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Aula 7 instrumentos digitais Conteúdo da aula: Como estimar os erros de instrumentos digitais.

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1 Aula 7 instrumentos digitais Conteúdo da aula: Como estimar os erros de instrumentos digitais

2 Instrumento analógico Sabemos estimar a incerteza da medida

3 Mas como estimar a incerteza da leituras de instrumentos digitais? Qual a medida feita por esse multímetro?

4 A codificação correta da leitura considera: –Interpolação visual –Insegurança da indicação do aparelho Causa = imperfeição dos componentes eletrônicos É informada pelo fabricante classe Exprime o máximo desvio das indicações desse instrumento em relação à grandeza medida Dado em % do fundo de escala = máxima indicação

5 3% = Máximo desvio 100 V. 100% Exemplo: Um multímetro de classe 3 operando a fundo de escala de 100v (AC) Máximo desvio = 3V, pois Classe = Máximo desvio Fundo de escala. 100%

6 Dessa forma teríamos como valor de uma medida: Imagine que você fez a leitura de 89 V num multímetro digital de classe 3. Medida = (163 ± 3) v Não pois com um fundo de escala de 100v, só consegue medir até 100v! Medida = (89 ± 3) v Você poderia realizar a seguinte medida com esse mesmo multímetro?

7 Medida = (89 ± 3) v Erro de leitura não depende do observador Variações na tensão menores que 3v (utilizando o exemplo) não são detectadas (mesmo que a interpolação visual da escala permita leitura de 1v) Manual especifica faixas de Temperatura, pressão, umidade relativa do ar,Para que o erro possa ser o garantido pelo fabricante

8 Exemplos: CLASSEFundo de Escala Máximo Desvio D LeituraMedidaDesvio Relativo 5100 V5 V13,8 V 38,7 V 77,6 V 97,4 V 15 V 40 V 80 V 95 V 8,7% 3,6% 3,1% 2,5% 130 A0,3 A2,12 A 17,47 A 22,44 A 27,66 A 2,1 A 17,4 A 22,5 A 27,6 A 0,94% 0,40% 0,27% 0,22% 3300 Hz0,9 Hz4 Hz 53 Hz 204 Hz 4 Hz 53 Hz 204 Hz 0% Estes exemplos ilustram um fato importante: À medida que a leitura se aproxima do fundo de escala, o desvio relativo se reduz. Para leituras pequenas, relativamente ao fundo de escala, esse desvio pode representar uma parcela significativo do valor lido. Deve-se, porisso, efetuar as leituras sempre no menor fundo de escala disponível, para minimizar o erro.

9 É bastante comum, atualmente, o uso de instrumentos eletrônicos com mostradores digitais. Nestes casos, a precisão do instrumento é fornecida pelo fabricante como uma percentagem do valor indicado no “display” mais um número, como indicado:  % leitura + n o digito PrecisãoFundo de Escala LeituraErro do Instrumento  0.5% mV137,2 mV 38,3 mV 0,79 mV 0,29 mV  0.8% V212 V 22V 2,7 V 1,2 V  1.2% mA11 mA 432 mA 3,1 mA 6,2 mA

10 Micrômetro Mede-se o número de voltas do tambor –Cada volta = 0,5 mm (passo) –Tambor: 50 divisões: 1 divisão = 0,5 mm / 50 = 0,01 mm –Incerteza: metade da menor divisão do tambor

11 Leitura do valor no micrômetro Cada divisão no eixo linear = 0,5 mm –Notar os traços intermediários Medida = Leitura no eixo principal + Leitura no tambor 0, ,005 mm 4, ,005 mm

12 Leitura no micrômetro com resolução de 0,01 mm. 1º passo - leitura dos milímetros inteiros na escala da bainha. 2º passo - leitura dos meios milímetros, também na escala da bainha. 3º passo - leitura dos centésimos de milímetro na escala do tambor. (17,820 ± 0,005) mm

13 (23,090 ± 0,005) mm

14 2,64 mm (2,640 ± 0,005) mm

15 10,37 mm (10,370 ± 0,005) mm

16 (35,6160 ± 0,0005) mm

17 Cuidados práticos (importante) Paralaxe –Manter os olhos alinhados Uso da força –Como o micrômetro é um parafuso, o uso excessivo de força pode influenciar na medida –Usar a catraca Procurar sempre utilizar o mesmo número de cliques


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