Este documento discute os principais tipos de instrumentos elétricos de medição, incluindo seus princípios físicos e aplicações. É apresentada uma introdução aos instrumentos básicos como amperímetro, voltímetro e wattímetro, seguida por detalhes sobre cada um, incluindo suas características, precauções e exemplos de uso. Por fim, são discutidas aplicações industriais de medição direta e remota.

1. COORDENAÇÃO DE ENGENHARIA
ENGENHARIA ELÉTRICA
MEDIDAS ELÉTRICAS
5º e 6º Semestres – Aula 2
Prof. Francisco Emanuel de Oliveira

2. Instrumentos Elétricos de Medição
Parte II

3. Programa da aula
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 Princípios Físicos
 Bobina Móvel, Ferro Móvel, etc.
 Instrumentos Básicos
 Amperímetro, Voltímetro, etc.
 Bibliografia

4. Princípios Físicos
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 Instrumento com Bobina Móvel
 Símbolo e detalhe construtivo

5. Princípios Físicos
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 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.

6. Princípios Físicos
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 Instrumento com Ferro Móvel
 Símbolo e detalhe construtivo

7. Princípios Físicos
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 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.

8. Princípios Físicos
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 Instrumento Eletrodinâmico sem Ferro
 Símbolo e detalhe construtivo

9. Princípios Físicos
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 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.

10. Princípios Físicos
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 Instrumento Eletrostático
 Símbolo e detalhe construtivo

11. Princípios Físicos
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 Instrumento Eletrostático
 Características
 Baseado na ATRAÇÃO de duas placas planas
condutoras (fixa e móvel), criado pela tensão a medir
(origina uma força de atração entre as placas devido
às cargas acumuladas nas placas).
 Tipos: Atração.
 Utilizado: V.

12. Instrumentos Básicos
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 Introdução
 São instrumentos destinados à medição das
grandezas elétricas básicas: corrente, tensão,
potência e energia.
 Outras grandezas – como resistência e
capacitância – podem ser obtidas pela
adaptação nos medidores básicos.

13. Instrumentos Básicos
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 Amperímetro
 Utilizado para medir correntes, sempre é ligado
em série com o elemento cuja corrente deseja-
se medir; o condutor deverá ser “aberto” no
ponto de inserção do instrumento

14. Instrumentos Básicos
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 Amperímetro (Multiplicação de Escala)
 Necessário para medir correntes de magnitude
superior à de fundo de escala;
 Emprega um resistor (derivador ou shunt) em
paralelo ao instrumento para desviar a parcela
de corrente que excede o fundo de escala;

15. Instrumentos Básicos
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 Amperímetro (cont.)
 Precauções
 Antes de se usar o instrumento, deve-se escolher a
escala adequada à grandeza da corrente a medir, de
modo que a leitura se efetue no meio da escala.
 Por exemplo, se a corrente a medir for da ordem de
60A, deve-se escolher a escala de 0-100A. Caso se
desconheça a ordem de grandeza da corrente a
medir, deve-se escolher as escalas mais elevadas e,
em seguida, trocar de escala, efetuando-se a leitura
na metade da escala escolhida.

16. Instrumentos Básicos
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 Amperímetro (cont.)
 Precauções
 Os amperímetros comuns têm escalas até 600 ou
800A. Para leituras maiores, como é o caso de
instrumentos fixos em painéis, há necessidade de
transformadores de corrente (TC) que transformam
valores elevados de corrente em valores pequenos
(0-5A), as quais, conhecida a relação de
transformação do TC, permitem concluir a leitura real.

17. Instrumentos Básicos
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 Amperímetro (cont.)
 Precauções
 Em muitos modelos de amperímetros analógicos
deve-se atentar para a ligação, relativamente ao
sentido da corrente, pois uma inversão na mesma
fará com que o ponteiro se desloque no sentido
errado da escala; quando isso acontece, devem-se
inverter os terminais da conexão.

18. Instrumentos Básicos
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 Alicate-Amperímetro
 Utilizado quando a interrupção do circuito é
impraticável, capaz de medir a corrente pelo
campo magnético que esta produz ao passar no
condutor.

19. Instrumentos Básicos
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 Alicate-Amperímetro (cont.)
 Exemplo de medição

20. Instrumentos Básicos
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 Voltímetro
 Utilizado para medição de tensões. Ele deve ser
ligado em paralelo com o elemento cuja tensão
deseja-se determinar.

