Instrumentação
Electrónica.
Métodos
e Técnicas de Medição
Índice
SECÇÃO
I - A MEDIÇÃO, MÉTODOS DE MEDIÇÃO E
INSTRUMENTAÇÃO
PREFÁCIO
1. A MEDIÇÃO
E O ERRO DE MEDIÇÃO
1.1 NOTA HISTÓRICA
1.2 DEFINIÇÕES
1.3 CARACTERIZAÇÃO DA QUALIDADE DE MEDIÇÃO
1.4 O ERRO DA MEDIÇÃO
1.4.1 Os erros aleatórios
1.4.2 Os erros sistemáticos
1.5 O VERDADEIRO VALOR, O ERRO E A INCERTEZA
1.6 CÁLCULO DE ERROS DE MEDIÇÃO
1.7 O NÚMERO DE ALGARISMOS SIGNIFICATIVOS
1.8 A EXACTIDÃO DOS INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO
1.8.1 O erro na instrumentação analógica
1.8.2 O erro na instrumentação digital
1.9 ESTATÍSTICA DA MEDIDA
1.10 ASPECTOS ESSENCIAIS NA EXPRESSÃO DA INCERTEZA DA MEDIÇÃO
2. PADRÕES
E CALIBRAÇÃO DE INSTRUMENTOS
2.1 NOTA HISTÓRICA
2.2 PADRÕES
2.3 PADRÕES DE TEMPO E FREQUÊNCIA
2.4 PADRÕES DE GRANDEZAS ELÉCTRICAS
2.4.1 Padrões de resistência
2.4.2 Padrões de tensão
2.4.3 Padrões de capacidade e coeficiente de indução
2.5 CALIBRAÇÃO DE APARELHOS DE MEDIÇÃO
3. MÉTODOS
DE MEDIÇÃO E INSTRUMENTAÇÃO
3.1 NOTA HISTÓRICA
3.2 MÉTODOS DE MEDIÇÃO
3.2.1 Métodos analógicos
3.2.2 Métodos digitais
3.2.3 Métodos de comparação
3.2.4 Métodos de medição de resistência
3.3 INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO
3.3.1 Caracterização dos instrumentos de medição
3.4 SISTEMAS DE MEDIÇÃO
BIBLIOGRAFIA
DA SECÇÃO I
PERGUNTAS
E PROBLEMAS DA SECÇÃO I
SECÇÃO
II - MEDIÇÃO DE GRANDEZAS ELÉCTRICAS
4. SINAL E CONDICIONAMENTO
DE SINAL
4.1 NOTA HISTÓRICA
4.2 CARACTERÍSTICAS DOS SINAIS
4.2.1 Período e frequência
4.2.2 Valor médio, valor eficaz e valor máximo
4.3 CIRCUITO POTENCIOMÉTRICO
4.4 PONTE DE WHEATSTONE
4.5 O AMPLIFICADOR OPERACIONAL
4.5.1 Circuitos básicos
4.5.2 Amplificador diferencial
4.5.3 Comparadores
4.6 FILTRAGEM
4.6.1 Circuito RC passa-alto
4.6.2 Circuito RC passa-baixo
4.7 ATENUAÇÃO
4.7.1 Atenuador RC e sua compensação
4.7.2 Pontas de prova atenuadoras
5. PRINCÍPIOS
DE MEDIÇÃO DE CORRENTE, TENSÃO, POTÊNCIA E ENERGIA
5.1 NOTA HISTÓRICA
5.2 DETECÇÃO DE VALOR MÉDIO E DE VALOR EFICAZ
5.2.1 Detecção de valor médio
5.2.2 Detecção de valor eficaz baseada nos detectores
de valor médio
5.2.3 Detecção de valor eficaz
5.2.4 Análise da influência de harmónicos na qualidade
da detecção do valor eficaz
5.2.5 Medição de tensão e corrente de muito baixo
valor
5.3 MEDIÇÃO DE POTÊNCIA E ENERGIA
5.3.1 A medição de potência monofásica com
sinais de baixa frequência
5.3.2 A medição de potência trifásica
5.3.3 A medição de potência com sinais de alta
frequência
5.3.4 Medição de energia
6. MEDIÇÃO
DE IMPEDÂNCIAS
6.1 NOTA HISTÓRICA
6.2 MEDIÇÃO DE RESISTÊNCIA
6.2.1 A ponte de Wheatstone
6.2.2 A ponte de Wheatstone na vizinhança do equilíbrio
6.2.3 Linearização da ponte com um único braço
activo
6.2.4 Medição de resistências de muito baixo valor
6.3 MEDIÇÃO DE COEDICIENT DE AUTO-INDUÇÃO
E CAPACIDADE
6.3.1 Condensadores e bobinas
6.3.2 Pontes de medição em AC
6.3.3 Outros métodos
BIBLIOGRAFIA DA SECÇÃO
II
PERGUNTAS E PROBLEMAS
DA SECÇÃO II
SECÇÃO
III - INSTRUMENTAÇÃO
7. INSTRUMENTAÇÃO
ANALÓGICA
7.1 NOTA HISTÓRICA
7.2 APARELHAGEM ELECTROMECÂNICA
7.2.1 Dispositivos de íman fixo e quadro móvel
7.2.2 Estudo do movimento da equipagem móvel
7.2.3 Aparelhagem electrodinâmica
7.3 AMPERÍMETROS, VOLTÍMETROS E OHMÍMETROS EM
CORRENTE CONTÍNUA
7.3.1 O amperímetro de corrente contínua
7.3.2 O voltímetro de corrente contínua
7.3.3 O ohmímetro
7.4 AMPERÍMETROS E VOLTÍMETROS ELECTRODINÂMICOS
7.5 AMPERÍMETROS E VOLTÍMETROS DE CORRENTE ALTERNADA
7.5.1 Detecção de valor médio
