Uso Do Multimetro

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MULTÍMETRO AALÓGICO O multímetro é o instrumento de medida mais usado nas oficinas de Eletrônica e Eletricidade, pois, como seu nome sugere, com um só instrumento é possível efetuar medidas de várias grandezas elétricas. O multímetro também é conhecido pêlos nome de multiteste. Ele possibilita medidas rápidas de tensão, corrente, resistência e, eventualmente, de outras grandezas como indutância, capacitância, temperatura, etc. Para a maioria dos trabalhos a serem realizados na localização de defeitos e avarias na parte elétrica e eletrônica de um veículo é utilizado o multímetro. Pode-se dividi-los em dois tipos básicos, o analógico e o digital. O tipo analógico é facilmente, possui um mostrador com varias escalas graduadas, onde o deslocamento de um ponteiro permite a interpretação do valor da grandeza que é medida (tensão, resistência e corrente). Para a aquisição de um multímetro é necessário conhecer suas características, principalmente as que indicamos em seguida. Características principais de um multímetro a) Mecânicas - As características mecânicas referem-se, obviamente, àquelas de carater construtivo, tais como: tamanho, peso, robustez, facilidade de interpretação da escala, etc. Essas características devem ser encaradas pelo comprador em função do destino que será dado ao instrumento. Assim, o técnico reparador domiciliar deve dar preferência a um multímetro portátil, isto é, leve, mas que seja também robusto, ou seja, de construção sólida, para evitar que ele se danifique com os constantes choques mecânicos. É claro que, se o multímetro se destinar à bancada de oficina ou laboratório, a portabilidade deixará de ser importante devendo a escolha recair no aparelho que tenha escala ampla e fácil de ser lida, desde que, evidentemente, possua as características elétricas requeridas. b) Elétricas - Entre as características elétricas importantes de um multímetro, as que norteiam sua aquisição, de um modo geral, são: sensibilidade, precisão e alcance. 1 Sensibilidade: Definimos, anteriormente, a sensibilidade de um instrumento de quadro móvel. A sensibilidade do multímetro depende, é claro, daquela do galvanômetro; entretanto, pode ser diferente dela. Para que não pairem dúvidas, definiremos a sensibilidade do aparelho como sendo o inverso da corrente que ele retira da fonte (circuito) para deflexão máxima do ponteiro. É medida em Ohms por Volts (Ω/V). É muito comum, nos multímetros comerciais, que a sensibilidade do aparelho seja um pouco menor do que a do galvanômetro. Isto se deve ao fato da existência de resistência em paralelo com o instrumento, a qual deriva uma parte da corrente retirada da fonte. Precisão: Como precisão de um aparelho de medida devemos entender a exatidão com que ele efetua a medida, ou seja, o quanto mais próxima a indicação está do valor real. Em suma, a precisão indica o erro relativo da medida. É indicada em porcentagem. Evidentemente, quanto menor é a porcentagem, maior é a precisão. Em todos os aparelhos a precisão é indicada para leituras no meio da escala, posição em que ela é maior. Alcance: Por alcance deve-se entender a maior medida que se pode efetuar com o aparelho. Como ficou mostrado linhas atrás, o alcance ou campo de medida do instrumento é pequeno; por isso, utilizam-se resistores em série, ou paralelo, para aumentar seu campo de medida. Nos multímetros o alcance é escolhido de acordo com a medida que se quer efetuar. Para isso, os aparelhos possuem chave comutadora de alcance. c) Manutenção - Embora não se trate de característica do multímetro, ao adquiri-lo, deve-se levar em consideração a possibilidade de se encontrarem componentes para reposição em caso de acidente com o aparelho. É desejável, portanto, que o multímetro seja de fabricação nacional ou, se estrangeiro, que existam postos de assistência técnica no país. Como adquirir um multímetro Dado o grande número de tipos de multímetros existentes no mercado, o principiante, geralmente, fica indeciso sobre a escolha. No item anterior, ao tratarmos das características dos multímetros, já delineamos uma orientação para a escolha