MAN 002A0312 Uso Do Multimetro

MAN 002A-03-12 Uso do Multímetro Geração: equipe técnica Metalfrio. Revisão: Fernando Madalena, Fernando Lemos, Gustavo Brotones e Alexandre Mendes. http://treinamento.metalfrio.com.br [email protected]

MAN 002A-03-12 Uso do Multímetro 19/03/2012

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Índice 1 Introdução ............................................................................................................................ 4 2 Fusível e bateria ..................................................................................................................... 4 3 Descrição do Painel ................................................................................................................. 5 3.1 Escala de tensão contínua ..................................................................................................... 6 3.2 Escala de tensão alternada ................................................................................................... 6 3.3 Escala de corrente contínua .................................................................................................. 6 3.4 Escala de resistência ............................................................................................................ 7 4 Medições de tensão com multímetro ......................................................................................... 7 4.1 Medição de tensão contínua .................................................................................................. 7 4.2 Medição de tensão alternada ................................................................................................. 8 5 Exemplos de Medições em componentes de refrigeração ............................................................. 8 5.1 Teste de uma fonte de régua de LED ...................................................................................... 8 5.2 Teste de um transformador ................................................................................................... 9 5.3 Teste de um contator ........................................................................................................... 9 5.4 Teste do controlador eletrônico ........................................................................................... 10 5.5 Teste de um relé de potência .............................................................................................. 10 5.6 Teste do compressor .......................................................................................................... 11 5.7 Teste do protetor térmico ................................................................................................... 12 5.8 Teste do relé amperométrico ............................................................................................... 13 5.9 Teste do interruptor de porta .............................................................................................. 13 5.10 Teste do termostato bimetálico .......................................................................................... 13 5.11 Teste do sensor NTC ........................................................................................................ 14 5.12 Medição da tensão do PDV ................................................................................................ 15


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Lista de Ilustrações Figura 1 – Exemplos de multímetros ............................................................................................ 4 Figura 2 – Indicação de bateria fraca ........................................................................................... 4 Figura 3 – Chave seletora na posição desligada ............................................................................. 5 Figura 4 – Display de cristal líquido ............................................................................................. 5 Figura 5 – Terminais de entrada .................................................................................................. 5 Figura 6 – Escala de tensão contínua DC V .................................................................................... 6 Figura 7 – Escala de tensão alternada ACV ................................................................................... 6 Figura 8 – Escala de corrente contínua DC A .................................................................................. 7 Figura 9 – Escala de resistência .................................................................................................. 7 Figura 10 – Medida de tensão contínua ........................................................................................ 8 Figura 11 – Medida de tensão alternada ....................................................................................... 8 Figura 12 – Multímetro utilizado nas medições a seguir .................................................................. 9 Figura 13 – Detalhe das funções do multímetro utilizado ................................................................ 9 Figura 14 – Medida de tensão (DC ) de saída da fonte .................................................................... 9 Figura 15 – Medida de tensão ( AC ) de saída do transformador ...................................................... 10 Figura 16 – Medida de resistência de entrada do transformador .................................................... 10 Figura 17 – Disposição dos bornes do contator............................................................................ 10 Figura 18 – Medição de continuidade entre os bornes 1 e 2 (NA) ................................................... 10 Figura 19 – Medição de continuidade entre os bornes 1 e 2 (NA), com botão de teste pressionado .... 10 Figura 20 – Medição de continuidade entre os bornes R1 e R2 (NF) ............................................... 10 Figura 21 – Medição de continuidade entre os bornes R1 e R2 (NF), com botão de teste pressionado 10 Figura 22 – Esquema de contatos do controlador ........................................................................ 11 Figura 23 – Teste de continuidade dos pinos 1 e 3 com alimentação .............................................. 11 Figura 24 – Teste de continuidade dos pinos 1 e 3 sem alimentação .............................................. 11 Figura 25 – Teste do relé sem alimentação ................................................................................. 11 Figura 26 – Detalhe da medição de contatos nos terminais ........................................................... 11 Figura 27 – Teste do relé com alimentação ................................................................................. 11 Figura 28 – Medida da resistência da bobina do relé .................................................................... 12 Figura 29 – Esquema de ligação das bobinas do compressor ......................................................... 12 Figura 30 – Medida da resistência entre os pinos C e A ................................................................ 12 Figura 31 – Medida da resistência entre os pinos C e M ................................................................ 12 Figura 32 – Medida da resistência entre os pinos A e M ................................................................ 12 Figura 33 – Medida da continuidade entre um dos pinos e a carcaça .............................................. 13 Figura 34 – Medida da continuidade entre os terminais do protetor térmico .................................... 13 Figura 35 – Medida de continuidade entre os terminais do relé com bobina para baixo ..................... 13 Figura 36 – Medida de continuidade entre os terminais do relé com bobina para cima ...................... 13 Figura 37 – Medida de continuidade entre os terminais do interruptor solto .................................... 14 Figura 38 – Medida de continuidade entre os terminais do interruptor pressionado .......................... 14 Figura 39 – Medida da continuidade entre os terminais do termostato em temperatura ambiente ...... 14 Figura 40 – Medida da continuidade entre os terminais do termostato em baixa temperatura ........... 14 Figura 41 – Medida da resistência entre os terminais do sensor NTC em temperatura ambiente ........ 15 Figura 42 – Medida da resistência entre os terminais do sensor NTC em baixa temperatura .............. 15 Figura 43 – Tomada de 127 V de acordo com NBR 14136 ............................................................. 15 Figura 44 – Medida da tensão do PDV ........................................................................................ 15


