os segredos do uso dos multímetros

8/12/2019 os segredos do uso dos multímetros

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OS SEGREDOS NO USO DO MULTÍMETRO NEWTON C. BRAGA

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OS SEGREDOS NO USO DO MULTÍMETRO

Instituto NCB

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OS SEGREDOS NO USO DO MULTÍMETRO

Autor: Newton C. BragaSão Pauo ! Bra"# ! 2$1%

Paa&ra"!'(a&e: Eetr)n#'a ! Engen(ar#a Eetr)n#'a ! Co*+onente" , Re+ara-ão , Ser&#'e

Copr!g"t b

#NT#TUTO NEWTON C BRAGA.

$% e&!'(o

To&o) o) &!re!to) re)er*a&o). +ro!b!&a a repro&,'(o tota- o, parc!a-por /,a-/,er me!o o, proce))o e)pec!a-mente por )!)tema) gr01!co)m!cro12-m!co) 1otogr01!co) reprogr01!co) 1onogr01!co) *!&eogr01!co)at,a-mente e3!)tente) o, /,e *en"am a )er !n*enta&o). 4e&a&a amemor!5a'(o e6o, a rec,pera'(o tota- o, parc!a- em /,a-/,er parte &aobra em /,a-/,er programa 7,)c!bern8t!co at,a-mente em ,)o o, /,e*en"a a )er &e)en*o-*!&o o, !mp-anta&o no 1,t,ro. E))a) pro!b!'9e)ap-!cam:)e tamb8m ;) caracter2)t!ca) gr01!ca) &a obra e ; ),ae&!tora'(o. A *!o-a'(o &o) &!re!to) a,tora!) 8 p,n2*e- como cr!me <art.$=> e par0gra1o) &o C?&!go +ena- c1. Le! n .= &e $6$6=F compena &e pr!)(o e m,-ta con7,ntamente com b,)ca e apreen)(o e!n&en!5a'(o &!*er)a) <art!go) $ $H $> $ &a Le! n .== &e$>6$6H Le! &o) D!re!to) A,tora!).

Diretor responsável: Newton C. Braga

Diagraa!"o e Coor#ena!"o: Renato +a!ott!

%




ÍndiceO ue / u* *ut0*etro........................................................................................................12Co*o un'#ona o Mut0*etro..............................................................................................21O n"tru*ento 3e Bo4#na M5&e..........................................................................................21Me3#n3o Corrente"..............................................................................................................26Me3#3a" 3e Ten"ão.............................................................................................................%2D#&er"a" E"'aa" 3e Ten"ão...............................................................................................%7Me3#3a 3e Re"#"t8n'#a........................................................................................................%9

Me3#n3o Corrente" e Ten"e" Aterna3a" .........................................................................;9C(egan3o ao Mut0*etro Co*+eto.....................................................................................<$O Mut0*etro Eetr)n#'o Ana5g#'o .....................................................................................<%O Mut0*etro D#g#ta.............................................................................................................<;Con=u"ão entre Corrente e Ten"ão.....................................................................................<>O C#r'u#to E/tr#'o................................................................................................................6<Terra e Neutro.....................................................................................................................69O C(oue E/tr#'o...............................................................................................................7$E=e#to" 3a Corrente no Organ#"*o ?u*ano.......................................................................71

Eetr#'#"ta" 3e @Mão" Gro""a"............................................................................................7; Ana5g#'o ou D#g#ta , ua o Me(or Mut0*etro ...............................................................76D#g#ta Ana5g#'o...............................................................................................................77

A" Cara'ter0"t#'a" 3o" Mut0*etro".....................................................................................91ue Mut0*etro Co*+rar.....................................................................................................97Ca""#=#'an3o o" Mut0*etro"...............................................................................................>1Mut0*etro" Pro=#""#ona#" , Pa3re" nterna'#ona#" 3e Seguran-a....................................>7O" Pa3re"..........................................................................................................................>>D#=eren-a" entre o EC!1$1$!1 e o EC %;9........................................................................>>

