Multímetro digital
Multímetro Analógico

Multímetro

Um multímetro ou multiteste (multimeter ou DMM - digital multi meter em inglês) é um aparelho destinado a medir e avaliar grandezaselétricas. Existem modelos com mostrador analógico (de ponteiro) e modelos com mostrador digital.

O modelo com mostrador digital funciona convertendo a corrente elétrica em sinais digitais através de circuitos denominados conversores analogo-digitais. Esses circuitos comparam a corrente a medir com uma corrente interna gerada em incrementos fixos que vão sendo contados digitalmente até que se igualem, quando o resultado então é mostrado em números ou transferidos para um computador pessoal. Várias escalas divisoras de tensão, corrente, resistência e outras são possíveis.

O mostrador análogo funciona com base no galvanômetro, instrumento composto basicamente por uma bobina elétrica montada em um anel em volta de um imã. O anel munido de eixo e ponteiro pode rotacionar sobre o imã. Uma pequena mola espiral - como as dosrelógios - mantem o ponteiro no zero da escala. Uma corrente elétrica passando pela bobina, cria um campo magnético oposto ao do imã promovendo o giro do conjunto. O ponteiro desloca-se sobre uma escala calibrada em tensão, corrente, resistencia etc. Uma pequena faixa espelhada ao longo da escala curva do mostrador, ajuda a evitar o erro de paralaxe.

Nos dois modelos, um sistema de chave mecânica ou eletrônica divide o sinal de entrada de maneira a adequar a escala e o tipo de medição.

Utilizado na bancada de trabalho (laboratório) ou em serviços de campo, incorpora diversos instrumentos de medidas elétricas num único aparelho como voltímetroamperímetro e ohmímetro por padrão e capacímetrofrequencímetrotermômetro entre outros, como opcionais conforme o fabricante do instrumento disponibilizar.

Tem ampla utilização entre os técnicos em eletrônica e eletrotécnica, pois são os instrumentos mais usados na pesquisa de defeitos em aparelhos eletro-eletrônicos devido a sua simplicidade de uso e, normalmente, portabilidade.

Diferentes fabricantes oferecem inúmeras variações de modelos. Oferecem uma grande variedade de precisões (geralmente destaca-se a melhor precisão para medidas em tensão CC), nível de segurança do instrumento, grandezas possíveis de serem medidas, resolução (menor valor capaz de ser mostrado/exibido), conexão ou não com um PC, etc.

Há modelos destinados a uso doméstico (onde o risco de um acidente é menor) e modelos destinados a uso em ambiente industrial (que devido as maiores correntes de curto-circuito apresentam maior risco). A precisão de leitura (exatidão) não é o que diferencia estas duas opções e sim sua construçao interna (trilhas do CI mais espaçadas, maior espaçamento entre a placa de CI e a carcaça e maior robustez a transientes nos modelos industriais). 


 Voltímetro 
Voltímetro analógico

voltímetro é um aparelho que realiza medições de tensão elétrica em um circuito e exibe essas medições, geralmente, por meio de um ponteiro móvel ou um mostrador digital, de cristal líquido (LCD) por exemplo. A unidade apresentada geralmente é o volt.

Muitos voltímetros, na verdade, não são nada mais do que amperímetros com alta resistência interna. O projeto dos voltímetros é tal que, com sua alta resistência interna, introduzam o mínimo de alterações no circuito que está sendo monitorado. Assim como um amperímetroindica a corrente que passa por ele, um voltímetro indica a tensão entre seus terminais.

galvanômetro de bobina móvel é um exemplo deste tipo de voltímetro.

Para aferir a diferença de tensão entre dois pontos de um circuito, convém colocar o voltímetro em paralelo com a seção do circuito compreendida entre estes dois pontos. Por isso, para as medições serem precisas, é esperado que o voltímetro tenha uma resistência muito grande comparada às do circuito.

Voltímetros podem medir tensões contínuas ou tensões alternadas, dependendo das qualidades do aparelho.

Pode-se também implementar um voltímetro através do uso de um potenciômetro linear. Este tipo de voltímetro é chamado de passivo. 


Amperímetro  
 
A corrente atravesando o fio a ser medido
Mola de retono do ponteiro

amperímetro é um instrumento utilizado para fazer a medida da intensidade no fluxo da corrente elétrica que passa através da sessão transversal de um condutor. A unidade usada é o Ampère.

Como a corrente elétrica passa através dos condutores e dispositivos ligados a eles, para aferir a corrente que passa por alguma região de algum circuito, deve-se colocar o amperímetro em série com esta, sendo necessário abrir o circuito no local da medida. Por isso, para as medições serem precisas, é esperado que o amperímetro tenha uma resistência muito pequena comparada às do circuito.

Amperímetros podem medir correntes contínuas ou alternadas. Dependendo da qualidade do aparelho, pode possuir várias escalas que permitem seu ajuste para medidas com a máxima precisão possível.

