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3 instrumentos elétricos que devemos calibrar

Em Calibração

Já discutimos em outros artigos a importância da calibração de um instrumento de medição e como conhecer o erro de medição é fundamental para garantir a qualidade do produto. Nesse vídeo,  “Minuto da Metrologia: Por que calibrar um instrumento de medição?” – que está no nosso canal do Youtube – apresento o motivo de realizarmos uma calibração.

Não é diferente na área de eletricidade, onde temos diferentes tipos de grandezas de medição e diferentes instrumentos de medição ou equipamentos de medição. Os mais comuns são as grandezas de corrente elétrica, tensão elétrica e resistência elétrica.

Nesse artigo vou falar sobre os instrumentos de medição dessas grandezas e suas aplicações. Vamos discutir um pouco sobre alguns cuidados técnicos na seleção desses instrumentos e na sua calibração.

Medidores de tensão elétrica

A tensão elétrica é um das grandezas mais medidas na área da eletricidade, sua unidade de medição é “volt” ou V. As medições podem ser realizadas em diferentes faixas de grandezas, como medições em MV (megavolt) e kV (quilovolt) ou medições em nV (nanovolt) e µV (microvolt).

Medições de valores em MV requer um cuidado técnico e medidores de tensão bem diferentes em relação a medições de valores em µV ou nV. Usualmente as medições em níveis baixos de tensão requer instrumentos de medição bem mais precisos e características técnicas mais específicas como razão sinal/ruído, elevada resistência de entrada, entre outros.

As aplicações de medição de tensão podem ser encontradas em diferentes tipos empresas. Fabricantes de eletroeletrônicos, automóveis, sistemas de transmissão e distribuição de energia, fabricantes de equipamentos médicos-hospitalares, etc. A tensão elétrica pode ser medida em DC (contínuo) ou AC(alternada) em diferentes frequências e formas de onda.

Uma das grandes confusões é a questão da resolução e precisão desses instrumentos. Os instrumentos de medição de tensão elétrica apresentam uma precisão muito superior a sua resolução, alguns casos centenas de vezes maior.

É muito importante considerar a precisão antes de calibrar ou adquirir um medidor de tensão. Geralmente sua calibração é realizada em pelo menos 3 pontos da faixa de medição, sendo recomendado 10%, 50% e 90%. Um gerador de tensão e um voltímetro de maior precisão podem ser utilizados como padrões para calibração, entretanto outros métodos de calibração, com maior qualidade de medição, podem ser utilizados na calibração dependendo dos níveis de incertezas desejados. Veja mais sobre incerteza de medição em nosso blog, Qual a relação entre Incerteza de Medição e Calibração?

Medidores de corrente elétrica

A corrente elétrica é uma grandeza fundamental para o funcionamento de produtos e processos industriais, em especial em uma época tão dependente da tecnologia e da eletrônica.

Tem aplicação na medição de correntes de fuga, valores extremamente pequenos, até na fabricação de aço por eletrofusão, onde temos valores na ordem de kA, correntes extremamente altas e perigosas. Usamos a corrente elétrica para aquecimento em chuveiros elétricos, aquecedores residenciais, acionamento de motores e bombas, etc.

Medir e conhecer o valor da corrente elétrica é fundamental. A corrente elétrica também pode ser medida em DC (contínuo) ou AC(alternada) em diferentes frequências e formas de onda. Conhecer os medidores adequados para cada faixa e tipo de corrente é fundamental para a obtenção de resultados confiáveis.

Da mesma forma que nos medidores de tensão, é fundamental conhecer a aplicação e a precisão do medidor de corrente a ser utilizado. Usualmente a calibração é realizada em pelo menos 3 pontos por faixa, sendo 10%, 50% e 90%. A calibração é semelhante ao medidor de  tensão, sendo  utilizados um gerador de corrente e um medidor de corrente de maior precisão. Dependendo no nível de qualidade de medição desejado, outros métodos de calibração são necessários.

Medidores de resistência elétrica

A medição de resistência elétrica é realizada de forma indireta. Um medidor de resistência gera uma pequena corrente elétrica e mede a tensão na carga. Através da aplicação da Lei de Ohm, onde temos que a tensão é o produto da corrente pela resistência, podemos determinar a resistência elétrica.

A medição de resistência pode ser realizada de duas maneiras: a 2 fios e a 4 fios. A medição a 4 fios tem maior qualidade de resultado por desconsiderar o efeito da resistência dos cabos utilizados na medição.

Diferentes medidores de resistência pode ser utilizados, dependendo da faixa de medição e da aplicação desejada. São exemplos de medidores de resistência elétrica: megôhmetros, terrômetros e analisadores de resistência de isolação. Usualmente esses medidores apresentam valores de precisão relativos ao valor medido, ou seja, quanto maior o valor medido maior o valor da precisão da medição.

Manter os medidores de resistência elétricas devidamente calibrados e verificados, conhecer o método de medição e sua precisão são condições fundamentais para a qualidade dos resultados de medição obtidos. A calibração de medidores de resistência é realizada usualmente com resistores padrões ou com décadas resistivas, onde os valores são medidos pelo padrão e pelo instrumento em calibração, alguns métodos envolvendo a Lei de Ohm também são utilizados em medição de valores muito baixos de resistência e quando o nível de incerteza desejado é mais crítico.

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[1] VIM – Vocabulário Internacional de Metrologia
[2] ISO 10012 – Sistema de Gestão de Medição
[3] Site do INMETRO – www.inmetro.gov.br
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