medidas elétricas - aula 1
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Medidas Elétricas - Aula 1TRANSCRIPT
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Medidas Elétricas
Madeleine Medrano Castillo AlbertiniFaculdade de Engenharia Elétrica
Universidade Federal do Triângulo Mineiro
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Ementa
1 – Introdução – Conceitos básicos Algarismos Significativos: algarismo mais significativo, menos significativo e
duvidoso Quantidade de AS Operações matemáticas com AS Notação científica Ordem de grandeza Arredondamento Prefixos métricos: múltiplos e submúltiplos A grafia correta: nomes de unidades, símbolos de unidades, plural Grafia dos números Grafia dos prefixos métricos
2 - Sistema de Unidades de Medidas Unidades Fundamentais e Unidades Derivadas Sistemas de Unidades Sistema Internacional de Unidades Outros Sistemas de Unidades Unidades Elétricas e Magnéticas Conversões de Unidades
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Ementa 3 – Medição e Teoria Básica dos Erros
Definições de termos utilizados em metrologia Exatidão e Precisão Tipos de Erros, Erro sistemático, Erro aleatório, Erro de Leitura, Erro
grosseiro Métodos de Medição, Erro absoluto e relativo de medição indireta Análise Estatística: Média aritmética, Desvio da média, Desvio padrão,
Desvio quadrático médio Erro presumível, Probabilidade de Erros, Erros-Limite Análise Estatística: População, Amostra, Distribuição de frequência Propagação de erros Incerteza de medição
4 - Instrumentos Indicadores Eletromecânicos Amperímetro Voltímetro Ohmímetro
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Ementa 5 – Instrumentos e Medição de Resistencia e de
Isolamento Medição de resistência
Ohmímetro (serie, paralelo ou shunt)
Medição de resistência de isolamento Megôhmetro a magneto
6 – Instrumentos Analógicos e Digitais Osciloscópio Multímetro analógico e digital Fasímetro etc
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Medir
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Medições no dia-a-dia
Potência da lâmpada
Temperatura da geladeira
Volume de leite
Tempo de cozimento
Velocidade do automóvel
Pressão dos pneus
Volume de combustível
Quantidade de arroz
Consumo de energia
Tamanho do peixe
Dimensões das peças
Rotação do motor
Horário do despertador
Comprimento da calça
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Importância de medir
"O conhecimento amplo e satisfatório sobre um processo ou fenômeno somente existirá quando for possível medi-lo e expressá-lo através de números".
Lord Kelvin, 1883
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Exemplo de medição 1
00 11 22 33 44
2,4 unidades
mensurando
instrumento de medição
indicação
unidade
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Exemplo de medição 2
tensão do gerador: 5,305 V
constante do sistema de medição: 15,080 (km/h)/V
Velocidade 5,305 V * 15,080 (km/h)/V = 80,0 km/h
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O que é medir?
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O que é medir?
Medir é o procedimento experimental através do qual o valor momentâneo de uma grandeza física (mensurando) é determinado como um múltiplo e/ou uma fração de uma unidade, estabelecida por um padrão, e reconhecida internacionalmente.
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Algumas definições
Mensurando é o objeto da medição. É a grandeza específica submetida a medição.
Indicação é o valor de uma grandeza fornecido por um sistema de medição.
Indicação direta é o número mostrado pelo sistema de medição. A indicação direta pode ou não ser apresentada na unidade do mensurando.
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tensão do gerador: 5,305 V
constante do sistema de medição: 15,080 (km/h)/V
Velocidade 5,305 V * 15,080 (km/h)/V = 80,0 km/hM
ensu
rando
Indicação Direta
Indi
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ição
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Medir para que?
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Medir para que?Monitorar
Observar passivamente grandezas;
Controlar Observar, comparar e agir para manter dentro
das especificações;
Investigar Descobrir o novo, explicar, formular.
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Medir para monitorar... Compra e venda de produtos e serviços:
consumo de água, energia elétrica, taxímetro, combustíveis, etc.
Sinais vitais: pressão arterial, temperatura,
nível de colesterol;
Atividades desportivas: desempenho, recordes;
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Medir para monitorar...
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Medir para controlar...
Medir
Comparar
Especificações
xxxx ± xx
yyyy ± yy
zzz ± z
Agir
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19
SCADA
Controle e Operação em tempo real
Sistemas Elétricos de Potencia (SEP) Sistemas Elétricos de Potencia (SEP)
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Medir para controlar...
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Medir para controlar...
pressão
altitude
temperatura
rota
velocidade
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Medir para investigar...
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Medir para investigar...
Pequenas diferenças nas medidas podem levar a
conclusões completamente
diferentes.
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Medir para investigar... Compreender
Descobertas científicas, estudar fenômenos;
Dominar Validar, know-how;
Evoluir
Melhorar continuamente, expandir limites
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Idéia invento
oportunidade
pesquisa aplicada
processos fabricação
ensaios
prototipagem
desenvolvimento
produçãodesign
plano produção
CQ
marketing
patenteamento
certificação ProdutoServiço
Inovador
pesquisa aplicada
processos fabricação
ensaios
prototipagem
desenvolvimento
produção
plano produção
CQ
certificação
Onde tem metrologia?
Elementos da inovação tecnológica
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Instrumentos de Medição
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Dispositivo usado para fazer a comparação entre a quantidade
medida de uma uma grandeza física e a quantidade padrão
internacional
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Instrumento de Medição Em qualquer modo de uso ele não pode, de forma
alguma, alterar o perturbar o corpo ou o sistema sob medida.
Por isso, cada instrumento de medida deve ser projetado e utilizado para sua aplicação especifica, uma vez que, quase sempre, o seu uso para outros fins costuma gerar erro na medida e perturbações no sistema.
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Podem ser divididos em dois tipos:
Instrumentos padrão: são projetados para simular ou reproduzir uma grandeza ou uma unidade de medida e seu uso é restrito a laboratórios ou à avaliações de instrumentos de medida.
Pelo fato de serem usados como referencia, são mais bem construídos, mais complexos e requerem condições especiais de uso, manutenção, posicionamento, transporte, montagem etc.
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Podem ser divididos em dois tipos:
Instrumentos de medida: são projetados e usados para se obter a medida de uma grandeza. Não tem o grau de sofisticação de um instrumento padrão e, por isso, o seu erro é considerável, normalmente entre +\- 0,5% e +\- 5%
Voltímetros, amperímetros, termômetros, barômetros etc.
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Errar é inerente
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Medições geram erros
Sistema de medição
men
sura
ndo
indicação
imperfeições do sistema de medição
má definição do mensurando
condições ambientais
influência do operador
± ERROS
procedimento de medição
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O processo de medição
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Processo de medição
resultado da medição
definição do mensurando
procedimento de medição
condições ambientais
sistema de medição
operador
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O resultado da medição
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Definição
Conjunto de valores atribuídos a um mensurando, completado por todas as outras informações pertinentes disponíveis.
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Resultado da medição
Sistema de medição
men
sura
ndo
indicação
RB +IM-IM
VV
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Resultado da medição
É a faixa de valores dentro da qual deve se situar o valor verdadeiro do mensurando.
Resultado base é a estimativa do valor do mensurando que, acredita-se, mais se aproxime do seu valor verdadeiro.
Incerteza da medição é o tamanho da faixa simétrica, e centrada em torno do resultado base, que delimita a faixa onde se situam as dúvidas associadas à medição.
RM = (RB ± IM) unidade
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Pilares da Metrologia
Honestidade
Conhecimento
Bom-senso
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Distribuição de Pontos 1 prova correspondendo a 70% da nota final;
Listas de Exercícios e atividade em sala de aula correspondendo a 30% de nota.
Presença obrigatória em sala de aula.
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Bibliografia Referências Básicas
1. SENRA, RENATO. Instrumentos e Medidas Eletricas, Editora Barauna – São- Paulo 2011.
2. ALBERTAZZI G. JUNIOR, A.; SOUSA, A. R., Fundamentos de Metrologia Científica e Industrial. Barueri: Manole, 2012.
3. BALBINOT, A.; BRUSAMARELLO, V. J., Instrumentação e Fundamentos de Medidas, Volume 1. 2. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2011.
4. SOISSON, H. E., Instrumentação Industrial. Revisão Técnica: Luis Roberto de Godói Vidal. Curitiba: Hemus, 2002.
Referências Complementares 1. CIPELLI, A. M. V.; MARKUS, O.; SANDRINI, W. J., Teoria e Desenvolvimento de Projetos de Circuitos Eletrônicos.
23 ed. São Paulo: Érica, 2011.
2. FIALHO, A. B., Instrumentação Industrial: Conceitos, Aplicações e Análises. 7. ed. rev. São Paulo: Érica, 2011.
3. IRWIN, J. D.; NELMS, R. M., Análise Básica de Circuitos para Engenharia. Tradução e Revisão Técnica: Fernando Ribeiro da Silva. 9. ed. Rio de Janeiro: LTC, c2010.
4. JOHNSON, D. E.; HILBURN, J. L.; JOHNSON, J. R., Fundamentos de Análise de Circuitos Elétricos. Tradução: Onofre de Andrade Martins e Marco Antonio Moreira de Santis. 4. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2000.
5. LIRA, F. A., Metrologia na Indústria. 7. ed. São Paulo: Érica, 2010.