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1 Introdução O multímetro digital é um instrumento importantíssimo e indispensável para o técnico, razão pela qual é preciso conhecer a função de cada uma de suas escalas. Há escalas que serão usadas constantemente, e outras com menos freqüência. Por exemplo, em sistemas de refrigeração, o multímetro será bastante usado para testes de continuidade e medição de resistência. Já para a área de manutenção de equipamentos eletrônicos, o teste de ganho de transistores é feito com freqüência e poucas são as medições na escala de corrente. O multímetro digital nos permite ler o valor numérico da grandeza medida no display de cristal líquido sem necessidade das multiplicações que devemos fazer, quando da utilização de multímetros analógicos. Este manual irá abordar as escalas e medições feitas com multímetros digitais, primeiramente de forma mais generalizada, e posteriormente, de forma mais específica à área de refrigeração. Veja na figura 1 abaixo, alguns exemplos de multímetros digitais.

Figura 1 Exemplos de Multímetros –

2 Bateria e fusível Como alimentação, o instrumento utiliza uma bateria de 9 V para alimentar os circuitos eletrônicos. Quando ela começa a ficar fraca, aparece no display a figura de uma bateria (conforme figura 2), que indica ser necessária a sua substituição.

Figura 2 Indicação de bateria fraca –

A substituição da mesma deve ser feita tão logo apareça essa figura, para evitar medições erradas, que além dos problemas técnicos pode causar vazamento. Para substituir a bateria, é preciso soltar os parafusos da tampa do gabinete, para retirá-la. Retirada a tampa, removemos a bateria fraca e colocamos uma nova de 9 V no lugar, observando a polaridade. Feito isso, recolocamos a tampa, parafusando-a. Às vezes o fusível necessita de troca. Quando ocorre a queima de um fusível, é sempre conseqüência de uma operação inadequada. Tenha sempre cuidado ao medir grandezas como corrente e tensão, pois caso queira medir corrente alternada (por exemplo) e a escala estiver em corrente contínua, o equipamento pode ser danificado.

