Multimetro - Aplicado a Linha Automotiva - Parte 1 - Medições Básicas

O multímetro

Entende-se por circuito elétrico o conjunto de elementos interligados que permitem gerar, transportar ou utilizar eletricidade para transformá-la em outro tipo de energia como, por exemplo, calor, luz ou potência mecânica.

Em maior ou menor número, todos os veículos automotores possuem circuitos elétricos para o funcionamento de seus sistemas: partida e carga, gerenciamento do motor, sistemas de segurança ativa e passiva, iluminação e sinalização, ar condicionado, etc.

A eletricidade é invisível devido ao tamanho minúsculo dos elétrons, o que impede a observação direta a olho nu.

Para verificar os circuitos, seus componentes e seu funcionamento, é necessário realizar medições de tensão elétrica, corrente e resistência, entre outras coisas que nos mostram o que nossos olhos não conseguem ver e nos permitem imaginar como se comporta o fluxo de cargas elétricas. A ferramenta adequada para realizar as medições necessárias é um multímetro.

O multímetro é um aparelho capaz de realizar diversas medições (multimetros) de diferentes naturezas. Também é conhecido como Polímetro ou Testador de Linha.

A medição de tensão (voltímetro), corrente (amperímetro) e resistência (ohmímetro) está incorporada em todos os tipos de multímetros. A relação entre essas três grandezas caracteriza o comportamento natural de uma corrente elétrica.

A gama atual de multímetros também pode avaliar grandezas relacionadas à variação de uma corrente elétrica ao longo do tempo.

Existem multímetros específicos para veículos, que adicionalmente incluem um maior número de funções relacionadas ao setor, como medição de rotação do motor, frequências de acionamento e sinal, porcentagens de ciclo de trabalho, tempo de pulso, medição de tempo de espera, temperatura, etc.

Tipos de multímetros

A classificação básica de um multímetro como analógico ou digital depende do seu princípio de funcionamento e medição.

Multímetro analógico

Eles foram os primeiros a serem utilizados, embora os multímetros analógicos estejam obsoletos devido à sua menor resolução e leitura mais complexa. A complexidade do seu design interno limita as aplicações.

O ponto forte desses multímetros é que eles são muito confiáveis na hora de fazer medições , já que variam muito rapidamente no tempo, mas, por outro lado, são sensíveis à inversão de polaridade e as leituras são afetadas por vibrações, se, por exemplo, forem colocados em cima de um motor que tenha sido ligado.

Eles usam uma agulha que se move em uma escala gráfica para indicar a medição e geralmente são limitados a níveis de tensão, resistência e, em alguns casos, corrente em diferentes faixas.

Normalmente, esses multímetros precisam ser zerados antes de realizar uma medição. O ajuste é feito girando a roda de ajuste com uma chave de fenda até que a agulha atinja o zero.

Multímetro digital

Um multímetro digital consiste em um circuito de conversão eletrônico, um processador e uma tela de cristal líquido. A medição é exibida com dígitos na tela e não com uma agulha como nos multímetros analógicos.

A medição é mais lenta, mas, ao incorporar componentes eletrônicos, é mais precisa e estável, além de incorporar sistemas de segurança para proteção contra polaridade invertida ou medições em escalas inadequadas. Se a polaridade estiver invertida , um sinal (-) aparecerá na tela.

Os multímetros digitais permitem medições de corrente mais altas do que os analógicos.

Neste tipo de multímetro, a medição não é afetada pela vibração . Isso permite que o multímetro seja colocado na carroceria do veículo com o motor ligado.

Em geral, eles possuem um seletor que permite escolher a grandeza a ser medida (tensão, corrente, resistência, etc.) e, na maioria dos casos, diferentes escalas ou faixas para a mesma grandeza. Quanto menor a faixa de medição selecionada, mais precisa será a medição. Se o valor medido estiver fora da faixa de medição, o multímetro não poderá processar o sinal e, portanto, não exibirá o valor.

Às vezes, multímetros digitais específicos para eletrônicos incorporam conexões específicas para a verificação de transistores ou capacitores. Embora possam ser usados a qualquer momento, são mais voltados para o reparo de equipamentos eletrônicos do que para reparos de veículos. Isso torna o produto desnecessariamente caro.

Os mecânicos de veículos geralmente usam um multímetro combinado com um alicate amperímetro para medir altas correntes, embora seja sempre possível trabalhar com os dois juntos como componentes separados.

Interferência de medição

Ao medir com um multímetro, sua fonte de alimentação interna e componentes eletrônicos podem alterar o funcionamento do circuito a ser medido, criando uma carga ou fornecendo tensão que pode influenciar o funcionamento do sistema. É importante que a carga criada pelo próprio instrumento de medição seja mínima e, no caso de um multímetro, tenha a maior impedância possível para que não afete o funcionamento do circuito a ser medido e impeça sua própria destruição.

Impedância é entendida como o comportamento resistivo do multímetro quando inserido em um circuito elétrico, pois nele há uma fonte de alimentação e diversos componentes eletrônicos (capacitores, transistores, bobinas, etc.). Se a impedância do instrumento fosse baixa, permitiria o fluxo de uma grande corrente, gerando consumo adicional de energia e uma possível queda de tensão.

