Os instrumentos de medições elétrica geralmente são usados para fazer acompanhamento em uma instalação elétrica, o monitoramento de uma instalação elétrica é muito importante na prevenção de possíveis problemas que pode prejudicar um sistema de fornecimento de energia elétrica, podendo assim provocar interrupções de energia gerando perca na produção ou outros tipos de transtorno.
Os instrumentos de medições pode ser usados em sistema operacional, onde os operadores de painéis usam os mesmos para controlar sua produtividade. Existem diversos tipos de instrumentos de medições , desde os mais simples até os mais sofisticados que são os que se usam na automação.
Os instrumentos de medições mais usados nas montagens mais simples são, medidores voltímetros, medidores amperímetros, medidores horímetros, medidores de temperatura, medidores rpm e outros mais, já em painéis mais sofisticados que é o caso da automação são usados, medidor transmissor de vazão, medidor de nível e outros mais.
Existem medidores analógicos e digitais a gosto do cliente. Existem medidores digitais que possuem varias funções facilitando assim na instalação, ao invés de usar diversos aparelhos, usa um só com várias funções.
Voltímetros analógicos são ideais para montagem em painéis elétrico onde se torna preciso o monitoramento das tensões elétricas,os instrumentos de medições voltímetro analógicos são de fáceis instalações e de fácil entendimento,a escala de medição pode ser dimensionada conforme sua aplicação. A utilização destes tipos de instrumentos de medições em circuito trifásico se torna necessário o uso de uma chave de aferição e uma chave seletora ou pode-se também usar um por fase, fica a critério do seu cliente.
Os instrumentos de medições mais usados nas montagens mais simples são, medidores voltímetros, medidores amperímetros, medidores horímetros, medidores de temperatura, medidores rpm e outros mais, já em painéis mais sofisticados que é o caso da automação são usados, medidor transmissor de vazão, medidor de nível e outros mais.
Existem medidores analógicos e digitais a gosto do cliente. Existem medidores digitais que possuem varias funções facilitando assim na instalação, ao invés de usar diversos aparelhos, usa um só com várias funções.
Voltímetros digital são menos usados por ter uma precisão um pouco duvidosa e necessitando de algumas aferições,mas também são muito útil, e de fácil leitura, geralmente estes tipos de instrumentos de medições já sai de fábrica aferidos por seus fabricantes. Os voltímetros digitais são de fáceis instalação em painéis, e de alta visibilidade, facilitando assim seu monitoramento a noite ou em ambiente com deficiência de iluminação, cada instrumento tem sua aplicação.
Amperímetros digitais tem a mesma precisão dos instrumentos de medições analógicos, seu uso se torna de grande importância em montagens nos painéis de operação em áreas não automatizadas, sua alimentação é independente 127/220 volts, estes instrumentos de medições também necessita de um transformador de corrente (TC) para que possa monitorar a corrente elétrica, ótima visualização noturno,e de fácil instalação.
Informações gerais sobre Instrumentos Analógicos podem ser obtidos em: Informações Técnicas Gerais .
Informações gerais sobre Instrumentos Analógicos podem ser obtidos em: Informações Técnicas Gerais .
Indicadores analógicos de painel 
A base de funcionamento dos indicadores analógico é um medidor de correntes muito baixas chamado de Galvanômetro de D'Arsonval, o qual consiste de uma bobina que pode ser movimentada e que está colocada entre os polos de um imã. Quando circula corrente pela bobina haverá uma interação entre o campo do imã fixo e do eletroímã fazendo aparecer forças que provocarão um deslocamento da bobina móvel, deslocando junto um ponteiro o qual dará uma indicação no mostrador. O ângulo deslocado será proporcional à intensidade da corrente através da bobina. Se calibrarmos a escala poderemos efetuar uma medida de corrente.
A escala é um elemento importante nos instrumentos analógicos, já que é sobre ela que são feitas as leituras. Entre suas muitas características podem-se ressaltar as seguintes:
• Fundo de escala: representa o máximo valor que determinado instrumento é capaz de medir sem correr o risco de danos.
Na figura acima são mostrados alguns tipos de escalas que se diferenciam quanto à posição do zero. Costuma-se explicitar a posição do zero através da designação da escala.
