Houve um tempo em que a presença de um multímetro numa maleta de serviço ou numa bancada caracterizava apenas um tipo de profissional: o técnico eletrônico. Os tempos mudaram e hoje ter um multímetro não é privilégio dos técnicos eletrônicos. Mais que isto, ter um multímetro é uma necessidade que ultrapassa as paredes de uma oficina, atingindo pessoas comuns e profissionais de outras áreas como eletricistas, instaladores de som, técnicos de computadores, instaladores de antenas e sistemas de comunicações e muitos outros. Neste artigo, vamos mostrar aos leitores como é importante ter um multímetro ao alcance de suas mãos, independentemente de sua área de atuação.
A capacidade profissional de um técnico reparador, por muito tempo, esteve associada ao "tamanho" do multímetro que ele carregava em sua maleta de serviço. O "teste?', V-O-M ou simplesmente multímetro era o símbolo de status de qualquer profissional da eletrônica, servindo aos olhos dos leigos para "testar qualquer coisa".
A eletrônica evoluiu criando novos instrumentos de prova e novas técnicas, mas os multímetros continuaram como elementos indispensáveis ao trabalho do técnico, existindo para este profissional uma enorme gama de tipos com as mais diversas características.
O multímetro também é hoje o instrumento de qualquer pessoa que goste de mexer com eletricidade ou eletrônica e de muitos profissionais de outras áreas, seu pequeno custo somado a possibilidade de fornecer medidas elétricas e testes simples fazem este instrumento ideal para várias aplicações que vão muito além do profissional da eletrônica.
Se existe uma variedade tão grande de tipos de multímetros, capazes de atender pessoas distintas (profissionais, estudantes ou amadores), como fazer para escolher o multímetro certo?
Ninguém deseja investir muito num instrumento que não vai usar, ou investir pouco e adquirir um instrumento que não faça justamente as provas que precisa.
Com a finalidade de orientar os leitores que desejam comprar seu primeiro multímetro e ainda mostrar quão necessário é este simples instrumento, vamos começar nossa análise explicando:
O QUE É UM MULTÍMETRO
Multímetro, Multitester, V-O-M (de volt-Ohm-Miliamperímetro) ou ainda Tester são os nomes segundo os quais o instrumento mais popular da oficina de eletrônica (nos velhos tempos) é conhecido.
Conforme o nome sugere, trata-se de um instrumento de medida que basicamente pode medir as três principais grandezas elétricas: a tensão (medida em volts), a corrente (medida em amperes) e a resistência (medida em ohms).
Os primeiros multímetros eram analógicos, ou seja, tinham um indicador com um ponteiro que se movia por uma escala, havendo então uma analogia (correspondência direta) entre a grandeza medida e o deslocamento deste ponteiro na escala, conforme mostra a figura 1.
Com o tempo, apareceram os multímetros digitais, onde a grandeza medida era convertida para a forma digital (dígitos=números) que são apresentados num mostrador de cristal líquido, conforme mostra a figura 2.
Inicialmente, os multímetros digitais eram considerados sofisticados e pelo seu custo elevado, somente poucos podiam se dar ao luxo de trabalhar com este tipo de equipamento. Hoje em dia, os preços dos digitais caíram tanto a ponto de se equiparar em alguns casos aos mais simples analógicos e, se levada em conta a questão custo, não podemos fazer uma separação muito grande entre os dois tipos.
O multímetro mais simples possui um instrumento indicador de bobina móvel (micro amperímetro) onde uma agulha se movimenta sobre diversas escalas que correspondem às grandes medidas.
Normalmente, estes multímetros possuem escalas de tensões (alternadas e contínuas), correntes (contínuas) e resistências. A escolha da grandeza que vai ser medida pode ser feita de duas formas, eventualmente combinadas, conforme mostra a figura 3.
Podemos ter uma chave seletora (a) que permite escolher a grandeza que vai ser medida e um fator de multiplicação da escala, ou então podemos ter a escolha por bornes (b) conectando as pontas de prova em bornes apropriados.
Para as medidas de tensões e correntes, a energia que aciona o aparelho é retirada do próprio circuito em teste, mas para a medida de resistências ele precisa de uma fonte de energia própria que pode ser formada por uma ou mais pilhas, e dependendo do tipo, por uma bateria.
