Como Funciona o Multímetro

O multímetro é o equipamento básico do profissional ou entusiasta de eletrônica, o mesmo permite a analise e teste rápido de aparelhos e componentes eletrônicos. Mesmo quando é necessário a utilização de um equipamento mais complexo como por exemplo um osciloscópio, em primeira instância os teste sempre são realizados com o multímetro a fim de identificar algum curto circuito ou falha de componentes.

Logo neste artigo descrevo quais os procedimentos para se utilizar um multímetro. Para isso irei utilizar como exemplo o Minipa ET-1002 pois este é para muitos o primeiro equipamento a ser comprado devido a sua fácil disponibilidade e baixo custo.

Também escolhi este modelo pois o mesmo conta com todas as funcionalidades básicas que também são encontradas em versões profissionais, além de ter um manual técnico bem documentado com diversas imagens das quais estou utilizando para escrever este artigo.

1. Medidas Básicas

Em geral, todo multímetro conta com um conjunto de medidas básicas, sendo elas a medida de tensão continua e alternada, resistência, corrente contínua, teste de diodos e continuidade além de teste para transistores.

Antes de começar a descrever cada um dos testes de um multímetro, quero fazer algumas observações em relação as pontas de provas. Estas são as responsáveis por entrar em contato com o circuito propriamente dito, e por está razão influenciam diretamente a medição. Por exemplo, essas pontas são construídas de tal forma a terem a menor resistência possível para não impactar as medições, para isso o material de construção deve ser de boa qualidade.

Portanto em caso de quebra, busque comprar novas pontas originais do fabricante do equipamento, assim você terá a garantia da qualidade da mesma, pois é muito comum buscar por pontas genéricas em casas de eletrônica e por fim com poucas semanas o cabo vir a quebrar.

Tudo irá depender claro do propósito e do nível de segurança exigido, entretanto o que quero frisar aqui é que sempre que possível invista em pontas de qualidade, pois esta é a parte do multímetro que mais costuma dar defeito.

Por experiência se você está em um ambiente no qual utiliza o multímetro diariamente, pontas de prova de má qualidade muitas vezes não chegam a durar nem mesmo um mês, enquanto outras de maior qualidade podem facilmente passar de cinco anos.

2. Partes do Multímetro

Vamos começar a entender agora todas as partes que compões o equipamento. Entenda que essas partes podem variar entre os mais diversos modelos no mercado, entretanto a proposta de funcionamento é exatamente a mesma, logo entendendo como utilizar um multímetro mais simples você não terá problema em utilizar outro mais complexo.

1. Display Digital: Irá informa os valores referentes as medições realizadas, se atente ao fato de que no caso de um multímetro com escalas manuais como é o caso acima a posição das casas decimais pode mudar, nas seções seguintes explicarei melhor esse ponto.
2. hFE: Permite a aferição do estado de leds e transistores NPN e PNP.
3. Chave Rotativa: Esta chave permite selecionar o tipo de medida adequado pra cada tipo de situação, ou seja, permite alternar entre medições de tensão, corrente, resistência e continuidade.
4. Terminal de Entrada 10A: Medições de corrente elevadas necessitam de um circuito especial, para isso existe este terminal onde deve ser conectado a ponta de prova vermelha. Entretanto na maioria das situações nada fica conectado nesta entrada.
5. Terminal COM: A ponta de prova preta sempre deve ser conectada a esta entrada, pois se trata do ponto negativo da medição.
6. Terminal V/mA/Ω: A ponta vermelha sempre deve ser conectada a esta entrada, exceto no caso de medição de correntes elevadas na qual deve ser utilizada a entrada para 10A como mencionado anteriormente. Utilizamos este terminal para realizarmos a medição de tensão, corrente (valores em mA) e resistência elétrica.

3. Escalas de Medida

Para cada tipo de medição disponível (tensão, resistência e corrente) na chave seletora, temos também algumas subdivisões de valores disponíveis.