do aparelho. Entretanto, além das características técnicas, deve ser levada em conta a necessidade do aparelho, ou seja, onde e para que ele vai ser usado. De fato, se o aparelho de medida se destinar, por exemplo, à medida de tensões em aparelhos transistorizados, não haverá necessidade de que ele tenha alcance de várias centenas de Volts. Quanto maior a sensibilidade de um multímetro e quanto mais sofisticado ele for, maior será, evidentemente, seu preço. Para os trabalhos normais de reparação em rádio, televisão e microcomputadores, um multímetro de sensibilidade de 20000 Ω/V, que possibilite medidas de tensão CA e CC de até 1000 V, de corrente de até 10 A e resistência desde alguns Ohms até cerca de 10 MΩ, satisfaz plenamente, e com ele se podem efetuar quase todas as medidas de interesse. Como regra geral para a aquisição de um multímetro, o aluno deve analisar os seguintes itens: 1 - Local onde será usado o aparelho, isto é, se na bancada ou em casa. 2 - Espécie de grandezas se que deve medir com mais frequência e que alcance deve ter o medidor. 3 - Sensibilidade mínima admissível. 4 - Facilidade de manutenção. Outras medidas Um multímetro que usa instrumento de quadro móvel, como o que apresentamos até aqui, é um aparelho bastante versátil permitindo outras medidas, além da corrente, tensão e resistência, tais como a de indutância, capacitância, decibéis, etc. 2 Utilização do Multímetro Os instrumentos possuem um painel, onde se encontra desenhada uma escala graduada e um ponteiro que, se movendo de um extremo a outro da escala, estaciona num dado ponto, informando o valor da leitura. Além disso, os instrumentos possuem dois terminais, que têm por finalidade colocar o instrumento em contato com o circuito que se deseja medir. Como todo instrumento de medição, estes também têm limites, portanto, existem de vários modelos e também de capacidade distinta, para atender a enorme amplitude de valores que existe neste campo de atividade. Acompanhando a ilustração do inicio da lição, percebe-se que o conjunto se compõe de: uma ponta de prova (fio com dois terminais) preta considerada (-) e uma vermelha, considerada (+) e a caixa que contém os componentes do aparelho. A caixa pode ser aberta através da tampa traseira, fixada por parafusos, que ao ser retirada mostra o reostato, componentes internos e os suportes para pilhas, que sempre devem estar em bom estado, bem como devem ser removidas quando o instrumento ficar sem uso durante algum tempo (l semana ou mais). Utilização do botão seletor: RESISTÊCIA: Apenas colocar o botão seletor na faixa da escala OHMS, inicialmente no ponto R x l e, para facilitar a leitura, muda-se para outro R x. VOLTS: Ser for CA, colocar o botão seletor em CA, se for CC, o botão seletor deve ser posicionado em CC. Lembre-se: no instrumento está em inglês, CA vem ACV e CC vem DCV. O valor do ponto deve ser pouco maior do que a voltagem do circuito. Exemplo: pilha de 1,5V, colocar o botão seletor em 3. Se a bateria for 6 volts, usar o ponto 12V, etc. AMPERES: Em circuitos de CC, colocar o botão seletor DCmA, ponto do aparelho, cujo valor é maior que o valor existente no circuito. POTA DE PROVA Para se medir as voltagens, basta colocar as pontas de prova aplicadas em paralelo com aquilo que se deseja medir a ponta de prova preta (-) no terminal negativo e a ponta de prova vermelha (+) no terminal positivo. Na CAV não é necessária a seleção de ponta de prova. Para medir resistência, é necessário colocar uma ponta de prova em cada extremo do que vai ser medido. Para a medida de corrente as pontas deverão ser aplicadas em série no circuito, de modo que o instrumento fique como parte integrante do circuito, no ponto que se quer ler, depois, coloca uma ponta de prova num extremo e a outra ponta de prova no outro extremo fechando o circuito (a ponta vermelha deverá estar ligada ao ponto mais positivo, enquanto que a preta deverá ser ligada ao ponto mais negativo). 