Medição de Grandezas Elétricas

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Conceitos de Instrumentação 
Disciplina: Medidas de Grandezas Elétricas. 
Curso: Engenharia Elétrica.
Professor: Genival Alves.
Vu Pham
Livros 
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Slides e Apostilas.
Vu Pham
Histórico de Medição de Tempo
As primeiras civilizações concentraram-se em torno do
Mediterrâneo, onde surgiram os primeiros dispositivos para
medição de tempo.
O primeiro dispositivo de que se tem registro para a medição
do tempo foi o gnômon, que surgiu por volta de 3500 a.C. Esse
instrumento consiste em uma barra vertical, na qual o Sol
projeta uma sombra.
Introdução 
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Histórico de Medição de Tempo
O comprimento dessa sombra, portanto, era relacionado com o
tempo.
Introdução 
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Histórico de Medição de Tempo
Introdução 
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Vu Pham
Histórico de Medição de Tempo
A subdivisão do dia em 24 horas, da hora em 60 minutos e do
minuto em 60 segundos é de origem antiga, mas essas
subdivisões tornaram-se de uso geral em aproximadamente
1600 d.C.
Quando o aumento da precisão dos relógios levou à adoção do
dia solar médio, o qual contém 86.400 segundos.
Introdução 
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Histórico da Medição de Pesos e
Medidas
Antigamente comerciantes, faziam
suas referências com medidas de
partes do corpo.
As unidades baseadas em partes
anatômicas do corpo humano
variavam de pessoa para pessoa.
Curiosamente, o sistema inglês foi
baseado nessas medidas: pé,
polegada.
Introdução 
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Histórico da Medição de Pesos e Medidas
O sistema métrico surgiu oficialmente na França em 1799, com a
seguinte declaração de intenção: “[...] ser para todas as pessoas
em todos os tempos...”
Hoje o metro é definido como a distância percorrida por um feixe
de luz no vácuo em de segundo. Isso é consideravelmente
mais preciso que duas marcas em uma barra e, além disso, pode
ser replicado.
Introdução 
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Histórico do Termômetro
Em 1596, Galileu Galilei inventou um termômetro de água
rudimentar. Esse instrumento permitiu que, pela primeira vez,
variações de temperatura pudessem ser lidas (o instrumento não
media a temperatura — apenas indicava diferenças).
Em 1612, Santorio aplicou pela primeira vez uma escala numérica
ao seu termoscópio, e é considerado o inventor do termômetro
(era um termômetro de ar e tinha baixa precisão).
Em 1714, Gabriel Fahrenheit inventou o primeiro termômetro de
mercúrio, instrumento que é utilizado atualmente.
O mercúrio é tão denso que um adulto poderia ficar sentado sem afundar em uma
piscina cheia de mercúrio (densidade(Hg) = 13,534 g/cm3 a 20 °C.
Introdução 
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A importância da Instrumentação poderia ser resumida em uma
frase: “A medição é a base do processo experimental”.
Seja em pesquisa ou em uma linha de produção dentro de uma
indústria, o processo da medição de grandezas físicas é
fundamental.
As técnicas experimentais têm mudado profundamente nos
últimos anos devido ao desenvolvimento de instrumentos
eletrônicos e controladores inteligentes de processos.
Conceitos de Instrumentação 
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Mesmo que todos os instrumentos estejam funcionando
perfeitamente, se os dados não forem tratados corretamente, ou,
ainda, se não fizerem parte de um processo de coleta projetado
adequadamente, o experimento poderá ser perdido.
É importante ressaltar que a necessidade de um método é
importante não só para a confiabilidade da medida, mas também
para que ela possa ser repetida por qualquer pessoa.
Conceitos de Instrumentação 
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Conceitos de Instrumentação 
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Metrologia ciência que estuda amedição.
O que seria uma medição? Segundo o Vocabulário Internacional
de Metrologia (VIM) medição é o processo de obtenção
experimental de um ou mais valores que podem ser,
seguramente, atribuídos a uma grandeza.
