Uso seguro do medidor

Usar um medidor elétrico com segurança e eficiência é talvez a habilidade mais valiosa que um técnico em eletrônica pode dominar, tanto para o bem de sua própria segurança pessoal quanto para proficiência em seu comércio. Pode ser assustador no início usar um medidor, sabendo que você está conectando-o a circuitos ativos que podem abrigar níveis de tensão e corrente potencialmente fatais.

Essa preocupação não é infundada e é sempre melhor proceder com cautela ao usar medidores. O descuido, mais do que qualquer outro fator, é o que causa acidentes elétricos em técnicos experientes.

Multímetros

A peça mais comum de equipamento de teste elétrico é um medidor chamado multímetro . Os multímetros são assim chamados porque têm a capacidade de medir um múltiplo de variáveis:voltagem, corrente, resistência e, frequentemente, muitas outras, algumas das quais não podem ser explicadas aqui devido à sua complexidade.

Nas mãos de um técnico treinado, o multímetro é uma ferramenta de trabalho eficiente e um dispositivo de segurança. Nas mãos de alguém ignorante e / ou descuidado, entretanto, o multímetro pode se tornar uma fonte de perigo quando conectado a um circuito “vivo”.

Existem muitas marcas diferentes de multímetros, com vários modelos feitos por cada fabricante apresentando diferentes conjuntos de recursos. O multímetro mostrado aqui nas ilustrações a seguir é um projeto "genérico", não específico para nenhum fabricante, mas geral o suficiente para ensinar os princípios básicos de uso:







Você notará que o display deste medidor é do tipo “digital”:mostrando valores numéricos usando quatro dígitos de forma semelhante a um relógio digital. A chave seletora rotativa (agora definida como Desligado posição) tem cinco posições de medição diferentes em que pode ser definida:duas configurações "V", duas configurações "A" e uma definida no meio com um símbolo de "ferradura" de aparência engraçada representando "resistência".

O símbolo de “ferradura” é a letra grega “Omega” (Ω), que é o símbolo comum para a unidade elétrica de ohms.

Das duas configurações de “V” e duas configurações de “A”, você notará que cada par é dividido em marcadores únicos com um par de linhas horizontais (uma sólida, uma tracejada) ou uma linha tracejada com uma curva irregular sobre ela. As linhas paralelas representam "DC", enquanto a curva irregular representa "AC". O “V” é claro significa “tensão”, enquanto o “A” significa “amperagem” (corrente).

O medidor usa diferentes técnicas, internamente, para medir DC do que usa para medir AC e, portanto, requer que o usuário selecione o tipo de tensão (V) ou corrente (A) a ser medida. Embora não tenhamos discutido a corrente alternada (CA) em nenhum detalhe técnico, essa distinção nas configurações do medidor é importante ter em mente.

Tomadas do multímetro

Existem três tomadas diferentes na face do multímetro nas quais podemos conectar nossos cabos de teste . Os cabos de teste nada mais são do que fios especialmente preparados usados ​​para conectar o medidor ao circuito em teste.

Os fios são revestidos com um isolamento flexível codificado por cores (preto ou vermelho) para evitar que as mãos do usuário entrem em contato com os condutores desencapados, e as pontas das sondas são pedaços de fio rígidos e afiados:







O cabo de teste preto sempre conecta-se ao soquete preto do multímetro:aquele marcado como "COM" para "comum". Os terminais de teste vermelhos se conectam ao soquete vermelho marcado para tensão e resistência ou ao soquete vermelho marcado para corrente, dependendo de qual quantidade você pretende medir com o multímetro.

Para ver como isso funciona, vejamos alguns exemplos que mostram o medidor em uso. Primeiro, vamos configurar o medidor para medir a tensão DC de uma bateria:







Observe que os dois cabos de teste estão conectados aos soquetes apropriados no medidor para tensão, e a chave seletora foi ajustada para DC “V”. Agora, vamos dar uma olhada em um exemplo de uso do multímetro para medir a tensão CA de uma tomada elétrica doméstica (tomada de parede):







A única diferença na configuração do medidor é a localização da chave seletora:agora ela está na posição AC “V”. Como ainda estamos medindo a tensão, os cabos de teste permanecerão conectados nos mesmos soquetes.