Vamos pegar de exemplo a escala de tensão continua, perceba que temos diversos valores intermediários (200mV, 2000mV, 20V, 200V, 600V) cada qual representando o valor máximo que poderá vir a medir naquele instante. Isso quer dizer que se estamos realizando a medição de uma fonte de tensão de 15 Volts mas a chave seletora está selecionando a posição para medidas de 2000 mV ou inferior, não conseguiremos obter um resultado e como tal o multímetro ira indicar o seguinte erro em seu display:

Isto é uma indicação do multímetro para que você aumente a escala de medida e assim o mesmo irá conseguir realizar a medida correta dos valores de tensão de entrada.

4. Alternado vs Continuo

Alem dos símbolos de tensão (V), corrente (A) e resistência (Ω) temos mais alguns outros que são importantes a se saber a fim de entendermos exatamente sobre o que se trata cada medida. Entenda que podemos ter o que chamamos de tensão continua, tensão alternada, corrente continua e corrente alternada. Para diferenciarmos essas medidas utilizamos então os símbolos abaixo.

Além do símbolos AC e DC temos também outros dois referentes ao aterramento o qual fica abaixo do terminal preto indicando a entrada negativa e o simbolo de diodo em uma das seções da chave seletora.

5. Tensão Contínua

Essa medida funciona para aferição de baterias ou onde tenhamos uma fonte de alimentação continua, como por exemplo um carregador para celular ou fonte de computador.

Para realizar a medição posicione a chave seletora conforme na imagem abaixo, atente-se ao fato de que como mencionado anteriormente, existem subdivisões que devem ser utilizadas de acordo com o valor que você está querendo ler, portando realize o ajuste correto.

Como podemos ver na imagem acima, existe uma forma correta para posicionar as pontas de prova, as mesmas devem ser colocar em paralelo com o componente que se deseja realizar a medida.

Observe abaixo uma imagem demonstrando como realizar a medida de um resistor que se encontra entre dois outros componentes:

6. Tensão Alternada

O método de aferição para tensões alternadas ocorre da mesma forma que para a tensão continua, entretanto agora estamos trabalhando com uma fonte alternada e portanto precisamos configurar a chave seletora na posição correta assim como mostra a imagem abaixo:

Esse tipo de medição é adequado para fontes alternadas como por exemplo a tensão da tomada residencial (127V / 220V) e medidas de transformadores no primeiro estágio de fontes de alimentação.

Assim como na fonte de tensão contínua aqui você também deve colocar as pontas de prova em paralelo com o componente que deseja medir.

7. Resistência

Resistência são componentes passivos que tem como objetivo o controle do fluxo de corrente no circuito. Para a medição as pontas de provas devem ser colocar em paralelo com o componente a ser aferido, entretanto diferente do teste de tensão, pelo menos uma das pontas do componente a ser medido deve ser retirado do circuito, pois poderiam haver interferências na medição devido as resistência equivalente resultantes quando essas estão conectadas no circuito.

Atente-se ao fato de que também existem subdivisões de valores para resistências e portanto a chave seletora deve ser configurada corretamente.

Observe a imagem abaixo onde desligamos um dos terminais do resistor para então realizarmos as medidas:

Já na imagem seguinte como não desconectamos um dos terminais podemos vir a ter uma medida errada resultante da resistência equivalente dos dois resistores que estão em paralelo:

8. Corrente Continua

Para realizarmos a medida de corrente elétrica devemos selecionar a chave seletora conforme mostrado na imagem abaixo e então abrir nosso circuito para que nosso multímetro literalmente se torne parte do mesmo, isto é, pense que nosso circuito se trata de um cano de água e o multímetro seria o nosso registro, para que possa registrar a vazão de água o mesmo deve estar inserido no sistema. O mesmo vale para o multímetro, logo devemos inseri-lo entre dois condutores elétricos, e ao invés de água estaremos registrando as cargas elétricas que passam pela região.