3 Leitura do Painel Obs: Ao fazer a medida de uma tensão ou corrente, se não soubermos a sua ordem de grandeza, é conveniente usar a maior escala. Caso o ponteiro não se desloque ou se desloque muito pouco, vá diminuindo de escala até que a leitura se dê mais ou menos no meio da escala. No caso de medida de resistência, deve ser feito o ajuste de zero para qualquer escala. Na medida de tensão e corrente contínua, é importante observar a polaridade. O multímetro é o principal instrumento da bancada devido a sua simplicidade de operação, transporte e a capacidade de possibilitar medidas de diversos valores elétricos. A figura ao lado mostra o painel de um multímetro ressaltando as partes utilizadas para a medição de tensão contínua. Cabe também informar que a escala de um multímetro é usada para a leitura do valor medido pelo instrumento. Como o multímetro se destina a um grande número de medidas a sua escala é múltipla. Após a conexão das pontas de prova nos pontos de medida o ponteiro se move, parando em uma posição definida, a figura abaixo ilustra um técnico realizando uma medida elétrica. O observador deve posicionar-se frontalmente ao painel de escalas. Os multímetros de boa qualidade possuem uma faixa espelhada nas escalas do painel para evitar o erro de paralaxe. Ao fazer a leitura o observador deve posicionar-se de tal forma que o reflexo do ponteiro no espelho não seja visível. Medida de tensão alternada com o multímetro Tendo em vista que o multímetro é um instrumento múltiplo (para diversos tipos de medição), os conhecimentos e procedimentos necessários para o seu uso correto deve ser observado atentamente e os conceitos obtidos nesta apostila deve ser seguidos à risca. Neste tópico iremos descrever de forma mais abrangente o uso do mesmo para medidas de tensão de corrente contínua e alternada. Todos os multímetros permitem a medida da tensão alternada. Para que isso seja possível, a tensão alternada é retificada, ou seja, transformada em contínua ou pulsante, através de diodos retificadores. A escala do multímetro é graduada em função do valor eficaz. A sensibilidade do multímetro para as medidas de tensão alternada é menor do que na medida da tensão contínua e, praticamente, a metade, nos instrumentos de maior categoria. Isto é fácil de entender 4 considerando-se que a tensão média da CA corresponde, aproximadamente, a 0,45 do valor da tensão eficaz. Isto significa que se aplicarmos 100 V de CC, o ponteiro irá até o fim da escala. Aplicando os mesmos 100 V eficazes de CA, o ponteiro estacionará na marca de 45 V. Ora, para que o ponteiro tenha deflexão total, devemos aumentar a corrente, ou seja, diminuir a sensibilidade. A medida de CA é feita da mesma maneira que indicamos para CC, mas com a chave de funções na posição de CA e o alcance no valor conveniente. Devemos ressaltar que, quando a ordem de grandeza da tensão é desconhecida, é necessário iniciar a medida sempre pelo maior alcance e diminuí-lo, progressivamente, até que o ponteiro pare mais ou menos na metade da escala. Na medida de CA não há necessidade de observar a polaridade das pontas. Este fato serve para distinguir se uma tensão desconhecida é alternada ou contínua. Para isso, basta colocar o multímetro na função de voltímetro de CC e inverter as pontas. Se a rotação do ponteiro não se inverter, a tensão será alternada. Isto parece sem importância, mas não é, porque, se for medida tensão contínua com o aparelho na função de voltímetro de CA, o valor acusado pelo galvanômetro será bem maior do que o real. Finalmente, devemos acrescentar que a medida de tensão alternada só será válida quando esta for senoidal. Assim, se for medida tensão de onda quadrada, ou dente-de-serra, no voltímetro para CA, o valor indicado na escala não terá significado a menos que se conheça o fator de conversão. Usar sempre a faixa mais alta Sempre que a tensão ou corrente a ser medida é conhecida, a faixa correta a ser usada é facilmente selecionada. Mas na maioria dos casos, quando estamos trabalhando num equipamento defeituoso, a tensão ou a corrente é desconhecida ou muitas vezes é muito superior ao valor normal. Nestes casos, devemos sempre selecionar a mais alta faixa disponível no instrumento. Uma vez feita a medida, e determinado que a tensão está dentro dos limites de uma faixa mais baixa, podemos mudar a faixa. Uma vez determinada a leitura com