1 - Levantamento de hipóteses. 2 - Coleta de dados. 3 - Análise dos dados

(1)

O Us o d e Instrumentos de Mediçã o

Etapas para a solução de um Problema

2 - Coleta de dados

3 - Análise dos dados

1 - Levantamento de hipóteses

(2)

O QUE O CURSO VAI ENSINAR?

Como resolver um problema!

2 – Coleta de Dados

• O conceito de Medida

• Como expressar uma medida

• Medida vs Valor Verdadeiro

• Erros num processo de medição

• O Uso de Instrumentos – LES

(3)

2 – COLETA DE DADOS

Determinando o Erro Sistemático

Avaliar o Sistema de Medição

• Determinar a sensibilidade do instrumento • Utilizar corretamente o instrumento

(4)

2 – COLETA DE DADOS

Determinando o Erro Sistemático

Determinar a Sensibilidade do Instrumento • Descrever o instrumento:

• Reprodutibilidade;

(5)

2 – COLETA DE DADOS

Determinando o Erro Sistemático

Determinar a Sensibilidade do Instrumento • Instrumento – Descrição Geral:

• marca e modelo;

Analógico

• Tipo

Digital

• Faixa Nominal de Operação

•Classe – para instrumentos eletrônicos • Defeitos e Precauções adotadas

(6)

2 – COLETA DE DADOS

Sensibilidade do Instrumento

Instrumento com Escalas Analógicas

• Linha base dividida em pequenas partes

chamadas divisões

•Valor da divisão: G – na unidade da grandeza

• variação da grandeza medida entre duas marcas consecutivas da escala

•Tamanho da Divisão: D – em mm sempre

• distância entre duas marcas consecutivas da escala

(7)

2 – COLETA DE DADOS

Sensibilidade do Instrumento

Instrumento com Escalas Analógicas

•Leitura da Escala, feita em duas etapas: •Contagem: M.G

• Interpolação: m. •  = G/n

 n : em quantas partes o observador divide mentalmente uma divisão

 DEPENDE do  tamanho da divisão  vivência do observador



m

MG

leitura





(8)

2 – COLETA DE DADOS

Sensibilidade do Instrumento

Exemplo: balança suspensa:

•Marca e Modelo •Tipo

•Faixa de Operação •Menor Graduação •Menor Divisão

•Divisor para interpolação •Menor incremento

(9)

2 – COLETA DE DADOS

Sensibilidade do Instrumento

Exemplo: balança suspensa:

•ITC •Analógico •0 – 25 kg •G = 0,1 kg •D = 1 mm •n = 2 • = 0,1 / 2 = 0,05 kg •20,50 kg

(10)

2 – COLETA DE DADOS

Sensibilidade do Instrumento

Exemplo: Bequer •Marca e Modelo •Tipo •Faixa de Operação •Menor Graduação •Menor Divisão

•Divisor para interpolação •Menor incremento

(11)

2 – COLETA DE DADOS

Sensibilidade do Instrumento

Exemplo: Bequer •VICIL •Analógico •200 – 1000 ml •G = 100 ml •D = 5 mm •n = 5 • = 100 / 5 = 2 x 101 _ml •5,4 x 102 _ml

(12)

2 – COLETA DE DADOS

Sensibilidade do Instrumento

Faixa de Operação Posição do Zero Menor Graduação Menor Divisão

Divisor para Interpolação Menor Incremento Leitura 2 Escalas Analógicas 0 – 15 kg À esquerda 0,5 kg 4 mm 5 0,5 /5 = 0,1 kg 7,8 kg 15 – 30 kg Fora da Escala 1 kg 8 mm 5 1/5 = 0,2 kg 20,2 kg

(13)

2 – COLETA DE DADOS

Sensibilidade do Instrumento

•Exemplo: Balança

(14)

2 – COLETA DE DADOS

Sensibilidade do Instrumento

•Exemplo: Balança

•3 escalas cujas leituras se somam!

• 0 – 500 g • 0 – 100 g •0 – 10 g

só esta tem interpolação!

Marca e Modelo Tipo Faixa de Operação

G D N 

Marca e Modelo Tipo Faixa de Operação

G D N 

(15)

2 – COLETA DE DADOS

Sensibilidade do Instrumento

Instrumentos Especiais

(16)

Sensibilidade do Instrumento

Instrumentos com Escalas Auxiliares Micrômetro

2 – COLETA DE DADOS

Escala Principal Descrição do Micrômetro Tipo Faixa de Operação Menor Graduação (G) Escala do Tambor Passo (P) Divisões do Tambor (j) Menor Grad. g = P/j Menor Divisão (d) Divisor p/ interpolar Menor Incremento () Escala Principal Descrição do Micrômetro Tipo Analógico Faixa de Operação 0 – 25 mm Menor Graduação (G) 0,5 mm Escala do Tambor Passo (P) 0,5 mm Divisões do Tambor (j) 50 Menor Grad. g = P/j 0,01 mm Menor Divisão (d) 1 mm Divisor p/ interpolar 2 Menor Incremento () 0,005 mm

(17)

Sensibilidade do Instrumento

Instrumentos com Nonios ou Vernier

Nonio :escala auxiliar que deslisa sobre a escala principal para substituir a interpolação

2 – COLETA DE DADOS

Descrição do paquímetro Marca e Modelo:

