SOTREQ – Filial Rio
Material do participante
TREINAMENTO CORPORATIVO
ELETRÔNICA APLICADA
Instrutor: Levi Lopes
Eletrônica Aplicada
Revisão: Junho / 2015
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ÍNDICE:
DESCRIÇÃO DO CURSO.......................................................................................2
REGRAS DE SEGURANÇA DURANTE O TREINAMENTO.................................3
PROCEDIMENTO DE SEGURANÇA.....................................................................3
PLANO DO CURSO................................................................................................4
MATERIAL DO CURSO..........................................................................................5
LISTA DE FERRAMENTAS....................................................................................5
MÓDULO 1 – INTRODUÇÃO A ELETRICIDADE..................................................6
MÓDULO 2 – LEI DE OHM....................................................................................12
MÓDULO 3 – ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES..................................................21
MÓDULO 4 – MULTÍMETRO DIGITAL.................................................................31
MÓDULO 5 – SENSORES & TESTE PULL-UP ..................................................51
MÓDULO 6 – SIMBOLOS E COMPONENTES ELÉTRICOS..............................79
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DESCRIÇÃO DO CURSO:
ELETRÔNICA BÁSICA.
Este curso é dividido em 6 módulos, trazendo informações sobre o princípio básico de
ELÉTRICA / ELETRÔNICA & TESTE DE TENSÃO PULL-UP assim, a utilização correta do
multimetro digital.
DURAÇÃO DO CURSO: 32Hs. / 4dias
PARTICIPANTES: 12 Max. / 6 Min.
QUEM DEVE PARTICIPAR
• Técnicos em Elétrica I, II
• Τécnicos em Mecânica I, II
Habilidades dos participantes
Ao final do curso o participante será capaz de:
• Entender e descrever o princípio de funcionamento da eletricidade.
• Entender e utilizar as fórmulas da lei de Ohm .
• Entender e identificar um circuito série / paralelo e misto.
• Saber utilizar corretamente um multímetro digital.
• Saber fazer os testes de tensão pull-up nos sensores.
• Saber interpretar símbolos / componentes elétricos assim como os desenhos elétricos.
EQUIPAMENTOS USADOS EM LABORATÓRIOS:
• Sensores analógicos e digitais.
• Resistores, led’s, relés
FERRAMENTAS ESPECIAIS:
• Multímetro Fluke 87 II – 257-9140.
PRÉ-REQUISITOS:
Os participantes deste curso deverão ter conhecimento básico em:
• Inglês fundamental CAT.
• SIS, TMI, ET.
• Elétrica.
• Eletrônica.
• Interpretação de desenho elétrico.
• Matemática básica
RECOMENDAÇÕES GERAIS:
EPI´S:
• É necessário que cada participante esteja equipado com botas, protetores auriculares.
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Horários:
08:00 Horas – Inicio do Curso.
10:00 Horas (15 Min.) – Lanche.
12:00 Horas (1 Hora) – Almoço.
15:00 Horas (15 Min.) – Lanche.
17:00 Horas – Término.
OBSERVAÇÃO:
A realização de atividades práticas (laboratório) dependerá das disponibilidade de um
motor no local da realização do treinamento e cumprimento da carga horária proposta.
PLANO DO CURSO.
MÓDULO 1: INTRODUÇÃO À ELETRICIDADE.
1.1 Como funciona a eletricidade.
1.2 Fluxo corrente convencional / real.
MÓDULO 2: LEI DE OHM.
2.1 Definição da lei de Ohm.
MÓDULO 3: ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES.
3.1 Circuitos em série / paralelo / misto.
3.2 Falhas em circuitos elétricos.
MÓDULO 4: MULTÍMETRO DIGITAL.
4.1 Como utilizar o multímetro.
4.2 Como fazer as leituras no multímetro.
MÓDULO 5: SENSORES & TESTES DE TENSÃO PULL-UP.
5.1 Sinais analógicos / digitais / PWM.
5.2 Tensão de pull-up.
MÓDULO 6: SIMBOLOS E COMPONENTES ELÉTRICOS.
6.1 Identificação das simbologias.
6.2 Identificação dos componentes elétricos.
6.3 Interpretação do desenho elétrico.
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MÓDULO 1: INTRODUÇÃO À ELETRICIDADE.