Por exemplo: 0 – 200 mA - miliamperímetro, escala com zero à esquerda. 120 – 0 -120 V - voltímetro, escala com zero central. 40 – 0 – 200 V - voltímetro, escala com zero deslocado. 10 – 200 Amperímetro, escala com zero suprimido.
1.2 - Características de Medidores
• Tipo de instrumento: Os símbolos para alguns dos principais tipos de medidores são mostrados na tabela onde há a Simbologia de instrumentos de medidas elétricas.
Erros em Medidas é o desvio observado entre o valor medido e o valor verdadeiro. Na prática é impossível eliminar todos os erros e há um valor aceito como verdadeiro. A precisão revela o rigor com que um instrumento de medida indica o valor de uma certa grandeza.
A Exatidão é o limite de erro, garantido pelo fabricante de um instrumento, que se pode cometer em qualquer medida efetuada pelo mesmo, o qual deve ser tomado como uma porcentagem do valor de plena escala de um instrumento. O Valor de Plena Escala é o máximo valor da grandeza que um instrumento pode medir.
Já os erros de Leitura são devidos a influência do operador e dependem das características do sistema de leitura. São resultados do ângulo de observação (paralaxe) do operador.
Esses erros podem ser limitados usando-se dois ou mais operadores e/ou equipando o instrumento com um espelho junto à escala.
Como exemplo temos: Um Wattímetro, com escala linear, fundo de escala de 1200 watts, com principio de funcionamento eletrodinâmico, utilizado em tensão alternada de até 1000 volts na posição vertical, com erro máximo de 6 watts.
2.2 - Medidores de Bobina Móvel
O arranjo básico de um medidor de bobina móvel é composto de um eletroíma (bobina móvel), fixado a um eixo que pode girar. O ponteiro é preso a este eixo, e um ímã permanente é colocado próximo ao eletroíma, fixo à carcaça. Quando a corrente elétrica é estabelecida no fio que forma o eletroíma, este criará na região um outro campo magnético, havendo uma superposição desse campo com o criado pelo ímã na região.
A força magnética de interação entre o ímã permanente e o eletroíma moverá este último por estar fixado ao eixo móvel, deslocando consigo o ponteiro. Como a intensidade da força magnética depende da corrente elétrica, o ponteiro gira mais quanto maior for a corrente. Ao girar, o eletroíma comprime uma mola de formato espiral; assim, o ponteiro estabiliza-se quando as forças magnética e elástica se equilibram. Esse conjunto, funcionando dessa maneira, é denominado galvanômetro. Ele está presente em todos os medidores elétricos que utilizam ponteiros, como medidores de tensão (voltímetros) e de corrente elétrica (amperímetros). Quando um galvanômetro é utilizado para medir a corrente elétrica em um circuito, o fio do eletroíma deve ser conectado em série a ele. Para medir tensão em um circuito, o eletroíma deve ser conectado em paralelo a ele.
O medidor de bobina móvel é usado na medição de tensão e corrente contínua. Como a deflexão é proporcional a corrente, as escalas são lineares e o sentido da corrente determina (positivo ou negativo) o sentido do movimento do ponteiro. O zero pode ser deslocado para qualquer posição da escala (zero central ou zero suprimido). Devido a alta sensibilidade deste sistema, ele é indicado para onde uma pequena variação pode influenciar no resultado de uma medição, induzindo a erros. Este medidores são utilizados com Shunts em paralelo para ampliar a escala de valores medidos.
O sistema de medição eletrodinâmico consiste de uma bobina móvel (Bb) e uma fixa (Ba).
Perante a passagem de determinada corrente, as bobinas apresentarão a mesma polaridade e assim levarão o ponteiro à deflexão, por repulsão.
A corrente que alimenta a bobina móvel é levada a esta por meio de 2 molas espirais, que, simultaneamente, desenvolvem uma força contrária ao deslocamento angular. Numa inversão do sentido da corrente, ambas as bobinas invertem ao mesmo tempo a sua polaridade. Com isto, as condições de repulsão entre as bobinas não se alteram e a deflexão do ponteiro se dá sempre para o mesmo lado. Por esta razão, o instrumento pode ser utilizado tanto em corrente contínua quanto alternada.