O exemplo a seguir mostra uma medição realizada com um sensor alimentado por uma unidade de controle. Se a impedância de um multímetro for muito alta, isso evita que os 12 volts da bateria sejam aterrados diretamente, causando um curto-circuito ou carga paralela. Se, ao contrário, a impedância de um multímetro for baixa, os 12 volts da linha de alimentação são desviados para o terra, causando um aumento no consumo através do relé e do fusível.

Precauções durante o trabalho com equipamentos de medição

Ao utilizar equipamentos de medição para suas diferentes aplicações (voltímetro, amperímetro, ohmímetro, etc.), é muito importante respeitar as seguintes precauções para proteger tanto o equipamento quanto o circuito elétrico ou componente a ser verificado.

Essas precauções são:

• Não exceder o valor máximo indicado na escala selecionada, especialmente com multímetros analógicos. Caso contrário, o equipamento poderá ser danificado por superaquecimento.

Não exceda a escala selecionada

• Coloque as pontas de prova somente em circuitos não energizados, pois podem ocorrer faíscas no momento da conexão e desconexão. Por exemplo, se você quiser verificar a alimentação de uma lâmpada, o procedimento correto é:

  • Desligue a lâmpada com o interruptor

  • Coloque as pontas de prova no ponto indicado

  • Ligue a lâmpada com o interruptor

  • Leia o valor indicado no equipamento

  • Desligue a lâmpada com o interruptor

  • Remova as pontas de prova do circuito

• Tenha cuidado ao alternar entre a medição de corrente (A) e tensão (V), pois pode ocorrer um curto-circuito no dispositivo de medição (veja mais informações na seção sobre medição de corrente). Como regra geral, a variável de medição não deve ser alterada com o multímetro conectado ao circuito elétrico, embora a faixa de medição possa ser alterada.

• 

  Deve-se ter extremo cuidado ao mudar de amperímetro para voltímetro

• Proteja o equipamento contra choques e quedas

Medição de tensão (voltímetro)

Instruções de segurança

Antes de verificar a voltagem, alguns cuidados básicos de segurança devem ser tomados, sendo eles:

• Tenha muito cuidado ao trabalhar com tensões superiores a 24 volts. Há risco de choque elétrico.

• Ao trabalhar com altas tensões, observe se o multímetro e os cabos de medição oferecem proteção elétrica suficiente e atendem à categoria necessária.

• Para evitar qualquer tipo de descarga ou curto-circuito durante o teste, evite trabalhar com cabos de medição danificados ou quando houver qualquer indicação de que seu equipamento esteja operando de forma anormal.

Medição de tensão (voltímetro)

Configurações do multímetro

Antes de conectar os fios de teste ao circuito a ser verificado, alguns ajustes devem ser feitos no multímetro.

Em multímetros com ajuste automático de alcance, primeiro selecione a opção de medição de tensão e, se quiser medir tensão CA, pressione o botão apropriado (que geralmente é definido como CC por padrão) e verifique as alterações exibidas na tela.

Escala de tensão

Se um multímetro com ajuste automático de faixa não estiver disponível, a faixa de medição deverá ser selecionada diretamente na zona designada para o tipo de tensão, CA ou CC (caso 1), ou uma chave seletora estará disponível para alterar o tipo de tensão a ser medida, de forma que apenas a faixa ou nível máximo de tensão seja selecionado (caso 2). Lembre-se de que quanto maior a faixa, menor a precisão da medição.

Seleção de tensão em um multímetro sem ajuste automático

Embora seja normal em um carro usar a faixa de 20 V, se você não sabe qual tensão será medida, sempre selecione a faixa mais alta e vá diminuindo até atingir o nível de precisão desejado.

Se a faixa selecionada for muito baixa, a medição ficará fora da faixa e o multímetro não registrará nenhum valor (indicado por 1 na tela ou OL (sobrecarga). Caso contrário, se a faixa for muito alta, o resultado não terá precisão devido ao cálculo de arredondamento do processador.

Aviso!

Em geral, os multímetros digitais possuem sistemas de proteção contra a escolha da escala errada. Ao selecionar uma escala inferior à tensão que está sendo medida, o sistema de segurança entra em ação e o multímetro precisa ser protegido. No entanto, existe a possibilidade de o multímetro sofrer danos irreversíveis.

As faixas e os valores limite de medição dependem de cada multímetro. Os mostrados abaixo pertencem a um multímetro de médio desempenho. A faixa indica a tensão máxima que pode ser processada e, portanto, exibida.

• 200 m: Medições de até 200 mV (0,2 V)

• 2: Medições até 2 V

• 20: Medições até 20 V (escala normalmente utilizada para veículos)

• 200: Medições até 200V

• 600: Medições até 600V

Exemplo:

Uma bateria nominal de 12 volts é carregada a 12,65 volts.

