apostila 2

ELETRÔNICA BÁSICA CATERPILLAR (MÓDULO III) Elaborado por: Murilo V. Zamboni Treinamento Operacional Maio / 2003

Sumário

Objetivo DMM Procedimentos para usar o DMM Multímetro Digital FLUKE87 Amperímetro Procedimentos para usar o Amperímetro ScopeMeter Fluke123 Regras dos Sinais Falhas Elétricas Circuito Aberto Circuito Resistivo Curto-Circuito Curto com a Massa Exemplos de Falhas Elétricas em um Circuito de Iluminação

Eletrônica Básica Treinamento Operacional / CBL

3 3 6 8 12 15 18 27 31 31 33 34 35 36

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Objetivo Neste módulo, o aluno conhecerá melhor algumas ferramentas de medição de componentes e circuitos elétricos. Serão abordados o multímetro digital “DMM” Caterpillar, o Multímetro FLUKE87, o Amperímetro de Inserção Caterpillar e o ScopeMeter Fluke 123. Também serão demonstradas algumas falhas elétricas mais comuns que podem ocorrer nos sistemas eletrônicos das Máquinas Caterpillar. (Voltar)

DMM Com este curso, o aluno terá várias informações sobre o uso e cuidados no manuseio deste equipamento. Os princípios de funcionamento do DMM é muito semelhante aos diversos tipos de multímetros utilizados na industria, permitindo ao aluno manusear diversos tipos de multímetros. Este multímetro é utilizado para medir a tensão contínua e alternada, corrente continua e alternada, resistência e continuidade. O multímetro possui qua tro características principais: 1) Um visor digital, usado para mostrar leituras de medições; 2) Uma chave rotatória, chamada de chave chave seletora de funções, usada para selecionar selecionar o modo de operação; 3) Duas pontas de prova; 4) Uma fileira de tomadas para as pontas de prova.

Uma característica do DMM é a presença dos símbolos triangulares de advertência na tampa. Estes símbolos fornecem lembretes importantes sobre segurança quanto à tensão e corrente máximas que poderá ser medidas com segurança. Eletrônica Básica Treinamento Operacional / CBL

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O ponto decimal desloca-se automaticamente para a posição correta no visor, de acordo com a escala selecionada. Isso permite a leitura da medição efetuada em cada função e escala selecionada.

Uma identificação “OL” ou “1” é indicada no visor significa que o valor medido é mais alto do que a escala pode medir (sobrecarga). Quando aparecer esta advertência, mude para a escala maior. Isto ocorre independente da função escolhida. A chave rotativa no DMM é chamada de seletor de função. Para usar o DMM, você deve girar esta chave para selecionar a grandeza que você vai medir. Cada uma destas grandezas é dividida em escalas para se efetuar medições em diferentes níveis, com maior precisão possível. O DMM executa cinco medidas principais e alguns símbolos representados destas grandezas em outros multímetros. 1) Tensão Continua (DCV); 2) Tensão Alternada (ACV); 3) Corrente Contínua (DCA); 4) Corrente Alternada (ACA); 5) Resistência (Ω).

Ω


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Sempre respeite o máximo valor que o DMM pode medir, caso contrário, ira danificá-lo. A posição na extremidade direita do setor de resistência é usada para medir queda de tensão em diodos e continuidade. O DMM possui quatro tomadas para pontas de prova. As pontas de prova são introduzidas nestas tomadas para se efetuar as varias medições. O DMM tem duas pontas de teste, ou pontas de prova. A ponta de prova vermelha geralmente é posicionada em regiões com polaridade positiva e a ponta de prova preta em regiões com polaridade negativa. Quando você estiver medindo tensão ou corrente continua o posicionamento incorreto das pontas de prova no circuito com as pontas de prova em referenciais contrários às pontas de prova, você encontrará o valor numérico correto, porem no sentido oposto. A ponta de prova preta, ou cabo negativo, sempre é introduzido na tomada comum, rotulada COM, e é codificada pela cor preta independente da função ou da escala de medida.

