Medidas Elétricas
Conceitos Gerais
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Introdução
• O bom funcionamento de um organismo, de uma
máquina, etc., depende do funcionamento
combinado dos distintos elementos que o
constituem; se algum destes não realiza
corretamente a sua função, desencadeia o mal
funcionamento de todo o sistema. A principio, as
anomalias se intui, mas para poder demonstrarlas é necessária a verificação de algumas
grandezas características para comparar-las com
as padrão do sistema
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Introdução
•
Nas instalações elétricas, também é necessário avaliar ou
medir alguns parâmetros e/ou amplitudes do circuito
elétrico, em especial a intensidade de corrente, a tensão
elétrica, a resistência elétrica, a potencia elétrica e o
consumo de energia elétrica. Estas grandezas vão indicar o
bom ou o mau funcionamento da instalação. Com relação a
segurança dos elementos que constituem a instalação e
das pessoas que a utilizam, se deve conhecer outros
parâmetros importantes, tais como: a resistência de
aterramento, a resistência de isolamento, a sensibilidade
dos equipamentos de proteção, os tempos de disparo
destes dispositivos, etcetera.
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Concepto de Medida
• Medir é o procedimento experimental pelo qual o
valor momentâneo de uma grandeza física
(mensurando) é determinado como um múltiplo
e/ou uma fração de uma unidade, estabelecida
por um padrão, e reconhecida internacionalmente.
•
De acuerdo con la anterior definición, es necesario que las
unidades de referencia sean aceptadas de forma general
por la comunidad científica internacional. A principios del
siglo XX se fueron unificando estos patrones de medidas
por la Comisión Internacional de Pesas y Medidas, que
estructuraron el Sistema Internacional de Medidas, también
conocido como Sistema GIORGI.
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Sistema Internacional de Unidades (SI)
• HISTÓRICO
• O sistema decimal de unidades foi concebido no
século XVI, quando era grande a confusão das
unidades de pesos e medidas. A partir de 1790, a
Assembléia Nacional Francesa solicitou que a
Academia Francesa de Ciências desenvolvesse
um sistema de unidades que fosse adequado
para uso internacional. Este sistema, baseado no
metro como unidade de comprimento e no grama
como unidade de massa, foi adotado inicialmente
como medidas práticas no comércio e na
indústria, sendo posteriormente também adotado
nos meios técnicos e científicos.
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Sistema Internacional de Unidades (SI)
• A padronização em nível internacional começou
em 1870, resultado da Convenção Internacional
do Metro, da qual o Brasil foi um dos signatários
em maio de 1875, e que foi ratificada em 1921.
Esta
Convenção
estabeleceu
a
Agência
Internacional para Pesos e Medidas (BIPM Bureau International des Pois et Mesures) e
constituiu também a Conferência Geral em Pesos
e Medidas (CGPM - Conférence Générale de Pois
et Mesures), para tratar de todos os assuntos
relativos ao sistema métrico. O BIPM, cuja tarefa
principal é a unificação das medidas físicas,
opera sob a supervisão do Comitê Internacional
para Pesos e Medidas (CIPM - Comité
International des Pois et Mesures) e sob a
autoridade da CGPM.
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Sistema Internacional de Unidades (SI)
• As atividades do Bureau International des Pois et
Mesures, que no início eram restritas apenas às
medidas de comprimento e de massa e a estudos
metrológicos relativos a estas quantidades,
foram estendidas a padrões de medidas de
eletricidade (1927), fotometria (1937), radiações
ionizantes (1960) e de escalas de tempo (1988).
Devido a abrangência das atividades do BIPM, o
Comité International des Pois et Mesures (CIPM)
criou, a partir de 1927, os Comitês Consultivos de
Unidades (CCU - Comité Consultatif des Unités)
para assessorar na elaboração dos documentos
a serem levados à aprovação, assegurando
uniformidade mundial para as unidades de
medidas.