exatidão, devemos retornar o teste para uma faixa bem alta, para evitar que numa hora de pressa (em princípio o técnico em eletrônica nunca deve trabalhar desatento) use uma faixa errada, podendo danificar o seu instrumento. Para efetuar-se medições de tensões alternadas de valores compreendidos entre 0 (zero) e 10 V, coloca-se a chave seletora na posição de 10 ACV e efetua-se a leitura com auxílio da escala AC10V conforme indicado. Havendo necessidade de efetuar-se leitura de até 50 V, em tensões alternadas, ajustar a chave seletora para a posição 50 ACV, quando então emprega-se a escala AC10V e multiplicar por 5 o valor mostrado pelo ponteiro para obter-se a leitura do valor real medido. Se o valor da tensão a ser medido não ultrapassar 250 V alternados, colocar a chave na posição 250 ACV e efetuar a leitura através da escala 250 ACV. Se a tensão alternada for superior a 250 ACV, mantendo-se inferior ao limite de 1.000 ACV posicionar a chave para posição 1.000 ACV e efetuar a leitura com auxílio da escala 10 ACV, quando então a leitura obtida deverá ser multiplicada por 100, como no caso anterior, para obtenção do valor real medido. 5 Quando a tensão alternada a ser medida for de valor desconhecido, posicionar a chave seletora na faixa de maior alcance (1.000 ACV). Este procedimento possibilita ter-se uma idéia do valor da tensão. Isso virá prevenir que, acidentalmente, seja aplicada ao aparelho tensão de valor maior que o suportável pelo instrumento quando em outra posição. Procedendo como foi descrito no passo anterior será possível obter-se uma indicação que permita selecionar a escala, de forma a ter-se uma indicação mais "confortável". ATEÇÃO - Toda vez que você for alterar a posição da chave seletora, ao efetuar medições, é aconselhável antes retirar as pontas de prova do circuito em teste, evitando assim danificar o instrumento de medição apenas reiniciando a leitura após certificar-se que a chave está corretamente posicionada em uma posição que apresente valor máximo superior ao da tensão a ser medida. Medida de tensão continua com o multímetro Toda vez que você for efetuar medições de tensões contínuas; deve ficar muito atento quanto às polaridades da fonte (ou pilhas) e do aparelho de teste. Conjuntos de pilhas, baterias e até mesmo fontes podem ser analisadas quanto ao seu estado de funcionamento. A maneira mais eficaz de efetuar-se tal teste é comparando o valor nominal da fonte com a indicação obtida. Processo semelhante deve ser empregado para a constatação da existência ou não de curto-circuitos em aparelhos, fato que é comprovado pela redução da tensão fornecida pela fonte ao ligar-se o circuito em teste. Nesta posição, o multímetro permitirá efetuar leituras de tensões de corrente contínua até 10 V, quando então deve-se empregar a escala de 50 V para efetuar-se a leitura, multiplicando-se o valor obtido por 0,2 sendo o resultado dado em volts. Observe que se você multiplicar 50 por 0,2 o resultado será 10. Posicionando-se a chave seletora para 50 DCV, obtém-se leituras de tensões contínuas de, no máximo, 50 V. Para isto deve-se fazer uso da escala de 50 V, tem-se assim, o valor direto em volts sem multiplicação. Para tensões de valores até 250 V, pode-se empregar a posição de 250 VDC, quando então será utilizada a escala de 250 V. A indicação obtida é direta, quando então teremos o valor da tensão medida. A maior faixa para medições de tensões continuas: é 1.000 DCV, a qual possibilita efetuar leituras com valores até 1.000 V. Ao efetuar-se leituras com a chave nesta posição, empregar novamente a escala de 250 V. Porém, o valor medido é encontrado multiplicando-s e por 4 a indicação obtida na escala de 250 V. Medida de corrente com o multímetro A posição "0,5 DCmA" permite a medição de correntes contínuas de até 0,5 mA. A leitura deverá ser feita na escala de 50 mA, multiplicando-se a indicação obtida por 0,01. Para a posição "50 DCmA", que permite a leitura de correntes até 50 mA, também emprega-se a escala de 50 mA. A leitura obtida é direta e não necessita de multiplicação. 