21. Instrumentos Básicos
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 Voltímetro (Multiplicação de Escala)
 É possível utilizar um voltímetro com fundo de
escala inferior à tensão que se quer medir;
 Utiliza um resistor em série com o instrumento
cujo valor seja apropriado para receber o
“excesso” de tensão.

22. Instrumentos Básicos
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 Voltímetro
 Precauções
 Sempre que usamos um voltímetro, devemos verificar
se a escala escolhida é compatível com a grandeza a
ser medida.
 Por exemplo, se formos medir a tensão de
aproximadamente 120 volts, poderemos usar a escala
de 0-150V, nunca uma escala menor, porque poderão
ocorrer avarias no instrumento. Caso não se saiba a
ordem de grandeza da tensão a ser medida, deverão
ser usadas as escalas mais altas.

23. Instrumentos Básicos
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 Voltímetro
 Precauções
 Os voltímetros usuais medem tensões de até 500 a
600 volts (baixa tensão). Para se medir altas tensões
é necessário o uso de transformadores de potencial
(TP), que transformam a alta tensão em baixa tensão.
 Na medição analógica, a inversão na conexão do
instrumento ocasiona a inversão do sentido de
deslocamento do ponteiro.

24. Instrumentos Básicos
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 Wattímetro
 Utilizado para medição de potência ativa, aquela
que é dissipada em calor.
 Os aparelhos analógicos possuem duas
bobinas, uma para medição de tensão (bobina
de potencial) e outra para medição de corrente
(bobina de corrente).

25. Instrumentos Básicos
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 Wattímetro (cont.)
 Os aparelhos digitais calculam, por amostragem,
tensão e corrente eficazes, e delas as potências
ativa e reativa, como também, o cos φ.
 São do tipo “alicate”, facilitando as conexões.

26. Instrumentos Básicos
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 Quilowatt-horímetro
 Conhecido também por “relógio de luz”, é
utilizado para medição de energia ativa (ou
consumo) das instalações elétricas.
 De construção similar à do wattímetro, emprega
uma bobina de potencial e outra de corrente.
 Atualmente, as concessionárias de energia
utilizam medidores digitais, mas ainda é comum
medidores analógicos.

27. Instrumentos Básicos
27
 Quilowatt-horímetro (cont.)

28. Instrumentos Básicos
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 Aplicações Industriais
 Medição Direta

29. Instrumentos Básicos
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 Aplicações Industriais (cont.)
 Medição Indireta

30. Instrumentos Básicos
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 Aplicações Industriais (cont.)
 Medição Indireta

31. Instrumentos Básicos
31
 Aplicações Industriais (cont.)
 Medição Indireta

32. Instrumentos Básicos
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 Aplicações Industriais (cont.)
 Código Grandeza
 03 Total Geral Energia Ativa
 04 Total Energia Ativa Ponta
 08 Total Energia Ativa Fora Ponta
 10 Demanda Máxima Ponta
 14 Demanda Máxima Fora Ponta
 24 Total Geral Energia Reativa Indutiva
 25 Total Energia Reativa Indutiva Ponta
 29 Total Energia Reativa Indutiva Fora Ponta
 31 Total Geral Energia Reativa Capacitiva

33. Instrumentos Básicos
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 Aplicações Industriais (cont.)
 Medição Remota

34. Instrumentos Básicos
34
 Aplicações Industriais (cont.)
 Medição Remota

35. Instrumentos Básicos
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 Aplicações Industriais (cont.)
 Medição Remota

36. Instrumentos Básicos
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 Multímetro ou multiteste
 Instrumentos projetados para medir diversas
grandezas, capaz de medir, pelo menos, tensão
(CC e CA), corrente (normalmente só CC) e
resistência.

37. Bibliografia
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 FILHO, Solon de M. Fundamentos de Medidas
Elétricas. Rio de Janeiro : Editora Guanabara, 1981.
 NEVES, Eurico G. C.; MÜNCHOW, Rubi. Medidas
Elétricas. Disponível em:
http://minerva.ufpel.edu.br/~egcneves/biblioteca/caderno_elet/c
 SOUZA, Giovani B. Medidas Elétricas. Disponível em:
http://wiki.ifsc.edu.br/mediawiki/images/f/f3/Aru-2010-_Fevereir
 Medidores Nansen: http://www.nansen.com.br/