As pontas de prova também devem ser colocadas na posição correta, dessa forma a ponta vermelha deve ser colocada em direção a polo positivo da fonte de alimentação, e a ponta preta em direção ao polo negativo da fonte.

Observe na imagem abaixo um exemplo de como realizar a medida de corrente continua.

9. Corrente Continua 10A

Essa escala de medida é exatamente igual a medida de corrente da seção anterior, a única diferença está nos valores de corrente suportado que pode chegar ao máximo a 10A.

Existe um circuito diferente para medida de valores elevados de corrente pois esse tipo de medida pode gerar um superaquecimento do equipamento, logo conta até mesmo um fusível de proteção separado.

10. Continuidade

Vamos supor que temos um condutor danificado no circuito, como podemos saber que o circuito está em aberto? Ou outra situação muito comum, suponha que temos algum componente em curto circuito, como podemos testa-lo?

Para isso que existe a escala de continuidade, caso o circuito estiver em aberto o display não irá sofrer nenhuma alteração, por outro lado se tivermos um curto circuito o display ira marcar o valor zero ou algo muito próximo disso.

Em caso de curto circuito alguns multímetros também podem contar com um alerta sonoro.

11. Diodo

A escala para medir diodos é a mesma que a utilizada para continuidade, até por esse motivo podemos utilizar esta escala para medida de continuidade em multímetros mais baratos que não contam com este recurso.

Entretanto diferente de um fio condutor diodos apresentam uma resistência interna como pode ser visto na imagem abaixo. Não leve o valor de 567 abaixo ao pé da letra, pois este valor pode ter alguma variação.

Logo, para realizar a medida de um diodo pegue as pontas de prova e coloque nas extremidade do componente e observe o valor no display, em seguida inverta as pontas de prova e observe novamente o valor, de acordo com os valores obtidos você terá os seguintes estados para seu diodo:

• Diodo em Bom Estado: Em uma das medidas você obteve a resistência do componente e em outra o display não se alterou assim como mostrado na imagem anterior.
• Diodo em Curto: Em ambas as medidas você obteve um valor de resistência ou o valor zero.
• Resistor Aberto: Em ambas as medidas não houve alteração de valor no display.

12. hFE

Essa opção permite o teste de leds e transistores, para isso coloque a chave seletora na opção hFE e então identifique os terminais correspondentes a base, emissor e coletor do seu componente, logo em seguida insira nas perfurações. Se o componente estiver em bom estado você obterá um valor numérico semelhante ao da imagem abaixo:

Para teste com leds insira o ânodo e cátodo do componente nas perfurações indicadas pelo símbolo + e – respectivamente.

13. Auto Range

Existe uma tecnologia para multímetros chamada “Auto Range” na qual não existem as subdivisões de valores para cada tipo de medida, basta você selecionar o que deseja medir, seja tensão, corrente ou resistência e automaticamente ele irá ajustar a unidade correta.

Esse recurso está presente em multímetros mais caros e por essa razão também costuma ter outros tipos de medição associado como por exemplo medida de capacitores e frequência.

Mas mesmo que tenha outras tecnologias, tudo o que foi apresentado anteriormente para o modelo manual vale também para este.

14. Manual Técnico

Abaixo estou disponibilizando o manual do Minipa ET-1002, não é algo escrito para se ler todo dia mas vale a pena ao menos ver as características técnicas e de segurança do aparelho.

http://www.minipa.com.br/images/Manual/ET-1002-1103-BR.pdf

15. Simulações

Parte das imagens desse artigo foram construídas no software de simulação Tinkercad. Vou deixar essas simulações disponíveis no link abaixo, aconselho acessar o software e mexer um pouco alterando os valores dos resistores a fim de entender melhor o funcionamento do equipamento.

https://www.tinkercad.com/things/dqZzucDQBvh

Qualquer dúvida ou sugestão deixem nos comentários. Até o próximo artigo!

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