ATPS de Instrumentação

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ETAPA 1 (Aula-tema: Conceitos de Instrumentação e Fundamentos de estatística, incerteza de medidas e sua propagação)
Passo 1 - Fazer um texto descrevendo os principais conceitos dos sistemas de instrumentação.
A instrumentação é a área da engenharia que engloba as atividades relacionadas a medição de grandezas físicas para monitoração ou controle de sistemas de automação. Trata também do desenvolvimento de novos dispositivos de medição e controle.
Ao longo do processo de industrialização que nossa sociedade presencia foi surgindo a necessidade da medição das mais diversas grandezas físicas. Quanto mais mais competitivas se tornam as economias, mais complexos se tornam os processos industriais. A instrumentação é uma área que está sempre em desenvolvimento e é cada vez mais utilizada, principalmente com a massificação de processos automatizados.
Na grande maioria dos processos automáticos é necessário uma realimentação do processo. A realimentação consiste na medição de variáveis de saída do sistema controlado e na comparação destas variáveis com valores de referência. A diferença é informadas ao controlador do processo para que o mesmo gere uma ação de controle adequada.
A instrumentação viabiliza o processo de realimentação. Como existem inúmeros processos envolvendo as mais diversas grandezas físicas foram desenvolvidos instrumentos de medição para atender as exigências de cada aplicação.
Passo 2 - Fazer um texto sobre os principais pontos abordados.
Principais fundamentos de estatística: 
Quando se pretende empreender um estudo estatístico completo, existem diversas fases do trabalho que devem ser desenvolvidas para se chegar aos resultados finais do estudo. As fases principais são as seguintes: 
• Definição do problema;
• Planejamento;
• Coleta de dados;
• Apuração dos dados;
• Apresentação dos dados; 
• Análise e Interpretação dos dados.
Incerteza nos sistemas de medição e sua propagação
Os erros e as incertezas das medições têm sido objeto de interesse da comunidade científica durante todo este século, culminando na sua necessidade para as atividades diárias da indústria na virada do novo milênio. Para atender a esta necessidade, inúmeras organizações internacionais criaram diretrizes para orientar o tratamento da incerteza nos diferentes ramos da ciência e da tecnologia. Entretanto, pela complexidade inerente à discussão das incertezas, algumas vezes seus conceitos não são claros, nem tampouco as condições de contorno necessárias para a abordagem correta de alguns problemas. Esse é o caso típico das aplicações industriais nas quais as condições ideais estabelecidas pelas normas, além da fundamentação teórica de vários conceitos, não podem ser garantidas na sua totalidade. Para auxiliar o melhor entendimento da expressão das incertezas, neste trabalho alguns de seus conceitos são apresentados, buscando-se esclarecimentos particularizados que facilitem sua aplicação em algumas atividades industriais. Um procedimento simplificado para cálculo da incerteza em problemas da metrologia industrial mecânica também é proposto, buscando-se soluções mais simples que sejam orientadas pelos documentos normativos e não impliquem em perdas de qualidade dos resultados. No procedimento proposto as etapas são desenvolvidas passo a passo, de modo a permitir seu uso imediato por pessoal técnico da indústria, apresentando-se ainda alguns estudos de caso que permitem verificar sua adequação ao Guia para a Expressão da Incerteza de Medição (ABNT/INMETRO,1998).
ETAPA 2 (Conceitos de eletrônica analógica e eletrônica digital)
Passos 1 e 2
CONCEITOS BÁSICOS
Circuitos elétricos e circuitos eletrônicos
Definições gerais (mais intuitivas, não formais):
Circuitos elétricos (termo mais genérico): conexão de fios condutivos e outros dispositivos onde ocorre um fluxo uniforme de elétrons.
Circuitos eletrônicos: alguma forma de controle é exercido sobre o fluxo de elétrons por outro sinal elétrico, que pode ser uma corrente ou uma tensão.
O controle sobre o fluxo de elétrons pode também ser realizado por: interruptores, relés, reostatos.
A distinção está no fato de como o fluxo de elétrons é controlado.
Circuitos elétricos e circuitos eletrônicos
Interruptores, relés, reostatos: o controle do fluxo de elétrons é realizado por meio do posicionamento de um dispositivo mecânico, que é acionado por alguma força física externa ao circuito.