Dependendo do intervalo selecionado, o multímetro registrará o seguinte valor:

• 200 m: O multímetro não consegue realizar esta medição, então o display mostra I. ou OL (sobrecarga)

• 2: O multímetro não consegue realizar esta medição, então o display mostra I. ou sobrecarga OL)

• 20: 12,65 (valor exato)

• 200: 12,6 (O multímetro arredonda para uma casa decimal)

• 600: 13 (O multímetro arredonda para um número inteiro - baixa precisão)

Medição de tensão (voltímetro)

Conectando os cabos

Depois de selecionar o intervalo apropriado, o fio de teste preto deve ser conectado ao terminal comum , geralmente indicado como " COM ".

O outro fio é conectado ao terminal indicado para medição de tensão, normalmente indicado pela letra " V " e associado à cor vermelha .

Conectando as pontas de prova ao multímetro

Medição de tensão (voltímetro)

Resultados do teste (medição DC)

Quando a medição CC (Vdc) é selecionada, o multímetro usa o fio comum (preto) como nível de referência e mostra a diferença no potencial elétrico em relação ao outro fio.

A conexão para medição de tensão é feita em paralelo com o circuito e não requer desconexão do componente.

A medição da diferença de tensão é feita para descobrir a tensão disponível ou tensão de alimentação nos acumuladores, a tensão de carga do alternador e para verificar as fontes de alimentação dos diferentes sensores e atuadores.

Exemplo de conexão em paralelo

Por exemplo, se a ponta de prova preta for colocada no terminal negativo da bateria (referência 0 V) e a ponta de prova vermelha no terminal positivo, será observado um valor de cerca de 12 V.

Medindo a voltagem de uma bateria

Quando a leitura do multímetro apresenta um sinal negativo (-) antes do valor medido, isso indica que o valor da tensão na pinça vermelha é menor do que na pinça preta. Um exemplo seria quando a pinça preta é colocada no cabo positivo da bateria e a pinça vermelha no negativo (polaridade invertida), o valor indicado será -12 V.

O multímetro indica em todos os casos a diferença de potencial elétrico entre os dois pontos de conexão, portanto, se medirmos entre dois pontos, um em +5 V e outro em +12,82 V, o valor absoluto mostrado será a diferença numérica entre ambos, ou seja, 7,82 V.

Medição de tensão (voltímetro)

Resultados dos testes (medição de queda de tensão)

É comum precisar medir a queda de tensão de um componente ou da fiação de um circuito elétrico para diagnosticá-lo. Para isso, o multímetro também é usado na posição de voltímetro. Qualquer queda de tensão é devida a uma resistência e é maior ou menor dependendo da intensidade da corrente que flui por ela.

A queda de tensão pode ser medida de duas maneiras diferentes. Para melhor compreensão, ambos os casos são discutidos tomando como exemplo o cabo de alimentação de um motor de partida. 

Caso 1

Coloque a ponta de prova preta (COM) no terminal negativo da bateria ou em um ponto da carcaça livre de tinta e que garanta um bom contato. A ponta de prova medirá o valor de referência, também conhecido como " Terra ".

Em seguida, coloque a ponta de prova vermelha (V) no início do cabo a ser verificado ( polo positivo da bateria ) e anote o valor que aparece na tela quando o starter é acionado.

Após medir e manter a ponta de prova " COM " aterrada, coloque a ponta de prova vermelha (V) na outra extremidade do cabo ( entrada do motor de partida ). Registre a medição novamente com o motor de partida ligado.

Medição de queda de tensão

Após as duas medições, observa-se que no início do cabo a tensão medida é de 12,45 volts, enquanto na outra extremidade a tensão é de 12,39 volts. A queda de tensão causada pela resistência do condutor é de 0,06 volts (12,45 V - 12,39 V).

Caso 2

Coloque a ponta de prova vermelha (V) no início do cabo a ser testado (terminal positivo da bateria) e a ponta de prova preta (COM) na extremidade oposta do cabo (entrada do motor de partida). Durante a fase de partida, o multímetro indicará diretamente a queda de tensão entre ambos os pontos, ou seja, 0,06 volts.

Medição de queda de tensão

Medição de tensão (voltímetro)

Resultados dos testes (Medição de corrente alternada)

Alguns componentes do carro funcionam com corrente alternada. O sensor de rotação de alguns motores e os antigos sensores do sistema ABS são alguns exemplos. Eles geram um sinal de onda senoidal alternada cuja tensão inverte a polaridade ciclicamente.

Embora a corrente seja CA, a medição com o multímetro é feita da mesma forma como se fosse CC, ou seja, em paralelo.

Se o sinal for verificado com tensão CC, o resultado será incorreto. Isso ocorre porque a tensão positiva é neutralizada pelo valor negativo, e o valor médio da tensão será 0 V.

Sinal do sensor de velocidade

A alta velocidade do sinal torna impossível que ele seja amostrado, processado e exibido pelo testador, então o multímetro tenta mostrar o valor médio das medições sucessivas feitas ao longo do tempo, então na maioria dos casos ele exibe 0.

Se o multímetro for colocado na posição de medição de tensão CA, ele mostrará a tensão média efetiva, que é obtida dividindo a tensão máxima do sinal pela raiz quadrada de 2 (√2).

O valor médio efetivo de uma corrente alternada é a diferença na tensão CC necessária para obter o mesmo trabalho fornecido por uma corrente alternada.