3 Descrição do painel O Multímetro possui uma chave seletora que nos permite selecionar a função e escala desejada. É importante mantê-la na posição off (desligado) quando não estiver em uso, para aumentar a vida útil MAN 002A-03-12 Uso do Multímetro 19/03/2012

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da bateria. É possível encontrar multímetros digitais sem essa chave, neste caso ele seleciona a escala da grandeza que está medindo automaticamente. Este multímetro é conhecido como auto range. É importante, ao usar o multímetro digital, selecionar a escala da medição a ser feita de forma correta. Veja a seguir a figura que mostra a chave seletora, assim como as funções e escalas que o multímetro nos oferece.

Figura 3 Chave seletora na posição desligada –

O display de cristal líquido é onde se faz a leitura do valor numérico da grandeza medida, conforme figura 4.

Figura 4

–

Display de

cristal líquido

O terminal de entrada COM, serve para conexão da ponta de prova preta (negativo). O terminal de entrada “VΩmA”, serve para a conexão da ponta de prova vermelha (positivo), para medições de tensão contínua ou alternada, resistência e corrente (exceto valores acima de 10 A). Para realizar medições de corrente contínua elevada, utilizamos o terminal de entrada 10 A, neste conectamos a ponta de prova vermelha (positiva). A maioria dos multímetros digitais não medem corrente alternada, quando medem, devem possuir um terminal de entrada indicado por A~.

Figura 5 Terminais de entrada –

O tempo de duração do teste de corrente elevada, deve ser inferior a 15 minutos.


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3.1 Escala de tensão contínua Esta escala é identificada por VCC, DCV , VDC ou V (letra V com dois traços, um contínuo e outro tracejado). Temos na prática, os seguintes valores para ela: 200mV, 20V, 200V e 1000V (veja na Figura 6).

Figura 6 Escala de tensão contínua –

DC V

3.2 Escala de tensão alternada É identificada por VCA, ACV , VAC ou com a letra V~ (V com til). Na prática esta escala tem os seguintes valores: 200V, 750V (veja Figura 7).

Figura 7 Escala de tensão alternada ACV –

3.3 Escala de corrente contínua Esta escala é identificada por DC A, ADC ou letra A (letra A com dois traços, um contínuo e outro tracejado). Na prática, tem os seguintes valores: 200 μA, 2000μA 20mA e 200mA (veja figura 8). Devemos lembrar que esta escala não deve ser utilizada para medir corrente alternada. Para isto, o multímetro deve ter uma escala especial.

Figura 8 Escala de corrente contínua DCA –


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3.4 Escala de resistência A escala de resistência é identificada pela letra grega Ω (ômega). Essa escala tem os seguintes valores: 200, 2000, 20k, 200k e 2000k. (veja figura 9).

Figura 9 Escala de resistência –

4. Medições de tensão com multímetro Devemos ter alguns cuidados para que se obtenha uma correta medição, sem danos ao aparelho e danos ao operador. Não é correto iniciar uma medição pelo valor mais baixo da escala, pelo contrário, devemos iniciar a medição pelo valor mais alto da escala e ir baixando até encontrar o valor da escala que nos dá precisão na medição. Essa mudança deve ser feita com a chave seletora, porém com as pontas de prova fora dos pontos de medição. Fique atento ao display , caso apareça o sinal negativo (apenas para medições em DC ) antes do valor mostrado no display , significa que a corrente está circulando no interior do multímetro no sentido inverso, por estarem invertidas as conexões das pontas de prova, ou seja, positivo no negativo e viceversa. Podemos executar as medições com o multímetro digital de duas formas, a primeira é chamada de teste a frio, são as medições feitas com o aparelho desligado, ou em componentes soltos. A segunda é chamada a quente, ou seja, com o aparelho ligado, ou com fios ou componentes energizados.