Circuitos eletrônicos: dispositivos especiais capazes de controlar o fluxo de elétrons de acordo com outro fluxo de elétrons, ou pela aplicação de uma tensão estática.
Em outras palavras: em um circuito eletrônico, a eletricidade controla a eletricidade.
Os semicondutores provocaram uma verdadeira revolução na tecnologia da eletrônica. Nenhum aparelho eletrônico atual, desde um simples relógio digital ao mais avançado dos computadores, seria possível sem os mesmos. Nosso objetivo nesta aula não é estudar a física de semicondutores, pois é extremamente complexa, e esta será deixada para os físicos.
O transistor de junção bipolar é um dispositivo semicondutor de três terminais, formado por três camadas consistindo de: duas camadas de material tipo "n" e uma de tipo "p" ou de duas de material tipo "p" e uma de tipo "n". O primeiro é chamado de transistor npn enquanto que o segundo é chamado de transistor pnp.Através de uma polarização de tensão adequada consegue-se estabelecer um fluxo de corrente, permitindo que o transistor seja utilizado em inúmeras aplicações como: chaves comutadoras eletrônicas, amplificadores de tensão e de potência, osciladores, etc.O termo bipolar refere-se ao fato dos portadores lacunas e elétrons participarem do processo do fluxo de corrente. Se for utilizado apenas um portador, elétron ou lacuna, o transistor é denominado unipolar (FET).
As figuras abaixo ilustram a estrutura básica de um transistor, representando um circuito T equivalente com diodos, ligados de tal forma a permitir a identificação da polarização das junções, as quais são: base-emissor e base-coletor (B-E e B-C respectivamente).
	Observa-se que no transistor pnp a junção dos dois catodos do diodo forma
	
a base, que é negativa, sendo o emissor e o coletor positivos, enquanto que no transistor npn a junção dos dois anodos forma a base que é positiva, sendo o emissor e o coletor negativos. A simbologia utilizada para os transistores de junção é mostrada logo abaixo dos circuitos equivalentes "T" com diodos.
ETAPA 3 - Sinais e ruídos.
Passo 1 - Pesquisar as principais características e particularidades do Conversor Digital Analógico (D/A).
No meio em que vivemos hoje basicamente os fenômenos são analógicos, em controversa a tecnologia de processamento digital está cada vez mais avançada e presente em nosso dia a dia, sendo assim precisamos de interfaces que convertam informações analógicas para informações digitais (assim dizendo). Podemos iniciar esse entendimento com um simples exemplo, os aparelhos que tocam CD, convertendo informações digitais, a música codificada digitalmente para a forma analógica e o som gerado em alto falantes.
Sobre o D/A
Dizemos que o conversor digital-analógico converte uma palavra digital em um sinal analógico sob a forma de uma tensão ou corrente de saída, são formados por elementos passivos, fontes de referência, chaves e AMPOPs. A conversão é em geral paralela e o tempo de conversão depende essencialmente da velocidade dos componentes utilizados.
Analisando os sinais que são gerados por circuitos analógicos são muitas vezes processados por circuitos digitais, por exemplo, temos o microcontrolador ou por um microcomputador. Ao certo para processar os sinais analógicos usando circuitos digitais, deve-se efetuar uma conversão para essa última forma, a digital (leia: conversão analógico-digital), onde a conversão é efetuada por um Conversor Analógico-Digital ("A/D converter" ou ADC).
O sinal recebido, depois de digitalizado, é processado e, na maioria das vezes será utilizadopara atuar sobre o circuito analógico que gerou o sinal original ou até mesmo sobre outro circuito. Por isso, um sinal na forma digital, para ser processado por um bloco funcional analógico, deve ser previamente convertido (ou reconvertido) para a forma analógica equivalente. Um sistema que aceita uma palavra digital como entrada e traduz ou converte o valor recebido para uma voltagem ou correntes analógicas proporcionais à entrada é chamado de Conversor digital-analógico ("D/A converter" ou DAC).
Conceitos
Indo pouco mais a fundo, dizemos que a entrada de um conversor digital D/A consiste em um acoplamento digital construída a partir de sinais binários paralelos que são gerados a partir de um sistema de processamento de sinais onde temos, por exemplo, um computador. Os sinais binários são convertidos em um sinal analógico equivalente por meio de uma referência e, em seguida, o sinal resultante pode passar por um filtro e por um amplificador.
