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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 ) Caixa de componentes  Indicadores (Indicators)  fechada – ( b ) aberta

Na figura 1  em  Família (Family) selecionamos Voltímetro (Voltmeter) e em componente selecionamos 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.


          ( 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.
 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  e cujo ícone é:





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.


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


A  figura 10 mostra o resultado da medida em dB da tensão  em R2 e relativo a 15 V.


Figura 10 - medindo o ganho em dB de um circuito

O Wattímetro
   O  Wattímetro mede potência (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 seguir na figura 11 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




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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