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Ferramentas em eletrônica

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  • Dalson Ribeiro Nunes120

    Obviamente, precisamos colocar o nosso sinal de entrada na entrada de RF.

    As trs principais funes para a configurao de um analisador so: frequncia para qual ponto da frequncia iremos olhar; amplitude - qual o tamanho de nosso sinal? e span - qual o tamanho de janela de frequncia pela qual iremos olhar? Estas geralmente so as teclas de maiores dimenses fsicas do painel frontal.

    As outras funes de controle principais geralmente usam teclas menores.

    O controle de RBW (Banda de Resoluo), tempo de varredura e VBW (Video BW) so algumas das funes mais importantes.

    Muitas vezes, o analisador ter softkeys (teclas de software) que fornecem acesso a muitas outras funes/recursos por meio de apenas uma tecla fsica.

    A maior parte dos analisadores permite que voc introduza valores usando o teclado numrico, ajustando o valor para cima ou para baixo at o valor desejado por meio de um controle do painel frontal, ou aumentando ou reduzindo o valor em incrementos fixos, usando as teclas de direo.

    Figura 151 tela Frontal de analisador de espeCtro

    8.4 Especificaes

    Resoluo: Largura de banda de resoluo

    Figura 152 resoluo de largura de banda

  • Ferramentas e Instrumentos de Medidas Eltricas 121

    possivel alterar a RBW para ver dois sinais muito prximos entre si.Isto ocorre porque, na verdade, o que o analisador mostra na tela o

    formato da curva do filtro de FI, quando o sinal de entrada sintonizado passa por este filtro.

    A largura de banda do filtro de FI definida como a largura de banda a 3 dB. Este o modo pelo qual a RBW especificada nos dados tcnicos do fabricante Agilent. Outros fabricantes podem especificar a largura de banda de 6 dB.

    Figura 153 resoluo rbW

    Quando reduzimos a largura de banda para obter uma melhor resoluo, a varredura por estas bandas leva um tempo maior, porque necessrio um determinado tempo finito para obtermos a resposta completa em uma banda.

    Quando o tempo de varredura for curto demais, os filtros de RBW no conseguiro responder completamente e a resposta apresentada estar descalibrada em amplitude e frequncia - a amplitude ser baixa demais e a frequncia ser alta demais (deslocada para cima) devido ao retardo pelo filtro.

    Os analisadores de espectro tm uma funo automtica de definio do tempo de varredura, que seleciona automaticamente o tempo de varredura mais rpido possvel para o span, RBW e VBW selecionados.

    Para a seleo de RBW, geralmente, h uma sequncia de 1-10 ou 1-3-10 da RBW disponvel (alguns analisadores de espectro definem este valor em incrementos de 10% do valor total).

    Ter um maior nmero de valores de RBW melhor, porque isto permite a escolha da resoluo apenas suficiente para fazer a medio, com o menor tempo de varredura possvel.

    Por exemplo, se uma resoluo de 1 kHz (tempo de varredura de 1 segundo) no for suficiente, um analisador com a sequncia 1-3-10 poder fazer a medio em uma BW de Res. de 300 Hz (tempo de varredura de 10 s),

  • Dalson Ribeiro Nunes122

    enquanto que um analisador com uma sequncia 1-10 dever usar uma BW de Res. de 100 Hz (tempo de varredura de 100 s).

    Figura 154 rudo exibido em Funo da banda de passagem do Filtro de Fi

    O DANL (Displayed Average Noise Level - Nvel de Rudo Mdio Apresentado) uma funo do RBW:

    O rudo gerado internamente no analisador de espectro aleatrio e no possui componentes espectrais discretas. Alm disso, seu nvel plano por uma faixa de frequncia que ampla quando comparada com as faixas de RBW.

    Isto significa que o rudo total que chega ao detector (e apresentado na tela) relacionado RBW selecionada.

    Como o rudo aleatrio, este ser adicionado em forma de potncia, desta forma o nvel de rudo apresentado e a RBW tm uma relao entre si de 10.log.

    Em outras palavras, se a RBW for aumentada (ou reduzida) por um fator de 10, dez vezes mais (ou menos) energia atingir o detector e o nvel de rudo mdio apresentado (DANL) ser aumentado (ou reduzido) em 10 dB.

    Figura 155 analisador de espeCtro

    A quarta especificao que iremos discutir a sensibilidade.A sensibilidade de qualquer receptor uma indicao da qualidade com

    que podemos medir sinais de nveis pequenos.

  • Ferramentas e Instrumentos de Medidas Eltricas 123

    Figura 156 o nvel eFiCaz do rudo apresentado Funo da atenuao de rF

    Um aspecto do rudo interno do analisador que frequentemente ignorado o seu nvel eficaz como uma funo do valor do atenuador de entrada de RF.

    Como o rudo interno gerado aps o misturador, o atenuador de entrada de RF no exerce efeito sobre o nvel de rudo real.

    Entretanto o atenuador de entrada de RF no afeta o nvel de sinal na entrada e, desta forma, reduz a relao sinal/rudo (SNR - Signal to Noise Ratio) do analisador.

    A melhor SNR obtida com a menor atenuao de entrada de RF possvel.

    Observe na figura seguinte que o nvel do sinal apresentado na tela no reduzido com o aumento da atenuao.