A ponta vermelha, ou cabo positivo é introduzido numa das três tomadas restantes, dependendo do tipo de medição. Introduza a ponta de prova vermelha na tomada “V-Ohm” para todas as medidas de tensão e de resistência. Introduza a ponta de prova vermelha no tomada “A” para medir corrente alternada ou corrente continua de até 2 ampéres. Introduza a ponta de prova vermelha na tomada “10A” para medir corrente alternada ou corrente contínua até 10 ampéres. O DMM é alimentado por uma bateria de 9 Volts (1) e protegido por dois fusíveis: Um de 10 A (2) e um de 2 A (3), ambos com capacidade de 600 Volts, contra correntes altas respectivamente. Quando um fusível se queima, a escala fica inoperante, mesmo que as outras funções do DMM estejam funcionando. As pontas de prova devem ser periodicamente inspecionadas. Verifique a condição elétrica das pontas de prova encostando-as firmemente entre si e medindo sua resistência. A resistência não deve ser maior que 0,1 a 0,2 ohms. Eletrônica Básica Treinamento Operacional / CBL

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Valores muitos altos podem indicar uma ou mais das seguintes ocorrências. - As pontas de prova não estão introduzidas nas tomadas. - As pontas estão sujas provocando mau contato entre si ou com o DMM. - Uma ou as duas das pontas tem um condutor quebrado. Com as pontas separadas, o visor deve indicar “OL” ou “1”, o que significa sobrecarga da entrada. Este indicação é normal, pois o DMM indica que uma resistência muito alta. Como as pontas estão separadas, a corrente é 0, e o DMM entende nesta posição de escala que esta havendo

uma

resistência

muito

alta

e,

conseqüentemente, uma corrente muito baixa, na realidade, 0A. As funções de corrente alternada (AC) e corrente contínua (DC) não podem ser intercambiadas. Caso contrário, resultará em valores falsos. Se você não tem nenhuma idéia da magnitude de uma tensão ou da corrente a ser medida, coloque a chave seletora de funções na escala mais elevada. Depois, conforme os valores encontrados, você pode diminuir até que se obtenha um valor satisfatório. Quanto menor a escala possível, dentro da faixa a ser medida, maior será a precisão. (Voltar)

Procedimentos para usar o DMM. Desligue a alimentação do dispositivo ou do circuito que está sendo testado, de preferência na chave geral da máquina. Você pode omitir esta etapa somente se você estiver medindo tensão CC na parte protegida por fusível ou por disjuntores no sistema de baixa tensão (até 24Volts).


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A maneira correta de conectar a ponta de prova ao dispositivo ou ao circuito depende do tipo de medição que você for realizar. Se você estiver medindo tensão ou resistência, as pontas de prova devem ser colocadas em paralelo com o componente ou circuito que está sendo testado. Se você estiver medindo corrente, as pontas de prova devem ser colocadas em série com o componente ou com o circuito que está sendo testado. A inversão destas maneiras de medições poderá ocasionar a queima do multímetro.


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Se você estiver medindo tensão ou corrente, você deve realimentar o circuito a fim de obter a leitura desejada. Porém, se você estiver medindo resistência, a energia deve permanecer desligada. O aparelho usa sua própria alimentação para medir a resistência. Com a alimentação do

circuito, resultaria em um valor falso, ou provocar um curto no sistema, danificando o multímetro. Um símbolo mais ou menos aparece no visor para indicar a polaridade da tensão contínua que esta sendo medida, com relação ao posicionamento das pontas de prova. Uma leitura negativa significa que a ponta de prova está num potencial mais baixo do circuito do que a ponta de prova negativa. Apesar disso, tal inversão não deve afetar sua leitura em circuitos de corrente continua. As leituras nas escalas de tensão alternada não são afetadas pela inversão das pontas de prova no circuito. Se lhe for solicitado desligar a alimentação antes de desconectar as pontas de prova, desligue o aparelho também antes de desconectá-las. A única exceção ocorre quando você medir resistência, pois a alimentação do circuito já está desligada. (Voltar)