O Vocabulário Internacional de Metrologia (VIM) foi criado na
segunda metade do século XX com o objetivo da harmonização
mundial das terminologias e definições utilizadas na área de
metrologia e instrumentação. No link abaixo, você pode acessar a
1ª edição luso-brasileira do VIM 2012.
http://www.inmetro.gov.br/inovacao/publicacoes/vim_2012.pdf
Metrologia 
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Grandezas Físicas
As grandezas físicas são as variáveis ou quantidades que serão
medidas.
Grandeza é definida como: “Propriedade de um fenômeno, de um
corpo ou de uma substância que pode ser expressa
quantitativamente sob a forma de um número e de uma
referência.”
A medição é um conjunto de processos adotados para expressar
quantitativamente o valor de uma grandeza, normalmente na forma de um
número multiplicado por uma unidade de medida.
Podemos exemplificar uma medição pelo simples fato de medir a altura de uma
pessoa com 1,85 m de altura.
Metrologia 
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Metrologia 
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Vu Pham
Sistema Internacional de Unidades (SI) - a partir de maio de 2019 as 
seguintes definições para as sete unidades de base do SI foram adotadas:
Metrologia 
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Vu Pham
Sistema Internacional de Unidades (SI) - a partir de maio de 2019 as 
seguintes definições para as sete unidades de base do SI foram adotadas:
Metrologia 
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Vu Pham
Sistema Internacional de Unidades (SI)
Abaixo temos representadas 22 unidades derivadas do SI que
recebem nomes especiais.
Metrologia 
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Sistema Internacional de Unidades (SI)
Abaixo temos representadas 22 unidades derivadas do SI que
recebem nomes especiais.
As unidades derivadas do Sistema Internacional de Unidades são
definidas como produto das potências das unidades de base.
Metrologia 
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Sistema Internacional de Unidades (SI)
Metrologia 
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Sistema Internacional de Unidades (SI)
Metrologia 
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Vu Pham
(NC UFPR/ITAIPU/2019) No Sistema Internacional de Unidades (S.I.), distinguem-
se duas classes de unidades: as unidades de base e as unidades derivadas. Com
base no S.I., assinale a alternativa que apresenta uma unidade derivada.
a) Mol.
b) Candela.
c) Pascal.
d) Kelvin.
e) Metro.
Metrologia 
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(NC UFPR/ITAIPU/2019) No Sistema Internacional de Unidades (S.I.), distinguem-
se duas classes de unidades: as unidades de base e as unidades derivadas. Com
base no S.I., assinale a alternativa que apresenta uma unidade derivada.
a) Mol.
b) Candela.
c) Pascal.
d) Kelvin.
e) Metro.
Resposta:
Metrologia 
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Imperfeições no instrumento ou sistema de medição, limitações
do operador e influência das condições ambientais.
Apesar de ser indesejável o erro de medição sempre estará
presente, por mais ideais que sejam as condições de medição.
Erro de Medição
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Sistema Internacional de Unidades (SI)
Tipos de Erros de Medição
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Vu Pham
Os erros sistemáticos acontecem por fontes identificáveis e,
assim, podem ser eliminados ou compensados.
Divide-se em: instrumentais e ambientais;
Tipos de Erros de Medição
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Os erros aleatórios decorrem da limitação do instrumento de
medição ou do procedimento de medição, impedindo a obtenção
de medidas exatas. Nem sempre é possível identificar a fonte.
O erro sistemático e o erro aleatório não podem ser eliminados,
contudo eles podem se minimizados.
Tipos de Erros de Medição
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Vu Pham
Na prática aparece um outro tipo de erro denominado erro
grosseiro.
Erro de paralaxe - quando é feita a utilização de instrumento
analógico, a confusão na interpretação de um valor, erro de
arredondamento e a operação incorreta do instrumento de
medição.
Tipos de Erros de Medição
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Erro de medição é o número resultante da diferença entre o valor
da indicação do instrumento de medição e o valor verdadeiro do
mensurando.
Incerteza de medição – Parâmetro não negativo que caracteriza a
dispersão dos valores atribuídos a um mensurando, com base nas
informações utilizadas.
Em outras palavras a incerteza de medição é a dúvida acerca do
resultado de uma medição.