    Lembre-se da seo de teoria de operao. Nela o atenuador de entrada de RF e o ganho de FI so vinculados entre si.

    Um receptor perfeito no inclui nenhum rudo adicional ao valor original de rudo trmico presente. Na prtica, entretanto, todos os receptores, incluindo os analisadores de espectro, adicionam algum valor de rudo gerado internamente, proveniente principalmente do primeiro estgio de ganho.

    Os analisadores de espectro geralmente caracterizam a sensibilidade especificando um nvel de rudo mdio apresentado (DANL) em dBm, com o menor valor de RBW.

    DANL simplesmente outro termo para piso de rudo do instrumento em uma determinada largura de banda.

    Esta a limitao fundamental para a medio de sinais de nveis baixos. Um sinal de entrada que esteja abaixo deste nvel de rudo no poder ser detectado.

    Geralmente, a sensibilidade est na ordem de -90 dBm a -145 dBm. importante conhecer as caractersticas de sensibilidade de seu analisador,

    para determinar se ele medir adequadamente os seus sinais em nveis baixos.

  • Dalson Ribeiro Nunes124

    Desta forma, conforme aumentamos a atenuao de entrada de RF em 10 dB, o ganho de FI ser aumentado simultaneamente em 10 dB para compensar esta perda. O resultado que o sinal apresentado na tela se mantm constante, mas o nvel de rudo (amplificado) aumentado em 10 dB.

    Figura 157 a bW de vdeo amorteCe o rudo

    Na seo de teoria de operao, vimos como o filtro de vdeo pode ser usado para suavizar o rudo de forma a facilitar a identificao de sinais de nveis baixos e, como estamos falando sobre a medio de sinais de nveis baixos, repetiremos isto aqui.

    A VBW, entretanto, no afeta a resoluo de frequncia do analisador (como a RBW) e, desta forma, alterar a VBW no ir melhorar a sensibilidade.

    Entretanto a VBW poder melhorar a capacidade de identificao e a repetibilidade em medies com relaes sinal/rudo baixas.

    Figura 158 para obter melhor sensibilidade

    Com base no que aprendemos, podemos ver que a melhor sensibilidade obtida com:

    1. a menor RBW (reduz o rudo);2. a atenuao mnima de entrada de RF (aumenta o sinal);3. o uso de filtragem de vdeo suficiente (ser capaz de ver e ler sinais de

    nveis baixos) (VBW menor ou igual a 0,1 a 0,01 da RBW).Observe, entretanto, que ter a melhor sensibilidade poder entrar em

    conflito com outros requisitos da medio.

  • Ferramentas e Instrumentos de Medidas Eltricas 125

    Por exemplo, RBWs menores aumentam bastante o tempo da medio.Alm disso, a atenuao de entrada de 0 dB aumenta a incerteza do

    descasamento, desta forma, reduzindo a preciso da medio.

    Figura 159 desCrio do teste de distoro

    Antes de deixarmos esta seo sobre a distoro, h um teste que deve ser feito em todas as medies de distoro que pode nos dizer se o que estamos vendo na tela uma distoro gerada internamente ou uma distoro causada pelo DUT.

    Lembre-se de que o atenuador de entrada de RF e o ganho de FI esto ligados um ao outro, de forma que os sinais de entrada no tero a sua posio na tela alterada quando ajustarmos a atenuao de entrada de RF. Desta forma, vamos variar a atenuao de entrada de RF e ver o que acontece.

    Se o produto da distoro na tela no for alterado, podemos ter certeza de que esta uma distoro gerada no DUT (isto , na parte do sinal de entrada). A atenuao de 10 dB aplicada ao sinal est tambm recebendo um ganho de 10 dB do ganho de FI e, desta forma, no haver alterao.

    Se, entretanto, o sinal na tela for alterado, saberemos, pelo menos em parte, que a distoro est sendo gerada em algum lugar aps o atenuador de entrada, e no totalmente no DUT. A atenuao de 10 dB no aplicada a este sinal interno (pois , na verdade, gerada aps o atenuador). Ainda assim, o ganho de 10 dB aplicado a este sinal, desta forma, aumentando o seu nvel em pelo menos 10 dB.

    8.5 Caractersticas

    Os recursos so classificados em reas de aplicao, para melhor descrevermos as suas funes.

    O primeiro grupo, de Operao Bsica, representa alguns dos recursos principais que melhoram o uso do analisador em qualquer aplicao.

    Os outros se referem a aplicaes especficas, embora o recurso, no necessariamente, seja usado somente nesta determinada aplicao.

    Os detalhes das aplicaes propriamente ditas no sero fornecidos aqui, pois este no o objetivo deste material.

  • Dalson Ribeiro Nunes126

    8.6 Operao bsica: operao remota, marcadores e linhas limite

    Entre alguns recursos que so teis para a operao bsica esto a operao remota, os marcadores e as linhas limite.

    Para a operao automatizada/remota, um computador usado para controlar diretamente a operao do analisador de espectro pelo GP-IB.

    Os computadores so tambm usados para desenvolver programas os quais podem ser transferidos por download (DLPs), que so rotinas personalizadas para a execuo de medies como figura de rudo, rudo de fase e diversos testes de comunicaes digitais. Estes programas tornam os testes muito mais rpidos e fceis.