Multímetro Digital FLUKE 87 Neste curso, serão abordadas funções básicas e operações com o Fluke87. Este multímetro executa varias

medidas

complexas

em

sistemas

eletroeletrônicos. Este multímetro digital é altamente preciso, usado para encontrar determinadas faixas de tensão, corrente ou resistência. É alimentado por uma bateria alcalina de 9- volts, e o medidor é selado, a fim de proteger contra sujeira, à poeira e à umidade. O medidor tem quatro áreas: display de cristal líquido, teclas de impulso, interruptor giratório seletor de função, e entradas para as pontas de prova do medidor. O display de cristal líquido indica segmentos e leituras das variáveis, possui sistema de pontuação da casa decimal automática e também usam indicadores para abreviar várias modalidades de exposição e funções do medidor. Eletrônica Básica Treinamento Operacional / CBL

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O interruptor giratório permite selecionar as varias funções disponíveis no multímetro. No sentido horário, as primeiras três posições são usadas para medir tensão alternada, tensão continua e tensão continua “baixa”, na faixa de milivolts. A posição superior é usada para medir resistência e continuidade. A posição em seguida permite medir a polaridade de diodos. As duas últimas posições são usadas para medir corrente alternada e continua em ampères, miliampères e microampères. Para alternar as medidas da corrente direta, use a tecla AZUL.

As teclas de impulso no medidor são usadas para executar funções adicionais. Este multímetro seleciona automaticamente as escalas das variáveis, indicando no visor como “AUTO”, no canto esquerdo do visor. Pressionando a tecla RANGE, você mudará a escala manualmente. Para retornar à escala automaticamente pressione e segure a tecla RANGE até retornar ao modo automático. A tecla amarela é usada para regular a iluminação do visor. A tecla “MIN MAX” é utilizada quando se deseja encontrar um valor mínimo e máximo em um determinado tempo determinado pelo usuário. Selecionando uma vez a tecla “MIN MAX”, iniciará o registro das variáveis, selecionando novamente esta tecla, a função é interrompida e é mostrado simultaneamente apertando a tecla “MIN MAX”, os valores máximo, mínimo e atual. A tecla “HOLD” é utilizada para registrar o último valor lido pelo multímetro. Eletrônica Básica Treinamento Operacional / CBL

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A tecla “PEAK MIN MAX” é utilizada para ativar e desativar quando estiver medindo continuidade o aviso sonoro. A tecla “REL∆” é utilizada quando se deseja medir um valor relativo ao atual medido no instante. Selecionando esta tecla, o visor zera o valor e aumenta ou diminui, em relação à referência inicial. Para desativar esta posição, basta apertar novamente esta tecla. A tecla “HZ” é utilizada para selecionar as funções disponíveis em cada posição da chave seletora. Por exemplo: Se você estiver medindo freqüência em um sinal de tensão alternada, aperte simultaneamente esta tecla, até aparecer no canto direito do visor a abreviação da escala correspondente à freqüência, no caso, HZ. Ou então, se você quiser saber a freqüência do sinal de saída de um sensor PWM, basta mudar a chave seletora na posição de tensão continua e, novamente, apertar a tecla “HZ”, até aparecer à abreviação HZ. Não se esqueça, sinal PWM, tem freqüência constante, porem pulso de tamanho variável. Outra função também importante deste multímetro é a possibilidade de medir a porcentagem do pulso de um sinal PWM. Para medir, ajuste a chave seletora na posição de tensão continua e aperte simultaneamente a tecla “HZ” até aparecer à abreviação de %. A seleção das pontas de prova do medidor depende da medida que você deseja realizar. A tomada COM ou o terminal comum é usado para todas as medições. O primeiro terminal da entrada, no lado esquerdo do medidor é utilizado para medir corrente, de até 10 Ampères. A posição seguinte à direita é utilizado para medir correntes em miliampères ou microampères, porem, valores acima de 400 miliampères não podem ser medidos quando o interruptor rotativo estiver neste posição e sim na posição anterior de 10 A. Se você não souber a corrente que ira medir, sempre selecione as tomadas de medição de corrente de 10 A, para evitar danificar o multímetro. Este multímetro possui um dispositivo que permite que você realize medições momentaneamente de corrente maior que 10 A, porem este valor não pode ser maior que 20 A e nem ultrapassar um período de 30 segundos, caso contrario, ira danificá-lo. O terminal da entrada no lado direito da tomado “COM” é utilizado para medir tensão, resistência e o teste de medição de diodos.