Além das grandezas indicadas, os multímetros modernos vão além, permitindo ao usuário que o utilize em muitas outras modalidades de testes.
Assim, temos multímetros que incluem provadores de continuidade para testes de cabos e componentes, muito útil para testar eletrodomésticos. Temos os que incluem frequencímetros e capacímetros, podendo assim testar capacitores e medir a frequência de pontos importantes de um aparelho. Outros incluem testes de diodos e de transistores, verificando de forma direta o ganho de transistores o que é muito interessante para os profissionais da eletrônica.
Finalmente, encontramos alguns que incluem injetores de sinais até com níveis lógicos compatíveis com computadores permitindo a sua injeção em equipamentos em prova de maneira direta. Todos estes recursos podem ser encontrados nos tipos analógicos e digitais.
Os multímetros analógicos são simples na sua concepção, pois usam apenas componentes passivos (na sua maioria) não necessitando de etapas amplificadoras e portanto, de fontes de energia externa para funcionar. Já os digitais são mais sofisticados, usando circuitos eletrônicos para acionar o display e fazer a conversão digital das grandezas medidas, eles necessitam de energia de uma bateria, qualquer que seja a grandeza medida.
No entanto, como esta bateria pode alimentar circuitos amplificadores, eles se tornam mais sensíveis que os analógicos e por este motivo, em determinadas condições de uso podem se tornar mais interessantes.
Essas diferenças de comportamento diante da grandeza medida são muito importantes no momento da escolha, logo, o comprador deve conhece-las.
As características
O que um multímetro pode medir e como ele faz é informado ao usuário na forma de dados técnicos ou características que ele precisa saber interpretar.
É muito importante esta interpretação, pois ela impede que alguém compre um multímetro que não meça o que se deseja ou da forma como se deseja. Isto pode ocorrer, pois as condições em que os circuitos e aparelhos eletrônicos operam são muito diferentes e não é possível prever no projeto de um instrumento todas elas.
A primeira característica de um multímetro a ser observada é a sua sensibilidade.
Sensibilidade:
Quando introduzimos um instrumento de medida num sistema, a presença deste instrumento pode afetar a leitura. Por exemplo, se colocarmos um termômetro numa colher de água para medir sua temperatura, o termômetro absorve o calor da água até atingir o equilíbrio térmico (ou cede calor) afetando a leitura, conforme mostra a figura 4.
Perceba então que, quanto maior for o termômetro em relação a quantidade de água cuja temperatura é medida, mais ele afeta a temperatura, fornecendo uma indicação errada.
O interessante seria ter um termômetro que fosse tão pequeno que precisasse um mínimo de calor para atingir o equilíbrio térmico, afetando assim muito pouco da temperatura da água na colher. Em outras palavras, seria muito interessante ter um termômetro sensível.
O mesmo é válido para os multímetros. Se vamos usar um multímetro para medir uma tensão (volts) ele afeta esta tensão quanto menos sensível ele for, ou seja, quanto mais corrente ele precisa “absorver” para que a agulha do instrumento se mova.
A sensibilidade dos multímetros analógicos comuns é medida em Ohms por volt (ohmsV).
Se um multímetro tiver uma sensibilidade de 1 000 ohms por volt e o colocarmos numa escala que meça tensões de O a 5 Volts, esse multímetro representará para o circuito externo uma resistência de 5 x 1 000 = 5 000 ohms, a qual drenará uma corrente para poder deflexionar a agulha.
Assim, se no circuito da figura 5 formos usar esse multímetro para medir a tensão entre os pontos A e B, que sabemos ser de 5 V, o multímetro não vai indicar isto!
De fato, sem o multímetro, a tensão ficava dividida por 2, aparecendo 5 V entre os pontos indicados, porque os resistores são de mesmo valor, com a ligação do multímetro haverá alteração.
O multímetro, conforme mostra a figura, ficará em paralelo com o resistor de 5 000 ohms significando que o ramo entre A e B, passará a ter apenas 2 500 ohms. A tensão não mais ficará dividida por 2, mas sim, passará a ser 1/3 da tensão de alimentação de 10 V. O multímetro dará então, a falsa indicação de que ali existe uma tensão de 3,3 V.
Se a resistência representada pelo multímetro for maior, a alteração na tensão medida será menor, ou seja, teremos maior precisão.