O propósito deste módulo é garantir ao participante o conhecimento do princípio de
funcionamento da eletricidade seus fluxos de corrente convencional e real.
OBJETIVOS:
• 1.1) Utilizando a apostila do participante, o aluno será capaz de:
• Descrever o funcionamento básico da eletricidade.
• Descrever os sentidos dos fluxos das correntes.
MÓDULO 2: LEI DE OHM.
O objetivo deste módulo, é conhecer as definições / aplicações da lei de Ohm.
OBJETIVOS:
• 2.1) Saber como e quando utilizar as fórmulas da lei de Ohm, no que diz respeito a tensão,
corrente e resistência.
MÓDULO 3: ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES.
O propósito deste módulo, é de saber como estão associados os resistores e como calculálos.
OBJETIVOS:
• 3.1 ) Identificar os circuitos em série, paralelo e misto.
• 3.2 ) Fazer os cálculos em cada tipo de associação.
• 3.3 ) Como fazer leituras de tensão, corrente e resistências nesses circuitos.
MÓDULO 4: MULTÍMETRO DIGITAL.
O propósito deste módulo, é de conhecer como utilizar o multímetro quando for fazer leituras
das medições.
OBJETIVOS:
• 4.1 ) Como utilizar o multímetro para fazer as medições.
• 4.2 ) Como saber ler as medições no multímetro.
MÓDULO 5: SENSORES & TESTE PULL-UP.
O propósito deste módulo, é informar as caracteristicas de funcionamento, de cada sensor
digital, analógico e PWM, assim como saber fazer o teste de tensão PULL-UP.
OBJETIVOS:
• 5.1 ) Caracteristicas de sensor digital, analógico, PWM.
• 5.2 ) Testes de tensão pull-up para cada tipo de sensor.
MÓDULO 6: SÍMBOLOS E COMPONENTES ELÉTRICOS.
O propósito deste módulo, é informar as simbologias dos componentes elétricos usados no
motor, interpretar o diagrama elétrico, identificar os componentes elétricos no desenho.
OBJETIVOS:
• 6.1 ) Identificar as simbologias.
• 6.2 ) Identificar os componentes.
• 6.3 ) Interpretar no desenho elétrico, quanto aos componentes, plugs, conectores, cores,
circuitos, sistemas.
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LISTA DE FERRAMENTAS:
212-2160................ Multímetro Caterpillar;
FLUKE 87 III ...........Multímetro digital da FLUK.
MATERIAL DIDÁTICO:
Projetor Multimídia.
Quadro branco / Flip – Chart.
Pincéis atômicos
Apagador de quadro.
Caneta / lápis.
Apostila do curso.
REGRAS DE SEGURANÇA DURANTE O TREINAMENTO:
Durante a parte prática realize sempre os seguintes procedimentos:
1) Certificar que a chave do circuito principal da bateria (24VCC) está desligada.
2) A válvula pneumática da linha de partida do motor está fechada.
3) Utilizar luvas adequadas (raspa, película, couro).
4) Certificar-se que está selecionando a escala correta do multímetro, assim como as
posições das respectivas ponteiras do mesmo.
5) Todos os participantes deverão estar usando os EPI’S adequados ao tipo de trabalho e
ambiente que está sendo executado o serviço.
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MÓDULO 1: ELETRICIDADE COMO FUNCIONA
Para termos um movimento de água, é necessário um desnível de água (pressão). O
mesmo acontece com os elétrons. Para que eles se movimentem é necessário termos uma
pressão elétrica. À pressão exercida sobre os elétrons, chamamos de tensão elétrica ou
d.d.p. (diferença de potencial).
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POR DEFINIÇÃO TEMOS:
Tensão elétrica é a diferença de potencial elétrico entre dois pontos. Sua unidade de medida
é o volt, em homenagem ao físico italiano Alessandro Volta.
Por analogia, a tensão elétrica seria a "força" responsável pela movimentação de elétrons.
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CORRENTE ELÉTRICA:
Em outras palavras: “A corrente elétrica é um fluxo ordenado de elétrons que circula por um
condutor quando entre suas extremidades houver uma diferença de potencial”. Esta diferença
de potencial chama-se tensão.