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Quando você for realizar alguma medição e aparecer o aviso OL no visor, significa que o valor medido está fora dos limites para a escala selecionada. As seguintes circunstâncias podem conduzir a uma exposição da sobrecarga: - Uma leitura elevada da resistência indica um circuito aberto. - Na escala manual, uma leitura elevada da resistência indica um circuito aberto ou uma escala incorreta selecionada. - Na escala manual, uma leitura da tensão que exceda a escala selecionada. - Ao executar uma verificação do diodo, leituras de tensão que exceda 3,0 volts ou em ligações de teste em circuitos abertos. A seguir, serão mostrados alguns tipos de medição.


Maio/2003 - 11 -

(Voltar)

Amperímetro O amperímetro de inserção é utilizado para medir corrente elétrica de 1 a 1200 Ampéres. Ao contrario dos multímetros, ele pode medir valores elevados de corrente, em sistemas elétricos para serviços pesados, como os Sistemas de Partida e Carga e em algumas aplicações de geração de energia. Outra característica útil do amperímetro de inserção é a possibilidade de medir corrente alternada e continua sem entrar em contato direto com o circuito sob teste. A medição é feita através de campo magnético em torno do fio ou condutor.


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O amperímetro de inserção possui uma empunhadeira (1) e uma alavanca (2). Quando apertado um contra o outro, abrem as mandíbulas carregadas por mola (3), o que permite colocar o amperímetro em torno de um condutor. O local no qual você posiciona o condutor ou o fio é a abertura (4). A área de fechamento do núcleo (5) é o lugar onde as mandíbulas se tocam. Quando as mandíbulas se fecham, os elementos do núcleo entram em contato, fechando o circuito da bobina em torno da abertura. Este é o motivo pelo qual a área de fechamento do núcleo deve estar bem fechada e estar livre de qualquer material estranho na área de contato ao se fazer às medições.

O amperímetro também possui uma chave tipo-gatilho (1) para ligar e desligar o aparelho. Você pode travar o gatilho nas posições ligado ou desligado deslocando a trava deslizante (2) para trás em direção ao gatilho. Você não precisa travar o amperímetro na posição ligado para fazer as medições. O visor digital continua a exibir a leitura por cinco segundos após o gatilho ter sido liberado. Isto pode ser muito útil, especialmente ao se fazer medições em lugares de difícil acesso, onde o visor pode não estar visível. Também há duas tomadas de saída (3) na parte traseira do amperímetro, os quais permitem usa-lo em conjunto com o multímetro digital. O amperímetro requer quatro pilhas pequenas (AA). Ele não fornece leituras precisas com pilhas fracas. Uma seta surgira na parte superior do visor quando for necessário trocar as pilhas. Para trocá-las, você deve remover o parafuso (2) na parte traseira.


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Acima do visor está o seletor de modo AC/DC (2). Este interruptor possibilita selecionar entre corrente contínua e alternada. Há uma seta indicadora de fluxo de corrente (3) acima do seletor AC/DC. Logo abaixo do visor digital está o seletor de calibragem de corrente continua (1). Use-o para calibrar (zerar) o visor antes de medir correntes contínuas. Calibre o amperímetro antes de medir qualquer corrente continua. Ao calibrar, mantenha uma distancia de 50 a 100mm entre as mandíbulas e o ponto que você selecionou para tomar a leitura.

Calibrando o amperímetro próximo ao ponto de medição, evita que o efeito dos campos magnéticos dispersos e do próprio campo magnético da terra afetem a leitura. A calibração não tem nenhum efeito sobre as medidas de corrente alternada.