Informações sobre Instrumentos Analógicos do tipo Bobina Móvel podem ser obtidos em: Instrumento Tipo Bobina Móvel .
2.3 - Medidores Eletrodinâmicos
A principal aplicação deste tipo de instrumento é encontrada nos medidores de potência (Wattímetros). ϕ. O amortecimento é obtido por uma câmara com ar, tal como no instrumento de ferro móvel.
Como a potência é obtida do produto da tensão pela corrente, a bobina fixa é dimensionada como bobina de corrente, e a móvel como de tensão. A potência, em watts, pode assim ser obtida diretamente por simples leitura.
Na medição de potências em corrente alternada, a potência indicada é a potência útil, porque apenas aquela parte da corrente efetuará um trabalho, que estiver em fase com a tensão, e assim seu valor P = U x I x cos
Às vezes são empregados instrumentos de medição blindados por uma chapa de ferro, para evitar influências magnéticas presentes no ambiente externo.
Neste tipo, a bobina fixa é montada dentro de um anel de ferro fechado e laminado, evitando-se assim a formação de correntes parasitas. A precisão do instrumento é menor devido ao ferro.
Informações sobre Instrumentos Analógicos do tipo Eletrodinâmicos podem ser obtidos nos links: 01 - Instrumento do Tipo Wattímetro e 02 - Instrumento do Tipo Cossifímetro .
2.6 - Medidores Bimetálicos
Os Medidores Bimetálicos baseiam-se no fenômeno da dilatação linear dos metais com variação da temperatura. Uma das aplicações é o Termômetro Bimetálico, que consiste em duas lâminas de metais com coeficientes de dilatação diferentes sobrepostas, formando uma só peça , variando-se a temperatura do conjunto, observa-se um encurvamento que é proporcional à temperatura.
A dilatação acontece quando uma barra de metal ligada a outra barra de metal diferente são aquecidas ou esfriadas, resultará diferentes alterações nos comprimentos que irá produzir um arqueamento da barra. Os mais usados e precisos termômetros desse tipo exploram a diferença de dilatabilidade entre materiais como latão, ferro e cobre, etc. Para isso, constroem-se lâminas bimetálicas (AB) de forma espiraladas que se curvam, conforme aumentam ou diminuem a temperatura. Nesse movimento, a lâmina arrasta, em sua extremidade, um ponteiro (C) que percorre uma escala graduada (D) onde é realizado a leitura da temperatura.
Este arquivo está disponível em: Instrumentos Analógicos de Painel.pdf
© Direitos de autor. 2016: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 08/08/2023
Os indicadores analógicos de painel são instrumentos utilizados em aplicações em que se necessita da indicação de uma grandeza qualquer como tensão, corrente, resistência, temperatura, pressão, etc. São instrumentos de medição onde a corrente elétrica que percorre uma bobina tem uma intensidade que determina a deflexão da agulha. Assim, para usar tais instrumentos basta converter a grandeza desejada em uma tensão ou corrente equivalente (análoga) e aplicá-la ao instrumento, daí a sua denominação “instrumento analógico”.
A base de funcionamento dos indicadores analógico é um medidor de correntes muito baixas chamado de Galvanômetro de D'Arsonval, o qual consiste de uma bobina que pode ser movimentada e que está colocada entre os polos de um imã. Quando circula corrente pela bobina haverá uma interação entre o campo do imã fixo e do eletroímã fazendo aparecer forças que provocarão um deslocamento da bobina móvel, deslocando junto um ponteiro o qual dará uma indicação no mostrador. O ângulo deslocado será proporcional à intensidade da corrente através da bobina. Se calibrarmos a escala poderemos efetuar uma medida de corrente.Os principais elementos construtivos de um galvanômetro de bobina móvel são: o mostrador ( escala) e o ponteiro; o imã permanente, a bobina móvel e o sistema de suspensão. As principais características de do aparelho são: resistência interna (Ri) e corrente de fundo de escala ( IGM) e sensibilidade (S). Um instrumento que tem fim de escala de 50mA, terá uma sensibilidade de 1 /50mA = 20KW/V.
