Provando e descobrindo as características de relés (ART003)

Relés são usados numa grande quantidade de projetos mecatrônicos. No entanto, nem sempre os relés que pretendemos usar num projeto, que pode ser aproveitado de nossa sucata, possui suas características especificadas. Como testar relés e como descobrir suas características usando o multímetro  é o assunto deste artigo. Se o leitor deseja sabe mais sobre o uso do multímetro em outras provas, recomendamos os livros “Instrumentação – Multímetro” – Volumes 1 e 2.(ver Livros Nacionais) 

Utilizando o multímetro podemos realizar basicamente três tipos de provas em relés comuns de baixa tensão:
- De continuidade da bobina e de contactos
- De sensibilidade
- Verificação da corrente de manutenção

Com as provas descritas podemos não só verificar o estado da bobina de um relé e de seus contactos como também podemos analisar seu comportamento elétrico descobrindo como estão seus contactos. Para alguns testes precisaremos de material adicional para a montagem de simples circuitos de prova através dos quais determinaremos algumas características importantes deste componente.


Material Adicional
1 Fonte de corrente contínua variável com tensão máxima de acordo com o relé em teste.


Procedimento
1.Prova de Continuidade da Bobina

a)Coloque o multímetro numa escala baixa de resistências OHMS x1 ou OHMS x10 para os tipos analógicos e 200 ou 2000 ohms para os digitais.
b)Zere o multímetro se for analógico
c)Encoste as pontas de prova nos terminais da bobina do relé. O relé deve estar fora do circuito. Anote a resistência lida.

A figura 1 mostra como esta prova deve ser feita.



Figura 1 – Testando a continuidade da bobina de um relé com um multímetro (analógico ou digital) – Do livro Tudo Sobre Multímetros do autor.


Interpretação
Baixa resistência: entre 10 e 500 ohms para os tipos de baixa tensão - o relé se encontra em bom estado (esta prova não detecta curtos na bobina que também será indicado por uma baixa resistência)
Alta resistência (acima de 100 k ohms) - o relé se encontra com a bobina aberta.

Leitura - Condição
Baixa resistência = Bom
Alta resistência = Aberto


Observação:

a)Relés de alta tensão (acima de 48 V) podem ter resistências relativamente altas, acima de 1 000 ohms.
b)Neste caso podemos facilmente determinar a resistência que deve ser medida a partir do conhecimento da tensão de disparo e da corrente quando o fabricante não fornece diretamente a resistência.

Para calcular a resistência que deve ser medida usamos a fórmula:

R = V/I

Onde: R é a resistência da bobina em ohms
V é a tensão de operação em volts
I é a corrente de operação em amperes.

Por exemplo, um relé de 6 V que dispara com 100 mA deve ter uma resistência de:

R = 6/0,1
R = 60 ohms



2.Prova de Atuação dos Contactos

Procedimento:
a)Coloque o multímetro na escala mais baixa de resistências OHMS x1 ou OHMS x10 para os analógicos, e 200 ou 2000 ohms para os tipos digitais.
b)Zere o multímetro se for do tipo analógico
c)Monte o circuito da figura 2 para o disparo do relé usando uma fonte de alimentação apropriada.



Figura 2 – Verificando a atuação dos contatos com uma fonte externa – Figura do Livro Tudo Sobre Multímetros – Volume 1’ – do autor.

d)Identifique os contactos a serem testados e ligue o multímetro conforme mostra a mesma figura. Use garras para facilitar esta prova.
e)Anote as resistências indicadas pelo multímetro quando a alimentação está desligada (relé desenergizado) e ligada (energizado). Esteja atento para o estalido dos contactos que pode ser ouvido neste teste na maioria dos relés.