O núcleo do amperímetro pode ficar magnetizado pelos picos de corrente continua, tornando impossível à calibração. Quando isto ocorrer: 1) Desmagnetize o núcleo, ligando e desligando o aparelho diversas vezes; 2) Tente calibrar outra vez. Se conseguir, estará pronto para usar. 3) Se não conseguir, procure resolver com instruções especificas ou assistência técnica especializada. Eletrônica Básica Treinamento Operacional / CBL

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A bitola máxima do fio que envolve pode medir com o amperímetro é de 19 milímetros (0,75 polegadas). Não tente medir bitolas maiores. O diâmetro do fio não permitira que as mandíbulas fiquem totalmente fechadas resultando em leituras incorretas. (Voltar)

Procedimentos para usar o amperímetro de inserção. Primeiro, selecione um ponto ao longo do condutor para medir. Este ponto deve estar afastado de outros condutores ou objetos metálicos. Pois os campos magnéticos de outros condutores podem afetar a leitura, principalmente alternadores e motores de partida que possuem bobinas magnéticas internas.

Coloque o seletor AC/DC na posição correspondente ao tipo de corrente do circuito. Neste caso, o modo correto é DC. Pois estamos medindo a saída da bateria.


Maio/2003 - 15 -

Ligue o amperímetro de inserção pressionando e segurando, ou travando, o interruptor do gatilho na posição “ON”. Espere 1 minuto para o aquecimento do amperímetro.

Zere o amperímetro para compensar quanto aos campos magnéticos dispersos mantendo as mandíbulas fechadas, em ângulo reto e afastadas de 50 a 100 mm (2 a 4 polegadas) do condutor. Gire o dial de controle de ajuste até que o visor fique igual a zero. Uma das dificuldades para zerar o amperímetro pode ser causada pela magnetização do núcleo do amperímetro. Quando isto ocorrer, desmagnetize o núcleo desligando e ligando o aparelho diversas vezes.

Abra as mandíbulas do amperímetro apertando a alavanca da mandíbula, e coloque a abertura em torno do condutor. Posicione o amperímetro assim que a seta indicadora de sentido combinar com o sentido da corrente que você esta medindo. Eletrônica Básica Treinamento Operacional / CBL

Maio/2003 - 16 -

Feche suavemente as mandíbulas, certificando-se de que o condutor esteja completamente fechadas. Não deixe a alavanca escapar e bater as mandíbulas uma contra a outra. Se isto ocorrer pode descalibrar o amperímetro ou danificar os sensores eletrônicos.

Segure o amperímetro mantendo o condutor bem no centro da abertura, e faça a leitura no visor. O sinal negativo em frente ao valor, indica que a corrente está fluindo em sentido oposto à seta do amperímetro. Se não houver sinal, significa que a corrente está fluindo no mesmo sentido da seta.

(Voltar)


Maio/2003 - 17 -

ScopeMeter Fluke 123 O ScopeMeter Fluke 123 é um equipamento que

atua

como

multímetro,

osciloscópio

e

registrador. Neste curso, serão passadas noções básicas

de

utilização

do

multímetro

e

do

osciloscópio. Maiores detalhes sobre as ferramentas disponíveis restantes serão passada em cursos específicos. Por enquanto, o objetivo do curso será utilizar as ferramentas básicas para interpretar os sinais

elétricos

nos

sistemas

eletroeletrônico

presentes nas Máquinas Caterpillar.

•

Ligação

do

Aparelho

de

Teste

à

Eletricidade

Siga os procedimentos (fases 1 a 3), para ligar o aparelho de teste em uma tomada de força normal.

Observação: Quando a bateria está ligada, o indicador da bateria informa, gradualmente, o nível de carga. Eletrônica Básica Treinamento Operacional / CBL

Maio/2003 - 18 -

•

Mudança da Iluminação Traseira

Assim que o aparelho é ligado, a tela apresenta um display muito luminoso. Para economizar a carga da bateria, a tela diminui à luminosidade quando o aparelho trabalha com bateria (adaptador de rede desligado). Para mudar a luminosidade do display, aperte o botão. A forte brilhância aumenta quando o adaptador de energia elétrica é conectado. A utilização do display com a luz atenuada aumenta em aproximadamente uma hora o tempo de duração da bateria. •