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Sistema Internacional de Unidades (SI)
• Em 1948, a 9ª Conférence Générale de Pois et Mesures
(CGPM), por sua Resolução n. 6, encarregou o CIPM de
.. “estudar o estabelecimento de uma regulamentação
completa das unidades de medidas” e “emitir
recomendações pertinentes ao estabelecimento de um
guia prático de unidades de medidas, para ser adotado
por todos os países signatários da Convenção do
Metro”. A mesma Conferência Geral adotou também a
Resolução n. 7, que fixou princípios gerais para os
símbolos das unidades e forneceu uma lista de nomes
especiais de unidades. A 10a CGPM, em 1954, decidiu
adotar como base deste "sistema prático de unidades",
as unidades das grandezas de comprimento, massa,
tempo, intensidade de corrente elétrica, temperatura
termodinâmica e intensidade luminosa.
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Sistema Internacional de Unidades (SI)
• A 11a CGPM, em 1960, através de sua Resolução
n. 12, adotou finalmente o nome SISTEMA
INTERNACIONAL DE UNIDADES, com abreviação
internacional SI para o sistema prático de
unidades, e instituiu regras para os prefixos, para
as
unidades
derivadas
e
as
unidades
suplementares, além de outras indicações,
estabelecendo uma regulamentação para as
unidades de medidas. A definição de Quantidade
de Matéria (mol) foi introduzida posteriormente
em 1969 e adotada pela 14a CGPM, em 1971.
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Sistema Internacional de Unidades (SI)
• Até 1862 o Brasil utilizava as unidades e medidas
de Portugal (ex: vara , braça (extensão), quintal
(massa), etc), mas estas medidas nunca foram
rigorosamente cumpridas. Em 1862 o Sistema
Métrico francês foi adotado em todo o Império,
mas somente em 1872 foi aprovado o
Regulamento do Sistema adotado. Em 1875 o
Brasil fez-se representar na Conferência
Internacional do Metro, mas como este Ato não
foi retificado no Brasil, logo a partir da I CGPM
(1889), deixamos de manter ligações com esta
Entidade.
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Sistema Internacional de Unidades (SI)
• Somente em outubro de 1921, o Brasil aderiu
novamente à Convenção do Metro, iniciando em
1935 a elaboração de um projeto de
regulamentação do seu sistema de medidas. Com
o advento do Estado Novo, foi somente a partir
de 1938 que foram fixadas as bases para a
adoção definitiva do sistema de pesos e medidas,
o que culminou em 1953 com a adesão do Brasil
à CGPM.
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Sistema Internacional de Unidades (SI)
• Em 1960, o Brasil participou da 11a CGPM, que
criou o Sistema Internacional de Unidades. Em
conseqüência destes fatos, foi criado em 1961 o
Instituto Nacional de Pesos e Medidas (INPM),
hoje designado como Instituto Nacional de
Metrologia, Normatização e Qualidade Industrial
(INMETRO), ao qual cabe a responsabilidade de
manter atualizado o quadro geral de unidades e
resolver as dúvidas que possam surgir da sua
aplicação ou interpretação.
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Unidades de Base ou Fundamentais (SI)
•
São sete unidades bem definidas que, por convenção,
são tidas como dimensionalmente independentes:
UNIDADE
SÍMBOLO
GRANDEZA
ampère
A
Corrente elétrica
candela
cd
Intensidade luminosa
quilograma
kg
Massa
kelvin
K
Temperatura termodinâmica
mol
mol
Quantidade de matéria
metro
m
Comprimento
segundo
s
Tempo
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Unidades de Base ou Fundamentais (SI)
• Metro (m)
• É o caminho percorrido pela luz no
vácuo durante um intervalo de tempo de
1/299.792.458 de um segundo [17a
CGPM (1983)].
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Unidades de Base ou Fundamentais (SI)
• Quilograma (kg)
• É igual à massa do protótipo internacional,
feito com uma liga platina - irídio, dentro
dos padrões de precisão e confiabilidade
que a ciência permite [1a CGPM (1889);
ratificada na 3a CGPM (1901)].