Na medição de corrente contínua, deve-se ligar o instrumento com o pólo positivo no ponto de entrada da corrente convencional, para que a deflexão do ponteiro seja para a direita.

O amperímetro analógico nada mais é do que um galvanômetro adaptado para medir correntes de fundo de escala maiores que a sua corrente de fundo de escala, do galvanômetro, IGM. Por isso, é necessário desviar a sobrecorrente, formando um divisor de corrente com o galvanômetro em paralelo com uma resistência denominada shunt (desvio) RS. Sendo ainda:

  • A corrente de fundo de escala do amlperímetro IA;
  • A sobrecorrente IS;
  • A resistência interna do galvanômetro RG;
  • A resistência interna do amperímetro RIA.

Temos que:

 R_S = R_G \cdot i_{gm} / ( I_A - I_{GM} )

E temos que:

 R_{IA} = R_G \cdot R_S / ( R_G + R_S )

O valor da resistência interna do amperímetro é um dos fatores importantes que está relacionado ao erro de medida do instrumento. A medida de corrente é feita intercalando-se o amperímetro em série com o circuito no qual deseja-se medi-la. Portanto, o amperímetro ideal é aquele que possui resistência interna nula. Como isso é impossível, ao se fazer uma medida de corrente, introduz-se um erro devido à modificação causada no circuito pela resistência interna do amperímetro. A tolerância da resistência shunt é outro fator que está relacionado ao erro de medida do instrumento. Em geral, os instrumentos de medidas são construídos com resistores de precisão, com tolerâncias de 1%.


Ohmímetro 
 
 Um Ohmímetro é um instrumento de medida elétrica que mede a resistência elétrica, ou seja, a oposição à passagem da corrente elétrica.

O modelo original de um ohmímetro provinha de uma pequena bateria que aplica uma tensão à resistência. É usado um galvanômetro para medir a corrente elétrica através da resistência. A escala do galvanômetro era marcada em ohms, porque a tensão fixa da bateria garantia que, conforme a resistência diminuísse, a corrente através do medidor aumentaria.

Um tipo de ohmímetro mais preciso possui um circuito eletrônico que fornece uma corrente constante I através da resistência, e outro circuito mede a tensão V (o V é usado pela física, mas os técnicos em eletrônica usam "E" ou "U") sobre a resistência. De acordo com a seguinte equação, derivada da Lei de Ohm, o valor de resistência é dada por:

 R = \frac{V}{I}

Para medições de alta precisão, os ohmímetros citados acima são inadequados. Isto é devido ao medidor ler a soma das resistências do fio condutor da resistência sendo medida. Para reduzir este efeito, um ohmímetro de precisão tem quatro terminais, chamados contatos de Kelvin. Dois terminais transportam a corrente do medidor, enquanto os outros dois permitem medir a tensão diretamente sobre o resistor. Assim, qualquer queda de tensão através da resistência do primeiro par de fios é ignorada por esse tipo de medidor.


 Galvanómetro ou Galvanômetro  
 
galvanómetro ou galvanômetro  é um instrumento que pode medir correntes eléctricas de baixa intensidade, ou a diferença de potencial eléctrico entre dois pontos. 
Galvanômetro de bobina móvel
- Fio transportando a corrente a ser medida
- Mola de retorno

multímetro analógico, o principal instrumento de teste e reparo de circuitos electrónicos, consiste basicamente de um galvanómetro, ligado a uma chave selectora, uma bateria e vários resistores internos, para optarmos pelo seu funcionamento como amperímetroohmímetroou voltímetro. Os multímetros com galvanômetro são chamados de multímetros analógicos, em oposição aos multímetros digitais, que possuem um mostrador de cristal líquido.

O galvanómetro mais comum é o tipo conhecido como bobina móvel: uma bobina de fio muito fino é montada em um eixo móvel, e instalada entre os pólos de um ímã fixo. Quando circula corrente eléctrica pela bobina, se forma um campo magnético que interage com o campo do íman, e a bobina gira, movendo um ponteiro, ou agulha, sobre uma escala graduada. Como o movimento do ponteiro é proporcional à corrente elétrica que percorre a bobina, o valor da corrente é indicado na escala graduada. Através de circuitos apropriados, o galvanômetro pode ler outras grandezas eléctricas, como tensão contínua, tensão alternada, resistência, potência, e outras.

Outro tipo de galvanómetro é o de ferro móvel: neste, a bobina é fixa, envolvendo uma pequena peça de ferro ligada ao ponteiro, e capaz de girar conforme o campo magnético produzido pela bobina. O galvanómetro de ferro móvel é pouco usado, por ser menos sensível que o de bobina móvel, mas possui as vantagens de ser mais barato, mais robusto, e funcionar tanto com corrente contínua como com corrente alternada.