Procedimentos de Laboratório

Transcrição

1 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Santa Catarina Departamento Acadêmico de Eletrônica Curso Superior de Tecnologia em Sistemas Eletrônicos Projeto de TCC Procedimentos de Laboratório Prof. Clovis Antonio Petry. Florianópolis, dezembro de 2015.

2 Biografia para Esta Aula

3 Revisão bibliográfica: Introdução; Nesta Aula Resultados experimentais; Dúvidas.

4 Estrutura do TCC, de acordo com as Normas para Apresentação de Trabalhos Acadêmicos: Monografias e TCC (agosto de 2014):: Elementos Pré-Textuais: Capa; Folha de rosto; Folha de identificação; Errata (opcional); Folha de aprovação; Dedicatória (opcional); Folha de agradecimentos (opcional); Epígrafe (opcional); Resumo; Abstract; Listas (opcional); Sumário. Elementos Textuais: Introdução; Desenvolvimento; Conclusão. Elementos Pós-Textuais: Referências; Apêndices; Anexos. Estrutura do Documento Lista Geral

5 Estrutura do TCC Estrutura do TCC, de acordo com as Normas para Apresentação de Trabalhos Acadêmicos: Monografias e TCC (agosto de 2014):: Elementos textuais: Introdução: Definição do problema; Justificativa; Hipótese; Objetivos (geral e específicos). Desenvolvimento: Revisão da literatura e/ou fundamentação teórica; Metodologia (métodos aplicados); Apresentação dos resultados. Conclusão.

6 Introdução Resultados de laboratório em eletrônica: Natureza do TCC (desenvolvimento tecnológico); Necessidade de montagens dos circuitos eletrônicos; Procedimentos técnicos a serem utilizados; Forma de apresentação dos resultados; Validade das medições realizadas. Imagens obtidas do relatório Eletrônica Básica de Claudio R. Schmitz de 2007/1.

7 Laboratório de Eletrônica Exemplo de laboratório (bancada) de eletrônica.

8 Considerar: Erros de medidas; Medidas Elétricas Algarismos significativos; Sistema internacional de medidas; Escalas dos instrumentos de medidas; Instrumentos e suas características (consultar os manuais).

9 Definições importantes: Medidas Elétricas Instrumento é um dispositivo de determinação do valor de uma grandeza ou variável. Exatidão é a medida do grau de concordância entre a indicação de um instrumento e o valor verdadeiro da variável sob medição. [erro] Precisão é a medida do grau de reprodutibilidade da medida; isto é, para um determinado valor da variável, a precisão é a medida do grau de afastamento entre várias medidas sucessivas. [desvio] Sensibilidade é a razão entre a intensidade do sinal de saída, ou resposta, do instrumento e a intensidade do sinal de entrada, ou variável sob medição. Resolução é a menor variação na variável medida que pode ser indicada pelo instrumento. Erro é a medida do desvio entre o valor medido e o valor verdadeiro (ou aceito como verdadeiro).

10 Precisão e exatidão: Medidas Elétricas Figura Exato Preciso a Sim Não b Sim Sim c Não Não d Não Sim

11 Algarismos significativos: Medidas Elétricas INCORRETO 5,05V Algarismo duvidoso 127,640V

12 Medidas Elétricas Critérios de arredondamento: Durante as operações, os resultados intermediários podem ser expressos com todos os algarismos significativos. Ao final faz-se o arredondamento, conforme a regra: Quantidade após o algarismo duvidoso maior que 5, 500, etc. > Arredonda-se o algarismo duvidoso para mais; Quantidade após o algarismo duvidoso menor que 5, 500, etc. > Arredonda-se o algarismo duvidoso para menos; Quantidade após o algarismo duvidoso igual que 5, 500, etc. > Torna-se o algarismo duvidoso par. V 1 = 5,03V V 2 = 5,1V V 1 +V 2 = 5,03+ 5,1= 10,13V = 10,1V

13 Medidas Elétricas Erros de medidas: Erro absoluto: Diferença algébrica entre o valor medido (xm) e o valor aceito como verdadeiro (xv). δ x = x v x m Erro relativo: É a relação entre o erro absoluto (δx) e o valor aceito como verdadeiro (xv), podendo ou não ser percentual. ε = δ x x v = x v x m x v ε% = δ x x v 100 = x v x m x v 100

14 Medidas Elétricas Erros de medidas: Erro de inserção: Suponhamos que o valor teórico de uma grandeza seja xs. O valor teórico dessa grandeza, com a presença do instrumento, que apresenta uma resistência interna Ri (na frequência considerada), é denominado xc. O erro de inserção do instrumento é: δ ins = x s x c x s 100

15 Medidas Elétricas Erros de medidas: Erro propagado: Pode-se calcular o máximo erro sistemático de uma grandeza x que depende de várias grandezas a,b,c,...q. Seja x o valor obtido para esta grandeza que é função de outras grandezas: a,b,c,...q. x = f (a,b,c,...q). As derivadas parciais podem ser positivas ou negativas. Os erros parciais Δa, Δb, Δc,...Δq são relacionados com cada uma das grandezas medidas. δ x = x a Δa + x b Δb + x c Δc +... x q Δq