Em ambos os exemplos, é imperativo que você não deixe as pontas da sonda entrarem em contato uma com a outra enquanto ambas estão em contato com seus respectivos pontos no circuito. Se isso acontecer, um curto-circuito será formado, criando uma faísca e talvez até uma bola de fogo se a fonte de tensão for capaz de fornecer corrente suficiente! A imagem a seguir ilustra o potencial de perigo:







Esta é apenas uma das maneiras pelas quais um medidor pode se tornar uma fonte de perigo se usado incorretamente.

A medição de tensão é talvez a função mais comum para a qual um multímetro é usado. Certamente é a medição primária feita para fins de segurança (parte do procedimento de bloqueio / etiquetagem) e deve ser bem compreendida pelo operador do medidor.

Sendo que a tensão é sempre relativa entre dois pontos, o medidor deve esteja firmemente conectado a dois pontos em um circuito antes de fornecer uma medição confiável. Isso geralmente significa que ambas as pontas de prova devem ser seguradas pelas mãos do usuário e seguradas contra os pontos de contato adequados de uma fonte de tensão ou circuito durante a medição.

Como um caminho de corrente de choque corpo a corpo é o mais perigoso, segurar as pontas de prova do medidor em dois pontos em um circuito de alta tensão dessa maneira é sempre um potencial perigo. Se o isolamento protetor das sondas estiver gasto ou rachado, é possível que os dedos do usuário entrem em contato com os condutores da sonda durante o tempo de teste, causando a ocorrência de um forte choque. Se for possível usar apenas uma mão para segurar as pontas de prova, essa é uma opção mais segura.

Às vezes, é possível “travar” uma ponta da sonda no ponto de teste do circuito para que ela possa ser solta e a outra seja colocada no lugar, usando apenas uma das mãos. Acessórios especiais de ponta de prova, como clipes de mola, podem ser fixados para ajudar a facilitar isso.

Lembre-se de que as pontas de prova do medidor fazem parte de todo o pacote do equipamento e devem ser tratadas com o mesmo cuidado e respeito que o próprio medidor. Se você precisar de um acessório especial para seus cabos de teste, como um clipe de mola ou outra ponta de sonda especial, consulte o catálogo de produtos do fabricante do medidor ou de outro fabricante de equipamento de teste.

Não tente ser criativo e faça suas próprias sondas de teste, pois você pode acabar se colocando em perigo na próxima vez que usá-las em um circuito ativo.

Além disso, deve-se lembrar que os multímetros digitais geralmente fazem um bom trabalho de discriminação entre as medições CA e CC, visto que são configurados para uma ou outra ao verificar a tensão ou corrente.

Como vimos antes, as tensões e correntes CA e CC podem ser fatais, portanto, ao usar um multímetro como dispositivo de verificação de segurança, você deve sempre verificar a presença de CA e CC, mesmo que não espere encontrar os dois ! Além disso, ao verificar a presença de voltagem perigosa, certifique-se de verificar todos pares de pontos em questão.

Por exemplo, suponha que você abriu um gabinete de fiação elétrica para encontrar três grandes condutores fornecendo energia CA para uma carga. O disjuntor que alimenta esses fios (supostamente) foi desligado, travado e etiquetado. Você verificou a ausência de energia pressionando Iniciar botão para a carga. Nada aconteceu, então agora você passa para a terceira fase de sua verificação de segurança:o teste do medidor para tensão.

Primeiro, você verifica seu medidor em uma fonte conhecida de tensão para ver se ele está funcionando corretamente. Qualquer tomada de energia próxima deve fornecer uma fonte conveniente de tensão CA para um teste. Você faz isso e descobre que o medidor indica como deveria. Em seguida, você precisa verificar a tensão entre esses três fios no gabinete. Mas a tensão é medida entre dois pontos, então onde você verifica?







A resposta é verificar entre todas as combinações desses três pontos. Como você pode ver, os pontos são rotulados como “A”, “B” e “C” na ilustração, então você precisaria pegar seu multímetro (configurado no modo voltímetro) e verificar entre os pontos A e B, B e C, e A &C.

Se você encontrar tensão entre qualquer um desses pares, o circuito não está em um estado de energia zero. Mas espere! Lembre-se de que um multímetro não registrará a tensão CC quando estiver no modo de tensão CA e vice-versa, então você precisa verificar esses três pares de pontos em cada modo para um total de seis verificações de tensão para ser concluído!

No entanto, mesmo com toda essa verificação, ainda não cobrimos todas as possibilidades. Lembre-se de que uma tensão perigosa pode aparecer entre um único fio e o aterramento (neste caso, a estrutura de metal do gabinete seria um bom ponto de referência de aterramento) em um sistema de energia.