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Unidades de Base ou Fundamentais (SI)
• Segundo (s)
• É a duração de 9.192.631.770 períodos
da radiação correspondente à transição
entre os dois níveis hiperfinos do átomo
de césio-133, no estado fundamental
[13a CGPM ( 1967)] .
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Unidades de Base ou Fundamentais (SI)
• Ampère (A)
• É uma corrente constante que, se
mantida em dois condutores retilíneos e
paralelos, de comprimento infinito e
secção
transversal
desprezível,
colocados a um metro um do outro no
vácuo, produziria entre estes dois
condutores uma força igual a 2 x10-7
newton, por metro de comprimento [9a
CGPM (1948)].
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Unidades de Base ou Fundamentais (SI)
• Kelvin (K)
• É a fração 1/273,16 da temperatura termodinâmica do
ponto triplo da água [13a CGPM (1967)] .
•
A termometria até pouco tempo, era a termometria conhecida como de 2
pontos fixos. O chamado ponto de água e gelo correspondente na
escala Celsius à 0 grau e o ponto de ebulição da água 100 graus
Celsius. A termometria foi reestruturada como a termometria de um
ponto fixo, com base na temperatura do ponto tríplice da água, que é a
temperatura na qual três fases da água coexistem (sic), pacificamente, a
fase sólida, a líquida e a gasosa. Usando a termometria antiga a
temperatura em que essas três fases estão presentes, em condições
especiais de pressão, é 273,16 kelvin, que corresponde a 0,01º C.
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Unidades de Base ou Fundamentais (SI)
• Mol (mol)
• É a quantidade de matéria de um sistema que
contém tantas entidades elementares quantos
forem os átomos contidos em 0,012 quilograma de
carbono 12 [14a CGPM (1971)].
•
O nome desta quantidade vem do francês "quantité de matière",
derivado do latim "quantitas materiae", que antigamente era usado
para designar a quantidade agora denominada de "massa". Em
inglês usa-se o termo "amount of substance". Em português,
consta no Dicionário como "quantidade de substância", mas podese admitir o uso do termo "quantidade de matéria", até uma
definição mais precisa sobre o assunto. Quando se utiliza o mol, as
entidades elementares devem ser especificadas, podendo ser
átomos, moléculas, íons, elétrons ou outras partículas ou
agrupamentos de tais partículas.
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Unidades de Base ou Fundamentais (SI)
• Candela (cd)
• É a intensidade luminosa, em uma
determinada direção, de uma fonte que
emite radiação monocromática de
freqüência 540x1012 hertz (≈555 nm) e
que tem uma intensidade radiante
naquela direção de 1/683 watt por
esterradiano [16a CGPM (1979)].
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Unidades Suplementares (SI)
• São apenas duas as unidades suplementares: o
radiano (rd), unidade de ângulo plano e o
esteradiano (sr), unidade de ângulo sólido [11a
CGPM (1960)]. Considerando que o ângulo plano é
geralmente expresso como a razão entre dois
comprimentos e o ângulo sólido como a razão
entre uma área e o quadrado de um comprimento e
com o intuito de manter a coerência do Sistema
Internacional baseado apenas em sete unidades de
base, o CIPM especificou em 1980 que, no Sistema
Internacional,
as
unidades
suplementares
deveriam ser consideradas unidades derivadas
adimensionais.
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Unidades Suplementares (SI)
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Unidades Derivadas (SI)
• São formadas pela combinação de unidades de
base, unidades suplementares ou outras unidades
derivadas, de acordo com as relações algébricas
que relacionam as quantidades correspondentes.
Os símbolos para as unidades derivadas são
obtidos por meio dos sinais matemáticos de
multiplicação e divisão e o uso de expoentes.
Algumas unidades SI derivadas têm nomes e
símbolos especiais.
