Eletronica e instrumentação

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1.1Teoria e propagação de erros

As grandezas físicas são determinadas experimentalmente por medidas ou combinações de medidas. Essas medidas tem uma incertezaque advém das características dos equipamentos utilizados na sua determinação e também do operador. Assim, uma mesma medida repetida varias vezes pela mesma pessoa com o mesmo instrumento de medição, ou por varias pessoas com instrumentos diferentes podem apresentar vários valores diferentes porem muito aproximadas e em alguns casos idênticas.

Ao fazermos as medidas de uma grandeza física achamos um número que a caracteriza, quando este resultado vai ser aplicado, énecessário saber com que confiança podemos dizer que o número obtido representa a grandeza física. Deve-se, então, poder expressar a incerteza de uma medida de forma que outras pessoas possam entender e para isso utiliza-se de uma linguagem universal. Também devem utilizar métodos adequados para combinar as incertezas dos diversos fatores que influem no resultado.

Na indústria constantemente se busca a melhor forma e mais viável para um bom processo, porem quanto mais preciso for esse processo o torna mais demorado e mais caro, devido a esse fato busca-se trabalhar com tolerâncias exemplo uma medida de 20mm pode ser com uma tolerância de + ou – 0,2mm ou seja 20 +/-0,2mm. Dessa forma torna o processo mais viável já que o objetivo das empresas é o lucro.

1.2 Ferramentas de estudo de erros

O principal ponto para análiseconsiste em interpretarmos o sistema de medição como um processo. Desta forma, é importante ressaltarmos que não estamos avaliando simplesmente os equipamentos, mas o processo no qual utilizamos os equipamentos, o método e as pessoas para obtermos o resultado da medição, medições essas que podem ser diretas ou indiretas. A medida direta de uma grandeza é o resultado da leitura de sua magnitude mediante o uso de um instrumento de medida como, por exemplo, a medida de um comprimento com uma régua graduada, a de uma corrente elétrica com um amperímetro, a de uma massa com uma balança ou de um intervalo de tempo com um cronômetro, a medida indireta é a que resulta da aplicação de uma relação matemática que vincula a grandeza a ser medida com outras diretamente mensuráveis. Como exemplo, podemos citar a medida da velocidade média de um carro que percorreu um espaço Δx em um intervalo de tempo Δt.

Existem varias ferramentas para mapearmos esses erros possibilitando um estudo de tendências ou estabilidade do processo a ser desenvolvido, possibilitando fazermos uma analise dos pontos mais críticos, ferramentas como Diagrama de tendência, Gráficos de dispersão, Diagrama de controle,Folha de verificação, Diagrama de causa e efeito etc.

Os erros são classificados como grosseiro, sistemáticos, acidentais, aleatórios ou casuais. Os grosseiros são os de falta de atenção são resultados de enganos de leitura e anotações de resultados, esses erros são de inteira responsabilidade do operador e não podem ser tratado matematicamente, para evitar é necessário que haja uma repetição do trabalho, masé necessário sobretudo, que se trabalhe com muita atenção. Erros sistemáticos são ligados às deficiências do método, do material empregado ou da avaliação da medida do operador. Erros aleatórios são erros devido ao imponderável. São erros essencialmente variáveis e não suscetíveis de limitações.

1.3 Método de Kleine e McClintock

Qualquer forma de medida deve ser baseado em aspectos estatísticos, deve conter um valor numérico, uma unidade e uma indeterminação ou uma incerteza das medições realizadas. Em geral, as incertezas de medição são obtidas nos manuais dos fabricantes, porém quando não for obtidos manuais dos equipamentos a se utilizar notrabalho as incertezas serão associadas à resolução dos equipamentos, dessa forma tem que ser calculada e o método mais usado é o Kleine e McClintock.

O método de Kleine e McClintock é o mais utilizado, esse método segundo seus autores, afirma que o resultado do cálculo de erro é uma função das variáveis independentes x1,x2,x3,..........xn. Ou seja se ∆z=f(x1,x2,x3,.....xn). Se chamarmos ∆z o erro do resultado, (sendo que ∆x1, ∆x2, ∆x3.... ∆xn os erros das variáveis independentes), chegamos a função ∆z =.... As grandezas de entrada x1,x2,x3,..........xn, sobre o qual o valor de saída ∆z depende, pode ser uma medida ou depender de outras variáveis, incluindo correções e fatores de correções para efeitos sistemáticos. A funçãopode ser determinada experimentalmente, ou existe somente, como um algoritmo que pode ser avaliado numericamente. As grandezas de entradaspodem ser caracterizadas como quantidade cujos valores e incertezas são determinados diretamente da medição. Esses valores e incertezas podem ser obtidos de uma simples observação, repetidas observações ou julgamentosbaseados na experiência. Também podem envolver as determinações de correções para indicação dos instrumentos e correções por grandezas de influências, tais como: temperatura ambiente, pressão barométrica e umidade. Valores e incertezas, os quais são conduzidos para uma medição de fontes externas, tais como, grandezas associadas com calibração de padrões, certificados de materiais de referência e referência de informações obtidas através de manuais.

2.1 Primeiro passo identificação dos resistores

Os resistores podem ser construídos utilizando carvão, silício ou ligas metálicas, os materiais tem funções parecidas mas aplicações diferentes, os de carvão são muito utilizados em eletrônica, os de ligas metálicas são utilizados em resistores de potência, reatores e em aquecedores os de cilicio são construídos no interior de circuitos integrados.

Os resistores mais comum no mercado em circuitos eletrônicos, possuem quatro faixas de cor, as duas faixas da esquerda corresponde aos dois algarismos do valor da resistência, aterceira faixa exerce a função de um fator multiplicativo que é aplicado aos dois algarismos anteriores e a quarta faixa indica a tolerância do fabricante do resistor conforme a figura a seguir.

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Figura 1

(http://www.solusweb.com.br/senai/senai/tecnico/eletronica/como-ler-as-cores-dos-resistores-tabela-de-cores/2014)

O resistor 1 é composto das cores amarelo, violeta, preta e dourado como vimos na tabela.O amarelo corresponde ao numero 4 mais o violeta