A" Ten"e" M#*a"........................................................................................................1$2Re"u*#n3o........................................................................................................................1$%Co*o U"ar Correta*ente o Mut0*etro............................................................................1$;O Mut0*etro Ana5g#'o B"#'o.........................................................................................1$;O Mut0*etro 3#g#ta...........................................................................................................11%U"an3o o Mut0*etro , Me3#3a" B"#'a"..........................................................................117Le#tura 3e E"'aa" no" Mut0*etro" Ana5g#'o"................................................................119U"an3o o Mut0*etro.........................................................................................................12;Me3#3a" 3e Re"#"t8n'#a"...................................................................................................12;No" *ut0*etro" 3#g#ta#"....................................................................................................127

;




Re"#"t8n'#a D#reta e Re"#"t8n'#a n&er"a..........................................................................127Me3#3a" 3e ten"e"..........................................................................................................1%;Le#tura 3e Ten"e" Cont0nua"..........................................................................................1%7Le#tura 3e Ten"e" Cont0nua" So4re Co*+onente"........................................................1%>Le#tura 3e ten"e" aterna3a" AC ou CA Fot"...............................................................1;;Me3#3a" 3e Corrente".......................................................................................................1;6

A" Ut##3a3e" 3o Mut0*etro...............................................................................................1<2Erro" Co*un" no U"o 3o Mut0*etro................................................................................1<%RMS e True!RMS ......................................................................................................161True RMS , O ue #""o #n=u# no "eu eu#+a*ento...........................................................16<

Energ#a L#*+a...................................................................................................................16<?ar*)n#'a".......................................................................................................................166ator 3e Cr#"ta...................................................................................................................17%Me3#n3o Ten"e" Aterna3a" D#"tor'#3a".........................................................................17<Erro" e* Mo3o Co*u*....................................................................................................177Erro" 3e ator 3e Cr#"ta....................................................................................................19$Erro +or Carga AC.............................................................................................................192Erro" na Me3#3a 3e S#na#" 3e Peuena nten"#3a3e........................................................19%Erro" 3e&#3o H Te*+eratura..............................................................................................19;

Erro" na" *e3#3a" 3e 'orrente.........................................................................................19;E=e#to" 3a D#""#+a-ão 3e Pot8n'#a....................................................................................196E=e#to" 3o Te*+o 3e A'o*o3a*ento...............................................................................197Me3#3a" 3e Ata" re"#"t8n'#a"...........................................................................................197ue3a 3e Ten"ão..............................................................................................................19>Erro" na" Me3#3a" 3e reI8n'#a e Per0o3o....................................................................1>$Mut0*etro" A&an-a3o".....................................................................................................1>$Re+aran3o Mut0*etro".....................................................................................................1>2

A+#'a-e" #*+ortante".....................................................................................................1>7

Te"tan3o 'o*+onente" ....................................................................................................1>9Te"tan3o 'o*+onente".....................................................................................................2$%Co*o u"ar o Mut0*etro na +ro&a 3e 'ont#nu#3a3e...........................................................222Te"tan3o u* E#*#na3or 3e P#(a"....................................................................................22<Ma#" "o4re a *e3#-ão 3e ten"e".....................................................................................226

A Me3#3a 3e ten"ão...........................................................................................................229Poar#3a3e.........................................................................................................................2%6Me3#3a" 3e Ten"e" e* Eta+a" Tran"#"tor#Ja3a" ...........................................................2%9Ten"e" e* =onte" 3e a+are(o" &a&ua3o"....................................................................2<<

Me3#3a" 3e R 'o* o Mut0*etro.....................................................................................267Mut0*etro 'o*o Me3#3or 3e nten"#3a3e 3e Ca*+o........................................................27%

<




Me3#n3o o Gan(o 3e u* Tran"#"tor..................................................................................27;Le&antan3o a Cur&a 3e u* D#o3o Kener , M/to3o 1.......................................................276O4"er&an3o a Cur&a Cara'ter0"t#'a 3e u* Tran"#"tor......................................................279Co*o Me3#r a *+e3n'#a 3e u* Ato!aante.................................................................29$reu8n'#a 3e Re""onn'#a 3e u* Ato!aante..............................................................297Le&antan3o a Cur&a 3e Re"+o"ta 3e u* A*+#=#'a3or.....................................................2>1Me3#n3o a Sen"#4##3a3e 3e u* A*+#=#'a3or....................................................................2><Me3#n3o a *+e3n'#a 3e Entra3a 3e u* C#r'u#to 3e Ata *+e3n'#a............................2>9Me3#n3o a *+e3n'#a 3e Entra3a 3e u* C#r'u#to 3e Ba#a *+e3n'#a.........................%$$Me3#n3o a Pot8n'#a 3e u* A*+#=#'a3or 3e u3#o............................................................%$1