    Alm disso, os analisadores de espectro que contam com o recurso de interface paralela ou RS-232 podem controlar diretamente uma plotter ou impressora para obter cpias da tela CRT. Analisadores com o recurso GP-IB podem ser facilmente usados com a incluso de um conversor de GP-IB para interface paralela.

    Com os marcadores, voc poder encontrar rpida e precisamente a amplitude e frequncia dos picos de sinais e determinar a diferena entre picos.

    Os modernos analisadores de espectro oferecem o recurso de linhas limites eletrnicas. Com este recurso, voc pode comparar os dados da curva com um conjunto de parmetros de amplitude e frequncia (ou tempo) enquanto o analisador de espectro estiver varrendo a faixa de medio.

    Quando o sinal de interesse estiver dentro das fronteiras da linha limite, o analisador apresentar a mensagem PASS (aprovado). Se o sinal ultrapassar as fronteiras da linha limite, ser exibida a mensagem FAIL (reprovado).

    8.7 Captura de picos: Max hold

    Medies de modulao: detector AM/FM com alto-falante

    A maior parte dos analisadores de espectro modernos possui a deteco AM/FM com alto-falantes.

    Os detectores AM/FM internos com alto-falantes permitem que voc oua a modulao.

    Em outras palavras, com estes detectores voc poder ouvir a fonte da interferncia, alm de v-la na tela.

    Ver um sinal no domnio da frequncia no ajuda a identificar o sinal interferente.

    Entretanto ouvir o sinal muito, muito mais til para determinarmos se a fonte da interferncia uma estao de rdio AM, uma estao de rdio FM, uma estao de TV, um operador de rdio amador, etc.

  • Ferramentas e Instrumentos de Medidas Eltricas 127

    Medies de modulao: controle por gate.

    Figura 160 aCesso mltiplo por diviso no tempoFonte: Manual de operao Minipa, 2008/9

    Para explicar o recurso de controle por gate de um analisador de espectro, usaremos uma aplicao de comunicao digital, o Acesso Mltiplo por Diviso no Tempo (TDMA).

    Este um mtodo comum usado em comunicaes para aumentar a capacidade do canal.

    O TDMA divide os canais de frequncia em slots, de forma que os usurios possam usar uma mesma frequncia, mas em timeslots diferentes.

    Para manter a qualidade do servio, voc precisar verificar a performance nos domnios do tempo e da frequncia.

    O timing dos bursts, assim como os tempos de subida e descida, devem ser testados para verificar se os bursts em timeslots adjacentes no se sobrepem uns aos outros.

    Examinando o espectro de RF no domnio da frequncia, voc pode verificar a qualidade da modulao, por exemplo.

    Quando estiver examinando o espectro, ser importante medir os efeitos totais da modulao de pulso em todo o sinal do canal, isto , os efeitos da ativao e desativao do transmissor.

    Ser tambm importante compreender os efeitos provocados pela modulao contnua (somente quando o pulso estiver em on).

    O recurso de controle por gate no analisador de espectro permite que faamos isto.

    Medies de modulao: controle por GATE.

    Figura 161 Controle por gateFonte: Manual de operao Minipa, 2008/9

  • Dalson Ribeiro Nunes128

    O controle por gate permite que voc controle o ponto em que ser iniciada uma varredura no domnio do tempo, de forma que a varredura possa ser centralizada no timeslot desejado.

    A implementao deste recurso no analisador razoavelmente simples.Um gate de vdeo, ou chave, inserido entre o detector de envelope e o

    filtro de vdeo.Controlando o incio da varredura da medio (retardo do gate) e a durao

    da medio (durao do gate), voc permitir que o sinal atinja os circuitos de amostragem somente durante o intervalo de tempo selecionado.

    Isto permite que voc analise o espectro de frequncia durante o tempo em que os espectros transientes (ativao e desativao do transmissor) estejam presentes, ou voc poder excluir ou filtrar este intervalo de tempo, de forma que voc possa analisar o espectro resultante somente da modulao.

    Medies de rudo: marcador de rudo e clculo de mdia no vdeo.H alguns recursos em um analisador de espectro que podem tornar as

    medies de rudo mais fceis e precisas.O primeiro um marcador de rudo. Selecionando Noise Marker ao invs

    do marcador normal, o valor apresentado ser o valor equivalente na largura de banda de potncia de rudo de 1 Hz.

    Quando o marcador de rudo estiver selecionado, ser usado o modo de deteco de amostragem (o melhor de todos para o rudo), com o clculo da mdia dos diversos elementos de curva sobre o marcador, ser aplicado um fator de correo para compensar os efeitos da deteco, largura de banda e amplificador logartmico. Este valor ser ento normalizado para uma largura de banda de 1 Hz (fator de correo - o analisador projetado para medir ondas senoidais, sendo necessrio corrigir os efeitos internos que tornam as medies de rudo imprecisas).

    O marcador de leitura direta um recurso bastante conveniente para executar medies de rudo.

    Outro recurso til para fazer medies de rudo aleatrio o clculo de mdia de vdeo.

    Esta uma mdia digital das informaes de curva de um analisador de espectro, que somente est disponvel em analisadores com apresentaes em tela digitais.

    O clculo da mdia feito em cada ponto da tela independentemente, sendo concludo aps o nmero de varreduras selecionado.

