INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO RIO GRANDE DO SUL – CAMPUS RIO GRANDE

Aula 6

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FREQUENCÍMETRO

• O frequencímetro permite verificar a frequência gerada por um oscilador ou a frequência de uma linha condutora.

• A sua concepção é quase apenas em formato • A sua concepção é quase apenas em formato digital. Alguns modelos de multímetros têm um frequencímetro incorporado.

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MEDIDOR DE FATOR DE POTÊNCIA (COSFÍMETRO)

• Em circuitos de corrente alternada (CA) puramente resistivos, as ondas de tensão e de corrente elétrica estão em fase, ou seja, mudando a sua polaridade no mesmo instante em cada ciclo. Quando cargas reativas estão presentes, tais como cabos elétricos (cargas capacitivas) e motores/transformadores (cargas indutivas), o armazenamento de energia nessas cargas resulta em uma motores/transformadores (cargas indutivas), o armazenamento de energia nessas cargas resulta em uma diferença de fase entre as ondas de tensão e corrente.

MEDIDOR DE FATOR DE POTÊNCIA (COSFÍMETRO)

• Um circuito com baixo fator de potência terá correntes elétricas maiores para realizar o mesmo trabalho do que um circuito com alto fator de potência.

• O fluxo de potência em circuitos de corrente alternada tem três componentes: potência ativa (P), medida em watts (W); potência aparente (S), medida em volt-ampères (VA); e potência reativa (Q), aparente (S), medida em volt-ampères (VA); e potência reativa (Q), medida em volt-ampère-reativo (VAR).

• A potência ativa é a capacidade do circuito em produzir trabalho em um determinado período de tempo. Devido aos elementos reativos da carga, a potência aparente, que é o produto da tensão pela corrente do circuito, será igual ou maior do que a potência ativa.

MEDIDOR DE FATOR DE POTÊNCIA (COSFÍMETRO)

• Se φ é o ângulo de fase entre as ondas de corrente e tensão, então o fator de potência é igual a cos φ , e portanto:

• cos φ = P / S onde P = Potência Ativa e S = Potência Aparente

• Por definição, o fator de potência é um número adimensional entre 0 e 1. Quando o fator de potência é igual a zero (péssimo), o fluxo de energia é Quando o fator de potência é igual a zero (péssimo), o fluxo de energia é inteiramente reativo, e a energia armazenada é devolvida totalmente à fonte em cada ciclo. Quando o fator de potência é 1 (ótimo), toda a energia fornecida pela fonte é consumida pela carga.

MEDIDOR DE FATOR DE POTÊNCIA (COSFÍMETRO)

• Quando a carga tem fator de potência menor do que 1, mais corrente é requerida para suprir a mesma quantidade de potência útil. As concessionárias de energia estabelecem que os consumidores, especialmente os que possuem cargas maiores, mantenham os fatores de potência de suas instalações mantenham os fatores de potência de suas instalações elétricas dentro de um limite mínimo, em torno de 0,92. Caso contrário serão penalizados com cobranças adicionais.

MEDIDOR DE FATOR DE POTÊNCIA (COSFÍMETRO)

• A partir da importância da medição desta grandeza, foi desenvolvido o indicador de cos φ (cosfímetro), que apresenta a defasagem entre a tensão e corrente de um determinado corrente de um determinado circuito com forma de onda senoidal.

• A indicação será indutiva quando a corrente estiver atrasada em relação à tensão e capacitiva quando a corrente estiver adiantada em relação a tensão.

CAPACÍMETRO

• É o instrumento usado para medir o valor dos capacitores e verificar se estão prontos para uso.

• Há dois tipos de capacímetro: o analógico (de ponteiro) e o digital (de cristal líquido).

• Existem os multímetros digitais com um capacímetro que podem medir capacitores de 0 a 20 µF e os capacímetros propriamente ditos (sem outras funções) que podem alcançar valores maiores como por exemplo de 0 a 20.000 µF

• Antes de efetuar uma medição com um capacímetro é necessário descarregar o • Antes de efetuar uma medição com um capacímetro é necessário descarregar o capacitor a ser medido. Para isso, utilizando uma chave de fenda, deve-se fazer um contato entre as duas pontas por alguns segundos.

• Ao medir, deve-se posicionar o seletor de escala do capacímetro em uma faixa superior ao valor que será medido. Verifique no manual se as ponteiras estão conectadas corretamente.Após, prenda os terminais do capacitor nas garras das pontas de provas e umvalor será exibido no display.

INDUTÍMETRO

• Indutímetro é um instrumento que serve para medir Indutores.

• Um indutor é um dispositivo elétrico passivo que armazena energia na forma de campo magnético, normalmente combinando o efeito de vários loopsda corrente elétrica. O indutor pode ser utilizado em circuitos como um filtro passa baixa, rejeitando as altas frequências.em circuitos como um filtro passa baixa, rejeitando as altas frequências.

Um indutor é geralmente construído como uma bobina de material condutor, por exemplo, fio de cobre. Um núcleo de material ferromagnético aumenta a indutância concentrando as linhas de força de campo magnético que fluem pelo interior das espiras.

OSCILOSCÓPIO

• O osciloscópio é um dos instrumentos mais versáteis para medição de fenômenos elétricos, possibilitando medir as tensões contínuas, alternadas, períodos, frequências e defasagem com elevado grau de precisão.

• Verifica visualmente a forma de onda, a sua amplitude e tempo, em circuitos complexos. Este processo visual produz a forma de onda que circula em determinado condutor, criando uma amplitude B num determinado tempo A (figura).determinado tempo A (figura).

• As escalas do equipamento e as ponteiras de medição permitem adequar o instrumento de medição à frequência e amplitude de tensão de modo a que se visualize a forma de onda em toda a sua amplitude.

MEDIDORES DIGITAIS

• Os medidores digitais baseiam-se na utilização de conversores Analógico-Digital (ADC) ou conversor A/D.

• Estes conversores transformam um nível • Estes conversores transformam um nível analógico de tensão num código digital de comprimento fixo que, após tratamento, é apresentado em um medidor LCD.

MEDIDORES DIGITAIS

• Serve para converter uma grandeza analógica como uma tensão obtida na saída de um sensor numa informação digital que possa ser processada por um circuito lógico como de um processada por um circuito lógico como de um microprocessador ou um computador.

MEDIDORES DIGITAIS

MEDIDORES DIGITAIS

MEDIDORES DIGITAIS

TERRÔMETRO

• O instrumento clássico para medir-se a resistência do terra é o terrômetro.

• O aterramento elétrico tem três funções principais:– Proteger o usuário do equipamento contra descargas – Proteger o usuário do equipamento contra descargas

atmosféricas através da viabilização de uma caminho alternativo para a terra;

– Descarregar cargas estáticas acumuladas nas carcaças dos equipamentos para a terra;

– Facilitar o funcionamento dos dispositivos de proteção (fusíveis, disjuntores,...) através da corrente desviada para a terra.