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Unidades Derivadas com Nomes Simples
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UNIDADES SI DERIVADAS COM NOMES ESPECIAIS
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UNIDADES SI DERIVADAS COM NOMES ESPECIAIS
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UNIDADES DE USO PERMITIDO COM AS DO SI
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Unidades Obtidas Experimentalmente em uso com o SI
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Unidades em uso temporário com o Sistema Internacional
• Levando em conta a prática em certos campos de
trabalho ou países, o CIPM (1978) considerou
aceitável que estas unidades continuassem a ser
usadas juntamente com as unidades do SI, até
que o seu uso fosse considerado desnecessário.
Apesar disto, o uso destas unidades não deve ser
incentivado.
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Unidades em uso temporário com o
Sistema Internacional
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O Resultado de uma Medição
• A indicação, obtida de um SM, é sempre expressa
por meio de um número e a unidade do
mensurando. O trabalho de medição não termina
com a obtenção da indicação. Neste ponto, na
verdade, inicia o trabalho do experimentalista. Ele
deverá chegar à informação denominada:
resultado de uma medição.
• O resultado de uma medição (RM) expressa
propriamente o que se pode determinar com
segurança sobre o valor do mensurando, a partir
da aplicação do SM sobre esta. É composto de
duas parcelas:
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O Resultado de uma Medição
• a) o chamado resultado base (RB), que
corresponde ao valor central da faixa onde deve
situar-se o valor verdadeiro do mensurando;
• b) e a incerteza da medição (IM), que exprime a
faixa de dúvida ainda presente no resultado,
provocada pelos erros presentes no SM e/ou
variações do mensurando, e deve sempre ser
acompanhado da unidade do mensurando.
Assim, o resultado de uma medição (RM) deve
ser sempre expresso por:
•
RM = (RB ± IM) [unidade]
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Incerteza
• A palavra “incerteza” significa “dúvida”.
De forma ampla “incerteza da medição”
significa “dúvida acerca do resultado de
uma medição”. Formalmente, define-se
incerteza como: “parâmetro, associado
com o resultado de uma medição, que
caracteriza a dispersão de valores que
podem razoavelmente ser atribuídos ao
mensurando”.
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Incerteza de medição
• Parâmetro associado ao resultado da
medição, que caracteriza a dispersão dos
valores que podem ser razoavelmente
atribuídos à mensuranda. Este parâmetro
pode ser, por exemplo, o desvio-padrão
(ou um seu múltiplo).
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Sistema Generalizado de Medição
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Medidas Industriales
• Son aquellas que se realizan directamente sobre
el montaje o instalación eléctrica. Para realizarlas
se necesitan aparatos que sean prácticos, con la
posibilidad de ser tanto fijos como portátiles.
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Medidas de Laboratorio
• Son aquellas que se realizan en condiciones
idóneas y distintas de las ambientales. Se utilizan
para verificar el funcionamiento de los aparatos
de medida o para el diseño de aparatos y
circuitos; estos aparatos suelen tener una mayor
precisión que los utilizados en la industria,
motivo por el cual son más delicados y costosos.
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Características dos
Instrumentos de Medida
•
•
Sensibilidade: É o quociente da variação da resposta de um
instrumento de medida pela variação correspondente do
estímulo. A sensibilidade pode depender do estímulo.
Assim para um instrumento analógico se define como
sendo o quociente entre a variação da agulha indicadora
medido em graus e a variação da amplitude que se esta
medindo. (mV/div; μA/div; mV/cm; mA/graus; μV digito)
Resolução: Expressa quantitativamente a aptidão de um
instrumento de medida de distinguir valores muito
próximos da grandeza a medir sem necessidade de
interpolação. Refere-se a maior ou menor aproximação da
medida em termos de casas decimais. Revela o rigor com
que um instrumento de medida indica o valor de uma certa
grandeza. (1 MΩ; 0,1 Ω; 1 VCA; 1 mVCC)
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Características dos
Instrumentos de Medida
•
Sensibilidade: Sensitivity is the smallest change of the
measured signal that can be detected. It depends on both
resolution and the lowest measurement range of the
instrument. For example, the sensitivity of a 5½-digit DMM
on the 200 mV range is 1 µV. (On a 200 mV display reading
200,000, the last zero is the 1 µV digit.)