6 A chave seletora estando posicionada na indicação "500 DCmA", possibilita a medição de correntes de até 500 mA. A leitura deverá ser feita na escala de 250 mA, multiplicando-se a indicação obtida por 2. Para a medição de CC, inserir o instrumento em série com o aparelho em teste, diferentemente das medições de tensões, onde o multímetro é conectado em paralelo, com o aparelho (ou componente) em medição. Caso seja desconhecido o valor da corrente a ser medida deve-se escolher uma escala alta para ter-se idéia sobre o valor a ser medido. Após isto desconectar a (s) ponta(s) de prova do circuito, selecionar a faixa mais adequada e efetuar uma leitura mais "confortável". Medida de Resistência - Ohmímetro O ohmímetro é um instrumento que permite medir a resistência elétrica de um elemento. Os ohmímetros são regra geral parte integrante de um multímetro, constituindo assim uma das múltiplas funções que disponibilizam (é comum os multímetros integrarem as funções de ohmímetro, amperímetro e voltímetro, além de outras funções, relacionadas com o teste de dispositivos eletrônicos e a realização de operações sobre as medidas efetuadas). Como se indica, a medição da resistência de um elemento é efetuada colocando em paralelo o instrumento e o componente. A medição efetuada por um ohmímetro baseia-se na aplicação da Lei de Ohm: o ohmímetro injeta no elemento uma corrente pré-estabelecida, mede a tensão aos terminais e efetua o cálculo da resistência. No entanto, para que a medição seja correta, é necessário que o elemento a medir se encontre devidamente isolado de outros componentes do circuito, e em particular da massa através do corpo humano. Deste modo evita-se que o circuito envolvente retire ou injete no elemento corrente distinta daquela aplicada pelo ohmímetro. O isolamento elétrico pode ser obtido de duas maneiras distintas: desligando o componente em questão do resto do circuito, ou devemos ter pelo menos um de seus terminais desconectado do circuito, o qual deverá estar desenergizado. Para medir resistências, ler na faixa da escala superior, entre a palavra OHMS. O ponteiro repousa no lado esquerdo de quem olha o aparelho, entretanto, lê-se, da direita para a esquerda, de quem o olha, os seguintes valores: 0, 1, 2, 3, 5, 6, 8, 10, 20, 40, 100, 2001k e infinito. 7 Quanto aos testes e medições envolvendo as resistências, a primeira faixa relativa a tais medições é a "x10", permitindo leituras de resistências até 2 KΩ. Na sua leitura emprega-se a escala de Ω e multiplica-se o valor obtido por 10. A segunda posição da chave seletora para medidas de resistência é a "x100", sendo que o valor lido na escala de Ω deverá ser multiplicado por 100 (x100), a fim de se obter o valor real da medida, desde que esta seja inferior a 20 KΩ. Outra posição é a x1 K. O valor lido na escala de Ω deverá ser multiplicado por 1.000 para que seja obtido o valor da resistência. Nesta faixa, o valor máximo que pode ser medido é de 200 KΩ. O ohmímetro também pode ser utilizado na identificação de caminhos em curto-circuito ou em circuito aberto. Nós em curto-circuito são identificados através da medição de uma resistência relativamente pequena ou nula entre os pontos inquiridos. A situação oposta corresponde à medição de resistências elevadíssimas. Para ampliar o alcance do medidor de resistências é muito comum o uso de atenuadores resistivos. Por outro lado, quando a resistência a ser medida é de valor elevado, é necessário aumentar o valor da tensão aplicada para que a corrente no instrumento, tenha a intensidade suficiente para deslocar completamente o ponteiro. Por esse motivo, os multímetros mais bem elaborados costumam empregar duas fontes de CC, uma constituída por uma ou duas pilhas de 1,5 V, que fornecem a corrente para a medida de resistências baixas e médias, e outra comportando uma bateria de, normalmente, 9 V, para medida de resistências elevadas. É de se observar que, quanto maior a resistência a ser medida, menor é a corrente que passará pelo instrumento, e que variações grandes de resistência provocam pequenas variações na corrente; conseqüentemente, a escala do medidor de resistência não é linear, ou seja, não há proporcionalidade constante entre o número de divisão e o valor da resistência. O aluno observará, em