Generalidades sobre Instrumentos - PDF

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELECTROMECANICA INSTRUMENTAÇÃO E MEDIDAS Generalidades sobre os Instrumentos Instrumentos de bobina movel Instrumentos de ferro movel Instrumentos electrodinamicos Prof. Gabriel Luís Victorino LUANDA, MARÇO 2020 Meios de En...

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELECTROMECANICA INSTRUMENTAÇÃO E MEDIDAS Generalidades sobre os Instrumentos Instrumentos de bobina movel Instrumentos de ferro movel Instrumentos electrodinamicos Prof. Gabriel Luís Victorino LUANDA, MARÇO 2020 Meios de Ensino As aulas serão expositivas, informativas e dialogadas, utilizando o recurso do " data - show" para visualização das imagens e fotos dos dispositivos. Todo o período de ensino ser á aberto a perguntas e discussões que despertem o inte- resse e a reflexão do aluno. Haver á estimulo à pesquisa sobre os temas abordados, propondo leituras e análises de casos em sala de aula que promovam a conexão entre a teoria e a prática. Recursos Data - show e computador.  Generalidades sobre os Instrumentos Introdução Possuem um conjunto móvel que aproveita um dos efeitos da corrente elétrica: efeito térmico, efeito magnético, etc. Preso ao conjunto móvel está um ponteiro que se desloca na frente de uma escala graduada da grandeza a que se destina o instrumento medir. 3  Generalidades sobre os Instrumentos Funcionamento ◼ Corrente I percorrer a bobina b dentro do campo magnético do imã permanente; ◼ A interação produz forças F que resulta num conjugado em relação ao eixo de rotação, fazendo a bobina girar; - Fio transportando a ◼ Este conjugado é chamado de corrente a ser medida - Mola de retorno “conjugado motor”; 4  Generalidades sobre os Instrumentos Funcionamento (cont.) ◼ Mola m com uma extremi-dade presa ao eixo da bobina e a outra à carcaça do instrumento produzem tensão mecânica; ◼ Opõe-se ao movimento de rotação da bobina, originando um “conjugado antagonista”; - Fio transportando a corrente a ser medida - Mola de retorno 5  Dados Característicos Natureza do Instrumento Indica o tipo de grandeza mensurável pelo mesmo. Ex: amperímetro, voltímetro, etc. Natureza do Conjugado Motor Caracteriza o princípio de funcionamento Eletrodinâmico – efeito de corrente elétrica sobre corrente elétrica; Ferro-móvel – efeito do campo magnético da corrente elétrica sobre peça de material ferromagnético; 6  Dados Característicos Calibre do Instrumento É o valor máximo, da grandeza mensurável, que o instrumento é capaz de medir. Ex: um voltímetro que pode medir no máximo 200 volts, diz-se que o seu calibre é de 200 volts Instrumento de um só calibre: o valor do calibre corresponde, normalmente, ao valor marcado no fim da escala. Ex: a figura abaixo representa um voltímetro de calibre único, 200 volts 7  Princípios Físicos Instrumento com Bobina Móvel Símbolo e detalhe construtivo 8  Princípios Físicos Instrumento com Bobina Móvel (cont.) Características A atuação depende da FORÇA desenvolvida sobre um condutor que conduz CORRENTE dentro de um CAMPO MAGNÉTICO (B). Vantagens: baixo consumo próprio; alta sensibilidade; bastante preciso; possibilidade de escala ampla. Desvantagens: usados somente em CC; construção complexa e sensível; danifica-se rapidamente. Utilizado: A, V e W. 9  Princípios Físicos Instrumento com Ferro Móvel Símbolo e detalhe construtivo 10  Princípios Físicos Instrumento com Ferro Móvel Características Baseado na ação do CAMPO MAGNETICO (B) criado pela CORRENTE a medir percorrendo uma BOBINA FIXA sobre uma peça de FERRO doce MÓVEL. Tipos: ATRAÇÃO E REPULSÃO. Vantagens: usados em CC e CA; robustez e menor custo. 11  Princípios Físicos Instrumento Eletrodinâmico sem Ferro Símbolo e detalhe construtivo 12  Princípios Físicos Instrumento Eletrodinâmico sem Ferro Características Resulta da interação do Campo Magnético criado pela corrente na bobina fixa (BC) e a corrente na bobina móvel (BP), REPULSÃO. Pode-se medir CC e CA (melhor precisão entre os aparelhos de medidas elétricas). São usados como W, podem ser utilizados como V e A. 13  Dados Característicos Calibre do Instrumento (cont.) Instrumento de múltiplo calibre: os valores dos calibres vêm indicados nas posições da chave de comutação. Permite utilizar apenas uma escala graduada. O valor será obtido pela relação: 14  Dados Característicos Classe de exatidão do instrumento Representa o limite de erro, garantido pelo fabri-cante do instrumento, que se pode cometer em qualquer medida efetuada com este instrumento Estes números são conhecidos como “índice de classe” (IC) e podem ser calculados pela seguinte equação: 15  Dados Característicos Classe de exatidão do instrumento (cont.) Ex: considere a medição de tensão indicada em 120 V por um voltímetro de classe de precisão 1,5 e cuja escala graduada seja de 0 a 300V. Para tanto está sendo solicitado que você calcule o erro absoluto máximo. 16  Dados Característicos Classe de exatidão do instrumento (cont.) Este resultado indica que os 120 V lidos no instrumento são, na realidade 120±4,5, ou seja, pode variar de 115,5V a 124,5V. É importante salientar que a Classe de exatidão deve vir impresso no visor do instrumento. 17  Dados Característicos Classe de exatidão do instrumento (cont.) Quanto melhor é a sua classe de exatidão, mais caro ele custa e mais cuidados ele requer na utilização. Divide-se em três grupos: Instrumentos de laboratório: possuem maior precisão, mais caros e delicados, classe de exatidão 0,1 a 0,3 Instrumentos de ensaio: classe de exatidão 0,5 a 1,5 Instrumentos industriais: equipamentos práticos. classe de exatidão de 2 a 3, ou maior. 18  Dados Característicos Rigidez Dielétrica Caracteriza a isolação entre a parte ativa e a carcaça do instrumento. Representado por uma estrela com um número dentro ou não Obs.: quando a estrela se encontrar vazia a tensão de isolação é de 500V. 19  Dados Característicos Posição do Instrumento Obs.: Instalação diferente ao indicado no visor pode provocar erros grosseiros de leitura. 20  Dados Característicos Tipos de Escalas Uniforme: todas as divisões são iguais ao longo de escala. Quadrática: as divisões se ampliam no final da escala. Logarítmica: as divisões são menores no final da escala. 21  Dados Característicos Simbologia para Instrumentos de Medida Para a realização de uma medida correta das grandezas sem por em risco a vida do operador e a integridade do equipamento, deve-se observar os símbolos gravados nos visores; As tabelas a seguir ilustram alguns dos símbolos frequentemente utilizados em medidas elétricas e nos diagramas dos circuitos elétricos. 22  Dados Simbologia para Instrumentos de Medida 23  Dados Simbologia para Instrumentos de Medida 24  Dados Característicos Simbologia para Instrumentos de Medida Ex: Significado: instrumento de ferro móvel, para correntes contínua e alternada, classe de exatidão 1, deve ser utilizado com o mostrador na posição horizontal, tensão de ensaio 2kV. 25  Dados Característicos Simbologia para Instrumentos de Medida Ex: 26