  • Ferramentas e Instrumentos de Medidas Eltricas 129

    Figura 162 gerador de TRACKINGFonte: Manual de operao Minipa, 2008/9

    Nas medies de resposta a estmulos, tambm denominadas medies de rede, aplicamos um sinal na entrada de nosso dispositivo/sistema e medimos a resposta na sada.

    Desta forma, precisamos de uma fonte e de um receptor.Entre as caractersticas de transferncia que podemos medir, esto a

    resposta em frequncia, perda de retorno, perda de converso e ganho versus frequncia.

    H dois instrumentos importantes que podem fazer as medies de estmulo resposta: o analisador de rede e o analisador de espectro.

    Voc ver o uso do analisador de rede em maiores detalhes no material Princpios do NA.

    Para usar um analisador de espectro em medies de estmulo - resposta, necessrio usar um gerador de tracking.

    O gerador de tracking tipicamente incorporado ao analisador de espectro, sendo uma fonte.

    Esta uma sada senoidal, cuja frequncia igual frequncia da entrada do analisador, de forma que siga (acompanhe) a sintonia do analisador de espectro.

    A sada do gerador de tracking (fonte) conectada entrada do DUT e a resposta medida pelo analisador (receptor).

    O gerador de tracking acompanha o analisador conforme este avana em sua varredura, de forma a permitir a medio das caractersticas de transferncia de seu dispositivo.

    Tabela 4 Caractersticas de TDMA

    Resposta a estmulos: gerador de tracking

  • Dalson Ribeiro Nunes130

    9. Terrmetro digital

    9.1 Introduo

    O terrmetro digital um instrumento porttil que permite medir a resistncia e a tenso de terra. Ele indicado para ser usado na verificao dos sistemas de aterramento.

    Ele tem dois modos de funcionamento: um utilizando uma chave de atuao instantnea (PUSH-ON) e outro por meio de um timer que desliga automaticamente o terrmetro depois de aproximadamente 5 minutos, para economizar a energia das pilhas.

    O terrmetro possui uma maleta protetora robusta, que serve para transportar e proteger o aparelho.

    de fundamental importncia a completa leitura do manual e a obedincia s instrues aqui contidas, para evitar possveis danos ao terrmetro, ao equipamento sob teste ou choque eltrico no usurio.

    Um terrmetro um equipamento delicado e requer um operador habilitado, tecnicamente, caso contrrio, poder ser danificado.

    9.2 Regras de segurana

    As regras de segurana abaixo devem ser seguidas para garantir a segurana do operador e evitar danos ao terrmetro:

    a. Assegure-se que as pilhas estejam corretamente colocadas e conectadas ao terrmetro.

    b. Verifique se a chave seletora de funo est posicionada na funo adequada medio que deseja efetuar.

    c. Nunca ultrapasse os limites de cada escala, pois poder danificar seriamente o terrmetro.

    d. Nunca se deve medir o aterramento em um circuito que esteja energizado.

    e. Quando no for usar o terrmetro por um perodo prolongado, remova as pilhas para evitar que em caso de vazamento das mesmas o terrmetro seja danificado.

    f. Antes de usar o terrmetro, examine-o juntamente com as pontas de prova, para ver se apresentam alguma anormalidade ou dano. Em caso afirmativo, desligue o aparelho imediatamente, e o encaminhe para uma assistncia tcnica autorizada.

    g. No coloque o terrmetro prximo a fontes de calor, pois poder deformar o seu gabinete.

  • Ferramentas e Instrumentos de Medidas Eltricas 131

    h. Quando estiver trabalhando com eletricidade, nunca fique em contato direto com o solo ou estruturas que estejam aterradas, pois em caso de acidente, poder levar um choque eltrico e dependendo da intensidade do choque eltrico, pode at ocorrer a morte do usurio. Utilize de preferncia calados com sola de borracha.

    i. Correntes muito baixas so o suficiente para provocar a desagradvel sensao do choque eltrico. E acima de 200mA, pode ocorrer parada cardio-respiratria.

    j. Tentar medir tenses que ultrapassem a capacidade do terrmetro ir danific-lo e expor o usurio ao risco de choque eltrico.

    k. Lembre-se de pensar e agir com segurana.

    9.3 Especificaes

    Gerais

    a. Display: de cristal lquido (LCD) com 3 1/2 dgitos (1999).b. Funes: memria (HOLD), resistncia e tenso de terra.c. Indicao das pilhas descarregadas: o sinal de pilhas descarregadas

    ser exibido no display quando as pilhas estiverem com pouca carga.d. Indicao de sobrecarga: o dgito mais significativo (dgito mais

    esquerda no display) ficar aceso.e. LED indicador de circuito fechado: o led vermelho acender quando

    a ligao de todos os cabos de teste estiver correta.f. Ambiente de uso recomendado: Ambientes internos e externos sem

    chuva.g. Temperatura de operao: De 0 a 40C.h. Umidade de operao: Menor que 80% sem condensao.i. Temperatura de armazenagem: De 20 a 60C (< 80% RH) sem

    condensao.j. Alimentao: seis pilhas de 1,5V tipo AA.k. Timer: O terrmetro ser desligado automaticamente aps cinco

    minutos.Eltricas

    Obs: A exatido est especificada por um perodo de um ano aps a calibrao, em porcentagem da leitura mais nmero de dgitos menos significativos. Sendo vlida na faixa de temperatura compreendida entre 18C a 28C e umidade relativa inferior a 70% sem condensao.

