Concepção de um sistema de automação e monitoramento para equipamento utilizado em ensaios de trilhamento elétrico e erosão

Resumo

Este trabalho teve como objetivo projetar e desenvolver de um sistema de controle e aquisição de dados empregando a plataforma open source Arduino para automatizar um equipamento responsável pela realização do ensaio de trilhamento elétrico e erosão proposto pela norma IEC 60587. O sistema desenvolvido permite selecionar resistores de proteção especificados pela norma a partir do valor de tensão informado pelo operador, monitorar a corrente de fuga que circula sobre cinco amostras ensaiadas simultaneamente e realizar a interrupção individual das amostras de forma automática caso a corrente de fuga exceda 60 mA por mais de dois segundos. Os valores de corrente de fuga são medidos, indiretamente, a partir da queda de tensão sobre resistores shunt de 50 ? instalados em série com cada amostra. Os valores de tensão sobre os resistores shunt são condicionados por meio de um circuito de medição que permite adequar o nível de tensão às entradas analógicas do microcontrolador, isto é, entre 0 V e 5 V. No microcontrolador é realizado o tratamento do sinal de tensão obtido pelo circuito de medição, o cálculo do valor eficaz da corrente e o monitoramento do critério de parada da corrente de fuga. A calibração do circuito de medição da corrente de fuga foi realizada por meio da comparação com valores de tensão medidos por um osciloscópio digital para quatro diferentes formas de onda alternadas e valores até 5 Vrms, que corresponde a correntes de até 100 mA. Os resultados evidenciaram que o circuito proporcionou medições próximas aos valores medidos pelo osciloscópio, com erros inferiores a 11%. Para valores de corrente entre 30 mA e 80 mA, os erros foram inferiores a 6%.