4.1 Medição de tensão contínua Para medida de tensão contínua (CC) há várias escalas indo de 200 mV até 1000 V. A ponta de prova preta deve estar no terminal COM, a Vermelha no terminal VΩmA, e a chave seletora na posição do valor desejado para medição. Não existe dificuldade na realização destes testes, pois a leitura é direta no display do aparelho e se aparecer um sinal negativo, significa que as polaridades (ponta vermelha e preta) estão invertidas. Se o display ficar com os dígitos apagados, é porque a tensão medida é maior que a escala escolhida. Mas nestes casos, não há riscos de danificar o multímetro, pois há um sistema de proteção que evita danos ao aparelho. Para se ter uma melhor precisão da leitura, é aconselhado utilizar uma escala que fornece valores com décimos de volt. Quando o usuário não souber de antemão o valor da tensão que está sendo medida, use sempre uma escala maior e vá diminuindo até que a leitura acuse casas decimais, para se ter uma melhor precisão de leitura.


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Figura 10 Medida de tensão contínua –

4.2 Medição de tensão alternada Na escala CA, medimos tensão alternada presente nas tomadas e nos secundários dos transformadores, por exemplo. Deve-se usar essa escala em tensões menores que 750 V, devido à segurança quanto a choques. Sempre que medirmos as tensões das tomadas ou dos circuitos elétricos 110/220 V, é normal que haja uma pequena variação nos dois últimos dígitos, devido a alterações de tensão da própria rede elétrica. Para medição da tensão alternada, a polaridade das pontas de prova é irrelevante.

Figura 11 Medida de tensão alternada –

5. Exemplos de Medições em componentes de refrigeração Nesta etapa, utilizamos o multímetro ilustrado na figura 12, observe as funções detalhadas na figura 13.

Figura 12 Multímetro utilizado nas medições a seguir –


Figura 13 Detalhe das funções do multímetro utilizado –

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5.1 Teste de uma fonte de régua de LED Para testarmos se uma determinada fonte de alimentação de régua de LED está com defeito, podemos analisar se, quando alimentada, a fonte está fornecendo o valor correto de tensão para que a régua de LED acenda. Na figura 12 abaixo, está ilustrado o teste da saída de uma fonte de tensão contínua.

Figura 14 Medida da tensão ( DC ) de saída da fonte –

Observe que a tensão de saída deu 24 VCC. Caso não houvesse tensão na saída, deveria ser verificado qual o valor da tensão na entrada, e se esse valor estiver correto (de acordo com a especificação da fonte, 110 ou 220 VAC), a fonte deverá ser trocada.

5.2 Teste de um transformador Para medida de um transformador, assim como o teste da fonte de alimentação da régua de LED, devemos verificar a tensão de saída, porém, nesse caso a tensão de saída será alternada. Podemos também medir a resistência da bobina do transformador, certificando de que será um valor diferente de zero ou infinito. Na figura 13, está ilustrado o teste da tensão alternada V AC de saída, enquanto na figura 14, podemos verificar o teste da resistência da bobina de um outro transformador, através dos terminais de entrada.

Figura 15 Medida da tensão (AC) de saída do transformador –

Figura 16 Medida da resistência de entrada do transformador –

Na figura 13, o valor da tensão de entrada é 220 VCA, esse valor foi transformado para 15,79 V CA na saída. Na figura 14, o valor da resistência de entrada do transforma dor deu 12 Ω (o valor da escala estava em 2 KΩ, e o display mostrou 0.012, portanto o valor real da leitura é 12 Ω).

5.3 Teste do contator Quando queremos testar um contator, podemos fazê-lo em duas etapas. Na primeira, com o contator sem alimentação (nos bornes A1 e A2), testamos a continuidade entre os terminais 1 e 2, que são do tipo NA (normalmente abertos). Na segunda, alimentamos o contator, e os terminais reversos R1 e R2 (normalmente fechados) deverão abrir seus contatos. Podemos também testar os contatos 3 e 4,


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porém esses são do tipo NF, e quando o contator estiver alimentado, abrirão seus contatos. Observe na figura 14, a disposição dos bornes do contator.

