MEDIÇÃO DE POTÊNCIA

Os medidores de potência ativa são chamados de wattímetros.

Para se medir potência é necessário medir tensão e corrente. Portanto, os wattímetros possuem duas bobinas:

� Uma bobina onde é aplicada a tensão (bobina de tensão ou de potencial);

� Uma bobina dimensionada para receber a corrente (bobina de corrente).

Os dois terminais correspondentes à bobina de tensão são ligados em paralelo com o elemento, efetuando-se a medição da tensão.

E os outros dois correspondentes à bobina de corrente são inseridos em série, de forma a avaliar a corrente.

Wattímetro analógico: (a) vista geral, com indicação das bobinas

de tensão e de corrente; (b) símbolo e conexão a uma carga.

A ação mútua dos campos magnéticos gerados pelas duas bobinas provoca o deslizamento de um ponteiro em uma escala graduada em watts proporcional ao produto Volts x Ampères, conforme figura abaixo. Note-se que a bobina de tensão está ligada em paralelo com o circuito, e a bobina de corrente, em série.

Wattímetro analógico de

bancada.

Wattímetro de painel.

Wattímetro digital portátil. Wattímetro digital de bancada.

Wattímetro digital

É possível obter uma saída em tensão a partir da saída em corrente inserindo um resistor RH.

UH é proporcional à potência instantânea na carga e, sendo assim, é possível empregar o circuito para se atuar como um wattímetro.

Tensão e corrente são inicialmente convertidas para o domínio digital através de dois conversores A/D.O produto de ambas as saídas é efetuado por um multiplicador digital binário.

MEDIÇÃO DE ENERGIA

O medidor de energia, também conhecido como medidor de quilowatt-hora, ou ainda, quilowatt-horímetro, é utilizado pelas concessionárias de energia para aferir o consumo das unidades consumidoras.

Medidor de energia do tipo induçãoO medidor de energia tipo indução é um motor elétrico cuja interação de fluxos magnéticos produz movimento no rotor com correntes elétricas. O medidor é composto por um estator(bobinas de tensão e de corrente), um rotor (disco), um núcleo de ferro, um ímã permanente e um registrador, sendo que este último registra, com uma relação pré-determinada, o número de rotações efetuadas pelo rotor.

A bobina de corrente conduz a corrente de linha, e a bobina de tensão mede a tensão através da linha. Ambos os enrolamentos são feitos sobre uma estrutura de ferro de modo a criar dois circuitos magnéticos. Essas bobinas criam campos magnéticos que induzem no disco de alumínio correntes parasitas. A interação dessas correntes parasitas e o campo magnético criado pelas bobinas geram um torque, causando rotação no disco.

O fluxo da bobina de corrente ϕi ao atravessar o disco, induzirá uma corrente iI queirá interagir com o fluxo da bobina de potencial ϕv, dando origem a um conjugado emrelação ao eixo de suspensão do disco M, fazendo o disco girar.O mesmo ocorre para o fluxo da bobina de potencial ϕv, que ao atravessar o discoinduzirá uma corrente iv que irá interagir com o fluxo da bobina de corrente ϕi, resultando em um conjugado que será sempre no mesmo sentido do anterior. Como a bobina de potencial é fortemente indutiva, o seu fluxo ϕv é atrasado 90°, em relação ao fluxo da bobina de corrente ϕi.

O amortecimento do movimento do disco é produzido por dois pequenos ímãs permanentes diametralmente opostos, localizados na borda do disco. Quando o disco gira, os ímãs induzem correntes parasitas no disco que reagem com os campos magnéticos destes ímãs, originando um torque de frenagem.

Medidor de energia.

Medidor com

mostradores de ponteiro.

Medidor com mostrador

ciclométrico.

É cada vez mais frequente a instalação

de medidores de energia digitais, porém,

ainda são muito numerosos os do tipo

analógico.Medidor eletrônico.

MEDIÇÃO DE FATOR DE POTÊNCIA

O medidor de fator de potência (ou cossefímetro) é um instrumento de bobinas cruzadas. O elemento móvel deste instrumento consiste de duas bobinas, montadas no mesmo eixo, mas formando um ângulo reto entre elas. Estas bobinas móveis giram em um campo magnético criado pela corrente conduzida pela bobina de corrente.

Quando o elemento móvel está em equilíbrio, o torque nos dois elementos é igual em grandeza e oposto em sentido. O conjugado que atua sobre a deflexão do ponteiro é determinado pela bobina, cuja tensão apresenta um maior deslocamento de fase em relação à corrente da bobina de corrente. Ele é proporcional à indutância mútua entre cada bobina móvel e a bobina estacionária de corrente. Quando o elemento móvel está em equilíbrio, o seu deslocamento angular é função do ângulo entre a corrente e a tensão na linha (bobinas cruzadas). O ponteiro do conjunto móvel desliza sobre uma escala calibrada diretamente em termos do ângulo de fase ou do fator de potência.

Ligação das bobinas� A bobina de corrente é ligada em série com a carga;� Uma das bobinas móveis é ligada em série com um resistor e em paralelo com a carga;� A segunda bobina móvel é ligada em série com um indutor, também em paralelo com a carga.

Medidor de fator de

potência (Cossefímetro).

MEDIÇÃO DE FREQUÊNCIA

O frequencímetro de lâminas vibratórias baseia o seu funcionamento nos efeitos de ressonância. Uma determinada quantidade de Lâminas metálicas (linguetas) de diferentes frequências, próprias de ressonância, é levada a vibrar, pela ação dos impulsos magnéticos provenientes de um eletroímã alimentado com frequência nominal da rede. Com isto, uma das lâminas vibrará com maior intensidade, e exatamente aquela cuja frequência própria é a mesma cômoda frequência aplicada. Lâminas adjacentes também vibrarão, porém com menor intensidade.

Vista em corte de um frequencímetro.

Vista frontal de um frequencímetro.

Esquema de ligação. Frequencímetro de

lâminas vibratórias.