    a. Resistncia de terra (Sistema de medio por meio de inversor de corrente constante 820Hz/2mA)

  • Dalson Ribeiro Nunes132

    Tabela 5 Resistncia de terra

    b. Tenso de terraTabela 6 Tenso de terra

    9.4 Preparaes para medir

    Lembre-se de que, ao trabalhar com eletricidade, voc estar exposto ao risco de levar um choque eltrico, que pode causar desde queimaduras at a morte. Nunca trate essas medies com menos importncia, cuidado ou ateno.

    a. Caso o terrmetro apresente algum defeito ou sinal de quebra, encaminhe-o para uma assistncia tcnica autorizada.

    b. Caso as pontas de prova apresentem sinais de quebra ou dano, troque-as por outras novas, prevenindo-se contra choque eltrico e perda de isolao.

    c. Ao efetuar qualquer medio, leve sempre em considerao as orientaes do item de segurana.

    9.5 Regras de segurana

    9.5.1 mtodos de medio

    Tenso de terra

    a. Enterre as hastes auxiliares a uma distncia compreendida entre cinco a dez metros uma da outra, e de forma alinhada, a partir da haste que voc deseja fazer a medida.

    Figura 163 parte Frontal do terrmetro

  • Ferramentas e Instrumentos de Medidas Eltricas 133

    b. Se a terra onde forem fincadas as hastes auxiliares for muito seca ou do tipo arenoso, jogue bastante gua ao redor das hastes auxiliares.

    c. Conecte o pino banana verde do cabo de teste no borne E do terrmetro, o vermelho no C e o amarelo no P.

    d. Conecte a garra jacar verde do cabo de teste na haste de terra na qual quer fazer a medio.

    e. Conecte a garra jacar amarela do cabo de teste na haste auxiliar intermediria.

    f. Conecte a garra jacar vermelha do cabo de teste na haste auxiliar mais afastada.

    g. Selecione a funo ACV por meio da chave seletora de funes.h. Leia o valor da tenso de terra no display do terrmetro.i. Se o valor da tenso de terra for superior a 10V, o valor da resistncia de

    terra medida no prximo item no ter exatido, e o sistema de aterramento estar com alguma deficincia que dever ser corrigida para efetivamente proteger os equipamentos e as pessoas.

    j. Caso voc deseje memorizar o valor da leitura, basta deslocar a chave HOLD para a posio ON. O valor da leitura ficar congelado no display at que a chave HOLD seja colocada novamente na posio OFF.

    Resistncia de terra

    a. Enterre as hastes auxiliares a uma distncia compreendida entre cinco a dez metros uma da outra, e de forma alinhada, a partir da haste que voc deseja fazer a medida.

    b. Se a terra onde for fincada as hastes auxiliares for muito seca ou do tipo arenoso, jogue bastante gua ao redor das hastes auxiliares.

    c. Conecte o pino banana verde do cabo de teste no borne E do terrmetro, o vermelho no C e o amarelo no P.

    d. Conecte a garra jacar verde do cabo de teste na haste de terra na qual quer fazer a medio.

    e. Conecte a garra jacar amarela do cabo de teste na haste auxiliar intermediria.

    f. Conecte a garra jacar vermelha do cabo de teste na haste auxiliar mais afastada.

    g. Selecione a funo por meio da chave seletora de funes.h. Selecione a escala de 20 utilizando a chave seletora de escala.i. Pressione a chave PUSH ON.j. Leia o valor da resistncia de isolao exibido no display do terrmetro.k. Caso apenas o dgito 1 mais significativo (dgito mais esquerda)

    fique aceso no display, ento, voc dever mudar para uma escala maior para poder obter a leitura.

  • Dalson Ribeiro Nunes134

    l. Terminada a leitura, libere a chave PUSH ON para desligar o terrmetro.

    m. Na escala de 2K ser normal o display exibir um valor compreendido entre 300 e 600 Ohm mesmo sem nenhum cabo de teste conectado ao terrmetro.

    9.5.2 Uso do timer

    a. Quando voc desejar fazer a medio da resistncia de terra por um tempo maior e que o terrmetro se desligue automaticamente, use a opo do timer.

    b. Para ativar o timer, pressione a chave PUSH ON junto com o boto ON do timer.

    c. A terrmetro far a medida por aproximadamente cinco minutos e depois disso se desligar.

    d. Para desligar o terrmetro antes de esgotado o tempo de cinco minutos, pressione o boto OFF do timer.

    9.5.3 troca de piLhas

    a. Quando o sinal de pilhas descarregadas aparecer no display, voc dever troc-las por pilhas novas para garantir o perfeito funcionamento do aparelho.

    b. Remova os cabos de teste e desligue o terrmetro.c. Remova o gabinete do terrmetro de dentro da maleta protetora.d. Remova o parafuso da tampa do compartimento das pilhas, que se

    encontra na parte traseira do gabinete do terrmetro e remova a tampa.e. Retire as pilhas descarregadas.f. Conecte as pilhas novas observando a polaridade correta.g. Encaixe a tampa do compartimento das pilhas no lugar e aperte o

    parafuso.

    10. Meghmetro

    10.1 Introduo

    O meghmetro digital um instrumento porttil que permite medir a resistncia de isolao com a opo de selecionar entre quatro tenses de teste: 1KV, 2,5KV, 5KV e 10KV. Ele indicado para ser usado no teste de instalaes e equipamentos eltricos.