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Há dois modos para descrever a corrente elétrica em um condutor: Corrente Convencional e
Corrente de Fluxo de Elétrons.
Antes do uso da teoria atômica, os cientistas definiram que o movimento elétrico era feito por
prótons em um condutor e era feito de uma região positivamente polarizada para uma região
negativamente polarizada.
Esta definição ainda está contida amplamente em alguns padrões de engenharia e livros de
ensino. Esta teoria de fluxo é chamada de Corrente Convencional.
Com a teoria atômica, foi descoberto que o fluxo em um condutor é feito pelos elétrons e que
flui da região negativamente polarizada para a região positivamente polarizada, ou seja, a
direção correta é feita no sentido oposto.
Além disso, não são os prótons que se deslocam, mas os elétrons. Esta teoria de fluxo é
chamada de Corrente de Fluxo de Elétrons.
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A descoberta e o uso da teoria atômica, ao explicar a composição da matéria, possibilitou
determinar que o fluxo de corrente através de um condutor ocorre com base no fluxo de
elétrons (-) ou carga negativa.
Portanto, a corrente eletrica é na direção oposta à corrente convencional e é chamada de
"corrente elétrica real".
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POR DEFINIÇÃO TEMOS:
A corrente elétrica é o fluxo ordenado de partículas portadoras de carga elétrica (elétrons).
Sua unidade de medida é o Ampère, em homenagem ao físico francês André-Marie Ampère.
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RESISTÊNCIA ELÉTRICA:
A resistência elétrica é a oposição à passagem da corrente elétrica.
Ohm é a unidade de medida da resistência elétrica. O símbolo que representa um Ohm é a
letra grega omega (Ω), em homenagem ao físico Georg Simons Ohm que estudou esta
grandeza. Em outras palavras, todos os materiais apresentam alguma oposição ao fluxo de
elétrons. Essa oposição é chamada de "resistência elétrica".
É importante salientar que a resistência elétrica está presente em todos os circuitos elétricos,
incluindo componentes, fios e suas conexões.
POR DEFINIÇÃO TEMOS:
Resistência elétrica é a capacidade de um corpo qualquer se opor à passagem de corrente
elétrica por si mesmo. Sua unidade de medida é o Ohm (Ω) em homenagem ao físico Georg
Simons Ohm.
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MÓDULO 2: LEI DE OHM
LEI DE OHM:
A lei de ohm é uma das muitas leis que fundamentam a eletricidade. Formulada por Georg
Simons Ohm no século XVII, estabelece uma relação entre tensão, corrente e resistência
elétrica
A Lei de Ohm, assim designada em homenagem ao seu formulador Simon Ohm, indica que a
diferença de potencial (V) entre dois pontos de um condutor é proporcional à corrente elétrica
(I).
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LEI DE WATT:
A lei de Watt é outra das muitas leis que fundamentam a eletricidade. Formulada por Watt no
século XVII, estabelece uma relação entre tensão, corrente e potência elétrica.
A Lei de Watt, assim designada em homenagem ao seu formulador James Watt, indica que a
diferença de potencial (V) entre dois pontos de um condutor é proporcional à corrente elétrica
(I).
A unidade de potência elétrica é o Watt, em homenagem ao matemático e engenheiro
escocês James Watt. É simbolizada pela letra P.
Quando utilizamos algum aparelho que funciona à base de transformação de energia
(lâmpadas, eletrodomésticos, automóveis etc.), podemos observar que ele esquenta durante
o seu funcionamento. Isso não é diferente quando estamos lidando com aparelhos que
funcionam à base de energia elétrica.
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Nós sabemos que a energia não se perde, ela se transforma de uma modalidade em outra ou
em trabalho.
“Na Natureza nada se cria e nada se perde; tudo se transforma”.
Lavoisier
A potência elétrica de qualquer aparelho elétrico pode ser determinada através dos valores de
tensão elétrica e corrente elétrica, pois o produto da tensão elétrica no aparelho, pela
intensidade da corrente elétrica que o atravessa, é igual à potência elétrica desse aparelho.
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MÓDULO 3: ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES
ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES:
Basicamente existem três formas de se associar os resistores em um circuito elétrico:
► Associação de resistores em série;
► Associação de resistores em paralelo;
► Associação mista de resistores.
