Voltímetro com Lâmpada Neon (AR1873)

Um instrumento simples que permite a indicação, com razoável precisão de tensões elevadas, da rede de alimentação ou de circuitos eletrônicos. Com este instrumento podemos medir tensões contínuas ou alternantes de mais de 90 Volts com razoável precisão, utilizando um mínimo de componentes.

A utilidade de um voltímetro deste tipo numa oficina é bastante grande: podemos comprovar a tensão de alimentação de aparelhos, verificar se existe alta tensão nos pontos chaves de circuitos etc.

A montagem emprega componentes de facílima obtenção e baixo custo e a descrição pormenorizada permite sua elaboração mesmo por parte dos que pouca ou nenhuma prática tenham neste sentido.

FUNCIONAMENTO

O principio de funcionamento deste voltímetro reside basicamente nas propriedades elétricas das lâmpadas neon. Conforme sabemos de outras montagens, a lâmpada neon se caracteriza por disparar quando determinada tensão é atingida, normalmente entre 45 e 90 Volts para os tipos mais comuns.

Deste modo, se conhecermos a tensão de disparo de uma lâmpada neon de determinado tipo, podemos usá-la num circuito para comparar a tensão de uma fonte ou de um ponto, com uma tensão-padrão de modo a termos uma indicação da primeira.

A medida de tensão é bastante comum nos trabalhos com eletrônica, e para esta finalidade encontramos instrumentos com os mais diversos graus de sofisticação. (figura 1).

Figura 1 – Multímetro comuns, analógico e digital

O nosso instrumento, se bem que bastante simples, pode ser de grande utilidade na oficina do principiante e do amador que não disponha de recursos para a aquisição de um instrumento de precisão.

Mas, partindo da lâmpada neon que dispara somente quando uma determinada tensão é atingida, vejamos como funciona o voltímetro na sua totalidade:

A ideia da comparação de tensão com um valor padrão vem de um circuito denominado divisor de tensão forma do basicamente por dois resistores (componentes que oferecem uma oposição a passagem da corrente) ligados em série, conforme mostra a figura 2. Se nos extremos desse circuito for aplicada certa tensão, ela ficará dividida em partes proporcionais aos valores dos resistores que formam o circuito.

Figura 2 – O divisor de tensão resistivo

Assim, se nos extremos do circuito existir uma tensão de 100 Volts e os resistores forem de 20 e 30 Ohms, neles aparecerão tensões de 40 e 60 Volts, respectivamente.

Se um dos resistores for do tipo variável, isto é, se usarmos um potenciômetro em seu lugar, a tensão nos resistores será função do valor desse componente. Deste modo, ligando a lâmpada neon no cursor desse potenciômetro, a tensão que aparecerá nessa lâmpada será função da tensão

existente nos extremos do circuito e da posição em que o cursor estiver, ou seja, da resistência que ele apresentar naquele momento.

Ora, se ajustarmos o potenciômetro de modo que a tensão na lâmpada seja justamente a que ela necessita para acender, ou disparar, isso só ocorrerá em determinado ponto que' dependerá da tensão nos extremos do circuito.

Desse modo, se previamente ajustarmos a escala do potenciômetro em função do momento em que obtermos a tensão que a lâmpada acende, podemos ter uma ideia da tensão existente no circuito.

Como as lâmpadas neon só acendem com tensões elevadas, esse voltímetro só serve para a medida de tensões superiores a 90 Volts.

Deste modo, construiremos um "aparelhinho", para sabemos a tensão de um determinado circuito, basta ligar as pontas de prova ao circuito e girarmos o potenciômetro até o instante em que a lâmpada neon acender. Nesse momento, podemos ler diretamente na escala a tensão correspondente.

MONTAGEM

A montagem é bastante simples já que todos os componentes exceto o potenciômetro são conectados a uma ponte de terminais. Para as conexões use um soldador de pequena potência e solda de boa qualidade. Na figura 3 temos detalhes desta montagem juntamente com o diagrama do aparelho.

Figura 3 – A montagem

Comece a montagem por fixar a ponte de terminais numa base de material isolante, por meio de parafusos comuns com porcas. Em seguida solde os componentes e faça a ligação das pontas de prova.

O potenciômetro pode ser fixado numa base própria com uma escala que deverá ser obtida segundo processos que daremos a seguir.

AJUSTE E UTILIZAÇÃO

Completada a montagem confira todas as ligações, e se tudo estiver em ordem, passe a marcação dos pontos da escala que deve ser feita da seguinte maneira:

Ligue as pontas de prova do voltímetro na tomada de 110 Volts e determine o ponto correspondente a essa tensão. Em seguida ligue o voltímetro a uma tomada de 220 Volts e determine o ponto correspondente a essa tensão. Os

pontos intermediários podem ser obtidos por meio de aparelhos especiais ou marcados por aproximação entre os pontos fixados experimentalmente.

Como já falamos antes, para usá-lo basta conectar as pontas de prova no circuito e girar o potenciômetro até a lâmpada neon acender. A leitura de tensão será feita na própria escala do potenciômetro.