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UNIME–DepartamentodeEngenharia 1
AULASPRÁTICASNOLABORATÓRIO
DEENGENHARIA
Prof.PatríciaLins
RoteirodeAulaInicial
15/03/2018Salvador/BA
RoteirodePráticas
UNIME–DepartamentodeEngenharia 3
1. OBJETIVOApresentar as normas gerais para uso do laboratório com segurança e estabelecer roteiro básico para montagem de circuitos. O objetivo deste roteiro de práticas das aulas presenciais é auxiliar o docente com a padronização do conteúdo que deve ser repassado aos discentes. Dessa forma, o docente saberá o que deverá ser repassado, por aula, para que o curso seja dado com a qualidade desejada.
2. ESTRUTURAMÍNIMALaboratório Multifuncional de Engenharia.
3. RECURSOSNECESSÁRIOS Osciloscópio, gerador de funções, multímetro.
4. PRÉ-AULA Impressão do Relatório 0 de Prática de Circuitos.
Roteiro de Aulas Práticas: Normas gerais para uso do laboratório;
roteiro básico para montagem de circuitos RP0
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5. NORMADEUSODOLABORATÓRIODEENGENHARIADAUNIME
5.1. Atribuições e Competências 5.1.1. Compete ao Coordenador do Laboratório:
• Coordenar os laboratórios sob sua responsabilidade; • Solicitar as manutenções necessárias nos laboratórios; • Solicitar compra de material para os laboratórios; • Controlar o patrimônio dos equipamentos dos laboratórios; • Supervisionar, orientar, impedir ou inibir a continuidade da realização de
atividades não condizentes com o Curso ou de áreas afins que transgri-dam as normas deste regulamento.
5.1.2. Compete ao Técnico de Laboratório:
• Assessorar as atividades de ensino, pesquisa e extensão, de acordo
com a legislação profissional e regras da UNIME; • Realizar levantamento de materiais e equipamentos disponíveis, ao fi-
nal de cada período letivo, e disponibiliza-los à Coordenação dos Labo-ratórios, para tomada de medidas quanto à reposição;
• Controlar o patrimônio dos equipamentos dos laboratórios; • Supervisionar, orientar, impedir ou inibir a continuidade da realização de
atividades não condizentes com o Curso ou de áreas afins que transgri-dam as normas deste regulamento.
5.1.3. Compete aos docentes que realizam atividades práticas no Laboratório:
• Quando em Laboratório, acompanhar os alunos e orienta-los quanto às
atividades e práticas a serem realizadas; • Orientar previamente os alunos sobre as medidas e precauções de se-
gurança; • Zelar pelo material, equipamentos e limpeza do Laboratório e sua or-
ganização; • Impedir ou inibir a continuidade da realização de atividades não condi-
zentes com o Curso ou de áreas afins que transgridam as normas des-te regulamento.
5.1.4. Compete aos docentes que realizam atividades práticas no Laboratório:
• Zelar pelo material, equipamentos e limpeza do Laboratório e sua or-
ganização; • Utilizar todos os materiais de consumo com ponderação, evitando des-
perdício ou mau uso; • Quando autorizado o uso de qualquer equipamento, verificar a coinci-
dência entre a tensão nominal do equipamento e a da rede, e ao térmi-no, observar se o equipamento está desligado;
• Comunicar imediatamente o responsável pelo Laboratório sobre qual-quer tipo de acidente.
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5.2. Proibições aos usuários
5.2.1. Fumar, ingerir, portar ou guardar alimentos no Laboratório; 5.2.2. Usar, durante as atividades no Laboratório, qualquer tipo de objetos,
bolsas e similares sobre as bancadas em uso; 5.2.3. Utilizar qualquer aparelho sem a devida autorização; 5.2.4. Utilizar qualquer aparelho sem observar ou ser informado sobre as ins-
truções de uso; 5.2.5. Danificar materiais ou equipamentos do Laboratório; 5.2.6. Utilizar os equipamentos para fins pessoais ou realizar qualquer ativi-
dade incompatível com as atividades da disciplina ou pesquisa.