A associação de resistores visa simplificar o circuito elétrico de modo a obter um valor
equivalente de resistência.
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BÁSICO DE CIRCUITOS ELÉTRICOS
Gustav Kirchoff desenvolveu duas leis para a análise de circuitos. Elas são enunciadas
como:
1. Lei de Kirchoff das Correntes (LKC) estabelece que a soma algébrica das correntes em
qualquer junção (nó) em um circuito elétrico é igual a zero. Simplesmente declarado: todas as
correntes que entram em uma junção são iguais a todas as correntes que saem desta mesma
junção. Nada está perdido.
2. Lei de Kirchoff das Tensões (LKT) afirma que a soma algébrica das forças eletromotrizes
e quedas de tensão em torno de qualquer circuito elétrico fechado é zero. Simplesmente
declarado: se começarmos em um determinado ponto de um circuito fechado e, em torno
desse circuito, adicionarmos as diferenças individuais em potencial até que todas as tensões
e quedas fiquem iguais; o ponto de partida foi alcançado. Não haverá nenhuma tensão extra e
nenhuma será ignorada.
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CIRCUITO ELÉTRICO:
É um caminho contínuo e fechado ao longo de um condutor pelo qual a corrente elétrica pode
fluir da fonte, por meio de vários componentes, e retornar novamente à fonte.
CIRCUITO ELETRÔNICO:
No circuito eletrônico a corrente elétrica flui por meio de semicondutores. Os semicondutores
são dispositivos de estado sólido que podem controlar a corrente sem peças móveis,
filamentos aquecidos ou cilindros de vácuo.
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LEIS DO CIRCUITO SÉRIE:
1. Em um circuito série, a corrente que flui no circuito é a mesma em qualquer ponto.
2. Resistências individuais em um circuito série somam-se à resistência total do circuito.
3. A soma das quedas de tensão individuais em um circuito série é igual à tensão aplicada ou
à da fonte de tensão.
CIRCUITO SÉRIE:
Um circuito série é o tipo mais simples de circuito. Nesse circuito, cada dispositivo elétrico é
ligado a outros dispositivos elétricos de tal maneira que só há um caminho para que a
corrente flua. A resistência total do circuito é igual à soma de todas as resistências individuais
e é chamada resistência equivalente.
A queda de tensão em todas as cargas do circuito é igual à aplicada pela fonte de tensão.
Uma maneira simples para expressar essas regras de circuito em série é:
A tensão é a soma de todas as quedas de tensão;
A corrente é a mesma em qualquer ponto do circuito;
Resistência equivalente é a soma de todas as resistências individuais.
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Material do participante
LEIS DO CIRCUITO PARALELO:
1.
Em um
circuito paralelo, a tensão é a mesma em cada malha.
2.
A
corrente total em um circuito paralelo é igual à soma das correntes das malhas.
3.
A
resistência efetiva total em um circuito paralelo é sempre menor do que a menor resistência
da malha.
CIRCUITO PARALELO:
Um circuito paralelo é mais complexo do que um circuito em série, porque há mais de um
caminho para que a corrente flua. Cada caminho de corrente é chamado de “uma malha”.
Como todas as malhas se conectam tanto aos terminais positivos quanto aos negativos; todas
terão a mesma voltagem. Cada malha tem a mesma quantidade de tensão,
independentemente da resistência no seu interior. O fluxo de corrente em cada malha pode
ser diferente, dependendo da resistência. O total de corrente no circuito é igual à soma das
correntes de todas as malhas.
Uma maneira simples de expressar essas regras paralelas é:
A tensão é a mesma para todas as malhas.
A corrente total é a soma das correntes das malhas.
A resistência equivalente é menor que a menor resistência de qualquer malha individual.
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Material do participante
CIRCUITO MISTO:
Um circuito série-paralelo é composto de uma seção de série e de paralelo.
Todas as regras previamente discutidas a respeito desses dois circuitos são aplicáveis para
obtenção de valores em circuitos desconhecidos. Embora alguns circuitos mistos pareçam
muito complexos, eles podem ser facilmente resolvidos por meio de uma abordagem lógica.