Ligações para fazer Medições

Veja a parte superior do aparelho de teste. Este apresenta duas entradas para pinos banana com isolamento de segurança de 4 mm (entrada vermelha A e entrada cinza B) e uma entrada para pinos banana de 4 mm com isolamento de segurança (COM)

Entrada A Você pode utilizar sempre a entrada vermelha A, para todas as medições possíveis com o aparelho de teste que necessitam de uma entrada só. Entrada B Para a medição de dois sinais diferentes, você pode utilizar a entrada cinza B, junto com a entrada vermelha A. COM Para ambas às entradas, esta tomada é sempre utilizada. Quando você for medir pela entrada A, você deverá ligar as pontas de prova entre A e COM. Quando você for medir pela entrada B, você deverá ligar as pontas de prova entre B e COM. Quando você precisar medir por ambas as entradas simultaneamente, a ponta de prova COM é utilizada simultaneamente nas duas entradas. Eletrônica Básica Treinamento Operacional / CBL

Maio/2003 - 19 -

•

Leitura da Tela

A tela está dividida em três áreas: a Área de Leitura, a Área de Forma de Onda e a Área de Menu. Área de Leitura (A): Mostra a leitura numérica.

Área de Forma de Onda (B): Mostra a forma de onda da entrada A. A última linha mostra a amplitude/divergência e o indicador de potência (rede ou bateria).

Área de Menu (C): Mostra o menu de opções disponíveis através das teclas de função azuis

Quando você altera um parâmetro, uma parte da tela é utilizada para apresentar as opções disponíveis. Essa área apresenta um ou mais menus, cujas opções são acessíveis através das teclas com setas: As teclas amarelas são utilizadas para selecionar os tipos de variáveis a serem medidas. A tecla à esquerda, é utilizada na entrada A, a tecla à direita, é utilizada na entrada B. Eletrônica Básica Treinamento Operacional / CBL

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•

Imobilização da tela

Você pode imobilizar a tela (com todas as leituras e formas de onda) a qualquer momento acionando a função HOLD. Para retornar a posição de leitura constante aperte-o novamente. •

Seleção das Gamas Auto/Manual

Esta função é utilizada para ajustar automaticamente o modo de visualização do sinal. A última linha apresenta a amplitude e a base de tempo de ambas às entradas. Pressionando esta tecla novamente, o modo de visualização muda para o modo manual. Eletrônica Básica Treinamento Operacional / CBL

Maio/2003 - 21 -

•

Alteração da Representação Gráfica na Tela

Você pode utilizar as teclas a seguir para alterar a visualização da amplitude do sinal medido.

Você pode utilizar as teclas a seguir para alterar a base de tempo do sinal medido.

A seguir, alguns exemplos de medições. Eletrônica Básica Treinamento Operacional / CBL

Maio/2003 - 22 -

(Voltar) Eletrônica Básica Treinamento Operacional / CBL

Maio/2003 - 23 -

Regra dos Sinais O objetivo desta regra é ajudar o aluno saber onde encontrar valores de tensão conforme os vários componentes presentes nestes circuitos. Neste tópico iremos mostrar vários circuitos elétricos como exemplos. 1 A regra: Polaridade positiva é representada por + ou por um traço vermelho. Polaridade negativa é representada por – ou por um traço azul. Quando não houver polaridade no trecho do circuito, não é representado nenhum sinal ou traço (com exceção do trecho entre as baterias).

2 A regra: Quando não houver corrente em componentes resistivos como lâmpadas, motores, resistores, a polaridade atravessa-o com o mesmo sinal, independente da polaridade.


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3 A regra: Quando houver corrente em componentes resistivos como lâmpadas, motores, resistores, a “polaridade muda”. Por exemplo, em uma lâmpada funcionando (com corrente) haverá polaridade positiva em um dos seus terminais e polaridade negativa no outro terminal.

4 A regra: Em componentes que não possuam resistência elétrica representativa ao circuito, como interruptores, relés, conectores, etc., quando estiverem conduzindo corrente, não deveram apresentar tensão em seus terminais. Com isso, a polaridade atravessa com os mesmos sinais de origem.


