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Adaptador fasímetro para multímetro 1-74


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Mensagem por Railson em Qui 27 Out 2011 - 22:42


Mesmo apesar dos multímetros recentes disporem de possibilidades numerosas, a medida da desfasagem não faz parte das funções habitualmente encontradas. Neste artigo propomos a realização dum adaptador, a colocar antes de qualquer multímetro digital ou de ponteiro, capaz de indicar, directamente, em graus, a diferença de fase entre dois sinais. A fim de que a montagem proposta seja simples e pouco dispendiosa, só admite na entrada sinais com uma amplitude compreendida entre 1 e 50 V eficazes e com uma frequência compreendida entre 20 Hz e 1000 Hz, o que, mesmo assim permite efectuar numerosas experiências.

Princípio de funcionamento

Adaptador fasímetro para multímetro 002rmv


Figura 1 - Esquema do fasímetro

O sistema utilizado é relativamente simples. Os sinais aplicados às duas entradas A e B são transformados em sinais rectangulares graças aos dois comparadores IC2a e IC2b.
As saídas destes comparadores estão ligadas a uma porta EXCLUSIVE OR (na realidade, duas portas em paralelo IC1c e IC1d para dispor de mais corrente, mas tal não muda nada o princípio de funcionamento), dispondo-se, portanto, na saída desta última, dum sinal rectangular cuja relação cíclica é directamente proporcional à diferença de fase entre os sinais. Este sinal é a seguir convertido no seu valor médio, por intermédio das resistências R6 e R7, P1 e C1 e, após a adaptação de nível graças a UC2c e a T1, dispõe-se duma amplitude suficiente para ser aplicado a um voltímetro.
Tendo em conta o valor dos elementos e a possibilidade de regulação permitida por P1, pode-se ajustar a montagem de modo a que forneça uma tensão de saída de 19mV por grau, ou seja, uma visualização de 1,8 V para uma desfasagem de 180°, permitindo assim uma leitura directa.
A alimentação é confiada a um regulador integrado de 5 V e três terminais, o que permite ligar o adaptador a qualquer alimentador da rede que forneça 9 V sob uma centena de miliampéres. O diodo D1 protege o adaptador contra eventuais inversões de polaridade. A porta IC1b e o shunt R permitem calibrar a montagem gerando, artificialmente, uma oposição de fase perfeita entre os sinais de entrada.

Realização

Adaptador fasímetro para multímetro 003dbt



Figura 2 - Circuito impresso e implantação dos componentes


Todos os componentes são montados na placa de circuito impresso, cuja cablagem não apresenta nenhuma dificuldade. Para IC1 deverá ser usado um 74HC86 e não qualquer outro 7486 de família lógica diferente.
O funcionamento é imediato após terminadas as soldaduras e a regulação é muito simples. Aplica-se à montagem o mesmo sinal nas duas entradas, sinal escolhido dentro da margem de funcionamento referida.
Monta-se o shunt R e ajusta-se o potenciómetro P1 até ler 1,8 V no voltímetro ligado na saída. Pode-se, então, retirar o shunt e utilizar a montagem cuja calibração não mais terá de ser retocada, excepto se se tiver de substituir um componente, por exemplo, por motivo de avaria.

Lista de material
Resistências 1/4W ±5%
R1, R2, R3, R4, R5, R7, R10 = 10KΩ
R6 = 47KΩ
R8 = 100KΩ
R9 = 1KΩ

Condensadores
C1 = 10μF 10V tântalo
C2 = 1μF 10V tântalo
C3 = 22μF 25V
C4 = 0,22μF mylar
C5 = 470μF 25V

Semicondutores
IC1 = 74HC86
IC2 = LM339
IC3 = 7805
T1 = BC547, 548, 549
D1 = 1N4004
D2 a D5 = 1N914 ou 1N4148

Diversos
P1 = 22KΩ ajustável vertical


Fonte: [Você precisa estar registrado e conectado para ver este link.]

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