As seguintes dicas podem facilitar o entendimento dos circuitos mistos:
Examine o circuito com cuidado. Só depois determine por qual(ais) caminho(s) a corrente
pode fluir através do circuito, antes de retornar à fonte;
Redesenhe o circuito para simplificar a sua aparência;
Ao simplificar o circuito misto, comece pelo ponto mais distante da fonte de tensão;
Substitua as combinações resistores série e paralelo, passo a passo.
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Material do participante
MÓDULO 4: MULTÍMETRO DIGITAL
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Material do participante
O multímetro digital tem a facilidade de mostrar, diretamente em seu display de cristal líquido,
o valor numérico da grandeza que está sendo medida. O valor mostrado é exato, por isso não
é preciso fazer multiplicações como acontece ao utilizar multímetros analógicos.
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Material do participante
O borne comum, normalmente, é indicado por COM. Nele, deverá estar sempre ligada a
ponta de prova preta.
No borne indicado por V / Ohms / Hz, deverá ser conectada a ponta de prova vermelha para a
medição de tensão (contínua ou alternada), resistência e freqüência.
O terceiro borne do multímetro pode ser utilizado para a medição de corrente contínua e
alternada menores, geralmente algo até 200 mA. Neste caso a indicação no borne será mA /
µA.
O quarto borne do multímetro pode ser utilizado para a medição de corrente contínua mais
intensa, geralmente o máximo é de até 10ª. Neste caso a indicação no borne será 10 A MAX
ou 10 ADC.
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Material do participante
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Material do participante
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Material do participante
MEDIDAS ELÉTRICAS
TIPOS DE SINAIS ELÉTRICOS:
# Sinais eletrônicos básicos
- DC Sinal
- AC Sinal
- Voltagem
- Corrente
# Sinal de modulação
- Analógico (Nível de voltagem)
- Frequência
- Largura de pulso Modulado (PWM)
- Representado como ciclo de trabalho.
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Material do participante
SINAIS ELETRÔNICOS:
A maioria dos circuitos eletrônicos processa um sinal de alguma forma. O sinal pode ser tão
simples como o pulso elétrico criado, fechando os contatos de um switch ou tão complexo
como um sinal analógico de medição do nível de um fluido. Os sinais podem ser
categorizados em dois grupos principais: sinais que são inalteráveis e sinais que se alteram.
Um exemplo de um sinal inalterável é um sinal em que a corrente flui em apenas uma
direção. É chamado de corrente contínua. Em um sinal de mudança, a corrente flui em uma
direção e, em seguida, muda e flui na outra direção. É chamado de corrente alternada.
Um sinal pode ser de tensão ou corrente, DC ou AC, pode transmitir energia, pode ser uma
forma de energia ou transmitir informações. A maioria dos sinais eletrônicos são usados para
fornecer informações, têm muitas formas e diferentes características.
O sinal eletrônico representa um parâmetro medido. Ele é modulado em uma das três
maneiras:
# Modulação analógica – representa o parâmetro como um nível de tensão.
# Frequência de modulação – representa o parâmetro como um nível de frequência.
# Modulação de largura de pulso (PWM) - é um ciclo de sinal digital - representa o
parâmetro como um ciclo de trabalho entre 0 e 100 %.
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Material do participante
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Material do participante
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Material do participante
FALHAS EM CIRCUITOS ELÉTRICOS:
Há várias maneiras de um circuito apresentar falhas. A maior parte dos defeitos elétricos são
causados por circuitos abertos, curto-circuitos, alta resistência ou intermitências.
Circuito aberto: Um “circuito aberto“ é uma resistência extremamente alta que resulta na
ausência de fluxo de corrente no circuito. Pode ser causado por um componente defeituoso,
por exemplo, um interruptor, um fusível, um fio quebrado ou um conector.
A localização física do “circuito aberto“ determina como o circuito irá reagir.
Em um circuito em série, qualquer abertura de conexão resultará em nenhum fluxo de
corrente no circuito.
A Solução de problemas em um circuito aberto pode ser facilmente conseguida por meio de
um multímetro e da medição da voltagem (tensão) da fonte.
Se a tensão da fonte está disponível na conexão antes da chave e não está disponível após a
chave, os contatos da chave estão abertos. Se a tensão está disponível no "lado da carga“
será necessário verificar o circuito até a interrupção ser identificada.