Medição de uma corrente alternada

Medição de tensão (voltímetro)

Resultados do teste (medição da tensão do sinal quadrado)

Na indústria automobilística, sinais de onda quadrada são frequentemente usados, por exemplo, para ativar uma válvula solenoide ou o sinal gerado por um sensor de fase (eixo de comando).

Exemplo de um sinal quadrado

O sinal no exemplo oscila entre 0 e 12 V em intervalos de aproximadamente 3 ms. Nesse tipo de sinal, o tempo de variação da tensão é tão rápido que o multímetro não consegue processá-lo e exibi-lo na tela. Os dígitos oscilariam continuamente, dando origem a números dançantes e impossíveis de entender.

Ao medir um sinal quadrado, o multímetro mostrará sua tensão efetiva, que corresponde ao valor médio de seus diferentes níveis de tensão ao longo do tempo.

Medição de sinais quadrados

Para esta função, o multímetro deve ser capaz de, no mínimo, realizar duas capturas por segundo. Quanto maior o número de capturas, melhor será o reconhecimento deste tipo de sinal. A grande maioria dos multímetros digitais atuais é capaz de realizar medições e processá-las centenas de vezes por segundo, alcançando grande precisão.

Embora o multímetro não possa nos dizer se um sinal é quadrado ou contínuo e plano, a tensão média nos dá uma ideia se o componente está recebendo ou emitindo um sinal e nos permite imaginar seu grau de trabalho e se ele está ou não variando no tempo.

Instruções de segurança

Resistência é a oposição ao fluxo de uma corrente elétrica, portanto, para testá-la, é necessário, por um lado, uma diferença de potencial elétrico (pilha do multímetro) e, por outro, o fluxo de elétrons através do componente a ser medido.

Um ohm é a resistência que permite a passagem de uma corrente de 1 ampere quando a diferença de potencial elétrico é de 1 volt.

A medição da resistência feita pelo multímetro é baseada na lei de Ohm : uma tensão CC conhecida é aplicada e, medindo a corrente (A) que flui pelo circuito a ser medido, seu valor resistivo é determinado.

Diferentes maneiras de expressar a lei de Ohm

Para poder realizar esta medição de forma confiável, os seguintes requisitos devem ser atendidos:

• A bateria do multímetro deve estar em perfeitas condições para evitar erros na medição. O multímetro aplica uma corrente no componente ou circuito a ser verificado que oscila entre 0,2 volts (escala de 20 MΩ) e 3,0 volts (escala de 200 Ω), dependendo de suas características.

• 

  O multímetro aplica uma tensão que varia entre 0,2 e 3,0 volts para um teste de resistência

• Não deve haver nenhum tipo de fonte de alimentação no circuito ou componente a ser testado, pois isso alteraria a medição. Por exemplo, se a resistência de um circuito alimentado a 12 volts for testada, os 3 volts aplicados pelo multímetro para medir a resistência são neutralizados pela fonte de alimentação do circuito de maior potência.

• Para testar a resistência de um componente, pelo menos um de seus dois cabos deve ser desconectado da instalação, sendo recomendada a desconexão completa. A corrente (aplicada pelo multímetro) sempre flui pelo caminho de menor resistência; se o componente do circuito não for desconectado, o técnico não poderá saber se o multímetro mediu a resistência do componente desejado ou do restante do circuito.

• 

  Medindo a resistência de um sensor de temperatura corretamente (esquerda) e incorretamente (direita)

• Ao testar circuitos elétricos, como a tensão de teste é diferente da tensão de trabalho, não é aconselhável conectar unidades ou componentes eletrônicos ao circuito ou componente a ser testado, pois podem ser danificados ou ativados. Geralmente, no caso de veículos, a corrente aplicada pelo multímetro é inferior ao nível normal de trabalho de 12 volts e normalmente não há danos irreversíveis. Consulte sempre as recomendações do fabricante.

• Verificar um componente eletrônico com multímetros de baixa impedância pode levar à destruição do próprio componente.

• Alguns componentes não permitem verificações de resistência com nenhum tipo de testador devido ao risco de polarização. Consulte sempre as instruções do fabricante.

• É totalmente proibido medir a resistência de um elemento pirotécnico de airbag ou de um pré-tensionador , porque a potência que o multímetro utiliza para fazer a medição cria risco de detonação.

A resistência varia em função da temperatura em maior ou menor grau e dos materiais dos quais os componentes são feitos, portanto:

• Os dados fornecidos nos manuais para verificar a resistência dos componentes correspondem a uma temperatura específica.

• Em alguns componentes, especialmente aqueles que incorporam enrolamentos, é aconselhável aquecê-los até a temperatura de trabalho no veículo para uma leitura mais precisa.

• Falhas devido a conexões ruins em uma instalação podem piorar após um período de operação devido ao aquecimento da instalação causado pelo fluxo de corrente.

Configurações do multímetro

Antes de conectar os fios de teste ao circuito a ser verificado, alguns ajustes devem ser feitos no multímetro.

Em um multímetro com escala automática , basta selecionar a opção de medição de resistência (Ω). É comum que a seleção também permita testes de diodo e continuidade, pois se baseiam no mesmo procedimento de aplicação de tensão.

Após a seleção, a tela exibe um valor infinito , que segundo o multímetro é indicado como I ou 0L (sobrecarga) e a maior escala de medição: MΩ (Megaohm).

Seleção de resistência em um multímetro de auto-alcance

Se um multímetro com ajuste automático de escala não estiver disponível, você deverá selecionar diretamente a faixa de trabalho na área marcada com o símbolo Ω. Selecione a escala mais alta, independentemente de o componente funcionar com corrente contínua ou alternada.

Assim como acontece com um multímetro com ajuste automático de alcance, a tela exibirá um valor infinito.

Seleção de resistência em um multímetro sem autorange

Se você souber o valor ôhmico teórico do componente a ser medido, selecione a próxima faixa mais próxima.

Se a faixa selecionada for muito baixa, a medição ficará fora da faixa e o multímetro não registrará nenhum valor. Caso contrário, se a faixa for muito alta, o resultado não será preciso devido ao arredondamento.

As faixas a serem escolhidas dependem de cada multímetro. As mostradas abaixo pertencem a um multímetro de desempenho médio. A faixa indica a resistência máxima que você pode medir.

• 200: Medições de até 200 Ω

• 2 K: Medições até 2000 Ω

• 20K: Medições de até 20.000 Ω

• 200K: Medições de até 200.000 Ω

• 2 M: Medições de até 2.000.000 Ω

• 20M: Medições de até 20.000.000 Ω

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Medição de resistência (Ohmímetro)

Conectando os cabos

Para uma medição de resistência, o fio de teste preto deve ser conectado ao terminal comum do multímetro, normalmente chamado de " COM ", e o fio de teste vermelho ao terminal marcado com o símbolo Ω , que geralmente é usado para medições de tensão e outras.

Conectando as pontas de prova ao multímetro

Dependendo da qualidade dos cabos de teste, eles oferecem maior ou menor resistência. Para saber a resistência dos cabos de teste, selecione a menor escala possível e conecte as pontas de prova de ambos os cabos.

A resistência dos fios deve ser subtraída do resultado obtido na medição. Se o valor for maior que 0,5 ou não houver variação, as conexões devem ser verificadas ou substituídas.

Medindo a resistência dos condutores

Medição de resistência (Ohmímetro)

Resultado do teste (medição de resistência)

A maioria dos fabricantes fornece o valor resistivo dos componentes de um sistema em seus manuais de reparo. Para realizar o teste corretamente, desconecte o componente a ser testado do circuito elétrico do veículo e coloque as sondas de medição nos terminais de conexão. Não é necessário desmontar o componente do veículo nem dar partida no motor.

O exemplo a seguir mostra como testar a resistência de um sensor de temperatura do motor. De acordo com o fabricante, o sensor fornece os seguintes valores ôhmicos:

Testando a resistência de um sensor de temperatura

Medição de resistência (Ohmímetro)

Resultados dos testes (Continuidade)

Para verificar a fiação elétrica, muitos multímetros permitem selecionar diretamente um teste de continuidade que emite um aviso sonoro caso haja corrente. Se a instalação tiver uma resistência superior a 100 Ω , a função pode não funcionar devido à resistência excessiva. 

É usado principalmente para detectar interrupções de linha e curtos-circuitos em uma instalação. Para isso, é necessário selecionar a posição marcada com um símbolo de alerta sonoro.

Seleção de teste de continuidade

Desconecte as duas pontas da fiação para verificar e coloque uma ponta de prova em cada ponta (é essencial consultar o diagrama elétrico para evitar confusões).

Um cabo interrompido é indicado como infinito (I ou 0L), enquanto um aviso sonoro indica continuidade com resistência inferior a 100 Ω. Para verificar a resistência específica da linha, altere o seletor do modo de medição para a escala de 200 Ω e, assim, você poderá ver que o visor exibe o mesmo valor com mais precisão.

Teste de continuidade

Um teste de continuidade deve fornecer um valor de praticamente 0 Ω. Se um valor maior for exibido, o problema pode ser causado por resistência excessiva, o que pode interferir no funcionamento correto do sistema.

Teste de isolamento do solo

Deve-se notar que materiais chamados condutores de eletricidade permitem a passagem de elétrons de um átomo para outro com muita facilidade. Chamamos esse movimento de corrente elétrica, enquanto nos chamados materiais não condutores ou isolantes, a passagem de elétrons de um átomo para outro é praticamente zero ( mas nunca 0) . Isso significa que nenhum material oferece 100% de isolamento e cada um só é considerado isolamento suficiente para um determinado valor de tensão quando não permite a condução.

Assim, a resistência de isolamento tem um valor muito alto, mas não é infinita. O teste é considerado satisfatório se o valor for expresso em KΩ, MΩ, GΩ e até mesmo em TΩ. 

Se calcularmos a corrente que uma resistência maior que 1000 Ω permite quando uma tensão de 12 V é aplicada, o resultado é 0,012 amperes, deixando um vazamento mínimo de corrente através do isolamento.