Quanto a saída analógica esta pode ser uma tensão ou uma corrente mais a maioria dos conversores D/A possuem uma saída na forma de tensão. Ele mapeia a palavra binária de entrada em um valor analógico na saída então os valores analógicos passam por um segundo bloco, onde cada valor analógico é armazenado até que a próxima palavra binária é convertida.
Passo 2 – Fazer um resumo sobre o conversor digital analógico, focando na rede ponderada, rede ponderada com AO, rede R/2R e conversor R/2R com AO, caracterizando seus conceitos, circuitos básicos e expressões de tensão na saída.
Uma grandeza digital terá sempre um entre dois valores. Tais valores são especificados como 0 ou 1, ALTO ou BAIXO. Na prática, uma grandeza digital pode ser representada, por exemplo, por uma tensão, que deverá situar-se dentro de limites especificados, de maneira a representar corretamente tal grandeza. Por exemplo, para a lógica TTL, sabemos que
de 0 V a 0,8 V temos a representação do valor lógico 0
de 2 V a 5 V temos a representação do valor lógico 1
Por outro lado, uma grandeza analógica pode assumir qualquer valor dentro de um intervalo contínuo de valores, e, mais importante, o seu valor exato neste intervalo é significante. Assim, se a saída de um conversor de temperatura para tensão apresenta um valor de 2,76V, tal valor deve ser tomado exatamente como foi obtido, pois deve representar uma temperatura de, por exemplo, 27,6oC. Se a tensão medida fosse de 2,34V ou de 3,78V, ela estaria representando uma temperatura completamente diversa. A maioria das grandezas físicas é analógica em sua natureza, e podem assumir qualquer valor dentro de um espectro contínuo de valores. Como exemplo, podemos citar a temperatura, a pressão, a velocidade de rotação etc.
Os sistemas digitais realizam todas as suas operações internas, usando circuitos e grandezas digitais. Qualquer informação que tenha de entrar em um sistema digital precisa, primeiro, ser digitalizada. Do mesmo modo, as saídas de um sistema digital estão sempre representadas na forma digital. Quando um sistema digital, como um computador, precisar ser utilizado para monitorar e/ou controlar um processo físico, precisaremos resolver o problema da compatibilização das características digitais de um computador com as características analógicas das variáveis envolvidas no processo físico. A Figura 1 ilustra esta situação. 
Figura 1- Conversores A/D e D/A são usados para estabelecer uma interface entre um computador e o mundo analógico.
1. Transdutor. Em geral, a variável física é uma grandeza não-elétrica. O transdutor é um dispositivo que converte uma variável física em variável elétrica. Alguns dos transdutores mais conhecidos são os termistores, os fotodiodos, os transdutores de pressão e os tacômetros. A saída de um transdutor é uma corrente ou uma tensão proporcional ao valor da variável física que está sendo monitorada. Por exemplo, a variável física pode ser a temperatura da água de um tanque que está sendo alimentado por duas fontes de água, uma fria e outra quente. Vamos imaginar que a temperatura da água varie de 80oF a 150oF, e que um termistor converta a temperatura da água para tensões na faixa de 800 a 1500mV. Note que a saída do transdutor é diretamente proporcional à temperatura, de forma que cada 1oF produza uma saída de 10mV. 
2. Conversor Analógico-Digital (A/D). A saída analógica do transdutor é colocada na entrada do conversor A/D que converte a entrada analógica numa saída digital. Esta saída digital é um número binário que representa o valor da entrada analógica. Por exemplo, o conversor A/D poderia converter os valores entre 800 e 1500mV da saída do transdutor em valores binários na faixa de 010100002 (80) a 100101102 (150). Note que o valor da saída binária do conversor A/D é proporcional ao valor da sua tensão de entrada.
3.	3. Computador Digital. A representação digital da variável do processo físico é transmitida do conversor A/D para o computador digital, que armazena o valor desta variável para processamento, de acordo com as instruções do programa que estiver sendo executado. 
4.	4. Conversor Digital-Analógico (D/A). A saída digital gerada pelo computador é enviada ao conversor D/A, que converte para seu valor analógico de tensão ou corrente correspondente. Por exemplo, o computador pode produzir uma saída digital na faixa de 000000002 a 111111112, que o conversor D/A converte para uma tensão na faixa de 0 a 10V.
