Erros medicao pratica, Notas de estudo de Eletrônica

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Eletrônica Eletrônica básica - Prática

Erros de medição

Erros de medição

© SENAI-SP, 2003

Trabalho editorado pela Gerência de Educação da Diretoria Técnica do SENAI-SP, a partir dos conteúdos extraídos da apostila homônima, Erros de medição - Prática , SENAI - DN, RJ, 1985

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Prática

Exercício 1

1. Um voltímetro de CC 0 a 50V, classe 1,5 foi usado para obter a série de medidas listadas a seguir. Determine o erro relativo e o erro percentual em cada medida.

a. 32V

b. 11V

c. 45V

2. Qual das medidas da questão anterior é a mais exata? Por quê?
3. Relacione a coluna dos instrumentos com a coluna dos valores a serem medidos de forma que cada medida seja a mais precisa possível.

( ) 13 0V

( ) 90V

( ) 40V

( ) 180V

a. voltímetro 0-100V - classe 2 b. voltímetro 0-200V - classe 1 c. voltímetro 0-100V - classe 1 d. voltímetro 0-250V - classe 1 e. voltímetro 0-100V - classe 1

b.

Exercício 3

1. O que é sensibilidade de um instrumento?
2. O ponteiro de um voltímetro (0 a 50V) indica o valor máximo da escala quando é percorrido por uma corrente de 150μA. Qual é a característica Ω/v e a impedância de entrada deste instrumento?
3. O instrumento da questão 2 foi usado para medir a tensão de saída do divisor de tensão apresentado a seguir. Determine: a. a tensão real de saída do divisor. b. a tensão que o instrumento indicará (devido ao efeito de carga).

Exercício 4

1. Explique por que a indicação do microamperímetro no circuito não corresponde exatamente a corrente no resistor.
2. Por que o voltímetro não indica exatamente a tensão sobre o resistor no circuito que segue?
3. Conecte o voltímetro e o miliamperímetro ao circuito, de forma a obter a tensão e a corrente no componente.

3. Monte o divisor de tensão apresentado na figura abaixo.
4. Ligue a fonte e ajuste para 10Vcc. Procure ser preciso no ajuste.
5. Conecte a fonte à entrada do circuito. Que tensão o divisor deve fornecer na saída?
6. Meça a tensão de saída do divisor usando o multímetro. VSAÍDA = V (medido com o multímetro)

A tensão medida na saída corresponde ao valor esperado? Explique por quê?

7. Calcule a tensão de saída do divisor considerando o multímetro como carga. O valor encontrado no cálculo confere com o valor indicado pelo multímetro?

A diferença entre o valor de tensão de saída esperado e o medido se deve ao efeito de carga provocado pelo multímetro?

8. Meça a tensão de saída do divisor utilizando o osciloscópio. VSAÍDA = V (medido com o osciloscópio)

O valor encontrado está mais próximo do valor esperado?

O osciloscópio provoca um efeito de carga menor no circuito?

É correto afirmar que a impedância de entrada do osciloscópio é maior que a do multímetro?

Obtenha do manual do osciloscópio a sua impedância de entrada e confira a resposta da questão anterior.

9. Desligue a fonte e substitua os resistores R 1 e R 2 por R 3 e R 4.

4. Meça a tensão sobre o resistor R 5 , conectando o multímetro diretamente sobre os seus terminais.
5. Mantendo o multímetro conectado sobre R 5 leia novamente o miliamperímetro. I = mA

A indicação do miliamperímetro mudou quando o voltímetro foi conectado a R 5? (Compare com o item 3).

Pode-se afirmar que a corrente que o multímetro absorve é insignificante com relação a corrente no resistor?

O erro provocado pela inclusão do voltímetro pode ser desprezado, de forma que as medidas obtidas nos itens 4 e 5 possam ser consideradas corretas?

6. Desligue a fonte.

7. Monte o circuito da figura abaixo.
8. Ligue a fonte e confira se está ajustada para 6V.
9. Leia no microamperímetro a corrente em R 6. I (^) R6 = μA
10. Meça a tensão em R 6 conectando o multímetro sobre os seus terminais. I (^) R6 = V
11. Mantendo o voltímetro conectado a R 6 observe a indicação do microamperímetro. A corrente indicada no microamperímetro é a corrente em R 6? Por quê?

A configuração usada para medir simultaneamente a tensão e a corrente em R 6 é apropriada?

14. Repita o item 10 usando o osciloscópio. I (^) R6 = μA VR6 = V

Os valores obtidos estão corretos? (Compare com o item 13).

Resumo

Erros em medição

O erro em uma medição corresponde a diferença entre o valor real da grandeza e o valor indicado pelo instrumento usado para medí-la.

Em qualquer processo de medição existe sempre um erro que pode ser ou não significativo.

A precisão de indicação de um instrumento é definida através da sua classe (1,5;1;...).

O erro máximo de indicação de um instrumento é denominado de erro relativo :

∆x =x.cl

∆x =erro relativo

x = valor de fundo de escala cl = classe

O erro relativo é o mesmo, qualquer que seja o valor medido pelo instrumento. Para determinar a importância de um erro em uma medida utiliza-se do erro percentual.

M

∆p =∆x

∆ p =erro percentual

∆x = = erro relativo

M = valor medido

Isto não pode ser evitado. O que é possível fazer é utilizar a configuração em que os erros sejam minimizados.

a. b.

O circuito da figura b não pode ser utilizado em tensões de entrada menores que 1,5V porque a queda de tensão no microamperímetro se torna significativa, provocando um erro.

Neste caso utiliza-se a configuração da figura a, substituindo o voltímetro por um instrumento de impedância de entrada elevada, como por exemplo um osciloscópio.