Os multímetros comuns são vendidos com sensibilidades a partir de 1 000 ohms por volt, sendo mais indicados os que estão acima de 5 000 V, principalmente para os que trabalham com eletrônica. Para uso doméstico, onde as correntes disponíveis nos circuitos são maiores e a alteração do instrumento nas condições indicadas não é importante, os tipos a partir de 1 000 ohms por volt satisfazem perfeitamente.
Para os digitais, a sensibilidade é avaliada de uma forma diferente.
Normalmente estes instrumentos usam circuitos internos com transistores de efeito de campo na entrada. Assim, independentemente da escala usada, a resistência que o circuito representa é sempre a mesma ficando em geral em torno de 20 milhões de ohms.
Diante de um circuito como o que vimos, com 5 000 ohms, os 22 000 000 ohms afetam muito pouco a tensão no local!
O segundo fator a ser observado na compra de um multímetro é o número de grandezas que ele pode medir.
Número de Grandezas:
Os multímetros básicos medem tensões contínuas e alternadas, correntes contínuas e resistências. No entanto, existe sempre a possibilidade de encontrarmos multímetros que meçam outras grandezas como:
Decibéis
Frequências
Capacitâncias
Indutâncias
Ganho de transistores
As três últimas grandezas em especial, são muito interessantes para os profissionais da eletrônica, apesar de pouco usadas em trabalhos mais simples.
Os multímetros podem ainda ter recursos adicionais importantes como:
Teste de continuidade
Teste de pilhas
Teste de diodos
Injetor de sinais
A quantidade de escalas para as principais grandezas e' também essencial:
Quantidade de escalas:
Os valores de resistências que encontramos no trabalho do dia a dia com a eletrônica cobrem uma gama muito grande: 0 a mais de 20 000 000 de ohms. Evidentemente, a existência de uma escala precisa única que cubra essa faixa é inviável.
Assim, tanto para resistência, como correntes e tensões que também aparecem em faixas dilatadas, encontramos sempre mais de uma escala.
Tomando como exemplo o multímetro da figura 6, temos três escalas de resistências que são selecionadas por uma chave com a indicação de um fator de multiplicação de leitura.
Quando usamos a escala x1k (x1000), os valores lidos na medida de resistência na escala própria devem ser multiplicados por 1 000. A leitura de 2,5 no exemplo dado significaria 2 500 ohms.
Mais escalas num multímetro significam & possibilidade de se obter uma leitura precisa e cômoda qualquer que seja o valor da grandeza medida.
Sabendo avaliar um multímetro resta-nos saber:
QUE MULTÍMETRO COMPRAR
O leitor já sabe o que faz um multímetro e como o faz, pelo menos dentro do mínimo que explicamos na parte inicial deste artigo.
Mas, certamente ainda tem dúvidas sobre o tipo de multímetro que deva comprar.
Na verdade, ainda existe uma pergunta importante que o leitor deve fazer:
- Sei avaliar um multímetro pela sua sensibilidade e sei quais as medidas que posso encontrar nos modelos principais! Mas, para minhas atividades, o que deve ter um multímetro?
Para responder esta pergunta será interessante fazermos uma análise dos usos mais comuns em cada área, começando naturalmente pela própria eletrônica:
a) O técnico eletrônico (profissional ou amador avançado)
Evidentemente, o profissional de eletrônica precisa ter o melhor multímetro. A sensibilidade deve ser melhor que 10 000 ohms por volt. Para as resistências devem existir pelo menos 3 escalas, assim como para as tensões e as correntes. Os tipos digitais são altamente indicados, incluindo outras funções importante como o teste de transistores e diodos. Podemos dizer que os tipos que indicaremos como C, D e E, mais adiante são os mais indicados.
b) O eletricista instalador
Para este, os multi metros simples analógicos com escalas básicas de tensões e correntes atendem às principais necessidades perfeitamente. O mais importante nestes instrumentos e a possibilidade de medir tensões de rede de 110 V ou 220 Vca. Evidentemente, a possibilidade de ter um multímetro mais sofisticado significa também a possibilidade de executar testes mais complexos. Os tipos indicados como de categoria A e B são os mais indicados para este técnico, podendo eventualmente o que desejar se aperfeiçoar no seu uso, adquirir um do tipo C.