A incerteza de medição que decorre de múltiplas fontes de erros
como por exemplo o erro aleatório do sistema de medição, a ação
do operador, fatores ambientais e a maneira como a medições são
efetuadas.
Errode medição X incerteza de medição
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Vu Pham
Ano: 2016 Banca: FCC Órgão: Copergás - PE Prova: FCC - 2016 - Copergás - PE - Engenheiro Mecânico
Questão - Sobre Metrologia, marque V para verdadeiras e F para
falsas:
I. A incerteza de medição é devida ao método e ao instrumento
de medição.
II. Precisão é a proximidade da concordância entre os resultados
obtidos pela repetição do mesmo procedimento experimental
sob as condições determinadas.
Erro de medição X incerteza de medição
30
https://www.qconcursos.com/questoes-de-concursos/bancas/fcc
https://www.qconcursos.com/questoes-de-concursos/institutos/copergas-pe
https://www.qconcursos.com/questoes-de-concursos/provas/fcc-2016-copergas-pe-engenheiro-mecanico
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Ano: 2016 Banca: FCC Órgão: Copergás - PE Prova: FCC - 2016 - Copergás - PE - Engenheiro Mecânico
Questão - Sobre Metrologia, marque V para verdadeiras e F para
falsas:
I. A incerteza de medição é devida ao método e ao instrumento
de medição. (V)
II. Precisão é a proximidade da concordância entre os resultados
obtidos pela repetição do mesmo procedimento experimental
sob as condições determinadas. (V)
Erro de medição X incerteza de medição
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https://www.qconcursos.com/questoes-de-concursos/bancas/fcc
https://www.qconcursos.com/questoes-de-concursos/institutos/copergas-pe
https://www.qconcursos.com/questoes-de-concursos/provas/fcc-2016-copergas-pe-engenheiro-mecanico
Vu Pham
Denomina-se fonte de erros qualquer fator que age sobre o
processo de medição dando origem a erros de medição.
As fontes de erros podem ser internas ao sistema de medição ou
externas a ele, podem decorrer da interação entre o sistema de
medição e o mensurando ou ainda entre o sistema de medição e
o operador.
Fontes de Erros 
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Vu Pham
Os fatores internos ao sistema de medição são aqueles
decorrentes das imperfeições do sistema ou instrumento
utilizado para a medição.
Exemplos:
Medições não ideais com imperfeições nas partes que os
compõem, nos conjuntos, nas conexões, nos circuitos e demais
módulos.
Sistemas de medições mecânicos erros de geometria das partes
do mecanismo são as principais fontes de erros internos.
Desgaste promovido pelos seus movimentos relativos, levando a
existência de folgas piorando o seu desempenho.
Fontes de Erros 
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Vu Pham
Os fatores externos ao sistema de medição são aqueles onde o
ambiente no qual o sistema de medição está inserido pode
influenciar seu comportamento.
Exemplos:
Variações de temperatura e vibrações mecânicas podem
ocasionar erros de medição expressivos nos sistemas de medição
mecânicos.
Campos eletromagnéticos, flutuações de tensão na rede e
variações de frequência podem afetar o comportamento de
instrumentos de medições elétricos.
Umidade do ar e pressão atmosférica podem influenciar a
medição em sistemas ópticos de medição.
Fontes de Erros 
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Vu Pham
Contato: genival.filho@ufob.edu.br
Bom Jesus da Lapa-BA
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	Slide 14: Metrologia 
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	Slide 17: Metrologia 
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	Slide 21: Metrologia 
	Slide 22: Metrologia 
	Slide 23: Metrologia 
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	Slide 25: Tipos de Erros de Medição
	Slide 26: Tipos de Erros de Medição
	Slide 27: Tipos de Erros de Medição
	Slide 28: Tipos de Erros de Medição
	Slide 29: Erro de medição X incerteza de medição
	Slide 30: Erro de medição X incerteza de medição
	Slide 31: Erro de medição X incerteza de medição
	Slide 32: Fontes de Erros 
	Slide 33: Fontes de Erros 
	Slide 34: Fontes de Erros 
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