Manual de operação Fonte de tensão e corrente digital FTC-111 Versão 1.0 / fev 2011
Descrição do equipamento A fonte de tensão e corrente FTC-111 é um equipamento eletrônico desenvolvido para gerar e medir tensões através de ajustes locais ou remotos. Dispõe de uma interface tipo RS-232 que é adaptada para o formato USB através de um conversor externo, podendo ser totalmente configurada a partir e um PC rodando Windows. Ela é dotada de um display digital para a visualização da configuração e leitura de resultados. Desta maneira pode-se operar a FTC-111 mesmo quando a mesma não está ligada a um computador. Painel de operação Figura 1 painel do equipamento 1. terminais de saída. O terminal vermelho é o positivo, e o preto o negativo. 2. interface RS232 3. display digital 4. botões de comando local a. [+] aumenta valor ou sobe cursor b. [-] diminui valor ou desce cursor c. [ ]- entrada ou confirmação (ENTER) d. [Esc] sai ou retorna ao menu anterior
Operação do equipamento O equipamento deve ser ligado a uma tomada de 127 volts. ( Sua ligação em 220 volts provocará sua queima imediata! ). Ao ser ligado a uma tomada energizada, a FTC-111 mostra a seguinte tela de boas vindas: Em seguida, passados alguns segundos, aparece a tela principal de seleção de modo de operação: Um cursor preto aparece piscando ao lado da indicação operação local. Se esta for a modalidade de operação escolhida, aperte [ENTER] no painel do aparelho. Se desejar o modo de operação conjunta com o computador, pressione o botão [-] até o cursor piscar ao lado de controle remoto, apertando em seguida o [ENTER]. Supondo-se que o operador deseje entrar no modo de operação local, deve aparecer a seguinte tela: Já no modo local, pode-se selecionar entre ajustar a corrente gerada e ler a tensão correspondente nos terminais do equipamento ou então ajustar a tensão de saída e ler a corrente correspondente. A tecla [ESC] pode ser usada para voltar ao menu anterior.
Se o operador decidir selecionar o modo Ajustar I, colocando o cursor sobre esta opção e pressionar [ENTER], a seguinte tela aparecerá no equipamento: Na tela acima pode-se ver o valor de Is (corrente escolhida pelo operador) e a tensão medida (Vm). Isto permite que o operador ajuste manualmente uma corrente sobre o dispositivo e leia qual é a tensão correspondente sobre ele. Se por exemplo um resistor de 100 Ω é ligado à fonte e a corrente selecionada for de 0,010 A, o valor da corrente lida deverá ser de aproximadamente 1,00 V. Pressionando-se [ENTER] o valor ajustado é aplicado ao componente sob teste, e volta-se para a tela abaixo: Se o operador seleciona a opção Ajustar V e depois [ENTER] irá chegar à tela a seguir: Nela, Vs é a tensão a ser gerada e Im a correspondente corrente que é medida. Se por exemplo um resistor de 100 Ω é ligado à fonte e a tensão selecionada for de 10,00V, o valor da corrente lida deverá ser de aproximadamente 100 ma.