c) O reparador de eletrodomésticos
As tensões e correntes, assim como as resistências encontradas nos aparelhos eletrodomésticos durante os testes e reparos são as mesmas que aparecem nas instalações elétricas domésticas e mesmo comerciais. Assim, um multímetro semelhante ao usado pelo eletricista instalador atende perfeitamente às necessidades deste profissional. Indicamos, portanto, os tipos de categoria A, B e C.
d) O Instalador de antenas
A verificação da continuidade de cabos e de conectores é muito importante para este profissional que pode ter no multímetro um instrumento indispensável. Para o caso de antenas parabólicas, a verificação da presença de tensões junto aos alimentadores e chaves coaxiais é importante e o multímetro serve para isto. Multímetros dos tipos B, C e D servem para este profissional. Para os que também trabalham com os receptores de satélites reparando-os, um multímetro mais avançado como do tipo E pode ser interessante na oficina.
e) O eletricista de automóveis
Houve tempo em que os circuitos elétricos dos automóveis eram simples e uma lâmpada de prova já servia para detectar problemas. No entanto, mais e mais os automóveis se tornam eletrônicos e as tensões que encontramos nos diversos pontos de seu circuito não são mais apenas os 6 ou 12 V de uma bateria. Os carros modernos são eletrônicos e o eletricista precisa se acostumar com isto. Para alguns testes importantes em circuitos modernos e na maioria dos tradicionais o multímetro é o instrumento recomendado. Os do tipo A e B são indicados para os menos experientes e que inicialmente trabalham com circuitos tradicionais. Para os que vão além, abrindo ignições eletrônicas, temporizadores e outros circuitos mais sofisticados, um multímetro do tipo C ou D deve estar presente na bancada.
f) O técnico de computadores
Devemos classificar os técnicos de computadores em dois grupos:
para o que simplesmente instala o computador ou compõem um sistema é importante testar cabos, medir tensões de fonte, verificar conectores e fazer provas igualmente simples. Para este um multímetro do tipo A ou B já é suficiente.
No entanto, temos os que reparam computadores e, portanto, podem precisar fazer testes em circuitos eletrônicos muito mais exigentes. Para estes os multímetros indicados devem ser do tipo C, D ou mesmo E.
g) O Instalador de som em carro.
Já dissemos que o carro de hoje tem muito de eletrônica e boa parte dela está no sistema de som.
Diversos são os tipos de medida que podem ser necessárias num sistema de som de carro e que vão desde a simples prova de continuidade de um tio ou bobina até as tensões que chegam a um toca-fitas ou amplificador.
Para estes instaladores um multímetro simples do tipo A ou B atende perfeitamente às principais necessidades.
h) O estudante e hobista
Os que realizam montagens eletrônicas de todos os tipos, quer seja como parte de um curso de eletrônica quer seja para seu próprio uso precisam de um multímetro: se algo vai mal ou se um equipamento apresenta defeito em dado momento, a medida de tensão, teste de componentes são os pontos de partida para sanar os problemas e isto pode ser feito com o multímetro. Para estes, os tipos simples de A até C satisfazem, mas se o estudante ou hobista pretende se profissionalizar o investimento num multímetro melhor é recomendado.
Na verdade, tanto para este grupo como para os demais, a possibilidade de possui um segundo multímetro, normalmente do tipo A ou B, pode ser muito interessante para a realização de medidas simultâneas.
CLASSlFlCANDO OS MULTÍMETROS
No item anterior classificamos os multímetros em categorias de A até E, mas não dissemos exatamente o que cada um deve ter para estar enquadrado numa delas. Vejamos então o que entendemos por um multímetro da categoria A, B, C, etc:
a) Multímetro tipo A
O multímetro do tipo A é o mais simples, analógico, com uma sensibilidade de 1 000 a 5 000 ohms por volt, conforme mostra a figura 7.
Este multímetro possui de duas a quatro escalas de tensões contínuas, duas a quatro escalas de tensões alternadas, uma ou duas escalas de resistências.
Opera com uma ou duas pilhas pequenas, eventualmente, podendo incluir um provador de continuidade ou um injetor de sinais. As escalas de tensões permitem medidas com fundo de escala entre 3 e 1 000 volts tipicamente.
b) Multímetro do tipo B
Temos aqui um multímetro de tipo intermediário que pode ser obtido a um custo bastante acessível.