•
Resolução: Resolution is the smallest portion of a signal
that can be measured or displayed (e.g., one digit out of
20,000 on a 4½-digit display). The resolution of the display
is the ratio of the smallest count to the maximum count—
1/20,000, or 0.005%, for a 4½-digit display. A 6½-digit DMM
provides a resolution of 1/2,000,000, or 0.00005%. On the
100 mV range, that amounts to 50 nV.
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Características dos Instrumentos de Medida
• Exatidão: É a característica de um instrumento de
medida que exprime o afastamento entre a medida
nele observada e o valor de referência aceito como
verdadeiro.
• A exatidão é um conceito qualitativo e deve ser
evitado o termo precisão no lugar de exatidão. Um
conceito qualitativo como este, não deve ser
referido quantitativamente com números, como
frequentemente acontece. Os números devem ser
associados à incerteza da medição. Assim,
devemos escrever a “incerteza de uma medição é
de 0,2 mV”, mas não a “exatidão da medição é de
0,2 mV”. Para evitar a proliferação de termos
qualitativos não definidos, recomenda-se a não
utilização de “inexatidão”.
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Características dos Instrumentos de Medida
• Exatidão: Accuracy is the degree of conformity of a
measurement to a standard or true value.
Manufacturers usually specify DMM accuracy as a
percent of a reading plus a percent of the range (or
a number of counts of the least significant digit).
They may also specify it in parts per million (ppm),
where 1 ppm is the equivalent of 0.0001%.
• Accuracy is also specified over a period of time and
within a temperature window (typically 1°C or 5°C
around room temperature, with deratings for
temperatures
outside
those
ranges).
AC
performance typically is specified over a range of
frequencies. Additional derating factors may apply
for high voltage or current levels. Study the
specifications to see if these factors must be
considered at the signal levels of your test.
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Características dos Instrumentos de Medida
• Precisão: Qualidade do que é preciso, definido
claramente. Ou seja, medidas precisas significam
medidas com pouca dispersão. A precisão está,
portanto, ligada ao conceito de repetibilidade e
estabilidade de um instrumento, isto é, a precisão
está conectada aos erros aleatórios. Por isso a
precisão é também chamada de limite de erro do
instrumento. Para se eliminar o erro sistemático as
soluções são a escolha de instrumento coerente
com a medição a ser realizada e sua aferição
apropriada. [± 3% leitura + 1 dígito (LSD)]
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Precisão & Exatidão
Atirador 1
Atirador 2
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Características dos
Instrumentos de Medida
• Repetibilidade dos resultados (de uma medição):
aproximação entre os resultados de medições
sucessivas de uma mesma mensuranda,
efetuadas nas mesmas condições de medição.
Estas condições são designadas por condições
de repetibilidade, que incluem: o mesmo
procedimento de medição; o mesmo observador;
o mesmo instrumento de medição, usado nas
mesmas condições; o mesmo local; a repetição
deve ser realizada durante um curto intervalo de
tempo.
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Características dos
Instrumentos de Medida
• Reprodutibilidade dos resultados (de uma
medição): aproximação entre os resultados das
medições da mesma mensuranda efectuada com
alteração das condições da medição. As
alterações que se consideram incluem o princípio
e o método de medição, o observador, o
instrumento, o padrão de referência, o local, as
condições de utilização e o tempo.
• Rapidez: un aparato es rápido cuando se
estabiliza en menos tiempo.
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Erro de Medição Existe?
• Uma medição perfeita, isto é, sem erros,
só pode existir se um SM (sistema de
medição) perfeito existir e a grandeza sob
medição (denominada mensurando) tiver
um valor único, perfeitamente definido e
estável. Apenas neste caso ideal o
resultado de uma medição (RM) pode ser
expresso por um número e uma unidade
de medição apenas.