5.3. Disposições finais
5.3.1. É permitido aos usuários trazerem materiais e/ou equipamentos parti-culares para auxiliar no desenvolvimento das atividades práticas realiza-das no Laboratório, desde que sejam pessoalmente responsáveis pelos mesmos.
5.3.2. A equipe de técnicos, docentes e Coordenador não poderá ser respon-sabilizada por objetos ou equipamentos pessoais deixados ou esqueci-dos em suas dependências.
5.3.3. Os casos omissos nesse Regulamento deverão ser analisados pelo Colegiado do Curso de Engenharia Elétrica e encaminhados à avaliação pela Coordenação do Curso de Engenharia Elétrica.
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6. APRESENTAÇÃODOLABORATÓRIO,MATERIAISEEQUIPAMENTOS
6.1. Familiarizar-se com o laboratório, estrutura em bancadas;
6.2. Apresentação do protoboard:
Figura 1 – Interconexão interna dos pinos do protoboard; barramentos 1 e 4 com intercone-
xão vertical; barramentos 2 e 3 com interconexão horizontal.
6.3. Apresentação do multímetro e suas funções:
6.3.1. Conectar amperímetros em série no circuito, a menos que seja uma lei-tura por indução eletromagnética do alicate amperímetro;
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Figura 2 – Abertura do circuito para inserção das pontas de prova do multímetro, previamen-
te configurado para medição de corrente.
6.3.2. Conectar voltímetros em paralelo no circuito;
Figura 3 – Medição de tensão nos pólos de uma tomada residencial.
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6.3.3. Lembrar que:
𝑅𝑎 = 0 e 𝑅𝑉 → ∞. No caso real, 𝑅𝑉 ≫ 𝑅𝑎, Em que Ra é a resistência interna do amperímetro e Rv é a resistência interna do voltímetro.
6.3.4. Configurar o multímetro para ler Tensão Alternada e realizar medição de uma tomada do Laboratório (teste);
6.3.5. Configurar o multímetro para ler Tensão Contínua e realizar medição
da tensão da fonte do protoboard (teste);
6.3.6. Configurar o multímetro para ler resistência ôhmica e medir a resistên-cia do potenciômetro (teste); conectar primeiro as pontas de prova entre os terminais fixos (máximo valor de resistência do potenciômetro), e de-pois conectar as pontas de prova entre um terminal fixo e o terminal cen-tral, o do cursor (verificando a variação da resistência enquanto o eixo é girado);
Figura 4 – Estrutura e partes constituintes de um potenciômetro.
6.3.7. Manter o multímetro configurado para ler resistência ôhmica e medir a resistência dos resistores; comparar com a leitura das resistências pelo código de cores:
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Figura 5 – Medição da resistência de um resistor de carbono com um multímetro.
CÓDIGO DE CORES DE RESISTORES
Os resistores são catalogados segundo um código de cores, conforme descrito na tabela 1; as duas primeiras faixas de cores (aquelas mais próximas de um dos ter-minais do resistor) correspondem aos dígitos referentes ao valor da grandeza; a ter-ceira faixa é atinente ao fator multiplicador, e; a última faixa diz respeito à tolerância. Geralmente a faixa de tolerância será dourada (±5%) ou prateada (±10%). Há resistores de precisão, de cinco cores: nestes, o fator multiplicador será a quarta faixa, e a tolerância a quinta.
Tabela 1 – Código de cores de resistores
Foram identificados os seguintes resistores:
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6.3.8. Configurar o multímetro para medição de temperatura (Graus Celsius), remover as pontas de prova e conectar o termopar; medir a temperatura da sala de aula, próximo à saída do ar-condicionado; fechar a mão, com o sensor do termopar em seu interior e medir a temperatura para compa-ração.