Escala principal Nônio

Tipo: _operaçãoFaixa de

Valor da menor divisão (G) Extensão Número de divisões (n) Valor da menor divisão (g) Menor Incremento (µ) Descrição do paquímetro Marca e Modelo:

Valor da menor divisão (G) Extensão Número de divisões (n) Valor da menor divisão (g) Menor Incremento (µ) Analógico 0 – 150 _mm 1 mm 39 20 39/20=1,95 mm 0,05 mm

(18)

Sensibilidade do Instrumento

Instrumentos com Nonios Paquímetro:

•Inventores: Pedro Nunes (português) e Pierre

Vernier (francês)

•Objetivo: Medir dimensões inferiores a 1mm •Aplicações:

 Medir dimensões externas - abas  Medir dimensões internas – orelhas  Medir profundidades – hastes

 Medir degraus - verso

(19)

Sensibilidade do Instrumento

•Escala Milimetrada: leitura significativa até a

ordem decimal de 

•Escala Polegada Fracionaria: converter a leitura

para uma fração com denominador igual a 

2 – COLETA DE DADOS

(20)

Sensibilidade do Instrumento

•Escala Milimetrada: leitura significativa até a

ordem decimal de 

•Escala Polegada Fracionaria: converter a leitura

para uma fração com denominador igual a 

2 – COLETA DE DADOS

(21)

Sensibilidade do Instrumento

Instrumentos com Nonios ou Vernier

Nonio :escala auxiliar que deslisa sobre a escala principal para substituir a interpolação

2 – COLETA DE DADOS

Descrição do paquímetro Marca e Modelo:

Valor da menor divisão (G) Extensão Número de divisões (n) Valor da menor divisão (g) Menor Incremento (µ) Descrição do paquímetro Marca e Modelo:

Valor da menor divisão (G) Extensão Número de divisões (n) Valor da menor divisão (g) Menor Incre-mento (µ) Analógico 0 – 3 “ 1/16 “ 7 8 7/8x1/16_=7/128” 1/128”

(22)

Sensibilidade do Instrumento

Instrumentos Analógicos Eletrônicos

Leitura em Instrumentos eletrônicos:

• Menor Incremento: interpolação visual 

• Classe: insegurança da indicação do

aparelho devida à imperfeição de seus componentes eletrônicos.

Fundo de Escala : medida máxima que pode ser efetuada na escala

2 – COLETA DE DADOS

% Escala de Fundo io MáximoDesv Classe 100

(23)

Sensibilidade do Instrumento

Exemplo: Multimetro Analógico

Leitura em Instrumentos eletrônicos:

• Medidas de tensão, corrente, capacitância,

resistência, entre outras.

•Característica principal: realizar medidas

diferentes, em diversas escalas sendo necessário somente uma mudança na seleção do botão central.

(24)

(25)

Sensibilidade do Instrumento

Exemplo: Multimetro Dawer MA-500

Escalas:

Tensão DC operando no fundo de escala 10 V Precisão : Classe 3

A medida apresentará um desvio sistemático de até 0,3V. Existe um erro de leitura que independe do operador.

Variações menores que 0,3V AC, não serão detectadas pelo instrumento, ainda que a interpolação visual da escala permita leituras de, por exemplo, 0,1V DC

(26)

Sensibilidade do Instrumento

Exemplo: Multimetro Dawer MA-500

Escalas: Tensão DC Faixas: 0.5 V, 2.5 V, 10 V, 25V, 250 V e 1000 V Precisão : Classe 3 Corrente DC Faixas: 50 A, 2.5 mA,25 mA e 0.25 A Precisão Classe 3

2 – COLETA DE DADOS

(27)

Sensibilidade do Instrumento

Exemplo: Multimetro - Classe

2 – COLETA DE DADOS

CLASSE Fundo de Escala Máximo Desvio D Leitura Medida 5 100 V 5 V 13,8 V 38,7 V 77,6 V 97,4 V 14 V 39 V 78 V 97 V 1 30 A 0,3 A 2,12 A 17,47 A 22,44 A 27,66 A 2,1 A 17,5 A 22,4 A 27,7 A 3 300 Hz 0,9 Hz 4 Hz 53 Hz 204 Hz 4,0 Hz 53,0 Hz 204,0 Hz

(28)

Sensibilidade do Instrumento

Instrumentos Digitais

Leitura em Instrumentos eletrônicos:

Precisão fornecida pelo fabricante como uma per-centagem do valor indicado no “display” mais um número

Exemplo Tensão DC Faixas: 200 mV, 2 V, 20 V, 200 V e 1000V Precisão : 1000 V  0.8% + 1 Leitura direta: 112,69 V. Erro do instrumento.(112.69 x 0.5)/100 +1= (0.56 + 0.01)V = 0.57V

2 – COLETA DE DADOS

(29)

2 – COLETA DE DADOS

O Limite de Erro Sistemático

Avaliar as condições de uso do aparelho e se for o caso determinar o erro observacional _O

Em Instrumentos Analógicos

:

_S = /2 + _O

 é a menor variação que o operador detecta.

Variações menores não são percebidas.

Portanto /2 é o limite inferior de erro sistemático.

Em Instrumentos Analógicos Eletrônicos:

_S = maior(/2, max.desvio) + _O

Em Instrumentos Digitais: