Instrumentos de Medição e Testes em Eletrônica

Transcrição

1 Universidade Federal do Rio Grande do Norte Departamento de Engenharia de Computação e Automação Instrumentos de Medição e Testes em Eletrônica DCA0203 Eletrônica Heitor Medeiros 1

2 Tópicos da aula Instrumentos de geração de energia: Fonte de tensão e de corrente. Gerador de funções. Instrumentos de medição. Multímetros Osciloscópios 2

3 Fontes de tensão e de corrente 3

4 Fonte de tensão Fonte de tensão (gerador de tensão) é um instrumento que fornece uma tensão constante qualquer que seja a corrente exigida pela carga. 4

5 Geradores Elétricos Geradores elétricos são dispositivos que mantêm entre seus terminais uma diferença de potencial obtida a partir de uma conversão de outro tipo de energia em energia elétrica. Geradores eletroquímicos: pilhas e baterias Geradores eletromecânicos. Geradores termoelétrico: par termoelétrico. 5

6 Fonte de tensão: real e ideal Resistência interna (ri) devido as resistências produzidas pelos componentes condutores por causa do movimento interno das cargas. Fonte Ideal Fonte Real 6

7 Fonte de tensão real i + Vr = V Ri*i Vr - 7

8 Ri = 0 Fonte de tensão real Curto Fonte real Fonte real Fonte ideal 8

9 Fonte de corrente Fonte de corrente é um instrumento que fornece uma corrente constante para a carga. 9

10 Fonte de corrente: real e ideal Fonte ideal Fonte real 10

11 Fonte real -> Fonte ideal Fonte real Fonte real Fonte ideal 11

12 Principais Cuidados Verificar a tensão de saída da fonte. Verificar a corrente suportada pela fonte. Consequências de uma escolha errada: Tensão abaixo da especificada Equipamento ou componente NÃO FUNCIONARÁ corretamente. Tensão acima da especificada Equipamento ou componente pode ser DANIFICADO. Corrente acima da suportada A fonte de tensão pode queimar. 12

13 Fonte utilizada no laboratório Habilita/desabilita as fontes (+6V, +25V e -25V) Ligar/desligar fonte 13

14 Fonte utilizada no laboratório Display com leitura de tensão e corrente. Botões de seleção das saídas de tensão Saída de 0 a +25V Saída de 0 a +6V Saída de 0 a -25V 14

15 Fonte utilizada no laboratório Função autotracking fornece simetria entre as fontes de +25V e -25V. Ex.: Com a opção Track selecionada, quando o usuário define uma tensão de +12V, a mesmo valor é definido na fonte simétrica, sendo -12V. 15

16 Fonte utilizada no laboratório Com as funções Store e Recall é possível armazenar uma configuração para utilizar depois. Ex.: Com a fonte configurada em +12V (+25V) e -9V (-25V), o usuário pode selecionar Store para armazenar essa configuração e caso ele queira alterar a configuração, é possível recuperar a configuração armazenada através da opção Recall. 16

17 Gerador de funções É um instrumento que gera sinais periódicos de tensão variáveis no tempo. Os sinais são gerados baseados em vários tipos de funções: Senoidal Quadrada Triangular Rampa 17

18 Algumas formas de onda 18

19 Gerador utilizado no laboratório 19

20 Gerador utilizado no laboratório Softkeys: Permite que o usuário selecione as opções mostradas no display. Ligar/desligar o gerador Opções de formas de onda 20

21 Instrumentos de medição: Multímetro 21

22 Multímetro Multímetro Voltímetro Tensão Amperímetro Corrente Ohmímetro Resistência 22

23 Voltímetro: medição de tensão Fonte ligada (circuito alimentado). Ligação em paralelo. A escala deve ser superior a tensão a ser mensurada. 23

24 Amperímetro: medição de corrente Fonte ligada. Ligação em série. A escala deve ser superior a tensão a ser mensurada. 24

25 Ohmímetro: medição de resistência Fonte desligada. Ligação em paralelo. A escala deve ser superior a tensão a ser mensurada. O multímetro indica infinito no display quando a escala está abaixo do valor nominal. 25

26 Multímetro Multímetro de bancada Multímetro portátil 26

27 Instrumentos de medição: Osciloscópio 27

28 Osciloscópio Instrumento utilizada para visualizar o comportamento temporal de um sinal através de gráficos bidimensional (horizontal e vertical). Eixo horizontal: tempo Eixo vertical: amplitude Varredura periódica da esquerda para a direita. Controle de amplitude e tempo. Visualização do sinal AC, com ou sem a componente DC. 28

29 Osciloscópio utilizado no laboratório 29

30 Osciloscópio Divisão do tempo (s/div) Divisão da amplitude (V/div) Amplitude Período 30

31 Osciloscópio: ponta de prova Escala da ponteira 1:1 ou 10:1 Ponteira do sinal Ponteira do terra do circuito Conector BNC 31

32 Conhecendo o Osciloscópio 32

33 Visualização do sinal Limites para armazenamento de um período do sinal Varredura do sinal Controle de sincronismo permite que seja fixado uma imagem na tela do sinal. Interno Externo Ajuste do nível de sincronismo (TRIGGER GATILHAMENTO) 33

34 Principais tópicos sobre osciloscópios O que é o grid da tela do osciloscópio? Tensão por divisão (V/div) e tempo por divisão (s/div), qual significado dessas unidades de escala? Qual a principal função do trigger? 34

35 Praticando! Atividades: 1. Gerar um sinal de tensão na fonte de 25 V e medir com o multímetro. 2. Gerar um sinal de tensão na fonte de 32 V e medir com o multímetro. 3. Gerar o sinal senoidal abaixo: x(t) = 10 sen(40πt) 4. Visualizar o sinal acima utilizando algum instrumento do laboratório. 35

36 Referências CAPUANO, Francisco Gabriel; MARINO, Maria Aparecida Mendes. Laboratório de eletricidade e eletrônica. Érica, Agilent Technologies. (2014). E3631A Triple Output DC Power Supply: User s Guide. Retirado de Agilent Technologies. (2007) a Waveform Generator: User s Guide. Retirado de 36

37 Dúvidas? Dúvidas por 37