6.3.9. Remover as pontas de prova e o termopar; configurar o multímetro para
detecção de tensão (escala NCV) – nesta configuração não é necessário utilizar as pontas de prova, mas sim o sensor embutido, próximo à tela do multímetro -. Aproximar o multímetro do cabo de alimentação da fonte do protoboard.
6.3.10. Conectar as pontas de prova; configurar o multímetro para medição de
continuidade (segunda função após ajustar chave seletora para medição de resistência); testar, tocando as duas pontas de prova entre si.
6.3.11. Configurar o multímetro para teste de diodo (terceira função após ajustar
chave seletora para medição de resistência);
Cor Valor do resistor (ohms)
Valor Medido multíme-
tro (ohms) CINZA/VERM/VERM/DOURADO 82x10^2=8,2k (5%) 8,19k VERM/VIOLETA/MARROM/DOURADO 27x10=270 (5%) 270,3 AZUL/CINZA/PRETO/DOURADO 68x10^0=68 (5%) 68,2 VERM/VERM/VERM/DOURADO 22x10^2=2,2k (5%) 2,174k AZUL/CINZA/AMARELO/DOURADO 68x10^4=680k=
0,68M(5%) 683k
LAR/LAR/LAR/DOURADO 33x10^3=33k (5%) 33k MARROM/CINZA/VERM/DOURADO 18x10^2=1,8k (5%) 1,765k MARROM/PRETO/AMARELO/DOURADO 10x10^4=10^5=
100k (5%) 104,7k
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Figura 6 – Medição da tensão devida à barreira de depleção do diodo, quando diretamente polarizado (ponteira vermelha, terminal positivo, conectada ao anodo, terminal positivo do diodo; ponteira preta, terminal comum, conectada ao cátodo, terminal negativo do diodo).
Figura 7 – Medição da tensão devida à barreira de depleção do diodo, quando inversamente polarizado (OL – Over Limit; impossível medir).
6.3.12. Repetir para teste de diodo zener (terceira função após ajustar chave seletora para medição de resistência);
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Figura 8 – Diodo zener.
6.3.13. Configurar multímetro para medição do transistor (terceira fun-ção após ajustar chave seletora para medição de resistência);
Obs.: Explicar o que é o DataSheet.
Figura 9 – Medições da resistência interna do transistor.
Figura 10 – Estrutura interna dos transistores NPN e PNP.
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Figura 11 – Identificação dos terminais do transistor BC337 (NPN).
Figura 12 – Identificação dos terminais do transistor BC547 (NPN).
6.3.14. Configurar o multímetro para teste de frequência e medir fre-
quência da rede da concessionária.
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7. CUIDADOSCOMASEGURANÇAAOMONTARCIRCUITOS
7.1. Verificar atentamente o tipo de corrente e tensão no circuito;
7.2. Avalie ou calcule, se necessário, o valor ou ordem da grandeza a ser medida
(tensão, corrente, potencia); nunca ligue um aparelho sem ter ideia da ordem de grandeza, escolhendo um aparelho cuja leitura se dê, aproximadamente, a 2/3 da escala. Por exemplo, se você esperar medir uma tensão contínua de 10 V, ajuste seu multímetro para 20 VDC.
7.3. Ao examinar o diagrama com o circuito a ser montado, separe e organize os componentes conferindo uma disposição adequada a eles, bem como aos instrumentos de medida, antes de iniciar a conexão no protoboard.
7.4. A fim de evitar erros de paralaxe, posicione-se sempre em frente da escala dos aparelhos.
7.5. A menos que haja uma orientação em contrário, monte primeiro os circuitos
em série, e depois, os ramos em paralelo.
7.6. Após a montagem, espere a conferência do circuito pelo professor antes de energiza-lo. Nunca energize o circuito sem autorização do professor.
7.7. Para os cálculos, use a precisão de três casas decimais.
8. CONHECENDOOOSCILOSCÓPIO
8.1. Explicar a que se destina;
8.2. Varrição do sinal periodicamente, da esquerda para a direita;
8.3. Existe um grupo de comandos para o eixo vertical (magnitude do sinal); outro para o eixo horizontal (tempo); e outro para posicionamento da curva no écran (tela).