Portanto, para estarmos perfeitamente seguros, não temos apenas que verificar entre A e B, B e C e A e C (nos modos AC e DC), mas também temos que verificar entre A e terra, B e terra, e C e terra (nos modos AC e DC)! Isso perfaz um total geral de doze verificações de tensão para este cenário aparentemente simples de apenas três fios. Então, é claro, depois de concluirmos todas essas verificações, precisamos pegar nosso multímetro e testá-lo novamente em uma fonte conhecida de tensão, como um receptáculo de energia, para garantir que ele ainda esteja em bom estado de funcionamento.

Usando um multímetro para verificar a resistência

Usar um multímetro para verificar a resistência é uma tarefa muito mais simples. Os cabos de teste serão mantidos plugados nos mesmos soquetes das verificações de tensão, mas a chave seletora precisará ser girada até que aponte para o símbolo de resistência em “ferradura”. Tocando as sondas através do dispositivo cuja resistência deve ser medida, o medidor deve exibir corretamente a resistência em ohms:







Uma coisa muito importante a lembrar sobre a medição de resistência é que ela só deve ser feita em desenergizado componentes! Quando o medidor está no modo de “resistência”, ele usa uma pequena bateria interna para gerar uma pequena corrente através do componente a ser medido.

Ao sentir como é difícil mover essa corrente através do componente, a resistência desse componente pode ser determinada e exibida. Se houver uma fonte adicional de tensão no circuito medidor-condutor-componente-condutor-medidor para auxiliar ou se opor à corrente de medição de resistência produzida pelo medidor, ocorrerão leituras incorretas. Na pior das hipóteses, o medidor pode até ser danificado pela tensão externa.

O modo de “resistência” de um multímetro

O modo de “resistência” de um multímetro é muito útil para determinar a continuidade do fio, bem como fazer medições precisas de resistência. Quando há uma conexão boa e sólida entre as pontas de prova (simulado ao tocá-las), o medidor mostra quase zero Ω. Se os cabos de teste não tivessem resistência, a leitura seria exatamente zero:







Se os condutores não estiverem em contato um com o outro ou tocando as extremidades opostas de um fio quebrado, o medidor indicará a resistência infinita (geralmente exibindo linhas tracejadas ou a abreviatura “O.L.” que significa “circuito aberto”):

Medindo a corrente com um multímetro

De longe, a aplicação mais perigosa e complexa do multímetro é na medição de corrente. A razão para isso é bastante simples:para que o medidor meça a corrente, a corrente a ser medida deve ser forçada a passar por o medidor.

Isso significa que o medidor deve fazer parte do caminho da corrente do circuito, em vez de apenas ser conectado em algum lugar lateral, como é o caso ao medir a tensão. Para tornar o medidor parte do caminho da corrente do circuito, o circuito original deve ser “interrompido” e o medidor conectado entre os dois pontos de interrupção aberta. Para configurar o medidor para isso, a chave seletora deve apontar para CA ou CC “A” e o cabo de teste vermelho deve ser conectado no soquete vermelho marcado como “A”.

A ilustração a seguir mostra um medidor pronto para medir a corrente e um circuito a ser testado:







Agora, o circuito foi interrompido em preparação para o medidor ser conectado:







A próxima etapa é inserir o medidor em linha com o circuito conectando as duas pontas de prova às pontas quebradas do circuito, a ponta de prova preta ao terminal negativo (-) da bateria de 9 volts e a ponta de prova vermelha ao extremidade do fio solta que leva à lâmpada:







Este exemplo mostra um circuito muito seguro para trabalhar. 9 volts dificilmente constitui um perigo de choque e, portanto, há pouco a temer em abrir este circuito (com as mãos vazias, nada menos!) E conectar o medidor em linha com o fluxo de corrente. No entanto, com circuitos de alta potência, isso poderia ser um empreendimento realmente perigoso.

Mesmo se a tensão do circuito fosse baixa, a corrente normal poderia ser alta o suficiente para que uma faísca prejudicial resultasse no momento em que a última conexão da sonda do medidor fosse estabelecida.

Outro perigo potencial de usar um multímetro em seu modo de medição de corrente ("amperímetro") é a falha em colocá-lo de volta em uma configuração de medição de voltagem antes de medir a voltagem com ele. As razões para isso são específicas ao projeto e operação do amperímetro. Ao medir a corrente do circuito colocando o medidor diretamente no caminho da corrente, é melhor que o medidor ofereça pouca ou nenhuma resistência ao fluxo da corrente.