Figura 17 Disposição dos bornes do contator –

Figura 18 Medição de continuidade entre os bornes 1 e 2 (NA) –

Figura 20 Medição de continuidade entre os bornes R1 e R2 (NF) –

Figura 19 Medição de continuidade entre os bornes 1 e 2 (NA), com botão de teste pressionado –

Figura 21 Medição de continuidade entre os bornes R1 e R2 (NF), com botão de teste pressionado –

5.4 Teste do controlador eletrônico O controlador eletrônico é um componente bastante importante para o sistema de refrigeração, e por isso deve ser analisado antes de se efetuar uma simples troca desse componente quando um erro for diagnosticado. Para testarmos se os contatos do controlador estão funcionando corretamente, podemos inicialmente medir a continuidade entre o comum e outros contatos como o do compressor, resistência de degelo e micro motor, sem alimentar o controlador. Esses testes não devem acusar continuidade, pois caso algum deles acuse, significa que o relé interno do controlador esta com seus contatos colados sem alimentação, e então o controlador pode ser considerado defeituoso.

Figura 22 Esquema de contatos do controlador –


Figura 23 Teste de continuidade dos pinos 1 e 3 com alimentação –

Figura 24 Teste de continuidade dos pinos 1 e 3 sem alimentação –

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O controlador que foi utilizado para esse teste, possui a disposição de seus contatos conforme a figura 18. Decorrido certo tempo após alimentar o controlador nos pinos 6 e 7, o contato 3 (que se refere ao compressor) se fecha com o contato 1 (comum), comando que proporciona a partida do compressor. O teste da figura 19 nos mostra a continuidade entre esses contatos. Para testar os outros contatos, devemos medir a continuidade nos momentos de acionamento de cada função.

5.5 Teste de relé de potência Para testarmos os contatos de um relé, precisamos testar a continuidade entre os terminais de acordo com a especificação do relé. Por exemplo, se o relé possuir contatos normalmente abertos, sem a alimentação os contatos não podem dar continuidade. Quando alimentarmos a bobina do relé, ele deve comutar os estados dos contatos.

Figura 25 Teste do relé sem alimentação –

Figura 26 Detalhe da medição de continuidade nos terminais. –

Figura 27 Teste do relé com alimentação –

Nesse caso, o relé possui terminais NA. Pode-se ver na figura 20 o teste sem alimentação da bobina do relé, e por isso, a não continuidade entre os terminais. Na figura 22, ao alimentar a bobina, o relé fechou seus contatos e, portanto, o teste deu continuidade.Caso haja necessidade, pode-se verificar o valor da resistência da bobina do relé, que deve dar um valor diferente de zero e infinito (conforme teste efetuado na figura 23). Nesse exemplo, a resistência da bobina foi de 7,2 Ω.

Figura 28 Medida de resistência da bobina do relé –

5.6 Teste do Compressor Para efetuar o teste do compressor, deve-se mantê-lo sem alimentação, e medir a resistência entre os 3 pinos de ligação, conforme ilustrado nas figuras 25, 26 e 27. Entre esses 3 pinos existem 2 bobinas. Serão medidas as resistências de ambas as bobinas, e assim, pode-se verificar se existe algo que não esteja de acordo com o esperado. Primeiramente, vamos ilustrar o esquema de ligação das bobinas entre os 3 pinos (figura 24) e então, mostraremos como proceder no teste do compressor.


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Figura 29 Esquema de ligação das bobinas do compressor –

Quando medimos a resistência entre os pinos C e A (figura 25), estamos medindo a resistência da bobina que está entre esses pinos. Semelhantemente, ao medir a resistência entre os pinos C e M (figura 26), medimos a resistência da bobina entre eles. Quando medimos a resistência entre os pinos A e M (figura 27), estamos medindo a soma das duas resistências anteriores.