8.4. O eixo das abscissas é sempre o tempo (TEMPO/DIVISÃO); o eixo das or-
denadas é a intensidade do sinal medido (VOLTS/DIVISÃO).
8.5. O controle POSIÇÃO vertical e horizontal altera a localização da curva na te-la, sem modificar a escala.
8.6. A tela é dividida numa grade, e cada pequeno quadrado é chamado gratícu-
la;
8.7. Há dois canais para entrada de sinal, com duas ponteiras com conexão coa-xial (amarelo e azul); é possível habilita-las e desabilita-las;
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8.8. Dar uma visão geral sobre os ajustes e configurações das ponteiras de pro-
va;
8.9. Conectar a ponteira ao gerador de onda do próprio osciloscópio; conectar o terra da ponteira ao terra do osciloscópio;
8.10. Falar sobre frequência; tempo; ciclos; amplitude; valor máximo; valor
pico a pico.
8.11. Ajuste vertical ou botão seletor Volts/divisão (eixo das ordenadas) para os valores das grandezas a serem medidas;
8.12. Ajuste horizontal ou botão seletor Tempo/divisão (eixo das abscissas)
para os valores das grandezas a serem medidas;
8.12.1. Controle de posição vertical (altera o “zero” da função de onda, sem interferir na escala da grandeza a ser medida);
8.12.2. Ajuste do trigger (seleção do nível da onda que irá estabelecer a
frequência de varredura da onda para exibição estática na tela do osci-loscópio);
Obs.: A onda se “mexendo” são as “fotos” de sua trajetória em momentos diferentes.
8.12.3. Girar o botão seletor para o ponto que toca a onda a partir de onde deseja-se determinar a repetição do sinal;
Obs.: Escolher um ponto mais “sensível”, onde haja valores melhores definidos e não imprecisos.
8.12.4. Controle de posição horizontal – após trigada a onda (altera o
tempo de deslocamento da função de onda, sem interferir na escala da grandeza a ser medida);
8.12.5. Ativar cursores (CURSOR), tipos (TYPE OFF), Tempo (X) e Am-
plitude (Y), para ajustar cursor A e B, possibilitando medir frequência e período do sinal;
8.12.6. A tecla “MEASURE” abre opções de medidas automáticas (valor
pico a pico, valor máximo, fase, etc).
8.12.7. Fazer a conexão terra nos mesmos pontos do circuito.
9. CONHECENDOOGERADORDEFUNÇÕES
9.1. Explicar a que se destina;
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9.2. Gerar funções: senoidal, triangular, quadrada, em diversas frequências;
9.3. Ligar o gerador de sinais e ajustar a função desejada (ex. Senoidal); escolher a frequência (ex. 1 kHz); ajustar amplitude da tensão;
9.4. Medir o valor com um voltímetro (conectado às pontas de prova do gerador de funções;
9.5. Interligar o canal 1 do Osciloscópio com o OUTPUT do Gerador de Sinais; conectar as massas do Osciloscópio e do Gerador de Sinais uma à outra;
Obs.: Se fosse pedido para conectar o segundo canal do Osciloscópio, ligar-se-ia ao SYNC OUTPUT do Gerador de Sinais.
9.6. Ajustar a atenuação da ponta de prova para X1;
9.7. Observar a forma de onda no Osciloscópio.
10. PÓS-AULA Não aplicável.
11. ASPECTOSDESEGURANÇA Ler atentamente as normas do uso dos laboratórios da UNIME, disponível no AVA.
12. VERIFICAÇÃODEAPRENDIZAGEMVerificar se o aluno foi capaz de aplicar os conhecimentos construídos durante a dis-ciplina na realização da atividade, bem como cumprir as determinações técnicas das atividades.
13. ANEXOS
Não aplicável.