1.1 - EscalaA escala é um elemento importante nos instrumentos analógicos, já que é sobre ela que são feitas as leituras. Entre suas muitas características podem-se ressaltar as seguintes:
• Fundo de escala: representa o máximo valor que determinado instrumento é capaz de medir sem correr o risco de danos.• Linearidade: característica que diz respeito à maneira como a escala é dividida. Quando a valores iguais correspondem divisões iguais, diz-se que a escala é linear (ou homogênea), como aquelas mostradas na figura ao lado. Caso contrário, a escala é chamada não-linear (heterogênea).
• Posição do zero: a posição de repouso do ponteiro, quando o instrumento não está efetuando medidas (zero) pode variar muito: zero à esquerda, zero à direita, zero central, zero deslocado ou zero suprimido (aquela que inicia com valor maior que zero).
Na figura acima são mostrados alguns tipos de escalas que se diferenciam quanto à posição do zero. Costuma-se explicitar a posição do zero através da designação da escala.Por exemplo: 0 – 200 mA - miliamperímetro, escala com zero à esquerda. 120 – 0 -120 V - voltímetro, escala com zero central. 40 – 0 – 200 V - voltímetro, escala com zero deslocado. 10 – 200 Amperímetro, escala com zero suprimido.
1.2 - Características de Medidores
Os painéis dos instrumentos de medidas analógicos normalmente apresentam gravados em sua superfície uma série de símbolos que permitem ao operador o conhecimento das características do aparelho.
• Tipo de instrumento: Os símbolos para alguns dos principais tipos de medidores são mostrados na tabela onde há a Simbologia de instrumentos de medidas elétricas.• Tensão de prova: É simbolizada por uma estrela encerrando um algarismo, o qual indica a tensão (em kV) que deve ser aplicada entre a carcaça e o instrumento de medida para testar a isolação do aparelho. Na ausência de algarismo, a tensão de prova é igual a 500 V.
• Posição: Instrumentos de painel usualmente são projetados para funcionamento na posição vertical, porém outras posições podem ser viáveis. A figura ao lado mostra as possíveis posições de instrumentos de painel, bem como a simbologia usada para sua representação. O uso de um instrumento em posição diferente daquela para a qual foi projetado pode ocasionar erros grosseiros de leitura.
• Classe de exatidão: A classe de um instrumento fornece o erro admissível entre o valor indicado pelo instrumento e o valor real, levando-se em consideração o valor do fundo de escala.
É indicada no painel do instrumento por um número expresso em algarismos arábicos. Por exemplo, se amperímetro de classe 0,5 tem amplitude de escala de 0 a 200 mA, isto significa que o erro máximo admissível em qualquer ponto da escala é 1 mA. Portanto, se o aparelho indicar 50mA, a variação admissível será 50 +/- 1 mA; se estiver indicando 150 mA, a variação será igualmente 150 +/- 1 mA.
1.3 - Erros em Medidas
A Exatidão é o limite de erro, garantido pelo fabricante de um instrumento, que se pode cometer em qualquer medida efetuada pelo mesmo, o qual deve ser tomado como uma porcentagem do valor de plena escala de um instrumento. O Valor de Plena Escala é o máximo valor da grandeza que um instrumento pode medir.Erros grosseiros são ocasionados devidos à falta de atenção, enganos nas leituras e anotações de resultados. São de inteira responsabilidade do operador. Para evitá-los é necessário proceder a repetição dos trabalhos, mas é necessário sobretudo, que se trabalhe com muita atenção.
Erros ligados às deficiências do método, do material empregado ou da avaliação da medida do operador devido á erros de graduação da escala, de ajuste entre pinos e eixos, assim como de componentes elétricos tendem a crescer com a idade do instrumento devido a: Oxidação; Desgaste dos contatos entre peças móveis e fixas.Variação dos coeficientes de elasticidade de molas.
Já os erros de Leitura são devidos a influência do operador e dependem das características do sistema de leitura. São resultados do ângulo de observação (paralaxe) do operador.Esses erros podem ser limitados usando-se dois ou mais operadores e/ou equipando o instrumento com um espelho junto à escala.
Como exemplo temos: Um Wattímetro, com escala linear, fundo de escala de 1200 watts, com principio de funcionamento eletrodinâmico, utilizado em tensão alternada de até 1000 volts na posição vertical, com erro máximo de 6 watts.