  • Ferramentas e Instrumentos de Medidas Eltricas 135

    Antes de iniciar o teste de isolao, o meghmetro verifica e avisa se houver tenso presente no circuito ou no componente a ser testado.

    O meghmetro possui um microprocessador dedicado que automatiza o funcionamento e o teste de isolao, tornando o seu uso extremamente simples.

    10.2 Regras de segurana

    As regras de segurana abaixo devem ser seguidas para garantir a segurana do operador e evitar danos ao meghmetro.

    a. Assegure-se que as pilhas estejam corretamente colocadas e conectadas ao meghmetro.

    b. Ao selecionar a tenso de teste (1KV, 2,5KV 5KV e 10KV), seja extremamente cuidadoso em no selecionar uma tenso que ultrapasse a capacidade de isolao do circuito ou componente que voc for testar.

    c. Nunca se deve medir resistncia ou isolao em um circuito que esteja energizado, ou antes que os capacitores do mesmo estejam descarregados.

    d. Quando no for usar o meghmetro por um perodo prolongado, remova as pilhas para evitar que em caso de vazamento das mesmas o meghmetro seja danificado.

    e. Antes de usar o meghmetro, examine-o juntamente com as pontas de prova, para ver se apresentam alguma anormalidade ou dano. Em caso afirmativo, desligue o aparelho imediatamente, e o encaminhe para uma assistncia tcnica autorizada.

    f. No coloque o meghmetro prximo a fontes de calor, pois poder deformar o seu gabinete.

    g. Quando estiver trabalhando com eletricidade, nunca fique em contato direto com o solo ou estruturas que estejam aterradas, pois em caso de acidente poder levar um choque eltrico e dependendo da intensidade do choque eltrico, pode at ocorrer a morte do usurio.

    Utilize de preferncia calados com sola de borracha.h. O meghmetro gera tenses altas de at 10.000V. Seja extremamente

    cuidadoso, pois essas tenses podem ser fatais.i. Correntes muito baixas so o suficiente para provocar a desagradvel

    sensao do choque eltrico. E acima de 200mA, pode ocorrer parada cardio-respiratria.

    j. Ao usar as pontas de prova, sempre mantenha os dedos atrs da salincia plstica de proteo circular. Nunca toque nas partes metlicas das pontas de prova

    k. Lembre-se de pensar e agir com segurana.

  • Dalson Ribeiro Nunes136

    10.3 Especificaes

    Gerais

    a. Display: de cristal lquido (LCD) com duas linhas de 16 caracteres cada.

    b. Funes: resistncia de isolao com quatro tenses de teste 1KV, 2,5KV, 5KV e 10KV.

    c. Seleo de escala: Automtica (autorange).d. Alerta de segurana: Para indicar a presena de tenso externa.e. Indicao das pilhas descarregadas: ser exibida no display a mensagem

    REPLACE BATTERY.f. Proteo: por meio de um fusvel.g. Ambiente de uso recomendado: Apenas ambientes internos.h. Temperatura de operao: de 0 a 40C.i. Umidade de operao: Menor que 80% sem condensao.j. Temperatura de armazenagem: de 20 a 60C (< 80% RH) sem

    condensao.k. Alimentao: oito pilhas alcalinas de 1,5V.l. Timer: O meghmetro ser desligado automaticamente aps 90 segundos

    no teste de isolao.m. Indicao do teste de isolao em execuo: por meio de sinal sonoro.n. Conversor de tenso DC DC. O meghmetro usa um conversor de

    alta eficincia para transformar a tenso das pilhas em 1KV, 2,5KV,5KV e 10KV usado no teste de isolao.

    o. O meghmetro vem acompanhado de um manual de instrues e um jogo de pontas de prova.

    p. O meghmetro obedece s normas IEC-1010 (EN61010) e categoria sobre tenso CAT II.

    Eltricas

    Obs: A exatido est especificada por um perodo de um ano aps a calibrao, em porcentagem da leitura mais nmero de dgitos menos significativos. vlida na faixa de temperatura compreendida entre 18C 28C e umidade relativa inferior a 70% sem condensao.

    Tabela 7 - Medidas de meghmetro

  • Ferramentas e Instrumentos de Medidas Eltricas 137

    10.4 Preparaes para medir

    Lembre-se de que, ao trabalhar com eletricidade, voc estar exposto ao risco de levar um choque eltrico, que pode causar desde queimaduras at a morte. Nunca trate essas medies com menos importncia, cuidado ou ateno.

    a. Caso o meghmetro no apresente um funcionamento normal, verifique se o fusvel no est queimado.

    b. Caso o meghmetro apresente algum defeito ou sinal de quebra, encaminhe-o para uma assistncia tcnica autorizada.

    c. O meghmetro possui um sistema de segurana que verifica se existe tenso presente no circuito ou componente que ele ir testar. Se houver tenso presente, ele emitir um sinal sonoro e uma mensagem no display. Nestes casos, interrompa imediatamente o teste, desconectando as pontas de prova.

    d. Caso as pontas de prova apresentem sinais de quebra ou dano, troque-as por outras novas, prevenindo-se contra choque eltrico e perda de isolao.

    e. Verifique se a mensagem de pilhas descarregadas aparece no display.f. Ao efetuar qualquer medio, leve sempre em considerao as orientaes

    das

    Figura 164 esquema de ligaes das pontas de provaFonte: Manual de operao Minipa, 2008/9

    10.5 Regras de segurana

    10.5.1 mtodos de medio

    Resistncia de isolao - Ateno risco de vida:

    Durante este teste, tenses de at 10.000VDC estaro presentes nos bornes de sada do meghmetro.