Medição de corrente (Amperímetro)

Instruções de segurança

Na maioria dos multímetros, é possível medir correntes inferiores a 10/20 A inserindo o multímetro em série no circuito. Para medir correntes mais altas, é necessário usar um alicate amperímetro como instrumento de medição e o multímetro como indicador.

Em geral, o multímetro sempre indica a corrente máxima que ele suporta e pode ter duas entradas com limites e níveis de precisão diferentes.

A corrente de medição nunca deve ser excedida, pois isso pode danificar o instrumento. Internamente, a medição de corrente é realizada avaliando a queda de tensão causada pela corrente em um resistor com um valor conhecido muito pequeno. Quanto maior a corrente, mais calor o resistor deve dissipar. Isso pode resultar em superaquecimento e sua possível destruição.

Portanto, é vital conhecer ou estimar com margem de segurança suficiente a corrente a ser medida. Para isso, consulte a documentação técnica do fabricante do sistema ou componente ou meça primeiro a resistência e calcule sua corrente máxima de consumo com uma fonte de alimentação de 14 V.

Alguns componentes, especialmente motores elétricos e lâmpadas, possuem uma etiqueta adesiva ou selo indicando sua potência de operação. Conhecendo a tensão de alimentação e aplicando a fórmula da potência elétrica, é possível descobrir a carga máxima teórica de trabalho.

Exemplo:

A etiqueta de identificação de um motor de partida Valeo informa a tensão de alimentação (12 V) e a saída (1,3 kW --> 1300 W).

Aplicando uma fórmula simples obtemos a corrente consumida pelo motor de partida para girá-lo como 108 amperes, bem acima do valor máximo que o multímetro pode medir.

Os multímetros mais sofisticados possuem proteção eletrônica. Quando a corrente é maior que a indicada, o multímetro é desligado. Quando a corrente a ser medida está dentro dos limites estabelecidos, o multímetro funciona normalmente.

Outros multímetros incorporam um fusível de proteção. Se ele queimar, o multímetro não conseguirá ler a corrente, mas as demais funções permanecerão funcionais. Geralmente, ele é substituível.

Uma indicação se a entrada está protegida ou não por um fusível geralmente é visível abaixo da escala de medição máxima.

Apesar de quaisquer sistemas de proteção, corrente excessiva pode danificar os circuitos do dispositivo de medição ou afetar sua precisão.

Localização do fusível de proteção

Medição de corrente (Amperímetro)

Configurações do multímetro

Antes de conectar os fios de teste ao circuito a ser verificado, alguns ajustes devem ser feitos no multímetro.

Em um multímetro com escala automática , basta selecionar a opção para medir corrente ( A ) e, se for necessária uma tensão CA, pressionar o botão fornecido para ela (o padrão geralmente é CC). A tela exibirá a alteração da medição solicitada.

Embora o multímetro tenha a função de ajuste automático de escala para a medição de outras grandezas (tensão, resistência, etc.), o técnico pode ter que escolher entre medir miliamperes (mA) ou amperes (A).

Após a seleção, a tela mostra um valor de 0 amperes .

Seleção de amperímetro em um multímetro de auto-alcance

Se você não tiver um multímetro de faixa automática, deverá selecionar diretamente a faixa de trabalho no setor marcado para medição de corrente.

Dependendo das propriedades do multímetro, existem diferentes possibilidades. Com alguns multímetros, só é possível medir corrente (A) como corrente contínua, embora haja uma opção para corrente alternada para outras medições, com diferentes escalas selecionáveis. Você deve sempre começar com a maior e fazer medições sucessivas em escalas menores para maior precisão. Recomenda-se interromper a conexão para alterar a escala de medição.

Outros multímetros possuem apenas uma escala de medição, que permite medir correntes da ordem de miliamperes (mA) a amperes (A), embora com menor precisão em correntes pequenas.

Medição de corrente (Amperímetro)

Conectando os cabos

Depois de selecionar o intervalo apropriado, o fio de teste preto deve ser conectado aocomumterminal, geralmente indicado como " COM ".

A conexão do outro fio, vermelho , difere de um multímetro para outro e depende basicamente da escala selecionada: Amperes ( A ) ou miliamperes ( mA ).

Conectando as pontas de prova ao multímetro

Medição de corrente (Amperímetro)

Resultados dos testes (medição atual)

Para medir a corrente em um circuito, você deve desligá-lo e inserir o multímetro em série. Para isso, e para obter uma leitura correta, é essencial seguir os seguintes passos:

• Antes de abrir o circuito, certifique-se de que não haja energia, caso contrário, podem ocorrer picos de corrente durante a desconexão ou conexão que podem danificar seus componentes.

• Coloque a ponta de prova preta no lado negativo do circuito e a ponta de prova vermelha no lado positivo. Em geral, o lado da carga é negativo quando a medição é feita a partir da linha de alimentação e a extremidade da instalação é positiva. Se a conexão for invertida, um sinal negativo (-) aparecerá antes da leitura.

Aviso!

Depois que ambas as pontas de prova forem colocadas no circuito, ele poderá funcionar novamente, independentemente de o multímetro estar ligado ou desligado.

• Verifique a posição da amperagem na escala do multímetro mais próxima da sua medição. Se você não souber o valor a ser medido, selecione a escala mais alta.