Figura 30 Medida da resistência entre os pinos C e A –

Figura 31 Medida da resistência entre os pinos C e M –

Figura 32 Medida da resistência entre os pinos A e M –

Para concluir o teste do compressor, devemos medir a continuidade entre cada um dos 3 pinos e a carcaça do compressor, e não deve haver continuidade (figura 28) entre nenhum deles. Caso haja, o compressor deve ser trocado.

Figura 33 Medida da continuidade entre um dos pinos e a carcaça –

5.7 Teste do protetor térmico O protetor térmico é semelhante a uma chave, que está normalmente fechada (NF). Quando a temperatura estiver muito alta, essa chave se abre, interrompendo a corrente elétrica no compressor. Para realizar o teste, basta medir a continuidade entre os terminais do protetor (conforme figura 29).


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Figura 34 Medida da continuidade entre os terminais do protetor –

5.8 Teste do relé amperométrico O relé amperométrico é montado na vertical, com a bobina para baixo, pois assim, os contatos permanecem abertos quando não existe corrente passando pela bobina. Assim que a bobina é alimentada, o contato do relé se fecha, e quando ela for desenergizada, o contato voltará a se abrir pelo efeito da gravidade. Para realizar o teste, devemos medir a continuidade entre os terminais do relé, primeiramente com a bobina para baixo (nesse caso não haverá continuidade). Depois, medimos com a bobina virada para cima (haverá continuidade). Veja nas figuras 30 e 31 abaixo.

Figura 35 Medida da continuidade entre os terminais do relé com bobina para baixo –

Figura 36 Medida da continuidade entre os terminais do relé com bobina para cima –

Repare os terminais que estão sendo testados, um deles é o contato metálico na lateral do relé, e o outro é o orifício (do mesmo lado do contato metálico) de um dos pinos da bobina do compressor.

5.9 Teste do interruptor de porta

O teste do interruptor de porta é muito simples, basta medir a continuidade entre os terminais, primeiramente com o interruptor solto, e depois com o interruptor pressionado. Veja as figuras 32 e 33 abaixo.

Figura 37 Medida da continuidade entre os terminais do interruptor solto –


Figura 38 Medida da continuidade entre os terminais do interruptor pressionado –

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Podemos perceber que existe continuidade apenas quando pressionamos o interruptor.

5.10 Teste do termostato bimetálico O termostato bimetálico funciona como uma chave, e possui os terminais normalmente fechados em temperaturas baixas, no caso da temperatura subir muito, ele abre seus contatos (a fim de encerrar o degelo por temperatura). Pelo fato de testarmos o bimetálico em temperatura ambiente, ele apresentou seus contatos abertos, ou seja, não houve continuidade. Porém, para se certificar de que ele está operando normalmente, podemos colocá-lo em uma região muito fria (no evaporador de um equipamento, por exemplo) e verificar se os contatos se fecharão, medindo a continuidade entre os terminais.

Figura 39 Medida da continuidade entre os terminais do termostato em temperatura ambiente –

5.11 Teste do sensor

Figura 40 Medida da continuidade entre os terminais do termostato em baixa temperatura –

NTC

Para realizar o teste do sensor, devemos medir a resistência entre os terminais, pois conforme a temperatura varia, a resistência do sensor também varia. Por exemplo, o sensor que utilizamos para o teste tem resistência de 10 kΩ à temperatura de 25 °C. Porém, ao aumentarmos a temperatura, a resistência diminui, e vice-versa. Veja na figura 35, o teste do sensor.

Figura 41 Medida da resistência entre os terminais do sensor NTC em temperatura ambiente –

Figura 42 Medida da resistência entre os terminais do sensor NTC em baixa temperatura –

Para maiores informações à respeito dos testes de sensores, consulte o BTR 104 - Teste de Sensores NTC .


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5.12 Medição da tensão do PDV É muito importante que o técnico meça a tensão do PDV, e conferir com a tensão do equipamento em questão. Esse procedimento está ilustrado nas figuras abaixo.

Figura 43 Tomada de 127 V de acordo com NBR 14136 –


Figura 44 Medida da tensão do PDV –

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