    Estas tenses so extremamente perigosas tanto para o ser humano, quanto para o equipamento sendo testado. No toque em hiptese alguma nos bornes de sada do meghmetro e nem nas partes metlicas das pontas de prova.

    a. Certifique-se que no exista nenhuma tenso no circuito ou componente a ser testado. Caso voc tente fazer este teste em um circuito ou componente energizado, o meghmetro emitir um aviso de advertncia.

    b. No realize a medio da resistncia de isolao em ambientes ou equipamentos midos. Poder ocorrer a perda de isolao e choque eltrico.

  • Dalson Ribeiro Nunes138

    c. Na medio da resistncia de isolao muito importante que as pontas de prova estejam em perfeito estado de conservao, secas e com a isolao plstica impecvel, caso contrrio voc correr o risco de levar um violento choque eltrico.

    d. Ligue o meghmetro pressionando o boto ON/TEST. O meghmetro exibir uma mensagem no display, pedindo para que seja selecionada a tenso de teste.

    e. Selecione uma das tenses de teste disponveis pressionando o boto 10KV, 5V, 2,5KV ou 1KV. Com 1KV voc pode medir resistncia de isolao at 60GOhm, com 2,5KV, at 150GOhm, com 5KV, at 300GOhm e com 10KV, at 600GOhm. Cuidado para no usar uma tenso de teste que ultrapasse a capacidade de isolao do circuito ou componente a ser testado.

    f. O display do meghmetro exibir a mensagem pedindo que as pontas de prova sejam conectadas. Aplique as pontas de prova no circuito ou componente que deseja medir.

    g. Pressione o boto ON/TEST.h. O meghmetro ir verificar se existe tenso presente no circuito ou

    componente que ser testado. Se ele detectar a presena de tenso, emitir um sinal sonoro e a mensagem LIVE WARNING CIRCUIT LIVE no display. Neste caso, interrompa o teste e remova as pontas de prova. S volte a fazer o teste depois de certificar-se de desligar a alimentao do circuito ou componente.

    i. Caso o meghmetro no detecte a presena de tenso, ele ir iniciar o teste, indicando no display a tenso aplicada, o tempo de durao do teste e o valor da resistncia de isolao.

    j. Se durante o teste o display exibir a mensagem LOW M, interrompa o teste imediatamente, pois o circuito ou componente poder estar em curto circuito ou no suportar a tenso de teste aplicada.

    k. Ao pressionar o boto ON/TEST por menos que 3 segundos, o meghmetro realizar o teste no modo econmico e ao pressionar por mais de 3 segundos, o tempo de durao do teste ser de 99 segundos. Depois de decorrido esse tempo, o teste ser interrompido.

    l. Caso voc queira interromper o teste, basta pressionar novamente o boto ON/TEST.

    m. Aps o trmino do teste, o meghmetro ir descarregar a alta tenso usada. A descarga pode ser observada por meio da barra grfica no display e as pontas de prova s devero ser desconectas aps o trmino da descarga, quando a palavra HOLD aparecer no display, e o sinal sonoro for finalizado com um beep longo de um segundo.

  • Ferramentas e Instrumentos de Medidas Eltricas 139

    10.5.2 troca das piLhas

    a. Quando aparecer no display a mensagem REPLACE BATTERY, voc dever trocar as pilhas para garantir o perfeito funcionamento do aparelho.

    b. Remova as pontas de prova, desligue o meghmetro.c. Remova a tampa do compartimento das pilhas, que se encontra na parte

    traseira do gabinete do meghmetro.d. Retire as pilhas descarregadas.e. Conecte as pilhas novas, observando a polaridade correta.Recomendamos que sejam usadas pilhas alcalinas.f. Encaixe a tampa do compartimento das pilhas no lugar. No use o

    meghmetro sem a tampa colocada para evitar o risco de choque eltrico.

    10.5.3 troca do fUsveL

    a. O fusvel fica alojado no mesmo compartimento das pilhas.b. Remova as pontas de prova, desligue o meghmetro e coloque a chave

    seletora de funo na posio ACV.c. Remova a tampa do compartimento das pilhas, que se encontra na parte

    traseira do gabinete do meghmetro.d. Retire o fusvel queimado.e. Coloque um fusvel novo. No use em hiptese alguma um fusvel de

    valor maior e nem faa um jumper com fio, pois o meghmetro poder ser seriamente danificado quando houver uma nova sobrecarga.

    f. Encaixe a tampa do compartimento das pilhas no lugar. No use o meghmetro sem a tampa colocada para evitar o risco de choque eltrico.

    10.5.4 regenerador de cinescpio

    No cinescpio (de televisor, monitor de vdeo ou osciloscpio), o ctodo do canho emite eltrons, que formam um feixe em direo tela. Com o tempo, o canho vai perdendo esta capacidade de emitir eltrons (por desgaste do seu material).

    O Tester/regenerador de Cinescpio, tambm conhecido em oficina Eletrnica por Chupeta, o instrumento que testa o nvel de emisso do canho e, se necessrio, regenera sua capacidade de emitir eltrons.