• Ative o circuito a ser testado para ler a corrente.

• Após a leitura, desconecte o circuito da alimentação antes de liberar as pontas de prova.

Medição da corrente de um circuito com o dispositivo de medição inserido no circuito (medição em série)

Medição de corrente com alicate amperímetro

Instruções de segurança

A principal desvantagem de usar um multímetro como amperímetro é sua conexão em série no circuito elétrico, o que, em muitos casos, só é possível desconectando parte da instalação ou cortando diretamente o cabo a ser medido. A faixa de medição limitada imposta pelo tamanho compacto e fácil de manusear é, em muitos casos, insuficiente ao trabalhar com instalações de baixa tensão (12 V), como em veículos que envolvem correntes significativas.

O alicate amperímetro é um instrumento de medição complementar ao multímetro que permite a mesma medição sem a necessidade de tocar ou interromper fisicamente um circuito elétrico. É um dispositivo de medição indireta que não requer conexão. Funciona medindo o campo magnético produzido pela corrente elétrica ao redor dos cabos condutores, que é mais ou menos intenso dependendo do fluxo de elétrons e independente da tensão.

Os amperímetros de pinça captam a intensidade do campo magnético e a convertem em um valor de tensão proporcional à alteração que o campo magnético produz no comportamento elétrico de uma bobina localizada no arco de medição.

Pinça amperímetro de tela e pinça amperímetro de multímetro

A principal diferença entre os diferentes grampos é a incorporação ou não de uma tela que exiba a medição e a faixa máxima de medição, o que afeta a precisão em maior ou menor grau.

A grande vantagem de um alicate amperímetro com tela é que a leitura do resultado é direta o que evita erros, enquanto a grande desvantagem é que se o alicate for colocado em um local de instalação de difícil acesso, é provável que o técnico não consiga visualizar a tela para visualizar o resultado.

O alicate amperímetro sem tela deve ser acoplado a um multímetro, osciloscópio ou similar, para interpretar a tensão que eles fornecem como resultado da medição.

Pinças amperímetros de diferentes faixas e precisão

Independentemente do tipo de alicate, seu funcionamento se baseia na medição do campo magnético que é gerado ao redor do fio devido ao fluxo de corrente.

A polaridade e a magnitude deste campo magnético dependem da direção e da corrente que flui, ou seja, quanto maior a corrente (A), maior o campo magnético.

Você sabia?

A regra da mão esquerda diz que se um condutor de corrente for segurado com a mão esquerda, com o polegar apontando na mesma direção do fluxo de elétrons (fluxo de corrente real), os dedos que circundam o condutor indicarão a direção das linhas de força magnética.

Posicionar uma pinça em um circuito é muito simples. Basta colocar o cabo do circuito a ser medido dentro do anel da pinça. Para isso, existe um gatilho de abertura. Após a passagem do cabo por ele, o anel da pinça deve ser completamente fechado, caso contrário, a leitura será incorreta.

A corrente do circuito é a mesma nas linhas de ativação e de alimentação, portanto a medição é válida em ambas.

Existem diferentes tamanhos e formatos de amperímetros de garra de acordo com o diâmetro da instalação, correntes de trabalho e a precisão da leitura que se deseja obter.

Posicionando o alicate amperímetro

Conectando o alicate ao multímetro

Ao utilizar um alicate amperímetro sem tela, ele deve ser conectado ao multímetro da seguinte maneira:

• Conecte o fio preto ao terminal comum, geralmente indicado como " COM ".

• O outro fio vermelho deve ser conectado ao soquete usado para a medição de tensão (V).

O alicate amperímetro possui sua própria fonte de alimentação, a bateria, que utiliza para capturar o campo magnético e alimentar seu circuito eletrônico. Através de seus terminais de conexão, ele fornece uma tensão proporcional à corrente medida.

Conectando o alicate amperímetro ao multímetro

Os amperímetros de alicate possuem uma seta que deve ser posicionada na mesma direção do fluxo de corrente (ou seja, a direção real, de negativo para positivo). Em geral, a seta deve apontar para o terminal positivo da bateria ou para o fusível de proteção da instalação, e para o componente se a medição for feita na linha de aterramento, e contrária à carga se a medição for feita na linha positiva. Para geradores de corrente, a orientação deve ser inversa.

Se você colocar o alicate amperímetro no sentido errado, um sinal negativo (-) aparecerá na tela, o que indicará que a corrente está fluindo na direção oposta àquela indicada pela seta.

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Resultados dos testes (medição de corrente)

Após conectar o alicate amperímetro ao multímetro e ajustá-lo, coloque-o no circuito a ser verificado. Certifique-se de que a seta do alicate esteja posicionada na direção do fluxo de corrente, caso contrário, um sinal negativo (-) aparecerá no visor do multímetro.

Aviso!

É muito comum confundir o resultado devido à seleção da faixa de medição no multímetro.

Abaixo estão alguns exemplos diferentes.

