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

Instrumento analógico Sabemos estimar a incerteza da medida

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

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

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

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

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

Exemplos: CLASSE Fundo de Escala Máximo Desvio D Leitura Medida Desvio Relativo 5 100 V 5 V 13,8 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% 1 30 A 0,3 A 2,12 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% 3 300 Hz 0,9 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.

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 + no digito Precisão Fundo de Escala Leitura Erro do Instrumento  0.5% + 1 200 mV 137,2 mV 38,3 mV 0,79 mV 0,29 mV  0.8% + 1 1000 V 212 V 22V 2,7 V 1,2 V  1.2% + 3 700 mA 11 mA 432 mA 3,1 mA 6,2 mA

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

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 0,990 + 0,005 mm 4,821 + 0,005 mm

(17,820 ± 0,005) mm 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

(23,090 ± 0,005) mm

2,64 mm (2,640 ± 0,005) mm

10,37 mm (10,370 ± 0,005) mm

(35,6160 ± 0,0005) mm

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