Maio/2003 - 25 -

5 A regra: Em uma ligação de componentes resistivos em serie, a tensão é dividida entre todos os componentes resistivos. A polaridade positiva entra na primeira lâmpada, sai com polaridade negativa e ao entrar na lâmpada seguinte, a polaridade novamente entra positivamente e sai com polaridade negativa. Isto ocorre em todos os componentes resistivos presentes no circuito. Num circuito em paralelo, há polaridade positiva entra em um dos terminais das lâmpadas e há polaridade negativa nos outros terminais das lâmpadas.

Através da tabela a seguir, vamos associar as polaridades nas regiões com tensão. 6 A regra: Em regiões com polaridades iguais (+ e + ou - e -) não há queda de tensão. 7 A regra: Em regiões com polaridades contrarias (+ e - ou - e +), haverá queda de tensão. 8 A regra: Quando for analisada uma região com polaridade (+ ou -) à outra região sem polaridade (0), não haverá queda de tensão.


Maio/2003 - 26 -

Vamos analisar este circuito utilizando estas regras para medir tensões em cada situação apresentada deste circuito. Vamos encontrar as tensões nos seguintes pontos.

+e0=0 -e0=0 0e0=0

+e-=V +e+=0 +e-=V

+e+=0 +e-=V -e-=o

(Voltar) Eletrônica Básica Treinamento Operacional / CBL

Maio/2003 - 27 -

Falhas Elétricas As falhas elétricas podem ser classificadas como circuito aberto, circuito resistivo, curtocircuito ou curto com a massa. Para diagnóstico de falhas, é importante entender estas falhas e seus efeitos.

(Voltar)

Circuito Aberto Quando ocorre um circuito aberto, há uma ruptura no trajeto para o fluxo de corrente, conseqüentemente, a corrente para de fluir. Este circuito aberto interrompeu todo o fluxo de corrente do circuito. Normalmente, a leitura da queda de tensão através do condutor do ponto de teste 2 ao ponto de teste 3 indicaria o Volt. Neste caso, a leitura indicará a tensão do sistema.


Maio/2003 - 28 -

Observe neste circuito seguinte que a corrente não percorre mais o trecho do circuito que está aberto, mas continua a percorrer o restante do circuito. O circuito formado oferece maior resistência que o circuito original e conduz menos corrente.

Normalmente,

a

queda

de

tensão através do condutor do ponto de teste 2 ao ponto de teste 3 é 0 Volt. Neste caso, a leitura indicará a queda de tensão através do resistor R3. Exemplos de circuito aberto num sistema elétrico Caterpillar: - Um fio rompido; - Um fusível queimado ou um disjuntor aberto; - Uma conexão do chicote de fios com um pino ou um soquete corroído. (Voltar) Eletrônica Básica Treinamento Operacional / CBL

Maio/2003 - 29 -

Circuito Resistivo Uma falha de circuito resistivo é uma resistência não desejada num circuito e suficientemente grande para impedir o funcionamento normal do circuito. A intensidade de resistência que os circuitos podem tolerar e ainda funcionar adequadamente varia muito dependendo do circuito. Por exemplo: - O circuito de partida requer uma resistência extremamente baixa devido à sua alta demanda de corrente. Ao adicionar uma resistência de 0,1  a tal circuito poderia provocar falhas com perda de energia.

Esta resistência é adicionada à resistência total do circuito. Normalmente, a leitura da queda de tensão do ponto de teste 2 ao ponto de teste 3 seria de 0 volt. Neste caso, a queda de tensão será um valor maior que 0 e menor que a tensão do sistema na proporção direta à quantidade de resistência adicionada à resistência total do circuito. Exemplos de resistência num Sistema Elétrico pode ser: - Uma conexão corroída na bateria. - Um interruptor com contatos queimados. - Um conector corroído. (Voltar) Eletrônica Básica Treinamento Operacional / CBL

Maio/2003 - 30 -

Curto-Circuito O curto é uma conexão elétrica nas desejada dentro de um circuito. Forma um trajeto indesejável para a corrente, o que impede que o circuito funcione normalmente. Freqüentemente, o curto cria um circuito que conduz mais corrente do que o esperado. O curto neste circuito forma um trajeto para a corrente elétrica que contorna o interruptor. Conseqüentemente, o interruptor não pode mais controlar o circuito.

