Nos instrumentos analógicos, a medição é realizada a partir do posicionamento de um ponteiro que se move sobre uma escala fixa. Tendo como fundamentação básica a medida de corrente (amperímetro), os medidores analógicos podem ser usados para a medida de outras grandezas, como tensão e resistência.
Características construtivas dos instrumentos analógicos:
Os instrumentos analógicos são sensíveis a campos elétricos ou magnéticos externos, por isso na maioria das vezes é necessário blindá-los contra esses campos. Isso ocorre porque sua operação se dá basicamente por algum tipo de fenômeno eletromagnético ou eletrostático, como a ação de um campo magnético sobre uma espira percorrida por corrente elétrica ou a repulsão entre duas superfícies carregadas com cargas elétricas de mesmo sinal.
O mecanismo de suspensão que é a parte mais delicada de um instrumento analógico, promove a fixação do ponteiro e proporciona um movimento com baixo atrito.
Veja os tipos de suspensão mais encontrados:
> Suspensão por fio: É mais utilizado em instrumentos de precisão, pois garante um resultado mais exato;
> Suspensão por pivô: É composto por um eixo de aço (horizontal ou vertical) suas extremidades afiladas, ficam apoiadas em mancais de rubi ou safira sintética, esse tipo de suspensão é conhecido como mecanismo d’Arsonval.
> Suspensão magnética: Através da força de atração ou repulsão de dois imãs, um que fica preso ao corpo do aparelho e o outro que fica predo à parte móvel do mesmo.
As leituras são realizadas por base na escala. Podemos então destacar algumas de suas características:
> Posição do zero: é considerada a posição de repouso, podendo estar zero à esquerda, zero à direita, zero central e zero deslocado ou suprimido, que é quando está em posição maior que zero sem estar efetuando medidas.
Veja a escala a seguir para entender a posição do zero, através da designação da escala:
0 – 200 mA – miliamperímetro, escala com zero à esquerda.
120 – 0 -120 V – voltímetro, escala com zero central.
40 – 0 – 200 V – voltímetro, escala com zero deslocado.
10 – 200 A amperímetro, escala com zero suprimido.
> Fundo de escala ou calibre (valor marcado no fim da escala): Valor máximo seguro que é possível ser medido com determinado instrumento.
> Linearidade: Escala linear ou homogênea (quando valores iguais correspondem divisões iguais), como mostrado na figura abaixo, ou heterogênea ou não linear.
Características Operacionais:
> Sensibilidade (S): Por possuírem uma resistência interna, quando esses equipamentos são inseridos em um circuito, ocorre uma mudança em sua configuração original (carregam o circuito). Quanto maior a sensibilidade do instrumento, melhor este será. Os aparelhos de bobina móvel possuem mais sensibilidade dentre os medidores analógicos, pois atingem valores da ordem de 100 KΩ/V.
> Valor Fiducial: É o valor de referência para a especificação da classe de exatidão do instrumento, este valor é baseado no tipo de escala do medidor, no que se refere a posição zero, veja a escala:
> Resolução: Capacidade de diferenciar grandezas com valores próximos entre si (duas divisões adjacentes em sua escala no caso de analógicos)
> Tensão de Prova: É simbolizada por uma estrela encerrando um algarismo, o qual indica a tensão (em kV) que deve
ser aplicada entre a carcaça e o instrumento de medida para testar a isolação do aparelho. Na ausência de algarismo, a tensão de prova é igual a 500 V.
> Posição: Instrumentos de painel usualmente são projetados para funcionamento na posição vertical, porém outras posições podem ser viáveis. O uso de um instrumento em posição diferente daquela para a qual foi projetado pode ocasionar erros grosseiros de leitura.
Instrumento utilizado em posição vertical
Instrumento utilizado em posição horizontal
Instrumento utilizado na posição inclinada – o número dá a inclinação.
> Classe de Exatidão: A classe de um instrumento fornece o erro admissível entre o valor indicado pelo instrumento e o fiducial, levando-se em consideração o valor do fundo de escala. É indicada no painel do instrumento por um número expresso em algarismos arábicos. Por exemplo, se amperímetro de classe 0,5 tem amplitude de escala de 0 a 200 mA, isto significa que o erro máximo admissível em qualquer ponto da escala é:
Portanto, se o aparelho indicar 50mA, a variação admissível será 50 ± 1 mA; se estiver indicando 150 mA, a variação será igualmente 150 ± 1 mA.
Veja as classes de precisão na tabela a seguir:
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