    Retira-se o soquete do canho, e no seu lugar encaixa-se o soquete do Tester/Regenerador de cinescpio (figura 165). Pressionando a tecla emisso/regenerao em emisso, o nvel de emisso do canho indicado pelo

  • Dalson Ribeiro Nunes140

    ponteiro no mostrador nvel de emisso, posicionando-se em uma das trs regies ruim, mdio, fraco.

    Se o nvel de emisso estiver em fraco ou mdio, pressiona-se a tecla emisso/regenerao em regenerao. O boto nvel de regenerao girado at uma posio compatvel com a deficincia de emisso (emisso fraca, nvel alto de regenerao, emisso mdia, nvel mdio de regenerao), observando-se no mostrador intensidade de regenerao qual o nvel atingido a cada momento, pois a regenerao no instantnea, demorando alguns minutos.

    Figura 165- tester regenerador de CinesCpio

    O Frequencmetro o instrumento especializado em medir a frequncia de um sinal aplicado a sua ponta de prova (figura 166). O boto Nvel de Input controla o ganho (ou atenuao) do sinal teste, adequando-o aos circuitos do instrumento. O display (geralmente digital) registra a frequncia medida, que deve ser lida em unidades de Hz, kHz ou MHz, conforme a posio indicada pelo boto Escala.

    O Timer semelhante ao Frequencmetro, mas mede e registra o tempo de um ciclo do sinal teste (invertendo o tempo do ciclo, obtm-se a frequncia, e vice-versa, conforme a equao: Frequncia = 1/Tempo).

    Figura 166 painel do FrequenCmetro

    P/ soquete do cinescpio

  • Ferramentas e Instrumentos de Medidas Eltricas 141

    11. Ponta de prova lgica

    A Ponta de Prova Lgica necessria no teste de qualquer dispositivo que tenha nos seus circuitos sinais digitais, mesmo que no se trate de um aparelho digital.

    Assim, ao TESTER Digital, inclui-se uma ponta de prova capaz de detectar o nvel lgico-digital de um sinal teste.

    O sinal digital tem dois nveis: nvel H ou 1, caracterizado por voltagem alta, e nvel L ou 0 (zero), com voltagem baixa (ambos com certa especificao de corrente eltrica). Por exemplo, no padro TTL o nvel H/1 fica em torno de +5V e o nvel L/0 em cerca de 0V. Existe ainda uma outra alternativa, conhecida por tristate (terceiro estado), correspondendo a um sinal que est cortado do circuito, no caracterizado por nvel H/1 ou L/0.

    O esquema de uma Ponta de Prova Lgica visto na figura 167. Uma fonte dc alimenta os anodos de dois LEDs e de um oscilador de baixa frequncia, cuja sada amplificada e aparece no catodo do LED vermelho, ao mesmo tempo que invertida e injetada no catodo do LED verde. Desta forma, quando o sinal do oscilador, est na fase positiva, a tenso alta no catodo do LED vermelho, impedindo-o de conduzir e brilhar. Enquanto isto (devido inverso), ele aparece como tenso baixa no catodo do LED verde, permitindo que ele conduza e brilhe. Na fase negativa do sinal do oscilador os papis so invertidos, acendendo o LED vermelho e apagando o LED verde. Assim, os dois LEDs piscam alternadamente, na mesma frequncia (perceptvel a olho nu) do oscilador.

    Figura 167 CirCuito da ponta de prova lgiCa

  • Dalson Ribeiro Nunes142

    Se a ponta de Prova encostada em um ponto com nvel H/1 (bit 1), sua tenso alta aparece no catodo do LED vermelho, apagando-o. Ao mesmo tempo, ela invertida e surge como tenso baixa no catodo do LED verde, deixando-o brilhar. Mas se ela for encostada em ponto com nvel l/0 (bit 0), a tenso baixa faz o LED vermelho brilhar e o LED verde permanecer apagado.

    Portanto basta observar os LEDs para conhecer o nvel lgico do sinal digital em teste:

    LED vermelho aceso / LED verde apagado: bit 0 LED vermelho apagado / LED verde aceso: bit 1 LED vermelho e LED verde acendendo, alternadamente, na frequncia

    do oscilador: tristate.Quando o sinal ativado em nvel H/1 ou L/0 em alta frequncia (como

    geralmente ocorre em circuito digitais), os dois LEDs parecem estar brilhando simultaneamente, mas ligeiramente trmulos (na verdade esto acendendo e apagando em alta velocidade).

    Um circuito bastante prtico para a Ponta de Prova Lgica apresentado na figura 168 (os resistores de 10K e 4K7 determinam a frequncia de oscilao; a tenso vcc pode ser obtida de pilhas comerciais. Caso os dois LEDs estejam piscando velocidade inadequada ou ambos sempre acessos altere os valores dos resistores acima). Realizando-a com a plaquinha de circuito impresso, mostrado na figura 168. Encaixando-a em um tubo plstico, ela adquire o formato de uma caneta, como visto na figura 169.

    Figura 168 CirCuito impresso de ponta lgiCa

    Figura 169 ponta lgiCa

  • Ferramentas e Instrumentos de Medidas Eltricas 143

  • Dalson Ribeiro Nunes144

  • Ferramentas e Instrumentos de Medidas Eltricas 145

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