qualquer multímetro, que a escala de Ohms é expandida no início e comprimida no fim. Em consequência desse fato, sempre que se medir resistências, deve-se escolher o alcance onde o ponteiro pare mais ou menos no meio da escala, porque aí a leitura é mais acurada. Cuidados: Zerar o aparelho toda vez que mudar de escala e ao efetuar uma medida, não colocar as mãos nas pontas de prova, pois isto coloca em paralelo com a resistência a ser medida, a resistência do corpo. E necessário ainda conhecermos a função do botão 0 Ω ADJ, o qual efetua o ajuste de 0 ohm. Ele efetua um ajuste fino, de forma que, ao mudar-se a posição da chave nas posições de resistência, se faça uma leitura correta da resistência medida. 8 Polaridade das pontas de prova Na medida de resistência, a polaridade das pontas de prova vai depender da maneira que o fabricante conectou a pilha internamente. Nos equipamentos de origem japonesa, a tendência é fazer com que o pólo positivo da pilha esteja conectado na tomada negativa (ponta preta) e o negativo na tomada positiva (vermelha). A determinação exata da polaridade das pontas de prova do multímetro é importante quando testamos capacitores eletrolíticos (que são polarizados) ou quando testamos semicondutores. Um processo eficiente para determinarmos a polaridade das pontas de prova é testando um diodo semicondutor. Vamos estudar o diodo nas próximas lições, e você terá maiores detalhes deste importante componente eletrônico. Quando corretamente polarizado pelo multímetro, o diodo permite circulação de corrente pelo galvanômetro, o que é mostrado pela deflexão do ponteiro até a indicação de um valor ôhmico. Na maioria das vezes, este valor ôhmico está compreendido entre 15 e 30 ohms. Valores Atenção nas escalas, pois a leitura de valores requer muito cuidado. Além das diversas escalas para várias medidas, existem também os fatores de multiplicação que são indicados pela chave seletora ou pela posição dos pinos de encaixe das pontas de prova. As escalas estão subdivididas em divisões intermediárias, por exemplo: Se entre o l e o 2 existem 10 divisões, cada uma delas corresponde a 0,1, ou seja, temos valores como 1,1; 1,2; l ,3; l ,4, etc Se entre os números existem 5 divisões, então, cada uma delas corresponde a 0, • Se entre dois números existem somente duas divisões, então elas correspondem a 0,5, ou seja, metade dos valores entre os números. • Se entre 100 e 150 existem 5 divisões, cada uma delas corresponde alio, 120, 130 e 140. A grandeza da escala está gravada logo ao lado de cada escala. Exemplos de leituras de escalas a) Resistência - No multímetro analógico, o valor indicado pelo ponteiro é 1,4, pois a chave seletora está na posição em que o multímetro é x 1.000 (o número lido deve ser multiplicado por 1.000, ou seja, a resistência é 1,4 x 1.000 = 1.400 ohms). No multímetro digital, o valor real indicado no visor é 1.400 ohms, pois a chave seletora, neste caso, está na posição 200KΩ. 9 Cuidados com o multímetro O multímetro é um instrumento utilizado no dia a dia. A utilização de alguns procedimentos relativa à segurança, conservação e manejo contribui para a manutenção do equipamento em condições de uso durante muito tempo. A seguir, estão listados estes procedimentos de segurança: - manter o multímetro sempre longe das extremidades da bancada; - o instrumento não deve ser empilhado sobre qualquer objeto ou equipamento; - sempre que o instrumento não estiver em uso, posicionar a chave seletora de escala para a posição desligado, principalmente os digitais para evitar consumo desnecessário de bateria. Para os analógicos se não existir esta posição colocar na posição ACV, na maior escala. - fazer limpeza apenas com pano limpo e seco, não usar produtos de limpeza, alguns são corrosivos. Manuseio - a chave seletora deve ser posicionada adequadamente para a medida, ates de ser feita à medida; - as pontas de prova devem ser introduzidas nos bornes apropriados; - a polaridade deve estar sempre sendo observada nas medidas de tensão para os medidores analógicos; - a tensão a ser medida não deve exceder o valor determinado pela chave seletora do instrumento, tanto analógico como digital fora da posição automático. E importante que, ao adquirir o seu multímetro, você leia com muita atenção o manual de instruções do mesmo. 