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Erro de Medição Existe?
• Sabe-se que não existem SM perfeitos. Aspectos
tecnológicos forçam que qualquer SM construído
resulte imperfeito: suas dimensões, forma
geométrica, material, propriedades elétricas,
ópticas, pneumáticas, etc, não correspondem
exatamente à ideal. As leis e princípios físicos
que regem o funcionamento de alguns SM nem
sempre são perfeitamente lineares como uma
análise simplista poderia supor. A existência de
desgaste e deterioração de partes agravam ainda
mais esta condição. Nestes casos, o SM gera
erros de medição.
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Errores en la medida
• Al realizar medidas, los resultados obtenidos
pueden verse afectados. El resultado lleva
implícito la posibilidad de errar en la lectura, por
ello es necesario conocer con profundidad como
se cometen los errores, para poderlos prever y
minimizar, de manera que seamos nosotros los
que valoremos la veracidad de la medida
realizada. Los errores en medidas eléctricas se
pueden clasificar en sistemáticos y accidentales.
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Error sistemático
•
Es el error originado por las características del aparato o de la
actitud del observador. Entre los más frecuentes se pueden
destacar los siguientes:
• Metodológicos: por utilizar un método
inadecuado para realizar la medida, como por
ejemplo la colocación de los aparatos de
medida cuando se utiliza el método indirecto,
ya que éstos tienen consumo y pueden falsear
el resultado obtenido.
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Error sistemático
• Es el error originado por las características del
aparato o de la actitud del observador. Entre los más
frecuentes se pueden destacar los siguientes:
• Ambientales: son el resultado de la
influencia de las condiciones físicas del
entorno:
temperatura,
presión,
humedad,
campos
magnéticos,
etcétera.
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Error sistemático
• Es el error originado por las características del
aparato o de la actitud del observador. Entre los más
frecuentes se pueden destacar los siguientes:
• Personales: los que dependen de la
pericia o habilidad del operador al
realizar la medida; por ejemplo, la
colocación de éste en la lectura.
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Error sistemático
• Es el error originado por las características del
aparato o de la actitud del observador. Entre los más
frecuentes se pueden destacar los siguientes:
• Instrumentales: son los causados por el
desgaste de las piezas del aparato, o
bien por el desgaste de la pila o batería
que alimenta dicho aparato.
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Error Accidentales
•
Se producen de una forma aleatoria. No se pueden clasificar
dada su gran variedad; aun así, no son de gran importancia en
las medidas eléctricas.
• Cada vez que realicemos una medida,
debemos evitar desconfiar del valor obtenido,
pero también razonar si el resultado está en
relación con el valor que preveíamos o no se
corresponde con éste. En caso de que exista
gran diferencia, hemos de pensar que algo
raro ocurre y hacer las comprobaciones
necesarias.
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Error Accidentales
•
a) Errores de cero: Se dan cuando al iniciar la medida no
hemos prestado la suficiente atención a la posición del índice
(aguja indicadora). Antes de medir, es conveniente calibrar con
el tornillo de ajuste la aguja a cero.
•
b) Error de paralaje: ocurre cuando el operario no encara de
forma perpendicular la escala del aparato. Se corrige haciendo
coincidir la aguja con su proyección sobre la escala. Algunos
aparatos suelen incorporar un espejo sobre la escala para
facilitar esta tarea.
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Error Absoluto
• Es la diferencia entre el valor obtenido y el valor real.
El valor real es difícil de conocer, por este motivo
podemos tomar como valor real el obtenido con un
aparato de precisión, o bien, tomar como valor real la
media de varias medidas.
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Error Absoluto
• Este error nos indica cuánto nos hemos equivocado,
pero no nos dice nada sobre la calidad de la medida
y del aparato con la que se realiza. Se pueden
obtener errores tanto positivos como negativos, en el
primer caso se entiende que el aparato mide por
exceso y en el segundo se entiende que lo hace por
defecto.