Exemplo 1

Selecione uma faixa de medição de 400 A (CC) para o alicate amperímetro, uma faixa de 200 mV para o multímetro e meça uma carga de 50 A. O multímetro registrará:

O multímetro mostra 50,0 mV --> Se 1 mV é equivalente a 1A --> 50A (leitura direta)

A principal desvantagem é que para uma leitura maior que 200 A (200 mV), o multímetro não consegue ler a tensão fornecida pelo alicate.

Exemplo 2

Selecione uma faixa de medição de 400 A (CC) para o alicate amperímetro, uma faixa de 2 V para o multímetro e meça uma carga de 50 A. O multímetro registrará:

O multímetro indica 0,050 V --> Se 1 mV é igual a 1 A --> 50 A

Neste caso, a tensão deve ser igualada a milivolts (0,050 V - > 50 mV) e muitas vezes o técnico se confunde e acaba interpretando a leitura como 0,05 A em vez de 50 A!

Exemplo 3

Selecione uma faixa de medição de 40 A (CC) para o alicate amperímetro, uma faixa de 200 mV para o multímetro e meça uma carga de 15 A. O multímetro registrará:

150,0 mV --> Se 10 mV é igual a 1 A --> 15 A

Neste caso, é preciso levar em conta que 10 mV equivale a 1 A, muitas vezes o técnico se confunde e acaba interpretando a leitura como 150 A ao invés de 15 A!

Quando um alicate amperímetro é colocado em várias linhas ao mesmo tempo, isso mostrará o resultado da corrente total; se houver fontes de alimentação e negativos na fiação, eles serão neutralizados porque a direção do fluxo de corrente é oposta.

Os amperímetros de alicate possuem uma seta que deve ser posicionada na mesma direção do fluxo de corrente (ou seja, a direção real, de negativo para positivo). Em geral, a seta deve apontar para o terminal positivo da bateria ou para o fusível de proteção da instalação, e para o componente se a medição for feita na linha de aterramento, e contrária à carga se a medição for feita na linha positiva. Para geradores de corrente, a orientação deve ser inversa.

Se você colocar o alicate amperímetro no sentido errado, um sinal negativo (-) aparecerá na tela, o que indicará que a corrente está fluindo na direção oposta àquela indicada pela seta.

Medição de corrente com alicate amperímetro

Configurações do multímetro

Um alicate amperímetro tem sua própria fonte de alimentação, normalmente uma bateria de 9 V.

Após ligá-lo, você deve selecionar a escala superior mais próxima da medição a ser realizada e, dependendo do alicate, o tipo de corrente (CC ou CA).

Se a escala selecionada for menor que a corrente a ser medida, nenhum resultado será obtido. Se, ao contrário, a escala for muito grande, o resultado não será preciso.

As faixas de medição estabelecidas dependem de cada alicate. As mostradas abaixo pertencem a um alicate de desempenho médio. A faixa indica a corrente máxima que você pode medir.

• 40 A: Medições até 40 A (CA)

• 400A: Medições até 400A (CA)

• 40A: Medições até 40 A (CC)

• 400A: Medições até 400A (CC)

Depois de selecionar a escala do alicate amperímetro, consulte a equivalência volt/ampère fornecida pelo alicate para selecionar a escala de exibição correta no multímetro.

O alicate utilizado no exemplo indica que, para uma faixa de 40 amperes, 10 mV são fornecidos por ampere de medição, enquanto para uma faixa de 400 amperes, 1 mV equivale a um ampere. Em ambos os casos, a tensão máxima de saída do alicate é de 400 mV.

Em relação ao multímetro, lembre-se que a entrada selecionada é aquela utilizada para a medição de tensão.

Se o multímetro tiver escala automática, selecione a opção para medir tensão.

Caso contrário, selecione uma escala adequada para medir pequenas tensões de até 400 mV, normalmente 2 V.

Exemplo:

Selecione a faixa de medição de 400 amperes CC no alicate amperímetro. Como a equivalência de alicate indica que, nessa escala, 1 mV equivale a 1 ampere, em sua medição máxima (400 A), o alicate fornecerá 400 mV. A melhor opção é selecionar uma escala de 2 V no multímetro, pois uma escala de 200 mV limitaria a exibição a 200 amperes.

Foi selecionada a faixa de medição de 400 amperes (CC) no alicate amperímetro, o que indica que, para esta faixa, 1 mV equivale a 1 ampere. Para isso, foi selecionada uma escala de 2 volts no multímetro.

Depois que ambas as faixas são selecionadas (amperímetro de alicate e multímetro), o visor do multímetro não mostra o valor zero em amperes.

O próximo passo antes de posicionar a pinça na instalação a ser medida é defini-la como 0. Para isso, mantenha o botão pressionado até que o visor do multímetro mostre 0 amperes. Alguns amperímetros de pinça possuem uma roda em vez de um botão. Será necessário girá-la para zerar a tensão.

Devido à escala selecionada e à margem de erro de medição, pode não ser possível chegar ao zero absoluto. Nesse caso, escolha o valor de configuração mais baixo ou o mais próximo do zero absoluto. Nesse caso, o valor mostrado pelo multímetro em repouso deve ser subtraído do resultado obtido na medição.

Pressione o botão de configuração até que o visor do multímetro indique um valor de 0 amperes.