10 MULTÍMETRO DIGITAL 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 (como ocorre com multímetros analógicos). Um multímetro digital pode ser utilizado para diversos tipos de medidas, agora iremos citar as três mais comuns: - tensão elétrica (medida em volts – V). corrente elétrica (medida em amperes – A). resistência elétrica (medida em Ohms – Ω). 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 apito), 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 encontrados na prática para estas escalas: Escalas de tensão contínua: 200mV, 2V, 20V, 1000V ou 200m, 2, 20, 1000. Escalas de tensão alternada: 200V, 750V ou 200, 750. Escalas de resistência: 200, 2000, 20K, 200K, 2M ou 200, 2K, 20K, 200K, 20000K. Escalas de corrente contínua: 200u, 2000u, 20m, 200m, 2A, 20A ou 200u, 2m, 20m, 200m, 2, 10. Escalas de corrente alternada: 2A, 10A ou 2, 10. A seleção entre as escalas pode ser feita através de uma chave rotativa, chaves de pressão, chaves tipo HH ou o multímetro pode mesmo não ter chave alguma, neste caso falamos que o multímetro digital é um equipamento de auto-range, 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 um V com duas linhas sobre ele, uma tracejada e a outra continua). - Tensão alternada = VCA, ACV, VAC (ou um V com um ~ sobre ele). - Corrente contínua = DCA, ADC (ou um A com duas linhas sobre ele, uma tracejada e uma continua). - Corrente alternada = ACA (ou um A com um ~ sobre ele). RESISTÊCIA = OHMS, Ω. Para medirmos uma tensão é necessário que conectemos as pontas de prova em paralelo com o ponto a ser medido. 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. Para medirmos corrente com um multímetro digital, devemos colocar ele em série com o ponto a ser medido. 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. Isto é uma ligação em série (é importante frisar que a maioria do 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). 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 11 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. Todas estas medidas devem ser feitas com 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. 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 e os outros servem para medição de tensão, resistência e corrente. A indicação dos bornes sempre mostra para quais escalas eles podem ser usados. Preste atenção no exemplo abaixo de como eles estão dispostos: Borne comum, normalmente indicado por COM – é onde deve estar sempre ligada a ponta de prova preta. Borne indicado por V/Ohms/mA – nele deve estar conectada a ponta de prova vermelha para a medição de tensão (contínua ou alternada), resistência e corrente na ordem de miliamperes. Borne indicado por A – a ponta de prova vermelha deve ser ligada nele para a medição de corrente continua ou alternada (observação: a grande maioria dos multímetros digitais não mede corrente alternada, verifique se existe uma escala em seu instrumento para isto antes de fazer a medição). O quarto borne em um multímetro pode ser utilizado para a medição de correntes continuas mais elevadas, como exemplo, até 10A. Neste caso a indicação no borne seria 10A ou 10 ADC. Quando um multímetro apresenta escalas para medição de capacitância ou ganho (beta) de transistores normalmente eles tem conectores específicos para isto. Estes conectores estão indicados no painel do instrumento. É bom lembrar que capacitores devem ser sempre descarregados antes da medição. Para fazer isto coloque os seus dois terminais em curto usando uma chave de fenda (se o capacitor tiver mais de um terminal positivo ele deverão ser colocados em curto com o terra individualmente). Multímetros digitais normalmente mostram uma indicação que a bateria está se esgotando, isto normalmente é feito, através de um símbolo de bateria que aparece continuamente ou que fica piscando no display. Quando isto ocorrer troque a bateria, multímetros digitais com bateria “fraca” costumam apresentar um grande erro em suas leituras. Caso a leitura precise ser monitorada durante um longo tempo 12 este problema poderá