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 aparelhoCausa = 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

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%

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?

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 V38,7 V77,6 V97,4 V

15 V40 V80 V95 V

8,7%3,6%3,1%2,5%

1 30 A 0,3 A 2,12 A17,47 A22,44 A27,66 A

2,1 A17,4 A22,5 A27,6 A

0,94%0,40%0,27%0,22%

3 300 Hz 0,9 Hz 4 Hz53 Hz

204 Hz

4 Hz53 Hz204 Hz

0%0%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 mV38,3 mV

0,79 mV0,29 mV

0.8% + 1 1000 V 212 V22V

2,7 V1,2 V

1.2% + 3 700 mA 11 mA432 mA

3,1 mA6,2 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 nomicrômetro

• 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

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