Medindo tensões DC com PM-438

Medindo tensões DC com PM-438

Foi-se o tempo em que construir um voltímetro digital, que era o sonho de todo técnico, demandava uma boa dose de dedicação e conhecimento.

Lembro-me do primeiro que montei usando dois CI’s (CA3161 e CA3162 *) e três displays de 7 segmentos (FND560) baseado num artigo da Revista Antenna de mil novecentos e antigamente.

Hoje está tudo mais fácil, basta ir ao e-bay ou ao Mercado Livre e comprar, por exemplo, o PM-438 e já temos em mãos um milivoltímetro prontinho e medindo tensões DC (ou quase) com display LCD “incorporado”.

Simples assim?

Nem tanto, é preciso saber, pelo menos, um pouquinho de eletrônica para colocá-lo para funcionar de acordo com as nossas necessidades.

Ah! Que bom os tempos do CA3061 e CA3062 e outras velharias que me ajudaram a aprender muito do que sei hoje.

Deixemos a nostalgia da terceira idade de lado e falemos do PM-438 e vejamos como posso ajudá-lo a usá-lo.

Junto com o “brinquedinho” você irá receber um panfleto que o fabricante chama de manual cuja primeira página eu reproduzo na fig. 1 e convido você a entender o que ela diz.

Fig.1-Manual do PM-438

Fig.1-Manual do PM-438

Chi… Tá tudo em inglês! Não reclame, pior seria se estivesse em chinês.

Vou dar uma mãozinha.

O item 1 nos dá as características gerais do PM-438 e diz o seguinte:

  • Sensibilidade de entrada “cheia” igual a 200mV (na verdade é 199,9mV).
  • Operado com bateria de 9V.
  • Ponto decimal selecionável.
  • Indicação automática de polaridade.
  • Alta impedância de entrada (aproximadamente 10Mohms).

O item 3 repete algumas coisas já ditas no item 1, porém trás mais algumas interessantes das quais eu destaco:

  • O consumo do instrumento (que ele chama de dissipação de potência provavelmente por uma tradução mal feita do chinês para o inglês) é de 1mA.
  • Indicação de over range mostrada do display como “1”, ou seja, quando a tensão aplicada à entrada for maior que a permitida.
  • No item 1 diz que alimentação deve ser feita com bateria de 9V, mas agora ele mostra que pode-se usar tensões entre 8 e 12V para alimentar o display o que dá um pouco mais de versatilidade.

Se você achou que o pulei o item 2 está com razão, mas o fiz de propósito porque quero fazer algumas considerações “mais profundas” sobre ele.

Este item trata das aplicações do instrumento, mas na verdade eu julgo desnecessária esta informação e já explico o motivo.

Todo instrumento digital seja lá a grandeza que esteja informando no painel é no fundo um voltímetro assim como todo analógico é por construção um amperímetro. Isto está explicado detalhadamente no meu e-book “Eletrônica para Estudantes, Hobistas & Inventores”.

Por outro lado qualquer grandeza física pode ser “transformada” em corrente ou tensão de acordo com o transdutor que se use para tal.

Usando-se estes dois princípios básicos e fundamentais que todo técnico deveria saber podemos fazer com que o PM-438 apresente em seu painel o resultado de uma temperatura, o PH de uma solução química, o nível sonoro em dBs em um ambiente ou seja lá o que a sua imaginação e necessidade desejar (que o panfleto descreve como “Other Industrial & Do It Yourself Uses”) e é isso que quer dizer o item 2.

Utilizando o PM-438 para medir tensões

Olhando a página dois do “manual” você verá uma tabela que eu reproduzo aqui abaixo a qual estudaremos detalhadamente.

Tabela de configuração do PM-438

Tabela de configuração do PM-438

Antes, porém dê uma olhada nas fig. 2 para localizar duas coisas que aparecem na tabela: RA, RB e “Short circuit” P1, P2 e P3. Os pontos P1, P2 e P3 que ele chama de “Short circuit” deveriam ser chamados de jump porque a função deles e mudar a posição do ponto no display de acordo a com a tensão que queremos medir.

Fig.2 - Jumps e divisores resistivos no PM-438

Fig.2 – Jumps e divisores resistivos no PM-438

Na foto vemos que P3 está fechado enquanto P1 e P2 estão abertos.

Olhando a tabela vemos que tanto poderia ser 200mV como 200V (na verdade 199.9mV e 199.9V).

Agora observe o valor dos resistores RA e RB na tabela, bem como a posição dos mesmos na fig.2.

Se RA = 0 (jump) e RB = 10Mohms como está na fig.2 o display estará configurado para 200mV.

Se você tentar medir uma tensão maior que este valor, por exemplo, 200V o display mostrará “1” indicando over range (fora de escala).

Assim, de acordo com a tabela, embora P3 continue “jampeado” teremos que alterar RA para 10kohms e RB para 10Mohms.

Suponhamos que você queira medir uma tensão de 12V. Este valor é inferior a 20V logo devemos modificar os jumps e os resistores RA e RB da seguinte maneira:

  • Abrir P3 e fechar P2, mantendo também P1 aberto.
  • RA = 100Kohms e RB = 10Mohms.

Nesta configuração leremos tensões até no máximo 19,9V e não 20 como mostra a tabela. Valores maiores que 19,9V serão indicados com “1” de over range.

Vamos a outro exemplo.

Para medir pilhas cuja tensão é da ordem de 1,5V precisamos trabalhar com a escala de 2V logo devemos abrir P3 e fechar P1, deixando P2 aberto.

Temos ainda que alterar os valores de RA e RB conforme a tabela.

Cuidados

Embora a tabela mostre a possibilidade de medir 1000V eu não recomendo que você o faça, porque o risco é muito alto.

Mais uma coisinha, o negativo da fonte que alimenta o display (bateria) não pode ser ligado junto com o “COM” da tensão que está sendo medida.

Finalmente com imaginação e paciência você pode utilizar uma chave de ondas que permita alterar as configurações de jump, RA e RB para obter varias escalas como ocorre nos voltímetros digitais por aí. Aliás, você reparou que as escalas deles são as mesmas?

Isto não é coincidência. O chip usado por eles é o mesmo que este.

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  • Correção enviada pelo leitor Carlos Adriano Zeuli. Eu havia digitado 3061 e 3062. Muito obrigado, Zeuli.

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Muito obrigado.

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Técnico em eletrônica formado em 1968 pela Escola Técnica de Ciências Eletrônicas, professor de matemática formado pela UFF/CEDERJ com especialização em física. Atualmente aposentado atuando como técnico free lance em restauração de aparelhos antigos, escrevendo e-books e artigos técnicos e dando aula particular de matemática e física.

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