Este curto permite que a corrente se desvie do resistor R1. Normalmente, a leitura da queda de tensão no resistor do ponto de teste 1 ao ponto de teste 2 seria um valor entre 0 volt e a tensão do sistema na proporção direta a relação entre r1 e a resistência total do circuito. Neste caso o multímetro indicaria 0 volt. Exemplos de curtos num Sistema Elétrico Caterpillar: - Um chicote elétrico perfurado -

Um

interruptor

com

os

contatos

queimados e unidos. (Voltar) Eletrônica Básica Treinamento Operacional / CBL

Maio/2003 - 31 -

Curto com a massa Um curto com a massa é uma conexão elétrica não desejada a terra dentro do circuito. Forma um trajeto indesejável para o fluxo de corrente, o que impede que o circuito funcione normalmente. O circuito com a massa neste circuito forma um trajeto para a corrente elétrica que se desvia dos resistores. O aumento resultante da corrente provoca o desarme do disjuntor. Dependendo do valor resistivo de R1 e da capacidade do disjuntor, a passagem de corrente pelo novo circuito pode ser alta o bastante para provocar o desarme ou queima do resistor R1. Normalmente a queda de tensão no resistor R1 do ponto de teste 1 ao ponto de teste 2 seria um valor entre 0 volt e a tensão do sistema, na proporção direta da relação entre R1 e a resistência total do circuito. Neste caso, a leitura será 0 se o disjuntor estiver desarmado e será a tensão do sistema se o disjuntor não desarmar ou o resistor R1 estiver queimado.

R1

Exemplos de curto com a massa num Sistema Elétrico Caterpillar: - Corrosão que provoca um caminho direto ao chassi da máquina; - Um chicote de fios com o isolante desgastado, devido ao atrito com o chassi da máquina, causando contato direto com a estrutura. (Voltar) Eletrônica Básica Treinamento Operacional / CBL

Maio/2003 - 32 -

Exemplos de falhas elétricas em um circuito de iluminação.

Nestes circuitos, a ocorrência de certos tipos de problemas poderá aumentar a corrente acima do valor normal. Aqui, ocorreu um curto com a massa entre o interruptor e as lâmpadas. O fusível queimado cumpriu sua finalidade impedindo que o fluxo continuo e excessivo de corrente danificasse o circuito. Dependendo de onde ocorra o problema, o fusível ou o disjuntor principal protegerão o circuito. Na ocorrência de um circuito aberto, a corrente não pode mais fluir e, conseqüentemente, o circuito não funciona.


Maio/2003 - 33 -

Aqui, um circuito aberto ocorreu no trecho paralelo da lâmpada A. Enquanto a lâmpada A permanece apagada, a lâmpada B continua acesa. Repare que o fluxo de corrente está interrompido somente num dos fios.

Neste circuito, um curto formou um trajeto de corrente indesejado no interruptor da lâmpada. Isto permite o fluxo de corrente, mesmo estando aberto o interruptor. Conseqüentemente, as lâmpadas permanecem acesas, mesmo que o interruptor esteja na posição “OFF”.


Maio/2003 - 34 -

Um curto com a massa de baixa resistência tornou o circuito inoperante. Não há fluxo de corrente para as lâmpadas. Em conseqüência deste curto, a corrente flui imediatamente pelo trecho de menor resistência, retornando ao negativo da bateria, aumentando a corrente e queimando o fusível.

Se o curto com a massa ocorresse à esquerda do fusível, o disjuntor principal seria desarmado e toda a corrente interrompida. O fusível não seria afetado mesmo que tivesse um valor inferior ao do disjuntor principal, pois o curto com a massa teria ocorrido antes do fusível, no trajeto de corrente da bateria até a massa.


Maio/2003 - 35 -

apostila 2

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