16 Expressão de uma medida: Medidas Elétricas O resultado de uma medida (x) é constituído por três itens, a saber: Um número representado por x; Uma unidade representada por u; Uma indicação da confiabilidade, indicada pelo erro provável ( x). x = ( x ± Δx)u Erros nos instrumentos analógicos: ε L = Erro de Leitura. O erro de leitura é igual a metade da menor divisão estimada na escala contínua do aparelho; ε IC = Erro devido à classe. Limite do erro definido pelo índice de classe e expresso sempre em relação ao valor final da escala; Δ = ε L +ε IC = Soma do erro de leitura e erro devido à classe. Erros nos instrumentos digitais: ε L = Erro de Leitura. É dado em dígitos e indica em quantas unidades o dígito da extremidade direita pode variar; ε IC = Erro devido à classe. Dado em porcentagem da leitura (não da escala) utilizada; Δ = ε L +ε IC = Soma do erro de leitura e erro devido à classe.

17 Em termos estatísticos: Comprovação Estatística das Medidas Elétricas Medidas de posição (Moda, Mediana e Média); Medidas de dispersão (Desvio médio, Desvio padrão e Variância); Inferência estatística - É o uso de informações da amostra para concluir sobre o todo, ou seja, é elaborar (fazer) afirmações sobre características de uma população, baseando-se em resultados de uma amostra. Análise dos dados: Fundamentalmente, quando se procede a uma análise de dados, busca-se alguma forma de regularidade ou padrão ou ainda modelo, presente nas observações.

18 Comprovação Estatística das Medidas Elétricas Medidas de posição: Moda: A moda, Mo, é definida como a realização mais frequente do conjunto de valores observados. Mediana: A mediana, Md, é a realização que ocupa a posição central da série de observações, quando estas são ordenadas de forma crescente ou decrescente. Média: A média aritmética, Me, é a soma das observações dividida pelo número delas. N o de Filhos x i Frequência n i Porcentagem n i /Total % % % % 5 1 5% Total % Exemplo, para número de medidas par: Sejam as leituras: 3, 4, 7, 8 e 8. A mediana é: Md = 7 Exemplo: Sejam as leituras: 3, 4, 7, 8 e 8. A média é: Me = = 30 5 = 6

19 Comprovação Estatística das Medidas Elétricas Medidas de dispersão: Desvio médio: O desvio médio, DM, é o afastamento médio das medidas em relação a sua média. Desvio padrão: O desvio padrão, DP, é a raiz quadrada positiva da variância. Variância: A variância, Var, é o desvio quadrático médio. Exemplo: Sejam as leituras: 3, 4, 7, 8 e 8. O desvio médio será: Me = x = MD = = 30 5 = 6 ( ) + ( 4 6 ) + ( 7 6 ) + ( 8 6 ) + ( 8 6 ) MD = = 10 5 = 2 Exemplo: Sejam as leituras: 3, 4, 7, 8 e 8. A variância será: Var = Me = x = Var = = 30 5 = 6 ( ) 2 + ( 4 6) 2 + ( 7 6) 1 + ( 8 6) 2 + ( 8 6) 2 ( ) 2 + ( 2) 2 + ( 1) 2 + ( 2) 2 + ( 2) 2 = = 22 5 = 4,4 Exemplo: Sejam as leituras: 3, 4, 7, 8 e 8. A variância será: Me = x = Var = = 30 5 = 6 ( ) 2 + ( 4 6) 2 + ( 7 6) 1 + ( 8 6) 2 + ( 8 6) 2 DP = Var = ( ) 2 + ( 2) 2 + ( 1) 2 + ( 2) 2 + ( 2) 2 = 4,4 = 2,1

20 Comprovação Estatística das Medidas Elétricas Inferência estatística: População: É o conjunto de indivíduos (ou objetos), tendo pelo menos uma variável comum observável. Amostra: É qualquer subconjunto da população. Amostragem: É a maneira de se obter uma amostra para dada população. Pode ser, por exemplo: casual simples; etc. n o = 1 ε 2 n = N n o N + n o População Amostra Onde: N tamanho da população; n o tamanho relativo da amostra; n tamanho absoluto da amostra; ε erro tolerável.

21 Representação Gráfica de Medidas Elétricas

22 Representação Gráfica de Medidas Elétricas

23 Tratamento de Imagens i o _ pk Derivada de subida Derivada de descida v o i o ,182 0,184 0,186 0,188 0,19 0,192 0,194 0,196 0,198 0, 2 0, 202 t[ s]

24 Normas de Segurança NR 10 SEGURANÇA EM INSTALAÇÕES E SERVIÇOS EM ELETRICIDADE

25 Cuidados básicos: Normas de Segurança Usar roupas adequadas; Usar calçados fechados e com isolamento elétrico; Atentar para cabelo solto; Usar óculos de proteção; Não usar pulseiras ou correntes metálicas; Conferir o circuito antes de energizar; Organizar a bancada; Ligar os circuitos com proteção adequada; Não realizar testes de potência sem acompanhamento; Verificar onde desligar a rede de energia elétrica em caso de acidente; Estar preparado para solicitar ajuda se for necessário.

26 Próxima Aula Elaboração do TCC: Estrutura do capítulo de desenvolvimento.