Me3#n3o o Con"u*o 3e u* A*+#=#'a3or..........................................................................%$6Pro&a D#n*#'a 3e Tran"#"tore" Un#un-ão......................................................................%$9Me3#n3o a reu8n'#a 3e Re""onn'#a 3e u* C#r'u#to LC..............................................%1%Fer#=#'an3o o N0&e L5g#'o na Sa03a 3e u* C TTL..........................................................%1<Fer#=#'an3o o N0&e L5g#'o 3e u*a Sa03a CMOS..............................................................%16Me3#3a 3a Pot8n'#a 3e u* C#r'u#to CA att0*etro........................................................%19Dete'tan3o O"'#a-e" nu* C#r'u#to................................................................................%2%

Au"te 3a Poar#Ja-ão 3e A*+#=#'a3ore" 2.....................................................................%27 Au"te 3e Poar#Ja-ão 3e A*+#=#'a3ore" %.....................................................................%2>

Au"te 3e Poar#Ja-ão 3e A*+#=#'a3ore" ;.....................................................................%%$

Proeto" Para Mut0*etro".................................................................................................%%2

MULTÍMETRO DO NCANTE Pro&a3or 3e Co*+onente"......................................%%2

S#*+e" att#*etro......................................................................................................%%9

NANOAMPERÍMETRO................................................................................................%;2

6




APRESENTAÇÃODurante no""a onga 'arre#ra 'o*o e"'r#tor t/'n#'o e"'re&e*o"*a#" 3e 1%$ #&ro" tratan3o 3o" *a#" 3#&er"o" te*a" #ga3o" ate'noog#a eetr)n#'a. A/* 3o no""o Cur"o B"#'o ue =o# u* 4e"t"eer 'o* *a#" 3e 1$$ *# ee*+are" &en3#3o" t#&e*o" u* outro#&ro ue ta*4/* *ar'ou "ua +re"en-a +ea" 3#&er"a" e3#-e" uete&e e +or "ua enor*e &en3a. aa*o" 3o no""o #&ro@n"tru*enta-ão Mut0*etro" e* 3o#" &ou*e" e ue 3eu"egu#*ento a u*a e3#-ão #n#'#a 'o* o no*e @Tu3o So4reMut0*etro". E"ta" e3#-e" =ora* +atro'#na3a" +or =a4r#'ante" 3e*ut0*etro" ue '(egara* a 3ar 3e +re"ente u* ee*+ar a ue*'o*+ra""e u* #n"tru*ento 3e "ua #n(a. O" #&ro" não *a#" =ora*=e#to" e* +a+e e"tan3o e"gota3o" no entanto 'on"tante*ente

re'e4e*o" +e3#3o" 3e e#tore" ue 3e"ea* ter e"te" #&ro" tantona +r5+r#a &er"ão ant#ga 'o*o e* u*a no&a &er"ão. A &er"ãoant#ga te* *u#to" tre'(o" ue a#n3a "ão atua#" e a/* 3#""o=#Je*o" 3e+o#" 3#""o *u#to" art#go" ue trata* 3o te*a *ut0*etroe ue 'erta*ente "er#a* 3e gran3e ut##3a3e "e #n'u03o" nu* no&o#&ro. A era 3o E!4ooQ e"ta '(egan3o e 'o* #""o re"o&e*o" 'r#aru*a no&a e3#-ão 3o no""o #&ro 3e *ut0*etro" *a" 'o* no&o

en=oue. Se+ara*o" a +arte e* ue "e en"#na a u"ar o *ut0*etrono te"te 3e 'o*+onente" 'oo'an3o!a unto 'o* outro"#n"tru*ento" nu*a "/r#e 3e #&ro" ue '(a*a*o" @Co*o Te"tarCo*+onente" +u4#'a3o" +ea e3#tora 3o n"t#tuto Newton C.Braga e* uatro &ou*e" e 3e#a*o" o +r#n'0+#o 3e =un'#ona*ento3o *ut0*etro "ua" a+#'a-e" *a#" e"+e'0=#'a" e a&an-a3a"