5-	5. Acionador. O sinal analógico proveniente da saída do conversor D/A é muitas vezes conectado à entrada de um dispositivo que serve como acionador para controlar a variável física. No exemplo do tanque d'água, o acionador poderia ser uma válvula eletricamente controlada, que regulasse o fluxo de água quente para dentro do tanque, de acordo com a tensão analógica existente na saída do conversor D/A. O fluxo poderia variar proporcionalmente com esta tensão, com 0V interrompendo o fluxo, e com 10V produzindo o fluxo máximo.
	Pelo exposto, fica claro que tanto os conversores A/D quanto os conversores D/A funcionam como interfaces em um sistema totalmente digital, como um computador, e o mundo analógico. Esta função vem ficando cada vez mais importante à medida que os microprocessadores, cada vez mais baratos, são amplamente utilizados em áreas onde antes não se justificava o uso do computador em razão do alto custo.
2. Conversão Digital/Analógica (D/A)
	A conversão D/A é o processo onde um valor representado em determinado código binário (como o binário puro ou o BCD) é convertido para um valor de tensão ou de corrente proporcional ao valor digital. A Figura 2(a) mostra o símbolo para um conversor D/A de 4 bits. 
	As entradas digitais D, C, B e A são, via de regra, provenientes de um registrador de saída de um sistema digital. Os 24 = 16 números binários diferentes representados por estes quatro bits estão listados na tabela da Figura 2(b). Para cada número na entrada, o conversor D/A associa um único valor de tensão de saída. Realmente a tensão analógica de saída VOUT equivale em volts ao número binário de entrada. A mesma idéia poderia ser aplicada no caso de termos uma corrente IOUT na saída do conversor D/A.
	Em geral, saída analógica = K x entrada digital onde K é o fator de proporcionalidade, que é um valor constante para um dado conversor D/A. A saída pode ser tanto uma tensão quanto uma corrente. Quando a saída for uma tensão, K será uma unidade de tensão, e quando a saída for uma corrente, K será uma unidade de corrente. Para o conversor D/A da Figura 2, K = 1V, de modo que VOUT = (1 V) x entrada digital
	Podemos usar esta relação para calcular VOUT para qualquer valor da entrada digital. Por exemplo, com uma entrada digital de 110022 = 1210, obteremos VOUT = 1 V x 12 = 12 V
 
Figura 2 Um conversor D/A de quatro bits, com saída de tensão.
ETAPA 4 - Medidores de grandezas elétricas, Medição de temperatura e
procedimentos experimentais.
Passo 1 - Estudar os principais medidores de grandezas elétricas, descrevendo suas funcionalidadese características. Fazer um resumo.
Multímetro
Um multímetro ou multiteste (multimeter ou DMM - digital multi meter em inglês) é um aparelho destinado a medir e avaliar grandezaselétricas. Existem modelos com mostrador analógico (de ponteiro) e modelos com mostrador digital.
O modelo com mostrador digital funciona convertendo a corrente elétrica em sinais digitais através de circuitos denominados conversores analogo-digitais. Esses circuitos comparam a corrente a medir com uma corrente interna gerada em incrementos fixos que vão sendo contados digitalmente até que se igualem, quando o resultado então é mostrado em números ou transferidos para um computador pessoal. Várias escalas divisoras de tensão, corrente, resistência e outras são possíveis.
O mostrador análogo funciona com base no galvanômetro, instrumento composto basicamente por uma bobina elétrica montada em um anel em volta de um imã. O anel munido de eixo e ponteiro pode rotacionar sobre o imã. Uma pequena mola espiral - como as dosrelógios - mantem o ponteiro no zero da escala. Uma corrente elétrica passando pela bobina, cria um campo magnético oposto ao do imã promovendo o giro do conjunto. O ponteiro desloca-se sobre uma escala calibrada em tensão, corrente, resistencia etc. Uma pequena faixa espelhada ao longo da escala curva do mostrador, ajuda a evitar o erro de paralaxe.
Nos dois modelos, um sistema de chave mecânica ou eletrônica divide o sinal de entrada de maneira a adequar a escala e o tipo de medição.
Utilizado na bancada de trabalho (laboratório) ou em serviços de campo, incorpora diversos instrumentos de medidas elétricas num único aparelho como voltímetro, amperímetro e ohmímetro por padrão e capacímetro, frequencímetro, termômetro entre outros, como opcionais conforme o fabricante do instrumento disponibilizar.
