4 O Sistema de Medio Fundamentos da Metrologia

4 O Sistema de Medição Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial www. labmetro. ufsc. br/livro. FMCI

4. 1 Métodos básicos de medição www. labmetro. ufsc. br/livro. FMCI

Método da comparação n O valor do mensurando é determinado comparando-o com um artefato cujo valor de referência é muito bem conhecido. 0 medidas materializadas Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 4 - (slide 4/42)

Definição n Medida materializada: Dispositivo destinado a reproduzir ou fornecer, de maneira permanente durante seu uso, um ou mais valores conhecidos de uma dada grandeza. n São exemplos: massas-padrão; resistor elétrico padrão; um bloco-padrão; um material de referência. n Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 4 - (slide 5/42)

Método da indicação n Mostram um número proporcional ao valor do mesurando. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 4 - (slide 6/42)

Medição diferencial n A pequena diferença entre o mensurando e uma medida materializada é indicada. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 4 - (slide 7/42)

Medição diferencial relógio comparad or 0 0 d coluna d peça padrão peça base Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 4 - (slide 8/42)

Medição diferencial medição zeragem Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 4 - (slide 9/42)

Análise comparativa característica velocidade de medição facilidade de automação estabilidade com tempo custo indicação muito rápido muito fácil instável comparaçã diferencial muitoolento rápido muito difícil muito fácil muito estável moderado a elevado moderado elevado muito usada na indústria Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 4 - (slide 10/42)

4. 2 Módulos básicos de um sistema de medição www. labmetro. ufsc. br/livro. FMCI

Módulos básicos de um SM sistema de medição transdut or e/ou sensor mensuran do • em contato com o mensurando • transformaçã o de efeitos físicos • sinal fraco unidade de tratamen to do sinal • amplifica potência do sinal do transdutor • pode processar o sinal dispositiv o mostrad or ou registrad or indicaç ão ou registro • torna o sinal perceptível ao usuário • pode indicar ou registrar o sinal Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 4 - (slide 12/42)

Dispositivos registradores Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 4 - (slide 13/42)

Módulos de um SM transdutor d dispositivo mostrador F Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 4 - (slide 14/42)

Módulos de um SM transdutor D dispositivo mostrador A unidade de tratamento de sinais F Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 4 - (slide 15/42)

Módulos de um SM ID N PW A 14, 5 N B F Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 4 - (slide 16/42)

Módulos de um SM força deslocament o sinal de medição mola sensor N/B transdutor indutância PW tensão A TENSÃO ID indicação unidade de tratamento do sinal dispositivo mostrador Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 4 - (slide 17/42)

4. 3 Características metrológicas dos sistemas de medição www. labmetro. ufsc. br/livro. FMCI

Quanto à faixa de utilização. . . n Faixa de indicação n intervalo compreendido entre o menor e o maior valor que pode ser indicado. faixa de indicação 4 dígitos Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 4 - (slide 19/42)

Quanto à faixa de utilização. . . n Faixa nominal n n faixa ativa selecionada pelo usuário. Faixa de medição n faixa de valores do mensurando para a qual o sistema de medição foi desenhado para operar. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 4 - (slide 20/42)

Exemplo Faixas nominais 0 a 1000 V 0 a 20 V 3½ dígitos 0 a 2 V 0 a 200 m. V Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 4 - (slide 21/42)

Quanto à indicação. . . n Valor de uma divisão (da escala) n 0 diferença entre os valores da escala correspondentes à duas marcas sucessivas. 1 2 3 4 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 4 - (slide 22/42)

Quanto à indicação. . . Incremento digital 4, 0 indicação (g) 3, 0 2, 0 1 0 3 4 2 g incremento digital 1, 0 quantidade de açúcar (g) 0, 0 1, 0 2, 0 3, 0 4, 0 5, 0 6, 0 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 4 - (slide 23/42)

Quanto à indicação. . . n Resolução é a menor diferença entre indicações que pode ser significativamente percebida n Nos instrumentos digitais é igual ao incremento digital n Nos instrumentos analógicos pode ser: n VD/2 n VD/5 n VD/10 n Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 4 - (slide 24/42)

Relação estímulo/resposta n Curva característica de resposta d (mm) R ( ) F (N) estímulo T (°C) estímulo Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 4 - (slide 25/42)

Relação estímulo/resposta n Sensibilidade (constante): A B d (mm) 40 0 mm 4 mm 0 mm B resposta 400 N estímulo 40 mm 400 N Sb. A = 0, 01 mm/N A 4 0 F (N) 400 Sb. B = 0, 10 mm/N Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 4 - (slide 26/42)

Relação estímulo/resposta § Sensibilidade (variável): indicador do volume de combustível de um Fusca deslocamento do ponteiro (mm) 1/4 0 1/2 2 1 1/1 fração do volume total 0 1/4 1/2 1/1 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 4 - (slide 27/42)

Relação estímulo/resposta y y x 0 0 resposta x estímulo Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 4 - (slide 28/42)

Relação estímulo/resposta y y 0 x 0 resposta x estímulo Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 4 - (slide 29/42)

Relação estímulo/resposta y y 0 x 0 resposta x estímulo Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 4 - (slide 30/42)

Relação estímulo/resposta y y 0 x 0 resposta x estímulo Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 4 - (slide 31/42)

Relação estímulo/resposta y y x 0 resposta x 0 estímulo Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 4 - (slide 32/42)

Relação estímulo/resposta y y resposta x 0 estímulo laço de histerese erro de histerese Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 4 - (slide 33/42)

Relação estímulo/resposta § Tempo de resposta: resposta tolerância estímulo tempo de resposta Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 4 - (slide 34/42)

Quanto ao erro de medição. . . n Tendência n n estimativa do erro sistemático Correção n constante que, somada à indicação, compensa os erros sistemáticos Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 4 - (slide 35/42)

Quanto ao erro de medição. . . n Repetitividade n n faixa dentro da qual é esperado o erro aleatório em medições repetidas realizadas nas mesmas condições. Reprodutibilidade n faixa dentro da qual é esperado o erro aleatório em medições repetidas realizadas em condições variadas. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 4 - (slide 36/42)

Quanto ao erro de medição. . . n Erro de linearidade resposta reta MMQ d 1 d 2 EL = máx(d 1, d 2) estímulo Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 4 - (slide 37/42)

Quanto ao erro de medição. . . § Erro máximo: Emáx Erro Re Es Re Indicação - Emáx Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 4 - (slide 38/42)

Quanto a erros de medição. . . n Precisão e exatidão são termos apenas qualitativos. Não podem ser associados a números. n Precisão significa pouca dispersão. Está associado ao baixo nível de erros aleatórios. n Exatidão é sinônimo de “sem erros”. Um sistema de medição com grande exatidão apresenta pequenos erros sistemáticos e aleatórios. n Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 4 - (slide 39/42)

4. 4 Representação absoluta e relativa www. labmetro. ufsc. br/livro. FMCI

Representação absoluta n Parâmetros expressos na unidade do mensurando: Emáx = 0, 003 V n Re = 1, 5 K n Sb = 0, 040 mm/N n n É de percepção mais fácil. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 4 - (slide 41/42)

Representação relativa ou fiducial n Parâmetro é expresso como um percentual de um valor de referência n Em relação ao valor final de escala (VFE) Emáx = 1% do VFE n EL = 0, 1% (do VFE) n Em relação à faixa de indicação n Em relação ao valor nominal (medidas materializadas) n n Facilita comparações entre SM distintos Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 4 - (slide 42/42)