivalente (1/RT) será igual a soma do inversos de todas as resistências empregadas Associação Serie de Resitores Associação Paralelas de Resitores Os valores de resistores comerciais, tipicamente encontrados no mercado, são listados na tabela abaixo. Valores padrões em Ohms (Ω) para resistores comerciais com 5% de tolerância 1.0 10 100 1.0K 10K 100K 1.0M 10M 1.1 11 110 1.1K 11K 110K 1.1M 11M 1.2 12 120 1.2K 12K 120K 1.2M 12M 1.3 13 130 1.3K 13K 130K 1.3M 13M 1.5 15 150 1.5K 15K 150K 1.5M 15M 1.6 16 160 1.6K 16K 160K 1.6M 16M 1.8 18 180 1.8K 18K 180K 1.8M 18M 2.0 20 200 2.0K 20K 200K 2.0M 20M 2.2 22 220 2.2K 22K 220K 2.2M 22M 2.4 24 240 2.4K 24K 240K 2.4M 2.7 27 270 2.7K 27K 270K 2.7M 3.0 30 300 3.0K 30K 300K 3.0M 3.3 33 330 3.3K 33K 330K 3.3M 3.6 36 360 3.6K 36K 360K 3.6M 3.9 39 390 3.9K 39K 390K 3.9M 4.3 43 430 4.3K 43K 430K 4.3M 4.7 47 470 4.7K 47K 470K 4.7M 5.1 51 510 5.1K 51K 510K 5.1M 5.6 56 560 5.6K 56K 560K 5.6M 6.2 62 620 6.2K 62K 620K 6.2M 6.8 68 680 6.8K 68K 680K 6.8M 7.5 75 750 7.5K 75K 750K 7.5M 8.2 82 820 8.2K 82K 820K 8.2M 9.1 91 910 9.1K 91K 910K 9.1M Cabe ainda observar a potência máxima que um resistor pode dissipar. Isto esta relacionado com o aquecimento, e portanto, com a temperatura máxima que o componente pode operar sem degradar suas características. Tipicamente encontramos resistores com capacidade de dissipar 1/8, 1/4, 1/2, 1, 2, 5, 10 e 50 W (ou mais). Cálculos elétricos E= Tensão Elétrica - Unidade de Medida Volt (V) i = Corrente Elétrica - Unidade de Medida Ampére (A) P = Potência Elétrica - Unidade de Medida Watt (W) R = Resistência Elétrica - Unidade de Medida Ohm (Ω) Logo: (/ = Dividir) (X Multiplicar) Exemplo: R X i = E ---> 22Ω X 10A = 220V E / i = R ---> 220V / 10A= 22Ω E / R = i ---> 220V / 22Ω = 10A P / i = E ---> 2200W / 10A = 220V P / E = I ---> 2200W / 220 = 10A i X E = P ---> 10A X 220V = 2200W Associação de Resistores Em um circuito é possível organizar conjuntos de resistores interligados, chamada associação de resistores. O comportamento desta associação varia conforme a ligação entre os resistores, sendo seus possíveis tipos: em série, em paralelo e mista. Associação em Série Associar resistores em série significa ligá-los em um único trajeto, ou seja: Como existe apenas um caminho para a passagem da corrente elétrica esta é mantida por toda a extensão do circuito. Já a diferença de potencial entre cada resistor irá variar conforme a resistência deste, para que seja obedecida a 1ª Lei de Ohm, assim: Esta relação também pode ser obtida pela análise do circuito: Sendo assim a diferença de potencial entre os pontos inicial e final do circuito é igual à: Analisando esta expressão, já que a tensão total e a intensidade da corrente são mantidas, é possível concluir que a resistência total é: RT = Resistencia total Ou seja, um modo de se resumir e lembrar-se das propriedades de um circuito em série é: Tensão (ddp) (U) se divide Intensidade da corrente (i) se conserva Resistência total (R) soma algébrica das resistência em cada resistor. Associação em Paralelo: Ligar um resistor em paralelo significa basicamente dividir a mesma fonte de corrente, de modo que a ddp em cada ponto seja conservada. Ou seja: Usualmente as ligações em paralelo são representadas por: Como mostra a figura, a intensidade total de corrente do circuito é igual à soma das intensidades medidas sobre cada resistor, ou seja: Pela 1ª lei de ohm: E por esta expressão, já que a intensidade da corrente e a tensão são mantidas, podemos concluir que a resistência total em um circuito em paralelo é dada por: Associação Mista: Uma associação mista consiste em uma combinação, em um mesmo circuito, de associações em série e em paralelo, como por exemplo: Em cada parte do circuito, a tensão (U) e intensidade da corrente serão calculadas com base no que se conhece sobre circuitos série e paralelos, e para facilitar estes cálculos pode-se reduzir ou redesenhar os circuitos, utilizando resistores resultantes para cada parte, ou seja: Sendo: