CURSO DE ELETRÔNICA - Medição de Corrente continua

Missão do Sistema SENAI

                Contribuir para o fortalecimento da indústria e o desenvolvimento

     pleno e sustentável do País, promovendo a educação para o trabalho  e  a

     cidadania, a assistência técnica e tecnológica, a produção e disseminação

     de informação e a adequação, geração e difusão de tecnologia.

                Adequar  a formação profissional que ministra  em suas  diversas

      modalidades,  notadamente  a  aprendizagem,  às  novas  demandas  do

      desenvolvimento  da  indústria  e  das  demais   empresas  de  categoria

      econômicas sob sua jurisdição, é uma diretriz do SENAI.

Introdução

Em muitas situações da vida prática de quem trabalha com manutencão de equipamentos elétricos faz-se necessária a medição da corrente elétrica que circula em partes de um circuito. A partir desta informação pode-se identificar inúmeros problemas de mal funcionamento de certos componentes eletrônicos. Os instrumentos utilizados para estas medições são os amperímentros, miliamperímetros e microamperímetros.

Este fascículo, que abordará a medição de corrente contínua, foi elaborado com o objetivo de troná-lo apto a medir esta grandeza elétrica.

  

   

Medição de corrente contínua

A medição de corrente contínua consiste na utilização correta de um instrumento com o objetivo de determinar a intensidade da corrente que flui em um circuito.

INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO DA INTENSIDADE DA CORRENTE

A intensidade da corrente que flui entre dois pontos pode ser medida através de:

·        Amperímetros, miliamperímetros ou microamperímetros.

·        Multímetros.

AMPERÍMETROS, MILIAMPERÍMETROS E MICROAMPERÍMETROS

São instrumentos simples destinados à medição da intensidade da corrente. Dependendo da estimativa do valor que será medido, escolhe-se um dos três tipos. A Fig.1 mostra um amperímetro (A), um miliamperímetro (mA) e um microamperímetro (mA).

  

Fig.1 Amperímetro, miliamperímetro e microamperímetro típicos.

Os medidores de corrente contínua são indicados pelo símbolo Ç como ilustrado na Fig. 2.

Fig.2 Medidores de corrente contínua.

Os medidores de corrente CC têm polaridade definida para ligação (como os voltímetros de CC). Os bornes na parte posterior são identificados pelos sinais + e -, como mostrado na Fig.3.

Fig.3 Localização dos bornes de ligação em um medidor de corrente CC.

CONEXÃO DO MEDIDOR

Os instrumentos de medição da corrente elétrica devem ser conectados de forma que a corrente circule através do medidor. Para que isto ocorra, o circuito deve ser interrompido e o instrumento deve ser colocado nos pontos de interrupção. A Fig.4 ilustra o procedimento para medição de corrente em um circuito.

Fig.4 Procedimento para a medição de corrente.

         Observando o circuito, verifica-se que na medição de intensidade de corrente o medidor fica em série com os consumidores do circuito.

Nos circuitos simples, compostos por uma fonte geradora e um consumidor, o instrumento pode ser colocado em qualquer posição do circuito, como mostrado na Fig.5.

Fig.5 Possíveis posições do amperímetro em um circuito.

Os amperímetros dos circuitos da Fig.5 fornecem a mesma indicação, porque a corrente que circula após a lâmpada é a mesma que circula antes dela.

Para realizar a conexão do instrumento no circuito, a fonte de alimentação deve ser desligada e a polaridade de ligação deve ser observada cuidadosamente.

O instrumento deve ser conectado de forma que a corrente entre através do borne positivo (pelo sentido convencional da corrente elétrica).

MEDIÇÃO DA INTENSIDADE DA CORRENTE ELÉTRICA CONTÍNUA COM MULTÍMETRO

Os multímetros dispõem de algumas posições na chave seletora e algumas escalas destinadas à medição de intensidade de corrente.

A Fig.6 mostra o painel de um multímetro, ressaltando as posições da chave seletora e as escalas utilizadas para a medição de corrente.

Fig.6 Painel de um multímetro.

BORNES

Os bornes para a colocação das pontas de prova para medição de corrente CC normalmente são os mesmos utilizados para as medições de tensão, como indicado na Fig.7.

 

Fig.7 Bornes para medicão de corrente cc.

POSIÇÕES DA CHAVE SELETORA

As posições da chave seletora que são destinadas à medição de intensidade da corrente são indicadas pela abreviatura DC mA, como pode visto na Fig.8.

Fig.8 Posições da chave seletora para medição de corrente DC.

 As posições da chave seletora destinadas à medição da intensidade da corrente são indicadas pela abreviatura DC mA.

Convém ressaltar que também para as medições de intensidade de corrente, o valor indicado pela chave seletora é o máximo que o instrumento pode medir nesta posição da chave, como indicado na Fig.9.

No exemplo da Fig.9, a intensidade da corrente máxima que o instrumento pode medir com a chave seletora nesta posição é de 60mA.

Fig.9 Indicação da corrente máxima de 60mA.

ESCALAS

As escalas destinadas à medição da intensidade da corrente elétrica são as mesmas usadas para a medição de tensão contínua, como mostrado na Fig.10.

Fig.10 Escalas para a medição de intensidade de corrente.

PROCEDIMENTO PARA MEDIÇÃO DA INTENSIDADE DA CORRENTE COM O MULTÍMETRO

A utilização do multímetro para medição de corrente deve seguir um procedimento definido, visando à preservação do instrumento e à precisão da medição.

CONEXÃO DAS PONTAS DE PROVA

Conectam-se as pontas de prova aos bornes - ou comum (ponta de prova preta) e DCV ou + (ponteira vermelha ), como mostrado na Fig. 11.

Fig.11 Conexão das pontas de prova preta e vermelha.

SELEÇÃO DA ESCALA

O posicionamento da chave seletora para uma das escalas de medição de correntes deve ser feita com base em uma estimativa do valor existente no ponto a ser medido. Seleciona-se sempre uma escala com limite superior ao valor estimado.

 Se o valor a ser medido é completamente desconhecido não se deve realizar a medição. Nas escalas de corrente, um erro de posicionamento da chave seletora provoca danos irreparáveis ao instrumento.

CONEXÃO DO MULTÍMETRO AO CIRCUITO

O procedimento de conexão do multímetro ao circuito para a medição da intensidade da corrente é o mesmo dos miliamperímetros convencionais.

·        Desliga-se a alimentação.

·        Interrompe-se o circuito.

·        Conecta-se o instrumento, observando as polaridades.

A corrente deve entrar no multímetro pela ponta de prova vermelha (sentido convencional da corrente), como mostrado na Fig.12.

Fig.12 Posição correta da ponta de prova vermelha.

LEITURA DAS ESCALAS

A leitura das escalas de corrente é feita da mesma forma que a leitura de tensão. O valor da corrente é determinado pela posição do ponteiro e pela posição da chave seletora.

Quando a chave seletora está na posição DC mA 300, a leitura é feita na escala de 0 a 300, como indicado na Fig.13.

Fig.13 Chave seletora na posição DC mA 300.

Quando a chave seletora está na posição DC mA 60, a leitura é feita na escala de 0 a 6 e o valor encontrado é multiplicado por 10, como mostrado na Fig.14.

Fig.14 Chave seletora na posição DC mA 60.

Quando a chave seletora está na posição DC mA 0,03 (ou seja 30mA), a leitura é feita na escala de 0 a 300 e o valor encontrado é dividido por 10, como indicado na Fig.15.

Fig.15 Chave seletora na posição DC mA 0,03

Deve-se observar que esta leitura resulta em microampère.

CUIDADOS APÓS A UTILIZAÇÃO

Uma vez encerrada a utilização, o multímetro não deve ser guardado com a chave seletora nas posições de medidas de corrente. Deve-se colocar o seletor na posição desligado (OFF) ou para a escala elevada de tensão (por exemplo 1000V).

CURSO DE ELETRÔNICA - Fonte Corrente Continua

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                Imagem Institucional – Desenvolver ações que atendam as reais

      necessidades do mercado.

Introdução

O funcionamento de qualquer aparelho elétrico ou eletrônico depende da existência de uma fonte de energia elétrica. Até mesmo os relógios digitais possuem pequenas pilhas no seu interior. Isto, sem dúvida, mostra a importância dos fornecedores de energia elétrica.

No desenvolvimento das atividades práticas de um curso de eletrônica as fontes também são constantemente utilizadas. Em função do grande número de situações diferentes que ocorrem nas experiências práticas neste tipo de curso, não é costume utilizarem-se pilhas ou baterias como fonte de energia. Utilizam-se, geralmente, fontes de CC com características apropriadas às várias situações.

Este fascículo foi elaborado visando a proporcionar-lhe os conhecimentos indispensáveis sobre as fontes de CC que irão capacitá-lo a selecionar e utilizar fontes de CC convencionais ou simétricas.

Estude-o com atenção, porque as fontes de CC o acompanharão ao longo de todo o estudo de eletrônica básica.

 Para ter sucesso no desenvolvimento do conteúdo e atividades deste fascículo, o leitor já deverá ter conhecimentos relativos a:

·       Tensão elétrica CC.

·       Corrente elétrica.

Fonte de CC

É um equipamento que fornece tensão contínua para a alimentação de circuitos elétricos e eletrônicos. A Fig.1 mostra uma fonte CC típica.

Fig.1 Fonte de alimentação de tensão CC.

Este tipo de fonte de alimentação substitui com vantagens as pilhas e baterias no fornecimento de energia aos circuitos porque permite que se obtenha o valor de tensão necessário a cada equipamento.

CARACTERÍSTICAS DAS FONTES CC

Para se usar corretamente uma fonte CC, deve-se observar basicamente três itens:

a) A tensão de entrada.

b) A tensão ajustável na saída.

c) A capacidade de corrente.

TENSÃO DE ENTRADA

Valor de tensão de funcionamento do equipamento. Normalmente as fontes dispõem de uma chave para duas tensões:110/220V. Esta chave permite que a fonte seja utilizada em locais onde a tensão da rede elétrica é de 110 ou 220V.

TENSÃO AJUSTÁVEL NA SAÍDA

Estabelece os limites mínimo e máximo de tensão contínua que se pode obter na saída. Por exemplo, a fonte ajustada nos limites 0 e 30Vcc, fornece de 0 até 30V contínuos na saída.

CAPACIDADE DE CORRENTE

Estabelece o valor máximo de corrente que a fonte pode fornecer.

Controles e dispositivos

Os controles e dispositivos são destinados à preparação e utilização da fonte. Os controles serão apresentados com base no modelo de fonte de CC mostrado na Fig.2.

Fig.2 Um modelo de fonte de tensão CC.

1 - CHAVE LIGA-DESLIGA

Permite a ligação da fonte. Quando a chave está desligada não há tensão na saída da fonte.

2 - INSTRUMENTO INDICADOR

As fontes de alimentação de CC ajustável de boa qualidade possuem um instrumento no painel que permite visualizar imediatamente o valor de tensão que está presente nos seus bornes de saída. Em alguns modelos de fonte, este instrumento pode indicar também a corrente fornecida para a carga.

3 - SETOR TENSÃO - CORRENTE DO INSTRUMENTO INDICADOR

Permite que se use o instrumento do painel como indicador de tensão nos bornes de saída ou como indicador da corrente fornecida pela fonte ao circuito conectado nos seus bornes.

4 - CONTROLE DE AJUSTE DE TENSÃO DE SAÍDA

Permite ajustar a tensão de saída para o valor desejado (ajuste principal).

5 - CONTROLE DE AJUSTE FINO DA TENSÃO DE SAÍDA

Funciona em conjunto com o controle principal de tensão de saída. Permite que se faça um ajuste mais preciso da tensão de saída nas proximidades do valor estabelecido pelo ajuste principal.

Por exemplo, quando o botão de ajuste estabelece uma tensão de saída de 12V, o ajuste fino permite que se varie esta tensão para valores um pouco menores ou maiores que 12V.

6 - INDICADOR LUMINOSO

Indicador de que o equipamento está ligado ou não.

7 - BORNES

Os bornes são os terminais de saída da fonte (como os pólos de uma pilha). A tensão CC é fornecida pela fonte nos bornes + (vermelho) e - (preto).

escolha da fonte

Para se escolher uma fonte, deve-se conhecer:

a) A tensão da rede em que a fonte será ligada.

b) A tensão de que a carga necessita.

c) A corrente que a carga solicita.

A seleção da tensão de entrada da fonte depende exclusivamente da tensão da rede da localidade. Assim, nas cidades cuja tensão da rede é 110V, deve-se selecionar a chave 110V/220V na posição 110V. Do mesmo modo, naquelas localidades onde a tensão da rede é 220V, a chave 110V/220V deve ser posicionada em 220V.

Para se atender à tensão de que a carga necessita, a tensão de saída da fonte deve ser ajustada a esta tensão. Por exemplo, para uma carga que necessita de uma alimentação de 12Vcc, pode-se utilizar fontes cujas tensões de saída sejam 12Vcc, 0 - 15Vcc ou 0 - 30Vcc. Nas fontes com tensão de saída ajustável (por exemplo 0 - 15Vcc ou 0 - 30Vcc), deve-se no caso ajustá-la para 12Vcc.

Com relação à corrente da carga, a fonte deve ter capacidade de corrente maior que a necessária para a carga. Por exemplo, para alimentar uma carga que solicita 0,80A, a fonte deve ter capacidade de corrente superior a este valor (1,0A, 1,5A, 2,0A etc.).

simbologia

Os símbolos utilizados para representar uma fonte CC podem ser vistos na Fig.3.

Fig.3 Símbolos de uma fonte CC.

Note que a diferença entre o símbolo da fonte CC de tensão de saída fixa e o símbolo da fonte CC de tensão de saída variável é apenas a seta na diagonal.

Fontes simétricas

São fontes de tensão contínua que fornecem duas tensões, uma positiva e outra negativa em relação a um borne comum. A Fig.4 mostra uma fonte simétrica típica.

Fig.4 Fonte simétrica típica.

CARACTERÍSTICAS DAS FONTEs Simétricas

As principais características das fontes simétricas são as mesmas das fontes convencionais:

·     Tensão de entrada (110/220V).

·     Tensão de saída (por exemplo, 0 a 30V).

·     Capacidade de corrente (por exemplo, 0-1A).

Controles e dispositivos

De forma geral, as fontes de CC simétricas têm os mesmos controles e dispositivos que as fontes convencionais:

·     Chave liga-desliga.

·     Indicador luminoso de ligação.

·     Instrumento indicador da tensão de saída (opcional).

·     Controle de ajuste da tensão de saída.

·     Bornes.

A diferença entre a fonte simétrica e a convencional encontra-se nos bornes e na forma de atuação do controle de tensão da saída.

As fontes simétricas apresentam 3 bornes de saída:

·     Borne de saída positivo, indicado pelo sinal +.

·     Borne de saída 0 (zero) ou comum, indicado pelos símbolos 0 ou COM.

·     Borne de saída negativo, indicado pelo sinal menos.

O borne positivo (+) fornece tensões positivas com relação ao borne 0 (zero) e o borne negativo (-) fornece tensões negativas como relação ao borne 0 , como indicado na Fig.5.

Fig.5 Indicação dos bornes positivo e negativo.

O controle de ajuste da tensão de saída atua simultaneamente nos bornes positivo e negativo, como ilustrado na Fig.6.

Fig.6 Controle de ajuste da tensão de saída.

Por exemplo, ao ajustar a tensão do borne positivo para + 15V em relação ao borne 0, a tensão do borne negativo será -15V em relação ao borne 0. Isto significa que a tensão no borne positivo tem o mesmo valor que a do borne negativo, diferindo apenas no sinal, como mostrado na Fig.7.

Fig.7 Ajuste de uma tensão de 15V.

utilização dos bornes de saída

As fontes simétricas podem ser usadas como fontes convencionais, utilizando apenas dois bornes. São possíveis três situações:

·     Usando-se os bornes + e 0

A fonte simétrica se comporta como uma fonte convencional. O borne + fornece tensão positiva em relação ao borne 0, que se comporta como terminal negativo da fonte. A tensão de saída entre os bornes é ajustada no controle de tensão de saída, como mostra a Fig.8.

Fig.8 Utilização dos bornes + e 0 de uma fonte simétrica.

·     Usando-se os bornes 0 e -

A fonte simétrica se comporta como uma fonte convencional. O borne - fornece tensão negativa em relação ao borne 0, que se comporta como terminal positivo (menos negativo) da fonte. A tensão de saída é ajustada no controle de tensão saída, conforme ilustrado na Fig.9.

Fig.9 Utilização dos bornes 0 e - de uma fonte simétrica.

·        Usando os bornes + e -

A fonte se comporta como uma fonte convencional. O borne + fornece tensão positiva em relação ao borne -. A tensão de saída é o dobro da tensão presente entre os bornes + e 0, como mostrado na Fig.10.

Fig.10 Utilização dos bornes + e - de uma fonte simétrica.

Os três bornes de saída podem ser utilizados simultaneamente para eliminar circuitos que necessitam de tensões positivas e negativas ao mesmo tempo, como pode ser visto na Fig.11.

Fig.11 Alimentação de circuitos que necessitam de tensões negativas e positivas.

escolha da fonte simétrica

Os critérios para a escolha de uma fonte simétrica são os mesmos de uma fonte comum.

·     Tensão de funcionamento da fonte de acordo com a rede.

·     Tensão de saída ajustável de acordo com a tensão da carga (entre bornes + e 0, - e 0 ou + e -).

·     Capacidade de corrente superior à da carga.

manuseio das fontes de cc

Para que uma fonte de CC seja utilizada como fornecedora de energia para qualquer circuito, é necessário realizar sua preparação.

A preparação se divide em duas etapas:

·     Conexão à rede elétrica.

·     Ligação e ajuste da tensão de saída.

Conexão a rede elétrica

As fontes de CC são alimentadas a partir da rede elétrica, como ilustrado na Fig.12.

Fig.12 Alimentação da fonte CC na rede elétrica.

 Antes  de conectar o cabo de alimentação à rede elétrica, deve-se verificar se a chave 110/220V (normalmente na parte posterior da fonte) está posicionada corretamente, de acordo com a tensão da rede elétrica do local.

ligação e ajuste

A ligação da fonte é feita na chave liga-desliga no painel. Para realizar o ajuste da tensão de saída da fonte, deve-se utilizar o voltímetro próprio do equipamento (se houver) ou um multímetro. Quando a fonte tiver uma chave seletora para o instrumento indicador (tensão-corrente), deve-se posicioná-la para tensão, para que o instrumento indique a tensão presente nos bornes.

Nas fontes simétricas, o ajuste da tensão de saída é feito com o instrumento conectado entre os bornes que serão utlizados (+ e 0, 0 e - ou + e -). Os ajustes devem ser executados antes de ligar qualquer circuito nos terminais de saída da fonte.