fazer com que você acredite que uma tensão, ou corrente, está variando, quando ela está fixa e é a bateria do multímetro que está fraca. A chave de liga-desliga de um multímetro digital pode ser uma das posições da chave rotativa como pode ser uma chave ao lado do instrumento. Deixe sempre desligado o multímetro caso não o esteja utilizando. A maioria dos multímetros digitais que existem a venda são chamados de multímetros digitais de 3 ½ dígitos (3 dígitos e meio). Isto quer dizer que ele é capaz de medir grandezas de até 3 números completos mais meio número. Vamos exemplificar para ficar mais fácil: Suponha que você vai medir uma tensão de 1250V na escala de 1500V, a leitura que aparecerá no display será de 1250, ou seja: - - primeiro número = 1 - este dígito é considerado ½ dígito pois não pode assumir outro valor maior que 1. segundo número = 2 - este dígito é considerado um dígito inteiro, pois pode assumir valores entre 0 e 9. - - terceiro número = 5 este dígito é considerado um digito inteiro, pois pode assumir valores entre 0 e 9. quarto número = 0 - este dígito também é considerado um digito inteiro, pois pode assumir valores entre 0 e 9. Ao ligar um multímetro de 3 ½ dígitos apareceram no display apenas três dígitos, mas não se assuste é assim mesmo (caso o tenha ligado em uma escala de tensão ou corrente, nas escalas de resistência aparecerá um número 1 no lado esquerdo do display). Entendendo os múltiplos e sub-multiplos das grandezas Vimos que temos escalas indicadas por diversos valores: 200mA, 2000mV, 20K, mas o que é isto. Para explicar vamos estudar uma grandeza por vez: Tensão elétrica – a tensão elétrica é medida em volts (V). Seus submúltiplos são milivolts (mV) e microvolts (uV). Seu múltiplo mais usado é o kilovolt (KV). Sempre que façamos uma medida menor que 1 volt o multímetro poderá nos indicar assim: 0,9 ou assim: 900 Traduzindo: estamos medindo um valor de tensão de 0,9V, portanto a indicação no display, dependendo da escala utilizada pode ser 0,9 ou 900. Se estivermos em uma escala indicada por mV o valor apresentado será 900 e corresponderá a 900mV, se estivermos numa escala indicada por volts o valor será 0,9 e corresponderá a 0,9V. Veja as comparações abaixo: 1V = 1.000mV = 1.000.000uV 1.000V = 1KV (1 x K = 1 x 1000 = 1.000V). 500V = 0,5KV (0,5 x K = 0,5 x 1000 = 500V). Quando colocamos a letra K depois de um valor de tensão estamos multiplicando este valor por 1.000 (mil), é por isto que 1000 volts é igual a 1KV. Se você estiver usando um multímetro digital na escala de 1000V e medir 10V aparecerá no display o seguinte: 10. Se for na escala de 200V aparecerá o seguinte: 10,0. Perceba 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. Analise estes exemplos e faça outras leituras para praticar. Coloque o seu multímetro em uma escala superior a 200VCA (volts de tensão alternada, que é a tensão que temos na rede elétrica, tomadas, etc). Escolha, por exemplo, a escala de 750 VCA e faça a medição, o que aparecerá? Algo próximo a isto: 127 que você já sabe que é igual a 127 volts alternados. 13 Veja se o seu multímetro tem uma escala mais baixa do que 750, porém, superior a 127 VCA. Vamos supor 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. Corrente elétrica – a corrente elétrica é medida em Amperes (A). Seu sub-multiplos são miliamperes (mA) e microamperes (uA). Seu múltiplo mais 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 45 mA. 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 200 mA. 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? 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. 14 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 curtocircuito 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. Observações finais: Um multímetro digital deve ter no mínimo: - Escalas para tensão alternada. Escalas para tensão contínua. Escalas para corrente contínua. Escalas para resistência. Para a medição de corrente alternada é mais fácil e prático o uso de alicates amperiométricos 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 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 devido a medição do campo eletromagnético. 15 16