CCE0690 - METROLOGIA 2014 1 Aula 2

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CCE0690 – METROLOGIA
AULA 2
Pedro Rocha /2014 - 1
Sistemas de Medidas 
METROLOGIA
ciência que abrange todos os aspectos teóricos e
práticos relativos às medições, qualquer que
seja a incerteza em qualquer campo da ciência
ou tecnologia.
• Estuda as unidades de medidas e os processos
de medição
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MEDIÇÃO
comparação entre uma grandeza com
outra (de referência) da mesma
espécie.
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MÉTODOS DE MEDIÇÃO
MEDIÇÃO DIRETA: feita mediante
instrumentos, aparelhos e máquinas
de medir.
Uso: protótipos, fabricação de
pequenas quantidades
.
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MEDIÇÃO INDIRETA
feita por comparação, confrontando o que
se quer medir (peça) com uma peça padrão
de dimensão aproximada. Ex. calibradores
passa /não passa
.
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ESCALAS
• Referência graduada em uma unidade (e suas 
frações) para medir uma determinada 
grandeza. Graduação baseada em padrões 
estabelecidos 
• (Desenho) Relação entre as mediadas da peça 
e a do desenho. 
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ESCALAS TIPOS
• Redução
• Ampliação
• Natural
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ESCALAS TIPO/Escalas Recomendadas
TIPO ESCALAS RECOMENDADAS
Ampliação 20:1 50:1 10:1
2:1 5:1 -
Natural 1:1
Redução 1:2 1:5 1:10
1: 20 1: 50 1: 10
1: 200 1: 500 1: 1000
1: 2000 1: 5000 1: 10000
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Medição diferencial 
• Utilizada na indústria mecânica, nos 
processos que exigem: 
– produção em massa e de elevada qualidade
– mínima influência do operador
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Medidores de deslocamentos 
• lineares e angulares
• Importantes na engenharia pela sua Utilização:
– controle de movimento em maquinas operatrizes 
(ferramentas), maquinas de medição, robôs na indústria
– conversores de sinal (mecânico/elétrico) transdutores 
:pressão , força etc.
– controle dimensional automatizado (medição 
diferencial)
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Medidores de deslocamentos 
pequeno deslocamento captado por um sensor é • pequeno deslocamento captado por um sensor é 
transformado em um deslocamento amplificado 
capaz de ser lido em um instrumento . 
• Geralmente o que está sendo medido é um 
deslocamento linear em bem pequeno.
• Pode-se obter medições da ordem de centésimos 
de micrometros (0,0x μ)
• A indicação (medida) representa a diferença entre 
a dimensão da peça e a de um padrão para o qual 
o sistema foi ajustado.
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Medidores de deslocamentosMedidores de deslocamentos
(procedimento)
• Fixa-se o medidor de deslocamento no 
dispositivo próprio
• Calibra-se o instrumento (“zera-se”) 
colocando-se o padrão sob o sensor do 
medidor de deslocamento.
• Substitui –se o padrão pela peça a ser 
medida e faz-se a leitura da diferença.
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Medidores mecânicos
• Sistema de alavanca associada a uma mola • Sistema de alavanca associada a uma mola 
torcional tipo fita
• Uma fita muito fina torcida em forma de hélice, 
em todo a sua extensão, tem fixado em seu centro 
um ponteiro . Uma extremidade da fita é fixa e 
outra é fixada uma alavanca angular tipo mola, 
braço no qual é fixado a haste do apalpador.
• Deslocamento da haste do apalpador  gira 
alavanca que alonga a fita fazendo o ponteiro girar 
em ângulo proporcional ao alongamento da fita . 
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Medidores mecânicos
•
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Medidores pneumáticos
• Método: Transforma um deslocamento em 
variação de pressão de ar.
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Medidores elétricos analógicos
• Resistivos
• Indutivos-
• Capacitivos
• Fotoelétrico
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Medidores elétricos analógicos 
Resistivos
• uso potenciômetros (variação de Ʊ) +
• baixo custo+
• uso medidas lineares e angulares+
• alteração das suas características pelo uso (-)
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Medidores elétricos analógicos
- Indutivos-
• Auto- indutância : utilizando-se uma bobina de Ω desprezível e 
injeta uma corrente variável ( t) v= L di/dt
• Indutância mutua : indutor (bobina) percorrido por uma corrente i 
variável induz uma tensão elétrica em outro indutor próximo.
• Vantagens 
– Construção compacta +
– Elevada resposta dinâmica +
– Boa linearidade+
– Boa imunidade à influencia dos fatores ambientais +
– Baixo desgaste+
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Medidores elétricos analógicos
Capacitivos
-
• Utiliza as propriedades do capacitor
Capacitância varia em função da distancia de
afastamento entre as placas, da área
sobreposta das placas e do dielétrico.
• Vantagem : pode ser utilizado para medições 
em ambiente com grande variação de 
temperatura 
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Medidores elétricos analógicos
Fotoelétrico
-
Escalas eletro-óptica baseadas na codificação
de uma barra ou disco por marcações que
interferem na transmissão de luz entre uma
fonte e um fotodetector
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Escalas ópticas 
• usadas em instrumentos ópticos em 
ferramentas, para medir com precisão a 
distância de qualquer objeto a partir de uma 
linha de referencia. 
• Os alinhamentos entre os diferentes objetos 
(como componentes de máquinas, fundações, 
rolos, etc) são quantificáveis , uma vez 
estabelecido uma linha reta (extremamente 
precisa) como linha de referência.
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Medidor óptico de diâmetro
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Escala óptica
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Escalas eletro-óptica
• baseadas na codificação de uma barra ou disco por 
marcações que interferem na transmissão de luz entre 
uma fonte e um fotodetector 
• Sistemas 
– Incremental: reflexiva e transparente
– Absoluto
O fotodetector fornece sinal senoidal, cujo período = 
espaçamento entre os traços da escala, que é inserido 
em um contador após tratamento. O calculo do 
deslocamento relativo da escala é feito com base no 
nº pulsos e espaçamento das franjas
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Escalas eletro-óptica
Sistemas Incremental
:
• Reflexiva: feixe luminoso incidente sobre uma 
escala polida e traços opacos é refletido em 
direção a um fotômetro. O movimento da 
escala libera sinal proporcional a intensidade 
luminosa do feixe incidente
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Escalas eletro-óptica
Sistemas Incremental
• Transparente: um feixe luminoso entre a fonte 
e o fotodetector interrompido de modo 
alternado pelo deslocamento de uma escala de 
vidro gravada com traços escuros 
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Escalas eletro-óptica
Sistemas Absoluto
• existe gravadas na superfície das escalas 
absolutas, uma codificação de posição baseadas 
em regiões que transmitem ou não o feixe 
luminoso fonte/detector. A cada posição da 
escala, os sinais de passagem ou não do feixe 
são captados por um conjunto de 
fotodetectores , determinando pela combinação 
lógica dos sinais, a posição da escala. 
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Régua graduada
REFÊRENCIAS
• Cabral, Paulo . Erros e Incertezas nas Medições ISEP 
2012.
• Medidores de deslocamento UFMG/DEMEC PDF. 
disponível em : 
http://www.demec.ufmg.br/disciplinas/ema092/Documentos/
APOSTILA_PARTE_II_cap_5_Medidores_de_Deslocamento.pdf
•
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