Caso contrário, a resistência adicional irá alterar a operação do circuito. Portanto, o multímetro é projetado para ter praticamente zero ohms de resistência entre as pontas das pontas de prova quando a ponta de prova vermelha é conectada no soquete “A” vermelho (medição de corrente). No modo de medição de tensão (fio vermelho conectado ao soquete "V" vermelho), existem muitos mega-ohms de resistência entre as pontas das sondas de teste, porque os voltímetros são projetados para ter resistência próxima ao infinito (de modo que eles não extrair qualquer corrente apreciável do circuito em teste).

Ao alternar um multímetro do modo de medição de corrente para tensão, é fácil girar a chave seletora da posição “A” para a posição “V” e esquecer de alternar a posição do plugue do cabo de teste vermelho de “A” para “ V ”. O resultado - se o medidor for conectado a uma fonte de tensão substancial - será um curto-circuito no medidor!







Para ajudar a evitar isso, a maioria dos multímetros tem um recurso de aviso pelo qual eles emitem um bipe se houver um cabo conectado no soquete “A” e a chave seletora estiver na posição “V”. Por mais convenientes que sejam recursos como esses, eles ainda não substituem o raciocínio claro e a cautela ao usar um multímetro.

Todos os multímetros de boa qualidade contêm fusíveis internos que são projetados para “explodir” no caso de passagem de corrente excessiva por eles, como no caso ilustrado na última imagem. Como todos os dispositivos de proteção contra sobrecorrente, esses fusíveis são projetados principalmente para proteger o equipamento (neste caso, o próprio medidor) de danos excessivos e apenas secundariamente para proteger o usuário de danos.

Um multímetro pode ser usado para verificar seu próprio fusível, colocando a chave seletora na posição de resistência e criando uma conexão entre os dois soquetes vermelhos como esta:







Um bom fusível indicará muito pouca resistência, enquanto um fusível queimado sempre mostrará “O.L.” (ou qualquer indicação que o modelo de multímetro usa para indicar que não há continuidade). O número real de ohms exibido para um bom fusível é de pouca importância, desde que seja um valor arbitrariamente baixo.

Agora que vimos como usar um multímetro para medir tensão, resistência e corrente, o que mais há para saber? Bastante! O valor e as capacidades deste versátil instrumento de teste se tornarão mais evidentes à medida que você adquire habilidade e familiaridade ao usá-lo.

Não há substituto para a prática regular com instrumentos complexos como esses, portanto, sinta-se à vontade para experimentar em circuitos seguros alimentados por bateria.



REVER:

• Um medidor capaz de verificar a tensão, corrente e resistência é chamado de multímetro .
• Como a tensão é sempre relativa entre dois pontos, um medidor de tensão (“voltímetro”) deve ser conectado a dois pontos de um circuito para obter uma boa leitura. Tenha cuidado para não tocar as pontas das sondas nuas enquanto mede a tensão, pois isso criará um curto-circuito!
• Lembre-se de sempre verificar a tensão CA e CC ao usar um multímetro para verificar a presença de tensão perigosa em um circuito. Certifique-se de verificar a tensão entre todas as combinações de pares de condutores, incluindo entre os condutores individuais e o aterramento!
• Quando no modo de medição de voltagem (“voltímetro”), os multímetros têm uma resistência muito alta entre seus cabos.
• Nunca tente ler a resistência ou continuidade com um multímetro em um circuito que está energizado. Na melhor das hipóteses, as leituras de resistência que você obtém do medidor serão imprecisas e, na pior das hipóteses, o medidor pode ser danificado e você pode se ferir.
• Medidores de medição de corrente (“amperímetros”) estão sempre conectados em um circuito para que os elétrons tenham que fluir através o medidor.
• Quando no modo de medição de corrente (“amperímetro”), os multímetros praticamente não têm resistência entre seus cabos. O objetivo é permitir que os elétrons fluam através do medidor com o mínimo de dificuldade possível. Se este não fosse o caso, o medidor adicionaria resistência extra no circuito, afetando assim a corrente.

PLANILHAS RELACIONADAS:

• Planilha de uso do amperímetro básico
• Planilha de uso de voltímetro básico
• Planilha de uso do ohmímetro básico
• Planilha de choque elétrico