Pressionando-se a tecla [ESC] duas vezes retornamos ao menu principal abaixo: Ao optarmos pelo CONTROLE REMOTO, colocando nele o cursor e pressionando [ENTER], chegamos até a tela de seleção de varredura e controle pelo computador. A tela mostrada é a seguinte: Aqui pode-se optar por uma das seguintes modalidades de operação: 1) Define-se a corrente máxima que passará pelo componente sobre prova, a tensão máxima que será aplicada e a largura do passo com que a tensão será variada. A tensão é variada automaticamente então e a corrente medida; 2) Define-se a corrente máxima e a tensão máxima e o passo com que a corrente será variada. A corrente é variada automaticamente então e a tensão é medida. Antes de escolher uma delas, deve-se conectar o equipamento a um PC via porta serial ou USB e rodar um dos seguintes programas: 1) MCE.EXE 2) Hyperterminal do windows Se o operador seleciona a opção Varre tensão, por exemplo, a seguinte tela será apresentada: O equipamento permanecerá nesta condição até que os seguintes comandos sejam para ele enviados (a partir de um PC): v=1000 ENTER i=1000 ENTER v=1 ENTER Após receber esta seqüência de comandos a FTC-111 iniciará o teste com os seguintes parâmetros (se os valores digitados para tensão e corrente forem os do exemplo acima):
Corrente máxima= 100mA Tensão de teste: de 0 a 1 V (1000 mv) Passo entre leituras: 10 mv Se o PC aonde os comandos foram digitados está rodando o software MCE4000, a seguinte tela deve aparecer no monitor: Deve-se então digitar os comandos antes exemplificados. Se os valores forem os do exemplo, na janela aberta pelo MCE 4000 aparecerá: Imediatamente após o [ENTER] dado no teclado do computador após o comando s=1, a FTC- 111 começará a enviar os dados no formato V;xx,xx;I;0,yyyy; Este formato foi escolhido porque possibilita a sua importação diretamente pelo EXCEL ou outras planilhas para tratamento dos dados obtidos. Ao mesmo tempo a FTC-111 mostra no display próprio os valores de tensão e corrente medidos.
O software MCE 4000 permite que se selecione e copie os dados obtidos para exportação para o EXCEL. Deve-se gravar estes dados em um arquivo texto, por exemplo, e importar com o EXCEL. Na figura abaixo apresenta-se a configuração a ser selecionada no EXCEL 2007: Especificações Tensão de alimentação: 127 V CA, 60 Hz Consumo máximo: 20 W Display: 4 linhas por 16 caracteres, LCD Controles locais: +, -, Enter, Esc Faixa de tensão gerada : 0 a 35 V corrente contínua Faixa de corrente gerada: 0 a 400 ma Resolução da tensão gerada: 10 mv Resolução da corrente gerada: 0,1 ma Incerteza da tensão gerada: +/- 2% Incerteza da corrente gerada: +/- 1,7% Refrigeração: ar forçado Interface de comunicação RS232: 9600, 8, N, I Software de comunicação: MCE, ou então Windows terminal
Formato dos comandos: Tensão: v=xxxx, aonde xxxx é o valor de tensão gerado vezes 100. Por exemplo, para gerar 3 volts, deve-se enviar o seguinte comando à FTC-111: [v=300]+enter Corrente: i=yyyy, aonde yyyy é o valor da corrente gerada vezes 10000. Por exemplo, para gerar 100 ma (0,1 A) deve-se enviar o seguinte comando à FTC-111: [i=1000]+enter Step (passo): s=zzzz aonde zzzz é o numero de passos pulados na geração seqüencial de tensão ou corrente (sweep). Por exemplo, para que a varredura ocorra com resolução 10 vezes menor que a maior possível, deve-se enviar o seguinte comando à FTC-111: [s=10] + ENTER Exemplos de comandos e configurações no modo Varre corrente : 1. Comandos a serem digitados no PC: v=10000 ENTER i=4000 ENTER s=1 ENTER Resultado: A tensão de saída em aberto é ajustada para 10,00V e a corrente é varrida de 0 a 0,4 A em passos de 0,0001 A (100 µa) 2. Comandos a serem digitados no PC: v=3010 ENTER i=1000 ENTER s=10 Resultado: A tensão de saída em aberto é ajustada para 3,01 V e a corrente é varrida de 0 a 0,1 A em passos de 0,001 A (1 ma) 3. Comandos a serem digitados no PC: v=25110 ENTER i=1500 ENTER s=100 Resultado: A tensão de saída em aberto é ajustada para 25,11 V e a corrente é varrida de 0 a 0,15 A em passos de 0,01 A (10 ma)
Construção do equipamento Figura 2 disposição dos componentes na placa de circuito impresso
Figura 2 diagrama esquemático