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Material do participante
Em um circuito paralelo, a identificação de um ponto aberto dependerá do local onde a
abertura ocorreu. Se a abertura ocorreu na linha principal, nenhuma das cargas ou
componentes irão funcionar. Com isso, todas as malhas paralelas não irão operar.
Além disso, uma abertura no caminho de terra ou retorno terá o mesmo efeito de um
processo de abertura na linha principal. Uma abertura no retorno ou caminho de terra é
referida como um “circuito aberto“.
Se a abertura ocorrer em qualquer das malhas abaixo da linha principal, apenas a carga
sobre a malha específica será afetada. Todas as outras cargas ou malhas irão funcionar
normalmente.
Geralmente, o diagnóstico de falha de abertura em um circuito é um componente que deixa
de funcionar. Como a maioria dos circuitos são protegidos por algum tipo de dispositivo de
proteção, tal como fusível ou disjuntor, é recomendável que o fusível ou disjuntor seja
verificado visualmente. Se um exame visual não revelar uma condição de abertura, remova o
dispositivo e execute uma verificação de continuidade para garantir se está funcional.
O próximo item para verificação é o próprio componente.
Com o auxílio de um multímetro e um esquema elétrico é possível determinar se a tensão do
sistema ou fonte está disponível. Se a tensão não está presente no componente, o próximo
passo é verificar os outros dispositivos elétricos que estão no circuito e eliminá-los, a partir da
fácil localização de tensão em relação à fonte.
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Material do participante
CURTO-CIRCUITO:
Um curto em um circuito é uma conexão elétrica direta entre dois pontos. Normalmente, pode
ser causado por uma resistência muito baixa.
Ao descrever defeitos causados por curtos-circuitos, podemos identificar dois tipos:
um "curto para a terra“ ou um "curto para a fonte".
Eletrônica Aplicada
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SOTREQ – Filial Rio
Material do participante
A figura acima mostra um curto circuito para terra que ocorre antes do dispositivo de
comando.
Nesta situação, o fusível irá “queimar“ a qualquer momento em que a tensão for aplicada no
circuito.
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SOTREQ – Filial Rio
Material do participante
A figura acima mostra um curto circuito que ocorre antes dos dispositivos de controle
(switches).
Essa condição permite que ambos os interruptores controlem as duas cargas.
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SOTREQ – Filial Rio
Material do participante
A figura acima mostra um curto circuito que ocorre após a carga em uma malha e antes da
carga da outra. Neste caso, se o interruptor do circuito de comando 2 estiver ligado, a carga
acenderá.
Porém, se o interruptor do circuito de comando 1 estiver ligado, um curto circuito direto para a
terra ocorrerá, resultando na “queima do fusível".
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Material do participante
Um sinal de DC pode ser um sinal de tensão ou sinal de corrente. Pode ser tensão ou
corrente fornecida por uma bateria ou uma fonte de alimentação. Por exemplo, um termopar é
um dispositivo que gera uma tensão DC proporcionalmente à sua temperatura.
A característica básica de tensão DC é que tem uma polaridade fixa e flui diretamente em
apenas uma direção durante todo o circuito.
Os exemplos a seguir são usados para demonstrar visualmente quatro tipos diferentes de
sinais de DC:
# Sinais fixados positivos e fixados negativos - (A e B);
# Uma bateria simples com a polaridade de positivo para negativo no exemplo (A) e a
polaridade invertida no exemplo (B);
# (C) poderia ser facilmente uma corrente positiva que está sendo controlada por uma
resistência variável;
# (D) é um sinal sendo ligado e desligado por um comutador simples.
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Material do participante
SINAIS ANALÓGICOS:
Um sinal analógico é aquele que varia ao longo de uma ampla gama de valores, tal como a
saída de um sensor. Ao longo do tempo, as variações podem ser pequenas ou contínuas.
Esta ilustração mostra um rastreamento de sinal analógico de um sensor de pressão.
Este tipo de sinal eletrônico é proporcional à quantidade de pressão detectada em um
sistema.
Quando a pressão aumenta, a resistência às alterações do dispositivo do sensor muda.
A mudança de resistência seria detectada pelo ECM onde o sinal de entrada seria
processado.