Interpretação
A leitura antes do disparo é de alta resistência e depois do disparo cai a zero - o relé se encontra em bom estado (inverso se os contactos NF - normalmente fechados - estiverem sendo provados).
A leitura é de alta resistência antes e depois do disparo - o relé se encontra com problemas não atuando.
A leitura é de baixa resistência antes e depois do disparo - o relé se encontra com os contactos "grudados".
Na leitura de baixa resistência a resistência oscila entre valores relativamente baixos e altos - contacto intermitente (contactos gastos ou com problemas).

Leitura = Condição
Resistência alta antes e baixa depois do disparo = Bom
Resistência alta antes e depois do disparo = Aberto (não atua)
Resistência baixa antes e depois do disparo  = Contactos presos
Resistência variando ao fechar = Problemas de contacto

Observações:
a)Esta prova também é válida para reed relés
b)Na teoria a resistência do contacto fechado deve ser nula. Na prática é de fração de ohm, mas em geral muito baixa para poder ser detectada por multímetros comuns.

Na figura 3 damos os terminais de bobina e contacto para alguns relés comuns.

 


Figura 3 – Disposição de contatos de alguns relés comuns (Metaltex)


VERIFICAÇÃO DA SENSIBILIDADE DE UM RELÉ

Tipo de Prova
- De sensibilidade para corrente em relés de corrente contínua
- Para relés fora do circuito com tensões de 3 a 48 volts.
A corrente em que ocorre o fechamento dos contactos de um relé pode ser medida com a ajuda de um multímetro nesta prova que exige o uso de uma fonte auxiliar de tensões contínuas de acordo com o relé que está sendo testado.


Material adicional

1 fonte de corrente contínua capaz de disparar o relé que está sendo testado.


Procedimento:   
1.Corrente de disparo

a)Coloque o multímetro numa escala intermediária de corrente de acordo com o esperado para o disparo do relé. Relés comuns disparam com correntes entre 10 e 200 mA.
b)Monte o circuito de prova mostrado na figura 4. A polaridade das pontas de prova do multímetro deve ser observada.



Figura 4 – Verificando a corrente de disparo de um relé com uma fonte variável (ajustável).


c)Partindo de zero, vá aumentando a tensão da fonte até o instante em que ocorre o fechamento dos contactos do relé. Você pode perceber este instante pelo estalo dos contactos neste momento. Se o relé for silencioso e isso não pode ser ouvido use um segundo multímetro na prova de contacto ou use uma carga como um LED ou outro circuito para detectar isso.


2.Tensão de disparo

d)Se a fonte tiver um voltímetro ligado na sua saída podemos ler diretamente a tensão de disparo. Caso contrário, podemos retirar o multímetro ligando o relé diretamente à fonte (sem mexer no seu ajuste) e ler a tensão em sua saída (usando a escala Volts DC apropriada)


Observações:

a)Se a fonte for de tensão fixa podemos ainda fazer a prova usando um potenciômetro de fio de 470 ohms ligado em sua saída, conforme mostra a figura 5. Este potenciômetro permite variar a tensão aplicada ao relé para se obter seu disparo.



Figura 5 – Determinando acorrente de disparo de um relé com uma fonte fixa e um potenciômetro de fio.



b)Normalmente, os fabricantes especificam os seus relés para a tensão nominal de operação, em função da qual certamente o relé fecha firmemente seus contatos. Com a prova indicada estabelecemos a corrente mínima de fechamento que ocorre normalmente com tensões um pouco abaixo da tensão nominal.  Para um relé de 6 V é típico encontrar a tensão de fechamento em torno de 4,5 V quando então se necessita de uma corrente de até 25% menor que a corrente especificada pelo fabricante. É claro que esta indicação deve servir de base para um projeto no sentido de que deveremos ter valores maiores que o encontrado e nunca iguais ou menores pois, pelo contrário, o acionamento do relé pode estar sujeito à falhas. Este mesmo tipo de prova também é válido para reed-relés.


Localizador de Datasheets


N° do componente 

(Como usar este quadro de busca)

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