2 - Tipos de Medidores
2.1 - Sistema ferro Móvel
Os medidores de ferro móvel podem ser utilizados para medir CC ou CA de baixa frequência, podendo ainda ser utilizados para medir formas de onda não senoidais.
Estes medidores possuem baixa classe de exatidão, por isso, são medidores mais baratos. É comum encontrá-los nos painéis de equipamentos como estabilizadores e geradores elétricos. O galvanômetro de ferro móvel é composto de: parte móvel conectada ao ponteiro, elemento ferro magnético fixo, elemento ferro magnético móvel e bobina fixa que recebe a corrente a ser medida.
Funcionamento: a bobina de excitação (4) é onde é aplicada a corrente a ser medida; o material ferroso, sobre o qual a bobina é enrolado é fixa; quando uma corrente circula na bobina, o material ferroso transforma-se num eletro imã gerando um campo magnético, que aparece ao redor e por dentro do tubo. Este campo magnético provoca o movimento da parte móvel (3) que é inserida dentro da parte fixa, tendo liberdade de girar em seu interior. A parte de ferro móvel (3) é acoplada a um ponteiro que gira na frente de uma escala graduada e a estrutura deste ponteiro é preso a uma mola fixa (1) para amortecimento. Desta forma, quando a corrente é aplicada à bobina de excitação, provocará o giro do ponteiro até o ponto em que a força aplicada ao ferro móvel for equilibrado pela reação da mola. Neste ponto o ponteiro para e a leitura poderá ser feita. Quando a corrente é retirada da bobina de excitação, a mola exercerá uma força no ponteiro, trazendo-o de volta à origem. O Sistema Ferro Móvel é utilizado para a medição de tensão e corrente alternada senoidal. As escalas dos instrumentos ferro móvel não são lineares e tem seu início suprimido entre 10 e 20% do final da escala, sendo sua melhor faixa de visualização entre 30 e 80% do valor final.
Os instrumentos usados na medição de corrente alternada classe 1,5 podem ter o valor do campo de medição (escala) dotados de uma faixa de sobrecarga de campo para suportarem picos de curta duração sem danificar o ponteiro (geralmente em partidas de motores), tendo como padrão o valor de 2 X o valor do campo de medição (escala) a ser utilizada. São utilizados também com TC "transformador de corrente" ( ... .I5A) e TP "Transformador de Potencial" ( ... .1110, 220V).
Informações sobre Instrumentos Analógicos do tipo Ferro Móvel podem ser obtidos em: Instrumento Tipo Ferro móvel .
2.1.1 Atração com Núcleo Mergulhador
Os Instrumentos de Atração com Núcleo Mergulhador é uma variação dos instrumentos de Ferro Móvel são também conhecidos como instrumentos ferromagnéticos ou eletromagnéticos. O seu princípio de funcionamento é baseado na ação do campo magnético, criado pela corrente a medir percorrendo uma bobina fixa, sobre uma peça de ferro doce móvel.
Neste instrumento (ferro móvel) de “atração” ou de “núcleo mergulhador”, a corrente I circulando pela bobina fixa, faz surgir um campo magnético que atrai o núcleo de ferro doce, dando uma leitura proporcional a corrente circulante.
3.1.2 - Instrumentos de Repulsão
Os Instrumentos de Repulsão são uma variação dos instrumentos de Ferro Móvel são também conhecidos como instrumentos ferromagnéticos ou eletromagnéticos.
O seu princípio de funcionamento é baseado na ação do campo magnético, criado pela corrente a medir percorrendo uma bobina fixa, sobre uma peça de ferro doce móvel.
A corrente i, ao percorrer a bobina fixa, imanta as duas lâminas de ferro doce A1 e A2 no mesmo sentido, criando assim uma força de repulsão entre elas. A1 é fixa à bobina e A2 é móvel e solidária ao eixo, ao qual está também solidário o ponteiro.
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| Medidores de ferro móvel |
Estes medidores possuem baixa classe de exatidão, por isso, são medidores mais baratos. É comum encontrá-los nos painéis de equipamentos como estabilizadores e geradores elétricos. O galvanômetro de ferro móvel é composto de: parte móvel conectada ao ponteiro, elemento ferro magnético fixo, elemento ferro magnético móvel e bobina fixa que recebe a corrente a ser medida.
