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1 © Gustavo R. Alves IPP - ISEP- DEE Pontes de medida • Conceitos gerais sobre métodos de comparação • Pontes DC – Introdução – Ponte de Wheatstone – Ponte de Kelvin – Aplicações • Pontes AC – Introdução – Ponte de Maxwell – Ponte de Hay – Ponte de Schering – Ponte de Wien – Ponte de Igualdade de Fase – Ponte de Oposição de Fase © Gustavo R. Alves IPP - ISEP- DEE Ponte de Wheatstone Esquema eléctrico © Gustavo R. Alves IPP - ISEP- DEE Ponte de Wheatstone • Equação de equilíbrio: RX = R2 . R3 / R1 • Equivalente de Thévenin • Adição de resistência de limitação de corrente • Factores possíveis de erros de medição – Baixa sensibilidade do detector de zero – Variações no valor das resistências devido ao efeito térmico da passagem da corrente eléctrica – Tolerância do detector de zero aos factores ambientais – Resistência não nula dos condutores (Ponte de Kelvin) 2 © Gustavo R. Alves IPP - ISEP- DEE Ponte de Kelvin dupla Utilizada na medição de resistências de baixo valor Esquema eléctrico © Gustavo R. Alves IPP - ISEP- DEE • Equação de equilíbrio: • Garantindo-se a condição: a / b = R1 / R2 • Obtém-se: RX = R2 . R3 / R1 Ponte de Kelvin dupla R R R R b R a b R R R a bx y y = ⋅ + ⋅ + + ⋅ − � �� � �� 1 3 2 1 2 © Gustavo R. Alves IPP - ISEP- DEE Pontes AC • Substituir as resistências por impedâncias e a fonte de alimentação de c.c. por uma de c.a. - onda sinusoidal com um determinado valor eficaz e uma determinada frequência • A equação de igualdade passa a depender de dois factores – Magnitude Z1 . Z4 = Z2 . Z3 – Fase θ1 + θ4 = θ2 + θ3 3 © Gustavo R. Alves IPP - ISEP- DEE Pontes AC • Ponte de Maxwell – Medição do valor de uma indutância, tendo por referência o valor conhecido de uma capacidade Equações de equilíbrio: Lx = R2 . R3 . C1 Rx = R2 . R3 / R1 © Gustavo R. Alves IPP - ISEP- DEE Pontes AC • Ponte de Hay – Equivalente à ponte de Maxwell, para indutâncias com um factor Q elevado (i.e. maior que 10) Q = (ω . Lx) / Rx © Gustavo R. Alves IPP - ISEP- DEE Pontes AC • Ponte de Schering – Medição do valor de uma capacidade, tendo por referência o valor conhecido de uma outra capacidade Equações de equilíbrio: Cx = C3 . R1 / R2 Rx = R2 . C1 / C3 4 © Gustavo R. Alves IPP - ISEP- DEE Pontes AC • Ponte de Wien – Medição do valor de uma frequência Equações de equilíbrio: R R R R C C 2 4 1 3 3 1 = + f C C R R = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ 1 2 1 3 1 3pi Se R1 = R3 = R e C1 = C3 = C ? R R 2 4 2=f R C = ⋅ ⋅ ⋅ 1 2 pi
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