Tem ampla utilização entre os técnicos em eletrônica e eletrotécnica, pois são os instrumentos mais usados na pesquisa de defeitos em aparelhos eletro-eletrônicos devido a sua simplicidade de uso e, normalmente, portabilidade.
Diferentes fabricantes oferecem inúmeras variações de modelos. Oferecem uma grande variedade de precisões (geralmente destaca-se a melhor precisão para medidas em tensão CC), nível de segurança do instrumento, grandezas possíveis de serem medidas, resolução (menor valor capaz de ser mostrado/exibido), conexão ou não com um PC, etc.
Há modelos destinados a uso doméstico (onde o risco de um acidente é menor) e modelos destinados a uso em ambiente industrial (que devido as maiores correntes de curto-circuito apresentam maior risco). A precisão de leitura (exatidão) não é o que diferencia estas duas opções e sim sua construçao interna (trilhas do CI mais espaçadas, maior espaçamento entre a placa de CI e a carcaça e maior robustez a transientes nos modelos industriais). 
 Voltímetro 
Voltímetro analógico
O voltímetro é um aparelho que realiza medições de tensão elétrica em um circuito e exibe essas medições, geralmente, por meio de um ponteiro móvel ou um mostrador digital, de cristal líquido (LCD) por exemplo. A unidade apresentada geralmente é o volt.
Muitos voltímetros, na verdade, não são nada mais do que amperímetros com alta resistência interna. O projeto dos voltímetros é tal que, com sua alta resistência interna, introduzam o mínimo de alterações no circuito que está sendo monitorado. Assim como um amperímetroindica a corrente que passa por ele, um voltímetro indica a tensão entre seus terminais.
O galvanômetro de bobina móvel é um exemplo deste tipo de voltímetro.
Para aferir a diferença de tensão entre dois pontos de um circuito, convém colocar o voltímetro em paralelo com a seção do circuito compreendida entre estes dois pontos. Por isso, para as medições serem precisas, é esperado que o voltímetro tenha uma resistência muito grande comparada às do circuito.
Voltímetros podem medir tensões contínuas ou tensões alternadas, dependendo das qualidades do aparelho.
Pode-se também implementar um voltímetro através do uso de um potenciômetro linear. Este tipo de voltímetro é chamado de passivo. 
Amperímetro 
A corrente atravesando o fio a ser medido
Mola de retono do ponteiro
O amperímetro é um instrumento utilizado para fazer a medida da intensidade no fluxo da corrente elétrica que passa através da sessão transversal de um condutor. A unidade usada é o Ampère.
Como a corrente elétrica passa através dos condutores e dispositivos ligados a eles, para aferir a corrente que passa por alguma região de algum circuito, deve-se colocar o amperímetro em série com esta, sendo necessário abrir o circuito no local da medida. Por isso, para as medições serem precisas, é esperado que o amperímetro tenha uma resistência muito pequena comparada às do circuito.
Amperímetros podem medir correntes contínuas ou alternadas. Dependendo da qualidade do aparelho, pode possuir várias escalas que permitem seu ajuste para medidas com a máxima precisão possível.
Na medição de corrente contínua, deve-se ligar o instrumento com o pólo positivo no ponto de entrada da corrente convencional, para que a deflexão do ponteiro seja para a direita.
O amperímetro analógico nada mais é do que um galvanômetro adaptado para medir correntes de fundo de escala maiores que a sua corrente de fundo de escala, do galvanômetro, IGM. Por isso, é necessário desviar a sobrecorrente, formando um divisor de corrente com o galvanômetro em paralelo com uma resistência denominada shunt (desvio) RS. Sendo ainda:
A corrente de fundo de escala do amlperímetro IA;
A sobrecorrente IS;
A resistência interna do galvanômetro RG;
A resistência interna do amperímetro RIA.
Temos que:
 R_S = R_G \cdot i_{gm} / ( I_A - I_{GM} ) 
E temos que:
 R_{IA} = R_G \cdot R_S / ( R_G + R_S ) 
O valor da resistência interna do amperímetro é um dos fatores importantes que está relacionado ao erro de medida do instrumento. A medida de corrente é feita intercalando-se o amperímetro em série com o circuito no qual deseja-se medi-la. Portanto, o amperímetro ideal é aquele que possui resistência interna nula. Como isso é impossível, ao se fazer uma medida de corrente, introduz-se um erro devido à modificação causada no circuito pela resistência interna do amperímetro. A tolerância da resistência shunt é outro fator que está relacionado ao erro de medida do instrumento. Em geral, os instrumentos de medidas são construídos com resistores de precisão, com tolerâncias de 1%.