Funcionamento: a bobina de excitação (4) é onde é aplicada a corrente a ser medida; o material ferroso, sobre o qual a bobina é enrolado é fixa; quando uma corrente circula na bobina, o material ferroso transforma-se num eletro imã gerando um campo magnético, que aparece ao redor e por dentro do tubo. Este campo magnético provoca o movimento da parte móvel (3) que é inserida dentro da parte fixa, tendo liberdade de girar em seu interior. A parte de ferro móvel (3) é acoplada a um ponteiro que gira na frente de uma escala graduada e a estrutura deste ponteiro é preso a uma mola fixa (1) para amortecimento. Desta forma, quando a corrente é aplicada à bobina de excitação, provocará o giro do ponteiro até o ponto em que a força aplicada ao ferro móvel for equilibrado pela reação da mola. Neste ponto o ponteiro para e a leitura poderá ser feita. Quando a corrente é retirada da bobina de excitação, a mola exercerá uma força no ponteiro, trazendo-o de volta à origem. O Sistema Ferro Móvel é utilizado para a medição de tensão e corrente alternada senoidal. As escalas dos instrumentos ferro móvel não são lineares e tem seu início suprimido entre 10 e 20% do final da escala, sendo sua melhor faixa de visualização entre 30 e 80% do valor final.
Os instrumentos usados na medição de corrente alternada classe 1,5 podem ter o valor do campo de medição (escala) dotados de uma faixa de sobrecarga de campo para suportarem picos de curta duração sem danificar o ponteiro (geralmente em partidas de motores), tendo como padrão o valor de 2 X o valor do campo de medição (escala) a ser utilizada. São utilizados também com TC "transformador de corrente" ( ... .I5A) e TP "Transformador de Potencial" ( ... .1110, 220V).
Informações sobre Instrumentos Analógicos do tipo Ferro Móvel podem ser obtidos em: Instrumento Tipo Ferro móvel .
2.1.1 Atração com Núcleo Mergulhador
Neste instrumento (ferro móvel) de “atração” ou de “núcleo mergulhador”, a corrente I circulando pela bobina fixa, faz surgir um campo magnético que atrai o núcleo de ferro doce, dando uma leitura proporcional a corrente circulante.
3.1.2 - Instrumentos de Repulsão
Os Instrumentos de Repulsão são uma variação dos instrumentos de Ferro Móvel são também conhecidos como instrumentos ferromagnéticos ou eletromagnéticos.O seu princípio de funcionamento é baseado na ação do campo magnético, criado pela corrente a medir percorrendo uma bobina fixa, sobre uma peça de ferro doce móvel.
A corrente i, ao percorrer a bobina fixa, imanta as duas lâminas de ferro doce A1 e A2 no mesmo sentido, criando assim uma força de repulsão entre elas. A1 é fixa à bobina e A2 é móvel e solidária ao eixo, ao qual está também solidário o ponteiro.
2.2 - Medidores de Bobina Móvel
O arranjo básico de um medidor de bobina móvel é composto de um eletroíma (bobina móvel), fixado a um eixo que pode girar. O ponteiro é preso a este eixo, e um ímã permanente é colocado próximo ao eletroíma, fixo à carcaça. Quando a corrente elétrica é estabelecida no fio que forma o eletroíma, este criará na região um outro campo magnético, havendo uma superposição desse campo com o criado pelo ímã na região.A força magnética de interação entre o ímã permanente e o eletroíma moverá este último por estar fixado ao eixo móvel, deslocando consigo o ponteiro. Como a intensidade da força magnética depende da corrente elétrica, o ponteiro gira mais quanto maior for a corrente. Ao girar, o eletroíma comprime uma mola de formato espiral; assim, o ponteiro estabiliza-se quando as forças magnética e elástica se equilibram. Esse conjunto, funcionando dessa maneira, é denominado galvanômetro. Ele está presente em todos os medidores elétricos que utilizam ponteiros, como medidores de tensão (voltímetros) e de corrente elétrica (amperímetros). Quando um galvanômetro é utilizado para medir a corrente elétrica em um circuito, o fio do eletroíma deve ser conectado em série a ele. Para medir tensão em um circuito, o eletroíma deve ser conectado em paralelo a ele.