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Error Relativo
• Error relativo: es el resultado de multiplicar por 100 el
cociente que resulta de dividir el error absoluto por el
valor real. El error relativo se expresa en tanto por
ciento.
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Error Relativo
• Este error nos da más información sobre la medida,
ya que se refiere al error cometido por unidad de
medida. Un aparato se puede considerar bueno
cuando da un error relativo por debajo del 2%.
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Classe de Exatidão
• É o limite de erro, garantido pelo fabricante
de um instrumento, que se pode cometer em
qualquer medida efetuada pelo mesmo, ou
seja, é uma classificação do instrumento de
medida para designar a sua exatidão. O
número que a designa chama-se índice de
classe (IC).
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Índice de Classe (IC)
• O índice de classe, é o quociente entre o valor
absoluto máximo do erro, suposto constante em toda
a gama de medição, e o valor máximo da escala de
medição.
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Classe de Exatidão
• Clase 0,1 y 0,2. Instrumentos de gran precisión para
investigación.
• Clase 0,5. Instrumentos de precisión para laboratorio.
• Clase 1. Instrumentos de medidas portátiles de CC.
• Clase 1,5. Instrumentos de cuadros y portátiles de CA.
• Clase 2,5 y 5. Instrumentos de cuadros.
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Erro Fiducial (de um instrumento de medição)
• É o erro máximo de um instrumento de medição
dividido por um valor especificado para o instrumento.
• O valor especificado é geralmente denominado de
Valor Fiducial, e pode ser, por exemplo, a amplitude da
faixa nominal ou o limite superior da faixa nominal do
instrumento de medição.
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Escalas, campos de medida, campo
de lecturas y constante de medida
•
Es la zona graduada de la pantalla del aparato de medida. Sobre ésta
se desplaza el índice para indicarnos el valor de la medida. Debido a
la constitución interna del aparato, obtenemos distintas distribuciones
en las divisiones de la escala. Pueden ser:
•
•
•
Uniformes: todas las divisiones son iguales a lo largo de la escala.
Cuadráticas: las divisiones se ensanchan sobre el final de la escala.
Ensanchadas (Expandida): las divisiones son distintas al principio y
al final de la escala.
Logarítmicas: las divisiones son menores al final de la escala.
•
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Escalas
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Campo de Medida
• También llamado «capacidad» o «calibre» del aparato, es
la máxima medida que se puede realizar con un
determinado aparato. Los aparatos de medida pueden
llevar diferentes campos para una misma magnitud, según
las condiciones de conexión.
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Campo de Medida
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Campo de Lectura
•
Como se puede apreciar en la
Figura, existe una zona de la
escala en la que no existen
divisiones. Esto indica que
ese aparato no realiza la
medida con precisión en esa
zona, con lo que el campo de
medidas
fiables
es
el
correspondiente a la zona
marcada con divisiones. Es el
llamado «campo de lectura».
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Constante de Medida
• Escalas
Uniformemente
graduadas: en el amperímetro
tenemos tres constantes de
medida, ya que el aparato tiene
tres alcances con las mismas
divisiones.
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Constante de Medida
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Escalas que precisan de acotación:
• En aquellos aparatos en los que el
campo de lectura no se corresponde
con el campo de medidas se recurre a
precisar el tramo de lectura del mismo.
Así, en el caso del voltímetro al lado,
hemos de recurrir a acotar el número
de divisiones entre un valor máximo y el
valor mínimo, y contar el número de
divisiones en ese tramo.
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Escalas que precisan de acotación:
• Lo primero sería elegir un tramo de
la escala; para este caso elegimos
como valor mayor 120 V y como
valor menor 90 V. Se aprecia que en
ese tramo hay seis divisiones.
Aplicando la expresión:
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Simbología utilizada en los aparatos
de medidas eléctricas
• Los aparatos de medida pueden ser analógicos o
digitales; los primeros presentan la medida mediante
un índice o aguja que se desplaza sobre una escala
graduada, y los segundos presentan el valor en una
pantalla o display mediante números. Para
representar esquemáticamente e interpretar las
inscripciones de funcionamiento se recurre a la
simbología normalizada.
