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MultiSIM 7   
Aula 05: Instrumentos  de Medidas
Instrumentos de Medidas
      A simulação de um circuito consiste em  medir correntes, tensões, potências, ver formas de onda e outras  propriedades de um circuito. No caso do nosso exemplo deveremos medir a corrente  e as tensões nos resistores, para isso devemos inserir instrumentos adequados.  Os principais instrumentos usados em CC são:
O voltímetro, amperímetro, wattímetro  e o multímetro (amperímetro, voltímetro, ohmímetro  e decibelímetro).

Inserindo um Instrumentos de Medida -  Voltímetro e Amperímetro
Para medir corrente inserimos um amperímetro em série com o circuito.  Para medir as tensões deveremos inserir um voltímetro. Os voltímetros e amperímetros se encontram  na caixa de componentes   Indicadores (Indicators).  Clicando em Indicadores se abrirá a janela de seleção de  componentes da figura 1.


                                                                                                           ( a )                                  ( b )
Figura 1 -  ( a ) Icone da Caixa de componentes  Indicadores (Indicators)  fechada – ( b ) Caixa de dialogo Selecione um Componente (Select a Component) aberta

    Na Figura 1  em  Família (Family) selecionamos Voltímetro (Voltmeter) e em componente selecionar o voltímetro horizontal..
Clicando no voltímetro (ou amperímetro)  no será mostrada uma caixa de diálogo que pede para escolher o  instrumento na vertical ou horizontal e com uma determinada polaridade. É  claro que você pode girar o componente caso deseje. Experimente.
Obs: Voce pode esconder as informações  que aparecem para isso dara duplo clique no icone, na janela que aparece,  Voltmeter, selecione  Use component specific visbility settings, Desmarque Show labels, Show values, Show Refdes.

                                                                                                                   ( a )                             ( b )
Figura 2 - : Voltímetro ( a ) horizontal e ( b )  vertical

O voltímetro deverá ser ligado em paralelo  com a resistência ou os pontos de medida. Você pode configurar as  resistências internas e o tipo de aplicação CC ou CA, para  isso basta dar duplo clique que aparecerá a caixa de diálogo da  Figura 3.



Figura 3 - Configurando a resistência interna  e o tipo de aplicação do voltímetro (DC ou AC)

    A inserção de um amperímetro é  feita de forma semelhante. O amperímetro  pode ser colocado diretamente sobre o fio. A ligação  será feita automaticamente. Experimente.
A Figura 4 mostra o circuito serie com a inserção dos instrumentos. Ajuste a resistência interna do amperímetro em 1mOhms (0,001  Ohms) na maioria dos casos dará maior precisão.
Para iniciar a simulação vá em   Simular (Simulate)>>>  Run.


Figura 4 - Resultados da simulação (corrente e tensões)

O Multímetro
     Como alternativa para os instrumentos usados poderíamos  ter usado o multímetro (instrumento com múltipla funções)  da barra de instrumentos. É o primeiro instrumento da barra de instrumentos. A Figura 5 mostra o icone na araea de trabalho, instrumento aberto e a janela de ajustes.



Figura 5 - Multímetro configurado como voltímetro,  ( a ) ícone na área de trabalho  ( b ) visão frontal e ( c ) ajustes  possíveis

Para saber o nome do instrumento, deixe o ponteiro do  mouse momentaneamente em cima do instrumento que aparecerá o seu nome.  Experimente.
A sua função default é como voltímetro.  Para usar como amperímetro, ohmímetro ou decibelímetro  devemos fazer a seleção de função como na figura  5.

A seguir o mesmo circuito da figura 2 após  a simulação usando os instrumentos do Multímetro.
Atenção!! Após ser efetuada a simulação,  para ver os resultados das medidas você precisa dar duplo clique no ícone  do multímetro.



Figura 6 - Resultado da simulação  usando o Multímetro

O Ohmímetro do multímetro
     Um ohmímetro é usado para medir  resistência. Para usar o multímetro como ohmímetro deveremos  ligá-lo como na figura 7 a seguir, desligando toda e qualquer fonte de  alimentação e aterrando um dos terminais.
Em seguida é só iniciar a simulação.  Experimente.


Figura 7 - Multímetro usado como ohmímetro

O Decibelímetro do multímetro
    Antes de mostrar como usar o multímetro como  decibelímetro rapidamente relembremos o conceito de decibel (dB). Dado  um circuito no qual de define claramente entrada e saída o ganho em dB  do circuito é definido como sendo:


Figura 8 - Quadripolo genérico

Caso Vs >Ve dizemos que houve um ganho, neste  caso Ganho(dB)>0
Caso Vs <Ve dizemos que houve uma atenuação,neste  caso Ganho(dB)<0
Caso Vs =Ve então Ganho(dB)=0

Considere como exemplo o circuito da Figura 10,  um divisor de tensão. Seja  a  tensão de saída   em R2 (V2=Vs), que no exemplo resultou  em 6 V,  e a tensaõ de entrada (Ve)  a tensão da bateria, 15 V,   o ganho em dB valerá:

A Figura 9 mostra o  multímetro configurado e ajustado para medir dB relativo a 15 V e que será aplicado ao circuito da Figura 10 no qual se quer determinar o ganho entre a saida (Vs) e a entrada (ve) em dB.



Figura 9 - Janela de configuração de ajustes do multímetro  para decibelímetro tendo como referencia a tensão de 15 V


A  Figura 10 mostra o circuot e o  resultado da medida em dB da tensão  em R2 e relativo a 15 V. Aproximadamente -8dB.



Figura 10 - medindo o ganho em dB de um circuito

O Wattímetro
   O  Wattímetro mede potência a potencia ativa de um circuito (em Watts), medindo também o fator  de potência (cosseno fi) de um circuito. O fator de potência dá  uma medida da defasagem entre a tensão e a corrente em um circuito. Em  circuitos puramente resistivos o FP é 1, isto é, a defasagem entre  a corrente e a tensão é zero.
A  Figura 11 mostra o ícone na barra de instrumentos, o símbolo  na área de trabalho e o painel frontal aberto.


Figura  11 - Wattímetro – ( a ) ícone na barra de instrumentos   ( b ) Símbolo  na área de trabalho  ( c ) wattímetro aberto

A seguir exemplos de aplicação do Wattímetro.
Exemplo02: Seja o circuito da figura 12 (Bateria de 12 V ligada em uma resistencia de 12 Ohms)  no qual se deseja calcular a corrente e a potência dissipada em R.
O valor da corrente é 1 A e a potencia dissipada em R  P=RxIxI=12x1x1= 12 watts. A medida da potencia é feita com o Wattimetro conectado como na Figura 12.


Figura 12 - Medida de potência em um circuito

Observe  a conexão do Wattímetro na figura 12. Como existem duas bobinas,  uma de corrente e outra de tensão (ver livro Analise de Circuitos  em Corrente Alternada - Rômulo Oliveira Albuquerque - Editora Érica),  a bobina de corrente estará em série e a de tensão em paralelo  com o circuito do qual se quer determinar a potência. Experimente

O Multímetro Agilent
O  MultiSIM 7 tem um multímetro que tem as principais funções  de um multímetro comercial no caso o modelo 34401A de  6 1/2-digitos,da  Agilent.
Clique  aqui para conhecer algumas das funções desse instrumento.
 
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