O medidor de bobina móvel é usado na medição de tensão e corrente contínua. Como a deflexão é proporcional a corrente, as escalas são lineares e o sentido da corrente determina (positivo ou negativo) o sentido do movimento do ponteiro. O zero pode ser deslocado para qualquer posição da escala (zero central ou zero suprimido). Devido a alta sensibilidade deste sistema, ele é indicado para onde uma pequena variação pode influenciar no resultado de uma medição, induzindo a erros. Este medidores são utilizados com Shunts em paralelo para ampliar a escala de valores medidos.
O sistema de medição eletrodinâmico consiste de uma bobina móvel (Bb) e uma fixa (Ba).
Perante a passagem de determinada corrente, as bobinas apresentarão a mesma polaridade e assim levarão o ponteiro à deflexão, por repulsão.
A corrente que alimenta a bobina móvel é levada a esta por meio de 2 molas espirais, que, simultaneamente, desenvolvem uma força contrária ao deslocamento angular. Numa inversão do sentido da corrente, ambas as bobinas invertem ao mesmo tempo a sua polaridade. Com isto, as condições de repulsão entre as bobinas não se alteram e a deflexão do ponteiro se dá sempre para o mesmo lado. Por esta razão, o instrumento pode ser utilizado tanto em corrente contínua quanto alternada.
Informações sobre Instrumentos Analógicos do tipo Bobina Móvel podem ser obtidos em: Instrumento Tipo Bobina Móvel .
2.3 - Medidores Eletrodinâmicos
A principal aplicação deste tipo de instrumento é encontrada nos medidores de potência (Wattímetros). ϕ. O amortecimento é obtido por uma câmara com ar, tal como no instrumento de ferro móvel.Como a potência é obtida do produto da tensão pela corrente, a bobina fixa é dimensionada como bobina de corrente, e a móvel como de tensão. A potência, em watts, pode assim ser obtida diretamente por simples leitura.
Na medição de potências em corrente alternada, a potência indicada é a potência útil, porque apenas aquela parte da corrente efetuará um trabalho, que estiver em fase com a tensão, e assim seu valor P = U x I x cos
Às vezes são empregados instrumentos de medição blindados por uma chapa de ferro, para evitar influências magnéticas presentes no ambiente externo.
Neste tipo, a bobina fixa é montada dentro de um anel de ferro fechado e laminado, evitando-se assim a formação de correntes parasitas. A precisão do instrumento é menor devido ao ferro.
Informações sobre Instrumentos Analógicos do tipo Eletrodinâmicos podem ser obtidos nos links: 01 - Instrumento do Tipo Wattímetro e 02 - Instrumento do Tipo Cossifímetro .
2.4 - Medidores de Lâminas Vibratórias
Os Indicadores para Frequência (Hz) com Sistema de Lâminas Vibratórias são usado para medição de frequência.
Este sistema consiste em um conjunto de lâminas montadas longitudinalmente a uma bobina que através de corrente alternada produz um campo magnético alternado que causa vibração das lâminas por ressonância. A vibração de cada lâmina corresponde a frequência da corrente alternada. A medição é feita através de ligação direta F/F ou F/N. As Lâminas são fabricadas de aço temperado, cobreada e calibradas cada uma à ressonância indicada na escala. O intervalo de frequência entre as linguetas é de 0,5 Hz.
Assim a frequência da rede elétrica a ser medida é ligada á uma bobina e cria o movimento oscilatório de igual frequência em uma bobina, denominando-se excitador ao primeiro sistema (bobina) e ressonante ao segundo (lâmina). A lâmina de aço submetida à influência de um campo magnético alternado vibrará com amplitude máxima quando a frequência do campo magnético coincida com a frequência própria da ressonância da lingueta.
Estas lingüetas possuem as extremidades anteriores dobradas e de cor branca, ajustando-se mecanicamente para que possuam diferentes freqüências de oscilação própria, dispondo-se uma ao lado da outra. Se são excitadas mediante um campo alternado de um eletroímã, por ressonância, oscilará com a máxima intensidade a lingueta, cuja freqüência própria coincida com a da corrente excitante. As lingüetas vizinhas oscilam também, mais ou menos, de maneira que, segundo seja o aspecto da oscilação do conjunto, permite realizar uma leitura direta ou tomar um valor médio da frequência medida.