Nota: o ponteiro encontrado em Multímetros mais antigos é um exemplo de um sinal de saída
analógica.
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Material do participante
SINAIS DIGITAIS:
Os sinais digitais são usualmente associados com controles eletrônicos computadorizados e
dispositivos de medição.
O sinal (pulso) varia entre dois valores distintos (máximo e mínimo). O sistema eletrônico de
cada sensor irá determinar sua amplitude ou nível.
Isso significa que um sinal digital só é definido para determinados instantes de tempo e que o
conjunto de valores que pode assumir é finito.
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Material do participante
Nos motores Caterpillar, um sensor de posição é um bom exemplo de um dispositivo que
produz um sinal digital.
O sinal PWM é produzido pelo sensor. Um oscilador dentro do circuito do sensor produz uma
frequência de saída constante e o “ciclo de trabalho” (duty cycle) varia de acordo com a
condição de rotação de um eixo, por exemplo.
O sinal produzido pelo sensor é enviado para um controle eletrônico onde este sinal é
processado.
Nota 1: o ciclo imposto pode ser medido com um multímetro digital, como o 9U-7330. O ciclo
é exibido no display do multímetro como uma porcentagem.
Nota 2: Freqüência variável ( Hz ) sinal DC. Nos motores Caterpillar, um sensor de posição
é um bom exemplo de um dispositivo que produz um sinal digital.
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Material do participante
MÓDULO 5: SENSORES E TESTE PULL-UP
Tensão de PULL – UP é uma tensão fornecida a partir de um ECM, através de um resistor
interno (normalmente de 2K OHMS). Esta tensão de referência é usada para monitorar o
estado (ABERTO ou EM CURTO) de um circuito de sinal. Circuitos de PULL-UP são
utilizados na maioria dos sensores e entradas do interruptor de controle eletrônico.
Um circuito em série pode ser comparado a um circuito de tensão PULL-UP. O circuito abaixo
é construído com duas cargas de mesmo valor ôhmico. A tensão medida entre cada carga
para terra é de 6 volts.
Eletrônica Aplicada
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Material do participante
6V
Se entre as duas cargas o circuito for aberto, a tensão medida agora será de 12 volts.
12V
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Material do participante
Circuito típico de um interruptor
Circuito do interruptor de pressão do óleo do motor da 953
Este é um exemplo esquemático de uma entrada de um interruptor que um técnico verá em
uma máquina.
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Material do participante
Circuito típico do Sensor de 2 fios
Sensores de 2 fios são monitorados da mesma forma como um interruptor; com um resistor
variável no lugar de contatos elétricos. A resistência varia de acordo com o parâmetro
medido.
O dispositivo de detecção de sinal irá medir a queda de tensão no resistor variável do sensor.
Neste exemplo, o sinal é desejável em algum lugar entre 0 e 5 volts, mas nunca 0 e nunca 5.
Se 0V ou 5V for detectado, um erro (falha) é ativado.
Eletrônica Aplicada
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Material do participante
Eletrônica Aplicada
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Material do participante
SENSOR DE TEMPERATURA DO MOTOR
Este é um exemplo esquemático da entrada de um sensor de 2 fios que um técnico verá em
uma máquina.
CIRCUITO TÍPICO DO SENSOR DE 3 FIOS
Circuito de sensores com 3 fios são monitorados nos terminais B e C da mesma forma de um
interruptor ou circuitos de sensor de 2 fios.
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Se ocorrer uma abertura no circuito de tensão de saída, uma falha será identificada pelo
dispositivo de detecção de sinal. O técnico visualizará uma falha de “alta tensão” ou “aberto”,
código de diagnóstico (FMI 03).
Se houver um curto no circuito, a tensão não será detectada pelo dispositivo de sinal do
sensor. O técnico visualizará uma falha de “baixa tensão” ou código de diagnóstico (FMI 04).
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SENSOR DE PRESSÃO DO MOTOR
Este é um exemplo esquemático de um sensor do tipo 3 fios de entrada. Um técnico
encontrará em uma máquina.
Valores de tensão PULL-UP são específicos da aplicação e podem variar entre os ECMs. A
tensão de PULL-UP, às vezes, é o mesmo valor da fonte de tensão que alimenta o sensor;
mas nem sempre.