Ohmímetro 
 Um Ohmímetro é um instrumento de medida elétrica que mede a resistência elétrica, ou seja, a oposição à passagem da corrente elétrica.
O modelo original de um ohmímetro provinha de uma pequena bateria que aplica uma tensão à resistência. É usado um galvanômetro para medir a corrente elétrica através da resistência. A escala do galvanômetro era marcada em ohms, porque a tensão fixa da bateria garantia que, conforme a resistência diminuísse, a corrente através do medidor aumentaria.
Um tipo de ohmímetro mais preciso possui um circuito eletrônico que fornece uma corrente constante I através da resistência, e outro circuito mede a tensão V (o V é usado pela física, mas os técnicos em eletrônica usam "E" ou "U") sobre a resistência. De acordo com a seguinte equação, derivada da Lei de Ohm, o valor de resistência é dada por:
 R = \frac{V}{I} 
Para medições de alta precisão, os ohmímetros citados acima são inadequados. Isto é devido ao medidor ler a soma das resistências do fio condutor da resistência sendo medida. Para reduzir este efeito, um ohmímetro de precisão tem quatro terminais, chamados contatos de Kelvin. Dois terminais transportam a corrente do medidor, enquanto os outros dois permitem medir a tensão diretamente sobre o resistor. Assim, qualquer queda de tensão através da resistência do primeiro par de fios é ignorada por esse tipo de medidor.
Galvanómetro ou Galvanômetro 
O galvanómetro ou galvanômetro é um instrumento que pode medir correntes eléctricas de baixa intensidade, ou a diferença de potencial eléctrico entre dois pontos.Galvanômetro de bobina móvel
- Fio transportando a corrente a ser medida
- Mola de retorno
O multímetro analógico, o principal instrumento de teste e reparo de circuitos electrónicos, consiste basicamente de um galvanómetro, ligado a uma chave selectora, uma bateria e vários resistores internos, para optarmos pelo seu funcionamento como amperímetro, ohmímetroou voltímetro. Os multímetros com galvanômetro são chamados de multímetros analógicos, em oposição aos multímetros digitais, que possuem um mostrador de cristal líquido.
O galvanómetro mais comum é o tipo conhecido como bobina móvel: uma bobina de fio muito fino é montada em um eixo móvel, e instalada entre os pólos de um ímã fixo. Quando circula corrente eléctrica pela bobina, se forma um campo magnético que interage com o campo do íman, e a bobina gira, movendo um ponteiro, ou agulha, sobre uma escala graduada. Como o movimento do ponteiro é proporcional à corrente elétrica que percorre a bobina, o valor da corrente é indicado na escala graduada. Através de circuitos apropriados, o galvanômetro pode ler outras grandezas eléctricas, como tensão contínua, tensão alternada, resistência, potência, e outras.
Outro tipo de galvanómetro é o de ferro móvel: neste, a bobina é fixa, envolvendo uma pequena peça de ferro ligada ao ponteiro, e capaz de girar conforme o campo magnético produzido pela bobina. O galvanómetro de ferro móvel é pouco usado, por ser menos sensível que o de bobina móvel, mas possui as vantagens de ser mais barato, mais robusto, e funcionar tanto com corrente contínua como com corrente alternada.
Passo 2 - Pesquisar como ocorrem as medições de temperaturas, descrevendo os principais equipamentos utilizados e características. Fazer um resumo.
A temperatura é uma importante grandeza a ser medida em muitos processos, pois é um fator limite para muitas operações
Pode-se pensar em temperatura como sendo o potencial que causa o fluxo de calor de um ponto de mais alta temperatura para um ponto de mais baixa temperatura.
A medição correta de temperatura é complexa, por ser facilmente influenciada por fatores externos aos dispositivos de medida ou pela inércia térmica inerente ao sistema.