Sua sensibilidade estará entre 5 000 e 10 000 ohms por volt nas escalas de tensões contínuas que podem variar de 3 a 5.
As escalas de tensões alternadas também podem variar de 3 a 5 possibilitando a medida de até 1 500 Volts.
As escalas de resistências vão de 2 a 4 e sua operação se faz a partir de pilhas comuns. Na figura 8, temos um multímetro deste tipo fabricado pela ICEL.
c) Multímetro do tipo C
Na escala de multímetro, este já é um instrumento de uso profissional com recursos que permitem analisar a maioria dos circuitos eletrônicos e testar muitos componentes.
Com uma sensibilidade na faixa dos 10 000 aos 50 000 ohms por volt, além de diversas escalas de tensões, correntes e resistências é normal encontrarmos outras escalas importantes como a de teste de pilhas e baterias sob carga, escalas de decibéis e mesmo ganho de transistores.
Para este multímetro já temos alguns tipos digitais de baixo custo com excelente sensibilidade. Os tipos de 3,5 dígitos com 3 ou 4 escalas de resistências, tensões e correntes são exemplos de multímetros digitais desta categoria.
Na figura 9, temos um exemplo de multímetro analógico que se enquadra nesta categoria.
d) Multímetro do tipo D
Trata-se sem dúvida do instrumento do profissional da eletrônica e nesta categoria podemos ter representantes tanto analógicos como digitais.
Os tipos analógicos possuem sensibilidade de 50 000 a 100 000 ohm por volt, enquanto que o número de escalas de cada grandeza pode superar 5.
As escalas de resistências são igualmente numerosas e podemos encontrar recursos para medir diversas outras grandezas tais como ganhos de transistores, isolamento, decibéis, fazer teste de pilhas e até medir frequências.
Para os digitais pode se ir além com o acréscimo de funções como a medida de frequências e eventualmente capacitâncias.
O teste de transistor é normal nos multímetros digitais deste grupo. Na figura 10, temos um exemplo de um multímetro digital que se enquadra neste grupo.
Um recurso interessante que podemos encontrar neste tipo de multímetro é a indicação por escala de barra móvel (bargraph) que simula no cristal líquido o movimento de um ponteiro. Isso é interessante, porque muitos testes são baseados não na indicação numérica obtida, mas sim, no tipo de movimento que o ponteiro realiza.
e) Multímetro do tipo E
Chegamos ao final da lista e não há limite para as sofisticações que podemos encontrarmos representantes deste grupo.
Para os multímetros analógicos deste grupo, temos o recurso do circuito eletrônico interno, que os toma “multímetros eletrônicos” com as mesmas características dos digitais com sensibilidades elevadíssimas. O número de escalas é igualmente grande e temos também as grandezas adicionais que podem ser medidas.
Existem vários tipos de digitais que contém inúmeros recursos úteis tanto para os profissionais quanto para os amadores. Na verdade, dia a dia, os preços dos instrumentos desta categoria vêm caindo, tomando-os cada vez mais acessíveis. Dentre os recursos que se destacam nos mais sofisticados temos a possibilidade de medir frequências, indutâncias, capacitâncias, realizar testes de transistores comuns e de efeito de campo, analisar níveis lógicos, injetar sinais de frequências em programas compatíveis com computadores do tipo PC, realizar provas de continuidades simples como as que são interessantes nos testes de cabos e de conectores, além de eletrodomésticos e muitas outras. Na figura 11, temos um multímetro digital desta categoria.
CONCLUSÃO
Evidentemente, sabendo que existem tantos tipos de multímetros e que podem realizar tantas medidas, os leitores que ainda não possuem um multímetro devem estar com água na boca. Mas, mesmo os que possuem este instrumento podem estar agora olhando para aquele “reloginho” perguntando de maneira aborrecida:
Se você faz tudo isto, mas não me diz como, de que maneira posso usá-lo?
De fato, o grande problema da maioria dos leitores não é propriamente ter um multímetro, mas sim saber usá-lo. Evidentemente, num artigo ou mesmo no espaço que temos nesta revista, não podemos ensinar aos leitores todas as milhares de utilidades do multímetro. Podemos ir ensinando ao leitor como usar melhor seu instrumento, mas isto não é suficiente para quem tem pressa.