Informações sobre Instrumentos Analógicos do tipo Lâminas Vibratórias podem ser obtidos em: Instrumento Tipo Lâminas Vibratórias .
2.5 - Medidores de Fio Térmico de Dilatação
Instrumentos com fio térmico utiliza-se a dilatação ,devido ao calor, de um fio fino, fixado a uma mola e a uma bobina.
A dilatação ou contração do fio movimenta o ponteiro.
O calor dissipado varia com o quadrado da corrente que passa pelo condutor. Desta forma a escala não é linear.
Uma das aplicações dos instrumentos de medida com Fio Térmico de Dilatação para medida de intensidade e de tensão em corrente contínua e alternada está ilustrado ao lado e é composto de : Mola (1), Amortecedor eletromagnético (2) e Fio Térmico (3).
Informações sobre Instrumentos com Fio de Dilatação podem ser obtidos em: Descritivo Sistema Bimetálico .
Este sistema consiste em um conjunto de lâminas montadas longitudinalmente a uma bobina que através de corrente alternada produz um campo magnético alternado que causa vibração das lâminas por ressonância. A vibração de cada lâmina corresponde a frequência da corrente alternada. A medição é feita através de ligação direta F/F ou F/N. As Lâminas são fabricadas de aço temperado, cobreada e calibradas cada uma à ressonância indicada na escala. O intervalo de frequência entre as linguetas é de 0,5 Hz.
Assim a frequência da rede elétrica a ser medida é ligada á uma bobina e cria o movimento oscilatório de igual frequência em uma bobina, denominando-se excitador ao primeiro sistema (bobina) e ressonante ao segundo (lâmina). A lâmina de aço submetida à influência de um campo magnético alternado vibrará com amplitude máxima quando a frequência do campo magnético coincida com a frequência própria da ressonância da lingueta.
Estas lingüetas possuem as extremidades anteriores dobradas e de cor branca, ajustando-se mecanicamente para que possuam diferentes freqüências de oscilação própria, dispondo-se uma ao lado da outra. Se são excitadas mediante um campo alternado de um eletroímã, por ressonância, oscilará com a máxima intensidade a lingueta, cuja freqüência própria coincida com a da corrente excitante. As lingüetas vizinhas oscilam também, mais ou menos, de maneira que, segundo seja o aspecto da oscilação do conjunto, permite realizar uma leitura direta ou tomar um valor médio da frequência medida.
Informações sobre Instrumentos Analógicos do tipo Lâminas Vibratórias podem ser obtidos em: Instrumento Tipo Lâminas Vibratórias .
2.5 - Medidores de Fio Térmico de Dilatação
A dilatação ou contração do fio movimenta o ponteiro.
O calor dissipado varia com o quadrado da corrente que passa pelo condutor. Desta forma a escala não é linear.
Uma das aplicações dos instrumentos de medida com Fio Térmico de Dilatação para medida de intensidade e de tensão em corrente contínua e alternada está ilustrado ao lado e é composto de : Mola (1), Amortecedor eletromagnético (2) e Fio Térmico (3).
Informações sobre Instrumentos com Fio de Dilatação podem ser obtidos em: Descritivo Sistema Bimetálico .
2.6 - Medidores Bimetálicos
A dilatação acontece quando uma barra de metal ligada a outra barra de metal diferente são aquecidas ou esfriadas, resultará diferentes alterações nos comprimentos que irá produzir um arqueamento da barra. Os mais usados e precisos termômetros desse tipo exploram a diferença de dilatabilidade entre materiais como latão, ferro e cobre, etc. Para isso, constroem-se lâminas bimetálicas (AB) de forma espiraladas que se curvam, conforme aumentam ou diminuem a temperatura. Nesse movimento, a lâmina arrasta, em sua extremidade, um ponteiro (C) que percorre uma escala graduada (D) onde é realizado a leitura da temperatura.
Este arquivo está disponível em: Instrumentos Analógicos de Painel.pdf
A ficha de análise de grandezas elétricas - Medidores Analógicos – Máquina Ligada está disponível em: 23_08_04 FRT - Análise -Tensão Corrente Potência Elétrica em Máquinas com medidores analógicos.
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