A temperatura é quantificada através de escalas padronizadas, as mais utilizadas são a escala Celsius [ºC] e a Fahrenheit [ºF]. No Sistema Internacional (S.I.) utiliza-se à escala absoluta Kelvin;
Relação entre as escalas:
MEDIDORES DE TEMPERATURA POR DILATAÇÃO/EXPANSÃO
TERMÔMETRO A DILATAÇÃO DE LÍQUIDO
Características 
Os termômetros de dilatação de líquidos, baseiam-se na lei de expansão volumétrica de um líquido com a temperatura dentro de um recipiente fechado.
Termômetros de dilatação de líquido em recipiente de vidro
É constituído de um reservatório, cujo tamanho depende da sensibilidade desejada, soldada a um tubo capilar de seção , mais uniforme possível fechado na parte superior. O reservatório e parte do capilar são preenchidos de um líquido. Na parte superior do capilar existe um alargamento que protege o termômetro no caso da temperatura ultrapassar seu limite máximo. Após a calibração, a parede do tubo capilar é graduada em graus ou frações deste. A medição de temperatura se faz pela leitura da escala no ponto em que se tem o topo da coluna líquida. Os líquidos mais usados são: Mercúrio, Tolueno, Álcool e Acetona Nos termômetros industriais, o bulbo de vidro é protegido por um poço metálico e o tubo capilar por um invólucro metálico.
Termômetro de dilatação de líquido em recipiente metálico
Neste termômetro, o líquido preenche todo o recipiente e sob o efeito de um aumento de temperatura se dilata, deformando um elemento extensível (sensor volumétrico).
Características dos elementos básicos deste termômetro: Bulbo.
Suas dimensões variam de acordo com o tipo de líquido e principalmente com a sensibilidade desejada.
Capilar 
Suas dimensões são variáveis, sendo que o diâmetro interno deve ser o menor possível, afim de evitar a influencia da temperatura ambiente, porém não deve oferecer resistência a passagem do líquido em expansão.
TERMÔMETROS À PRESSÃO DE GÁS
Fisicamente idêntico ao termômetro de dilatação de líquido, consta de um bulbo, elemento de medição e capilar de ligação entre estes dois elementos. O volume do conjunto é constante e preenchido com um gás a alta pressão. Com a variação da temperatura, o gás varia sua pressão conforme, aproximadamente a lei dos gases perfeitos, com o elemento de medição operando como medidor de pressão.
TERMÔMETRO À PRESSÃO DE VAPOR
Sua construção é bastante semelhante ao de dilatação de líquidos, baseando o seu funcionamento na Lei de Dalton: "A pressão de vapor saturado depende somente de sua temperatura e não de seu volume".
Portanto para qualquer variação de temperatura haverá uma variação na tensão de vapor do gás liqüefeito colocado no bulbo do termômetro e, em conseqüência disto, uma variação na pressão dentro do capilar
TERMÔMETROS À DILATAÇÃO DE SÓLIDOS (TERMÔMETROS BIMETÁLICOS)
Baseia-se no fenômeno da dilatação linear dos metais com a temperatura. O termômetro bimetálico consiste em duas laminas de metais com coeficientes de dilatação diferentes sobrepostas, formando uma só peça. Variandose a temperatura do conjunto, observa-se um encurvamento que é proporcional a temperatura. Na prática a lamina bimetálica é enrolada em forma de espiral ou hélice, o que aumenta bastante a sensibilidade. O termômetro mais usado é o de lamina helicoidal, e consiste em um tubo bom condutor de calor, no interior do qual é fixado um eixo que por sua vez recebe um ponteiro que se desloca sobre uma escala.
MEDIÇÃO DE TEMPERATURA COM TERMOPAR
Um termopar consiste de dois condutores metálicos, de natureza distinta, na forma de metais puros ou de ligas homogêneas. Os fios são soldados em um extremo ao qual se dá o nome de junta quente ou junta de medição. A outra extremidade dos fios é levada ao instrumento de medição de f.e.m. ( força eletromotriz ), fechando um circuito elétrico por onde flui a corrente. O ponto onde os fios que formam o termopar se conectam ao instrumento de medição é chamado de junta fria ou de referência.
Conversor
D/A
(DAC)
	 D MSB
	 C
Entradas					 Vout
digitais B Saída analógica 
	 A
 LSB
(a)
D
C
B
A
Vout (V)
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
1
0
2
0
0
1
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3
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4
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1
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1
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0
6
0
1
1
1
7
1
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0
0
8
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0
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9
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10
1
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1
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12
1
1
0
1
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1
1
1
0
14
1
1
1
1
15
(b)