'o*o e"'o(er e u"ar 'orreta*ente e"te #n"tru*ento +ara u*&ou*e "e+ara3o ue / u"ta*ente e"te. Re'o*en3a*o" e"te #&ro

7




+ara to3o" ue 3e"ea* a+ren3er 'o*o u"ar u* *ut0*etro 'o*o

e"'o(er u* +ara "eu ra*o 3e at#&#3a3e e *a#" 3o ue #""o 'o*ot#rar +ro&e#to *#*o 3e to3a" a" "ua" +o""#4##3a3e" e #nter+retar'orreta*ente "ua" #n3#'a-e". O" 'on(e'#*ento" 'ont#3o" ne"tetra4a(o 3arão ao" u"ur#o" 3e"te #n"tru*ento re'ur"o" ue nun'aante" ee" +o3er#a* #*ag#nar =aJen3o &aer 'a3a 'enta&o ueten(a "#3o a+#'a3o na 'o*+ra 3e "eu *ut0*etro. Con"egu#n3oe"te o4et#&o 'o*o no" 3e*a#" #&ro" ue &#"a* +ro+agar o"

'on(e'#*ento" ue =aJe* 3a eetr)n#'a u*a 3a" te'noog#a" *a#"*ara&#(o"a 3e ue +o3e*o" 3#"+or o autor "e "ent#r +ena*entere'o*+en"a3o +or "eu tra4a(o.

9




>




INTRODUÇÃO Ant#ga*ente o *ut0*etro *ut#te"te ou te"ter 'o*o ta*4/* era '(a*a3o t#n(a"ua #*age* 3#reta*ente #ga3a ao +ro=#""#ona 3a eetr)n#'a. O" t/'n#'o" 3e TFue &#"#ta&a* o" '#ente" e* 'a"a ou a#n3a ue +o""u0a* u*a o=#'#na'arrega&a* u* e* "ua *aeta e +ara o" @e#go" auee #n"tru*ent#n(o 'o*"eu reog#n(o +re'#"o +o3#a #n3#'ar uauer t#+o 3e 3e=e#to. O" +r5+r#o"ann'#o" 3e e"'oa" t/'n#'a" e 3e o=#'#na" "e*+re traJ#a* u* +ro=#""#ona#ntro"+e't#&o ea*#nan3o u* eu#+a*ento uauer 'o* "eu *ut0*etro. Era

u*a #*age* ue =#'ou na *ente 3e *u#to". ?oe a eetr)n#'a "e e"+a(ou +oru*a #n=#n#3a3e 3e rea". A/* 3o +ro=#""#ona 3a re+ara-ão ue 'on"erta eetro!eetr)n#'o" te*o" a eetr)n#'a auto*ot#&a a" tee'o*un#'a-e" a auto*a-ão+re3#a e re"#3en'#a a "eguran-a a #n=or*t#'a a eetr)n#'a */3#'a e *u#to*a#". No entanto o *ut0*etro não =o# e"ue'#3o #*#gran3o +ara to3a" e"ta"rea" =aJen3o +arte 3a &#3a 3o +ro=#""#ona 3e *anuten-ão #n"taa-ão ou+roeto e* uauer 3e"ta" rea". O *ut0*etro e"t +re"ente a#n3a (oe e*to3o" o" 'a*+o" e* ue a eetr#'#3a3e ta*4/* e"tea. Tu3o ue =un'#ona 'o*

eetr#'#3a3e +o3e "er ana#"a3o 'o* u* *ut0*etro. E (oe te*o" u*a &antage*e* rea-ão ao +a""a3o: o" *ut0*etro" 'a0ra* 3e +re-o +o3e* "er en'ontra3o"e* *u#ta" &er"e" 3e a'or3o 'o* o 'a*+o 3e a+#'a-ão e +o""ue* a/* 3#""ore'ur"o" ue o" ant#go" *ut0*etro" não t#n(a*. Mut0*etro" ue +o3e* "er#ga3o" ao" 'o*+uta3ore" *ut0*etro" ue te"ta* 'o*+onente" *ut0*etro"ue gra&a* #n=or*a-e" "ão agun" ee*+o" 3#""o. Ma" nu* +onto o"*ut0*etro" não e&ou0ra*. A #teratura ue o" a'o*+an(a* "e*+re =o# +o4re ea#n3a (oe / +o4re. A *a#or#a 'ont/* a+ena" u* +eueno =o(eto ou #&reto 3e