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Interpretación de las Indicaciones
Inscritas en los Aparatos de Medidas
• Los aparatos de medida llevan, en la parte inferior
de la escala, unos símbolos que indican las
características tanto constructivas como de
funcionamiento de dicho aparato.
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Interpretación de las Indicaciones
Inscritas en los Aparatos de Medidas
• En la Figura se han resaltado
estas indicaciones de las que
se aclaran su significado a
continuación.
Las
inscripciones superiores de
la zona resaltada (VDE),
corresponden a las normas y
certificaciones que cumple
dicho aparato.
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Interpretación de las Indicaciones
Inscritas en los Aparatos de Medidas
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Realización de medidas eléctricas fundamentales
• En las instalaciones eléctricas podemos realizar
medidas de una forma permanente mediante
aparatos de cuadro, o bien, de una forma aleatoria,
mediante aparatos portátiles. En ambos casos
estos aparatos pueden ser analógicos o digitales.
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Medida de la diferencia de potencial
• Cuando queremos realizar la medida de
tensiones en un sistema trifásico, sobre todo
en cuadros, podemos recurrir a colocar 3 o 6
voltímetros con el consiguiente aumento de
costes y espacio. Para evitar esto, se recurre a
la utilización de conmutadores voltimétricos
que permiten realizar la medida entre los tres
hilos activos o entre los tres hilos activos y el
neutro, utilizando un sólo aparato de medida.
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TP
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Medida de intensidad de corriente eléctrica
• En un sistema trifásico, al igual que las
tensiones,
se
pueden
utilizar
conmutadores para usar solo un
amperímetro en vez de varios.
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TC
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Medida de resistencia eléctrica
• Otra magnitud fundamental de la que nos interesa
conocer su valor es la resistencia eléctrica. Dicha
magnitud se mide mediante puentes de medida en
laboratorios, y mediante el óhmetro en las medidas
cotidianas.
• El óhmetro, básicamente, está constituido por un
galvanómetro (aparato medidor con escala graduada
en ohmios) y una fuente de alimentación (pila) en
serie. La pila es la que permite que circule una
pequeña intensidad por el aparato medidor y por el
circuito a medir, ya que éste ha de estar desconectado
de la red de alimentación. En función de la intensidad
que circule, el galvanómetro nos indicará el valor de la
resistencia sobre la escala.
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Medida de resistencia eléctrica
• En los aparatos analógicos, la
escala para medir resistencia se
gradúa de forma inversa a como
se gradúan las demás magnitudes,
es decir, el cero se coloca a la
derecha de la escala, debido a que
cuando la resistencia a medir es
nula, el galvanómetro estará
recorrido
por
la
máxima
intensidad que puede dar la pila,
con lo que la desviación del índice
(aguja) del aparato será máxima
(fondo de escala).
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Medida de resistencia eléctrica
• En los aparatos analógicos, antes
de realizar ninguna medida hay
que poner a cero el aparato. Esto
es debido a que la pila no suele
tener siempre la misma carga y
por ello se incorpora al aparato
una
resistencia
variable
(potenciómetro), con la pila y el
galvanómetro, de manera que al
puentear las pinzas del aparato,
éste debe indicar el valor cero de
la
escala;
si
no
es
así,
manipularemos el potenciómetro
hasta llevar el índice al valor cero.
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MÉTODO VOLTAMPERE A
MONTANTE
• No entanto, existirá
uma diferença entre o
valor medido pelo
método e o valor
verdadeiro da resistência, devido aos
instrumentos apresentarem resistências internas associadas e
também devido aos
erros de medida.
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Ponte de Wheatstone
• O método da ponte de Wheatstone, estudado por
Wheatstone no sec. XIX é um dos métodos mais
empregados para a medição de resistências na faixa de
1Ω a 1 MΩ.
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