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É importante saber qual é o valor da tensão de PULL-UP de um determinado circuito de sinal.
A medição de tensão em um circuito aberto não irá fornecer nenhuma indicação sobre a
integridade do circuito de sinal, em termos de resistência excessiva.
A medição de tensão em um circuito aberto dará uma indicação da exigência ou não de um
circuito aberto ou fechado, uma função já fornecida pelo ECM. O importante é entender como
o ECM utiliza a tensão PULL-UP para diagnosticar o circuito de sinal.
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VAMOS VERIFICAR SEU APRENDIZADO!
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REVISÃO
O propósito da voltagem “PULL-UP” é permitir ao controle eletrônico determinar o que está
acontecendo “lá fora” com sinal de entrada.
Esse projeto do ECM é de grande valor para o técnico de serviço, já que permite um rápido
teste de todo circuito de entrada do controle.
Quando um voltímetro está conectado entre o terminal de sinal (C) e o terminal de massa (B)
no conector do chicote (lado do controle), o voltímetro deve “ler” o valor da voltagem “PULLUP”.
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EXEMPLO
- Se o sensor ou interruptor está desconectado e a tensão “PULL-UP” medida está dentro do
valor especificado, é muito provável que o chicote e o controle estejam OK.
- Se o sensor ou o interruptor está desconectado e a voltagem “PULL-UP” medida está acima
do valor específico, a falha é um curto no chicote para uma fonte de voltagem maior do que o
valor “PULL-UP” ou o controle falhou internamente.
- Se o sensor ou o interruptor está desconectado e a voltagem “PULL-UP” medida é zero ou
está próximo de zero volts, é provável que o chicote esteja aberto, ou em curto com o terminal
negativo (massa) ou o controle falhou internamente.
OBSERVAÇÕES:
A voltagem nos circuitos “PULL-UP” é determinada pelo projeto do controle eletrônico (ECM)
e pode variar de um controle para outro. O uso do manual de serviço especificado é
fundamental para analizar o valor correto.
Os sensores analógicos ativos normalmente têm um valor de sinal (medido em volts) diferente
da voltagem da alimentação. Os valores típicos de sinal (voltagem PULL-UP) que você pode
esperar é de 5V, 6V, 8V, 12V, mas podem incluir outros valores também.
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MÓDULO 6: SÍMBOLOS E COMPONENTES ELÉTRICOS
Os interruptores representados nas figuras abaixo são exemplos de interruptores
automáticos. Seu método de operação está indicado pelo símbolo. Estes interruptores são
acionados por: temperatura (1), pressão (2), nível do líquido (3), pelo fluxo do líquido (4),
pelos campos magnéticos (5).
ESQUEMÁTICOS ELÉTRICOS:
Esquemáticos são, basicamente, desenhos de linha que explicam como um sistema funciona
por meio de símbolos e linhas de conexão. Os símbolos são usados para representar
dispositivos ou componentes simples e complexos, sistemas elétricos e eletrônicos.
A simbologia esquemática é usada extensivamente em publicações da Caterpillar para
diagnosticar problemas elétricos. Embora haja muitos símbolos elétricos usados em
diagramas de circuito, esta ilustração mostra alguns dos mais comuns símbolos elétricos
Caterpillar
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Os esquemas elétricos Caterpillar indicam os locais dos chicotes, a fim de ajudá-lo a localizar
facilmente um chicote de fios em uma máquina específica.
Os recursos dos esquemas elétricos Caterpillar serão vistos mais a frente.
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A finalidade de um conector é passar uma corrente de um fio para o outro. Para isso, o
conector é composto de duas metades (plugue e receptáculo). O plugue contém soquetes e,
o receptáculo contém pinos. Quando as duas metades são unidas, é permitida a passagem
da corrente.
Com o aumento do uso de sistemas eletrônicos em máquinas Caterpillar, a manutenção dos
conectores tornou-se uma tarefa crítica. Isso provocou um aumento na manutenção da fiação,
dos conectores, dos pinos e soquetes.
Outro fator importante que contribuiu para um maior volume de reparos é o ambiente hostil
em que os conectores operam; são condições extremas de calor, frio, sujeira, poeira,
umidade, produtos químicos etc.
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