+ou'a" +g#na" ue en"#na o +ro=#""#ona e"tu3ante ou *e"*o a*a3or ue oa3u#re a+ena" a rea#Jar a" *e3#3a" 4"#'a" *a" e 3a0 Co*o #nter+retare"ta" *e3#3a" Co*o u"ar 'orreta*ente o *ut0*etro nau#o ue eu +re'#"oPu4#'a*o" re'ente*ente u*a "/r#e 3e #&ro" 'o* o t0tuo @Co*o Te"tarCo*+onente" e* uatro &ou*e" on3e en"#na*o" 3entre outro" re'ur"o" au"ar o *ut0*etro no te"te 3e *u#ta" 'o#"a" *a" auee tra4a(o não =#'ou'o*+eto. O *ut0*etro não =o# e+ora3o e* to3o" o" "eu" re'ur"o". U"ar u**ut0*etro / u*a arte e 'o*o e* to3a arte e#"te* o" "egre3o" 3o" ua#" o"4on" +ro=#""#ona#" "a4e* t#rar +ro&e#to. 3e"te" "egre3o" ue tratare*o" ne"te

1$




#&ro. Mo"trare*o" rea*ente +ara ue "er&e u* *ut0*etro ue* 3e&e ter u*

*ut0*etro 'o*o u"ar 'orreta*ente e"te #n"tru*ento e #n3o a/* en"#nare*o"o e#tor a e"'o(er o *ut0*etro #3ea +ara "eu ra*o 3e at#&#3a3e ou +ara aa+#'a-ão ue te* e* *ente. No""o #&ro tratar tanto 3o" *ut0*etro"ana5g#'o" ue não "ão tão 'o*un" 'o*o 3o" 3#g#ta#" ue a 'a3a 3#a torna*!"e *a#" "o=#"t#'a3o" e 'o* *a#" re'ur"o". Po3er0a*o" #n'u#r e"te &ou*e nano""a "/r#e 3e Cur"o" *a" 'o*o "e trata ante" 3e u* *anua 3e u"o e e"'o(a3e#are*o" a an#"e 3#3t#'a 3e"te #n"tru*ento +ara outro &ou*e 3a "/r#e ueta*4/* a4or3ar outro" #n"tru*ento". En=#* o ue +reten3e*o" 'o* e"te #&ro

/ en"#nar o e#tor a u"ar 'orreta*ente o *ut0*etro ue e"'o(er +ara "eu ra*o3e at#&#3a3e.

Newton C. Braga

11




O que é um multímetro

N(o po&emo) *er nem )ent!r a e-etr!c!&a&e. A))!m com a&e)coberta &e)ta 1orma &e energ!a /,e po&e )er tran)m!t!&a atra*8)&e 1!o) e )er ,)a&a n,ma !n1!n!&a&e &e ap-!ca'9e) ),rg!, a nece))!&a&e&e )e ter a-g,m rec,r)o para &etectar o, me&!r a e-etr!c!&a&e.

A pr!me!ra )o-,'(o *e!o com o pr?pr!o Oer)te& /,e &e)cobr!, /,e ao)e apro3!mar ,ma ag,-"a !manta&a &e ,m 1!o percorr!&o por ,macorrente e))a ag,-"a )o1r!a ,ma &e1-e3(o con1orme mo)tra a 1!g,ra $.

Figura 1 – A experiência de Oersted

Apro*e!tan&o ent(o e)te 1enImeno a cr!a'(o &e ,m campo por ,macorrente 1o! po))2*e- &e)en*o-*er !n)tr,mento) capa5e) &e &etectar e

me&!r a e-etr!c!&a&e &an&o or!gem ao ga-*anImetro &e bob!na m?*e-/,e ana-!)aremo) ma!) a&!ante.

