Multímetro

O aparato de medição mais comum na bancada do técnico em eletrônica é, certamente, o multímetro. Seja ele analógico ou digital, ele está sempre presente nos perrengues da vida. Com o tempo, ele passa a ser uma extensão do corpo do técnico!... Enfim, passada a excitação, vamos falar desse equipamento que é, sem dúvidas, muito útil. Mas, o que ele é?

Analisando seu nome, podemos separar a palavra multímetro em: multi (várias, múltiplas) e metros (que significa medida ou até mesmo medição). Ou seja, o multímetro é um equipamento que realiza diversos tipos de medição. E que tipos de medições ele realiza? E como ele realiza essas medições?

Bem, existem cerca de um zilhão de tipos de multímetros no mercado. Mas todos eles (todos que eu conheço) possuem, pelo menos, três funções de medição básicas (Obs.: aqui eu analiso um multímetro digital):

* Ohmímetro: Nessa função você faz a medição da resistência elétrica de um componente ou material qualquer. Para isso o componente deve estar com pelo menos um terminal desconectado do circuito, ou seja, o componente não deve estar "energizado". Mas por que isso é assim? Isso se deve pelo funcionamento do ohmímetro. Ele basicamente injeta uma corrente pelo componente e mede a "dificuldade" de fazer essa corrente atravessá-lo, que corresponde a sua resistência. Então, para seu uso correto, o componente não pode estar sofrendo a ação de qualquer outra corrente ou tensão que não as do ohmímetro. O uso incorreto pode causar uma medição errônea, e até mesmo a danificação do aparelho.

* Voltímetro: Voltímetro é o aparelho que mede a tensão elétrica. Ele deve ser conectado em paralelo com os pontos do qual se quer ter a medição da tensão. Por quê em paralelo? Pois internamente ele possui uma resistência interna grande (idealmente infinita, mas um voltímetro ideal é um aparelho bastante utópico!). Quando você conecta o voltímetro em paralelo com dois pontos, o aparelho absorve uma pequena corrente que faz surgir na resistência interna do voltímetro a mesma diferença de potencial que nos pontos medidos. Claro, pois, quando dispositivos são conectados em paralelo, a tensão neles é igual. E por que um alto valor de resistência interna? Imagine que queremos medir a tensão sobre um resistor de 1000. A tensão nele é de 5V, por exemplo, e portanto a corrente que passa por esse resistor é de 5mA, mas não sabemos nada disso. Então pegamos um multímetro com uma resistência interna baixa, como por exemplo, 5000. Se conectarmos seus terminais em paralelo, estaremos fazendo uma associação de resistores. A resistência equivalente será de 833,3. Com uma corrente de 5mA a tensão que fica nessa associação será de 4,16V. Quanto maior a resistência interna do multímetro, menor será esse valor de erro entre a tensão real e a tensão medida. É claro que esse exemplo está propositalmente exagerado para explicar a ideia. Mas, porém, entretanto e todavia, esse erro, por menor que seja, está sempre presente.

Outro aspecto dos multímetros é que, dentro da função voltímetro, eles geralmente possuem outras duas "subfunções", que são a medição de tensão alternada e de tensão contínua. Na tensão alternada o valor exibido corresponde ao valor RMS da tensão. Na tensão contínua ocorre o seguinte: se for contínua pura, ele vai obviamente mostrar esse valor. Se for contínua pulsante, o valor exibido no display corresponde ao valor cc médio do sinal.

* Amperímetro: O amperímetro é o aparelho que mede a intensidade da corrente elétrica. Ele deve ser conectado em série, para que a corrente passe através dele. Ele possui uma resistência interna, que, idealmente, deve ser nula. Mas, novamente, um amperímetro ideal é um aparelho utópico. O que existe são amperímetros com valores extremamente baixos de resistência interna. Vamos ver como essa resistência altera a corrente que estamos tentando medir:

Imagine que entre dois pontos, cuja diferença de potencial é de 5V, existe um resistor de 470. Logo, a corrente que passa por este resistor é 10,6mA. Mas não sabemos nada disso, e por isso temos que medir. Então desconectamos um dos terminais do resistor e ligamos o amperímetro em série. Suponha uma resistência interna de 50. Agora temos 5V aplicados sobre uma resistência total de 520. Assim, a corrente que mediremos será de 9,1mA. Ou seja, sempre haverá uma alteração entre o valor real e o valor medido. Isso por que o aparelho de medição é adicionado ao circuito, alterando alguns de seus valores. Claro que este exemplo também está exagerado para ilustrar o conceito de variação do valor real para o valor medido. Mas, novamente, devo informar que um pequeno erro, por menor que seja, sempre existe.

Os multímetros em geral também possuem duas "subfunções" para a medição de corrente, que é a corrente contínua e alternada. Basicamente, é a mesma coisa do voltímetro. A medição contínua mede a corrente média, enquanto a alternada mede o valor RMS.

Além dessas três funções básicas, é possível encontrar inúmeras outras funções em aparelhos mais sofisticados (e caros!). Aqui vou citar alguns, mas por motivos de ignorância, não postarei com certeza sobre o como eles funcionam.

* Diodo/Continuidade: Essa medição emite um sinal sonoro quando ele identifica a continuidade entre as duas ponteiras de medição. Ele, basicamente, mede a resistência e emite o som quando esse valor for menor que um valor de resistência pré-determinado. Ele é útil para medir curto-circuitos em diodos, transistores, etc.

Nesta mesma função há o teste de diodo. Ele mede a barreira de potencial do diodo diretamente polarizado, indicando sobre-medição quando o diodo estiver reversamente polarizado. Isso, é claro, assumindo um diodo em boas condições de funcionamento. Com esse teste também é possível testar transistores.

* LED: Esse teste indica se um LED está funcionando. Ele, em geral, é feito colocando o LED diretamente polarizado em um soquete do multímetro e selecionando a opção de teste de LED. Acredito que ele funcione com uma fonte de corrente constante que acende o LED quando polarizado diretamente.


* Ganho do Transistor: Essa função mede o , ou seja, o ganho de corrente de um transistor. Ele funciona, provavelmente, pela injeção de uma corrente na base e a comparação desse valor com a corrente de coletor. O problema desse teste é que o ganho nos transistores varia com diversos fatores, como temperatura da junção, corrente de coletor, etc. Então, para maior compreensão desses fatores deve-se consultar o datasheet do componente em questão para saber como ele funcionará dentro de um circuito.

* Frequencímetro: Função que mede a frequência de um sinal alternado ou contínuo pulsante.

* Medidor de Pico-a-Pico: Função que mede o valor de tensão de pico-a-pico de um sinal.

* Capacímetro: Função que mede a capacitância de um capacitor.

* Indutímetro: Função que mede a indutância de uma bobina, ou enrolamentos de fio qualquer.

Enfim, essas funções são as que eu conheço e creio serem as mais importantes. Como tudo na vida, existem várias faixas de preço para multímetros, desde R$30,00 até R$1.700,00 e até mais. Tudo depende da sua necessidade e do dinheiro que você tem para fazer a compra. Para que comprar um equipamento caro, com 15 funções, se você vai usar somente 3? Por isso deve ser avaliado o custo-benefício do investimento na compra do equipamento. E era isso por hoje, abraço, se cuidem e até a próxima! Vlw...