7.5.2 Detecção de valor máximo
7.6 WATTÍMETROS ELECTRODINÂMICOS E CONTADORES DE ENERGIA
7.6.1 Wattímetro electrodinâmico
7.6.2 Contador de energia
7.7 MULTÍMETROS ELECTRÓNICOS
7.7.1 Circuitos de condicionamento nos multímetros electrónicos
7.7.2 Medição de verdadeiro valor eficaz
7.8 O REGISTADOR GALVANOMÉTRICO
8. INSTRUMENTAÇÃO
DIGITAL
8.1 NOTA HISTÓRICA
8.2 AQUISIÇÃO DE DADOS. PRINCÍPIOS GERAIS
8.2.1 Amostragem e reconstrução de sinais
8.2.2 Conversão analógico-digital
8.2.3 Conversão digital-analógica
8.2.4 Conversores digital-analógicos
8.2.5 Conversores analógico-digitais
8.3 SISTEMAS DE AQUISIÇÃO DE DADOS
8.3.1 O andar de entrada de um sistema de aquisição de
dados
8.3.2 Algumas características de um sistema de aquisição
de dados
8.3.3 Algumas características de programas de aquisição
de dados
8.4 MULTÍMETROS DIGITAIS
8.5 WATTÍMETRO DIGITAL
9. O OSCILOSCÓPIO
9.1 NOTA HISTÓRICA
9.2 INTRODUÇÃO
9.3 O OSCILOSCÓPIO ANALÓGICO
9.3.1 Diagrama de blocos e princípio de funcionamento
9.3.2 O tubo de raios catódicos - TRC
9.3.3 O canal vertical
9.3.4 O canal horizontal. A base de tempo e circuitos de controlo
9.3.5 A base de tempo atrasada
9.4 O OSCILOSCÓPIO DIGITAL
9.4.1 Diagrama de blocos e princípio de funcionamento
9.4.2 Técnicas de amostragem para sinais periódicos
9.4.3 Reconstrução de sinais
9.4.4 Algumas características específicas dos osciloscópios
digitais
9.5 O OSCILOSCÓPIO DE FÓSFORO DIGITAL
9.6 PONTAS DE PROVA
9.6.1 Pontas de prova passivas
9.6.2 Pontas de prova activas
9.6.3 Pontas de prova de corrente
9.6.4 Outras pontas de prova
9.7 MÉTODOS DE MEDIÇÃO COM O OSCILOSCÓPIO
9.7.1 Medição de fase
9.7.2 Medição de tempo de subida
9.7.3 Observação de sinais digitais
9.7.4 O osciloscópio no modo xy
9.8 ESPECIFICAÇÕES DE UM OSCILOSCÓPIO
10. CONTADORES DIGITAIS
10.1 NOTA HISTÓRICA
10.2 CONTADORES DIGITAIS
10.3.1 Diagrama de blocos e princípio de funcionamento
10.3.2 Modos funcionais de medição
10.4 OS ERROS NOS CONTADORES DIGITAIS
10.4.1 O erro ±1 e o erro da base de tempo
10.4.2 O erro no modo de medição de frequência
10.4.3 O erro no modo de medição de período ou
de intervalo de tempo
10.5 ESPECIFICAÇÕES DE UM CONTADOR DIGITAL
BIBLIOGRAFIA DA SECÇÃO
III
PERGUNTAS E PROBLEMAS
DA SECÇÃO III
SECÇÃO
IV - TRANSDUTORES E CADEIA DE MEDIÇÃO
11. TRANSDUTORES
11.1 NOTA HISTÓRICA
11.2 ASPECTOS FUNDAMENTAIS DOS TRANSDUTORES
11.2.1 Introdução
11.2.2 Princípios gerais da transdução
11.2.3 Características gerais de transdutores
11.3 OS TRANSDUTORES NA MEDIÇÃO DE ALGUMAS GRANDEZAS
11.3.1 Transdutores de temperatura
11.3.2 Extensómetros resistivos
11.3.3 Transdutores de deslocamento
11.3.4 Transdutores fotossensíveis
12. CADEIA DE MEDIÇÃO
12.1 NOTA HISTÓRICA
12.2 ORGANIZAÇÃO DE UMA CADEIA DE MEDIÇÃO
12.3 OS ERROS NA CADEIA DE MEDIÇÃO
12.4 EXEMPLOS DE CADEIAS DE MEDIÇÃO
12.4.1 Medição com transdutor resistivo genérico
12.4.2 Medição de temperatura com transdutor resistivo
12.4.3 Uma balança com extensómetros resistivos
12.4.4 Medição de temperatura com termopar
BIBLIOGRAFIA DA SECÇÃO
IV
PERGUNTAS E PROBLEMAS
DA SECÇÃO IV
APÊNDICES
APÊNDICE A - DISTRIBUIÇÃO
DOS DADOS E INCERTEZA-PADRÃO
APÊNDICE B - UNIDADES
DE MEDIDA
APÊNDICE C - ESCALAS
LOGARÍTMICAS
APÊNDICE D - INTRODUÇÃO
AO DÍODO E AO TRANSÍSTOR
APÊNDICE E - AMORTECIMENTO
ELECTROMAGNÉTICO
APÊNDICE F - RESPOSTA
DE UM ELEMENTO MOTOR A UM BINÁRIO CONSTANTE
APÊNDICE G - A
DEFLEXÃO DO FEIXE ELECTRÓNICO NUM OSCILOSCÓPIO
APÊNDICE H - TRANSDUTORES
TÉRMICOS. TABELAS DE CONVERSÃO
|