Ma) o 1ato 8 /,e ,)an&o ,m !n)tr,mento capa5 &e !n&!car apre)en'a &e corrente) n,m c!rc,!to 1o! po))2*e- &otar to&o) o) /,e&!retamente e)ta*am en*o-*!&o) com a e-etr!c!&a&e &a capac!&a&e &eme&!:-a &e &!*er)a) 1orma).

S,rg!a ent(o o m,-t2metro /,e recebe, &!*er)a) &enom!na'9e)

comoJ

12




Multieter K &o !ng-) m,-t! &!*er)a) e meter me&!&a para

!n&!car ,m !n)tr,mento capa5 &e rea-!5ar &!*er)a) me&!&a)

Multitester K &o !ng-) m,-t! &!*er)a) e te)ter pro*a&or o,te)ta&or para !n&!car ,m pro*a&or mP-t!p-o

$%O%M% K &a&o pe-a) ,n!&a&e) &a) gran&e5a) e-8tr!ca) /,e o

!n)tr,mento po&e rea-!5ar no ca)o 4o-t) <ten)(o O"m) <re)!)tnc!a eM!-!ampQre) <corrente

Tester K &e te)ta&or em !ng-)

Em e-etr!c!&a&e temo) tr) gran&e5a) e-8tr!ca) b0)!ca) /,e o

m,-t2metro me&e com prec!)(o e ba)ea&o) ne-a) po&emo) empregare))e !n)tr,mento n,ma amp-a *ar!e&a&e &e ap-!ca'9e) pr0t!ca) /,ee3p-oramo) tanto ne)te -!*ro como no) -!*ro) &a no))a )8r!e ComoTe)tar Componente) em /,atro *o-,me).

A) tr) gran&e5a) b0)!ca) /,e o m,-t2metro me&e <e /,e po&em )ere)t,&a&a) no no))o -!*ro C,r)o &e E-etrIn!ca K E-etrIn!ca B0)!ca )(oJ

• Ten)(o e-8tr!ca /,e 8 me&!&a em *o-t) <4

• Corrente e-8tr!ca /,e 8 me&!&a em ampQre) <A

• Re)!)tnc!a e-8tr!ca /,e 8 me&!&a em o"m) <

A))!m o m,-t2metro na&a ma!) &o /,e ,m !n)tr,mento /,e na ),a*er)(o b0)!ca po&e rea-!5ar me&!&a) &e corrente ten)(o e re)!)tnc!a).

A) *er)9e) mo&erna) )(o ma!) comp-eta) com rec,r)o) a&!c!ona!) /,eperm!tem me&!r o,tra) gran&e5a) e at8 te)tar componente).

1%




M,-t2metro) e)pec!a!) po&em a!n&aJ

• a5er te)te) &e cont!n,!&a&e

• Te)tar &!o&o) e tran)!)tore)

• #nc-,!r ,m !n7etor &e )!na!)

• Me&!r &ec!b8!) <&B

Com o m,-t2metro po&emo) ent(o me&!r a) pr!nc!pa!) gran&e5a)e-8tr!ca) o /,e 8 &e gran&e !mportnc!a para )e te)tar o e)ta&o &ecomponente) e c!rc,!to).

O) pr!me!ro) m,-t2metro) eram ana-?g!co) o, )e7a t!n"am ,m!n&!ca&or com ,m ponte!ro /,e )e mo*!a por ,ma e)ca-a "a*en&oent(o ,ma ana-og!a <corre)pon&nc!a &!reta entre a gran&e5a me&!&ae o &e)-ocamento &e))e ponte!ro na e)ca-a con1orme a 1!g,ra .

1;




Figura 2 – Um multímetro analógico na medida de tensão

Analógico X Digital

No nosso livro Curso de letr!nica "igital – #ol

1 explica exatamente o $ue % a eletr!nica

digital& O texto dado a seguir 'oi adaptado

deste livro&

+or /,e &!g!ta- E)ta 8 certamente a pr!me!ra perg,nta /,e /,a-/,er

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os segredos do uso dos multímetros