Sensores e Instrumentação

Range - É a faixa que o medidor pode medir, tendo o limite inferior e superior.

Span - É a diferença entre o limite superior e o inferior.

Exatidão - É o valor de um instrumento para dar respostas próximas da verdadeira ou seja quanto maior valor menos exato.

Precisão - É quando se mede várias vezes e os valores medidos estão próximos entre si, mas não necessariamente do valor real.

Sensibilidade - É a mínima variação medida na parte sensora (sentir) 

Zona Morta - É o limite da sensibilidade (que não consegue sentir).

Erro de Medição - Ele se divide em três: erro grosseiro, erro sistemático e erro aleatório.

Erro Grosseiro - É causado por falta de atenção ou experiência do operador do instrumento;

Erro Sistemático -  É quando o erro sempre se repete por exemplo por problemas com o deslocamento de escala do instrumento;

Erro Aleatório - É por causa de fatores externos e internos não controláveis, provocando erros não repetitivos.

Incerteza de Medição - É um parâmetro para determinar a faixa que o valor real se encontra.

Resolução - Menor diferença entre indicações de um dispositivo mostrador que pode ser percebida.

Histerese - É o erro máximo de um instrumento para o mesmo valor em qualquer ponto da faixa de trabalho quando percorre toda a escala.

Erro Estático - Diferença entre o valor lido pelo instrumento em relação ao valor real da variável medida em regime permanente.

Erro Dinâmico - Diferença entre o valor lido pelo valor real da variável medida ao longo do tempo.

A classificação dos instrumentos 

Função -  indicador, registrador, transmissor, transdutor, controlador e elemento final de controle.

Indicador -  mostra o valor da variável medida.

Registrador -  registra no tempo a variável medida.

Transmissor - transmitir o sinal.

Transdutor -  recebe informações na forma de quantidades físicas mudando as informações se necessário que gera uma saída englobando o sensor também. 

Controlador -  compara o valor medido com o desejado e fornece um sinal de saída, para manter a variável controlada.

Elemento final de controle -  modifica diretamente o valor da variável manipulada.

Sinal transmitido -  pneumático, hidráulico, elétrico, modem e rádio.

Pneumático -  A vantagem é poder operar em áreas com risco de explosão. As desvantagens são a estrutura necessária e a limitação na transmissão.

Hidráulico - As vantagens são de gerar grandes forças e respostas rápidas. As desvantagens são o uso de tubulações de óleo e inspeção periódica do nível e a necessidade de equipamentos auxiliares.

Elétrico -  Largamente usado na indústria (sem risco de explosão) como na pneumática é linearmente modulado.  Existente: analógico e digital.

Analógico -  transmissão de longas distâncias até 15 m, são utilizados em corrente contínua de 4 a 20 mA e tensão de 1 a 10 V.

Vantagens: fácil instalação, permite transmissão para longas distâncias e fácil conexão aos computadores.

Desvantagens: necessita técnico especializado para instalação/manutenção e devem ser protegidos contra ruídos.

Digital -  precisa de protocolo de comunicação.

Vantagens: menor custo final, maior imunidade a ruídos e não necessita ligação ponto a ponto por instrumento 

Desvantagens: dificuldade de comunicação entre equipamentos de marcas diferentes (RS-232, RS-485)

Via rádio - É enviado a uma estação receptora via ondas de rádio em uma faixa de frequência específica.

Vantagens: não necessita de cabos para enviar sinais de medição e controle de máquinas em movimento.

Desvantagens: alto custo Inicial e a necessidade de técnicos especializados.

 Via modem -  Através de linha telefônica pela modulação da frequência, fase ou amplitude.

Vantagens: baixo custo de instalação, dados a longas distâncias.

Desvantagens: baixa velocidade na transmissão de dados e há interferências externas.

Sensor -  detecta uma variável física de interesse.

 Noções de estatística

Média (x) - Achar tendência central.

                                              

Mediana - Colocar em ordem crescente e achar o meio. Necessário para descobrir se é assimétrico.

Quando o número elementos de um conjunto é par, a mediana é encontrada pela média dos dois valores centrais. Assim, esses valores são somados e divididos por dois.

Moda - É o número que aparece mais na sequência.

Variância -

Desvio Padrão (s) - 

Fonte de erros de medição -  imperfeição dos componentes, condições ambientais, tensão e frequência, contaminações, retroação.

Fonte de erros de operador -  habilidade,  acuidade visual, técnica de medição, cuidado em geral e força de medição.

Algarismo significativo -  A partir do primeiro algarismo diferente de zero e somente um algarismo duvidoso.  

Arredondamento quando o segundo algarismo é o 5 seguiremos à regra a seguir:

 

Arredondamento com ímpar por exemplo:

16,15   como o algarismo após  a vírgula é ímpar adicionamos um  número a ela assim se tornando o valor de 16,2 

 Arredondamento com par por exemplo:

16,05 como o algarismo após a vírgula é par, despreza somente ficando o valor de 16,0.

Incerteza Padrão (u) - Onde S é o Desvio Padrão e N o número de medições realizadas.

Sistema de aquisição de dados - capaz de medir, analisar e validar as informações adquiridas do mundo real.

Tipos de condicionamento de sinal

Linearização - Ele lineariza o sinal de forma que possa ser entendido e poder fazer cálculos.

Isolação - Condicionamento paralelo para evitar tensões elevadas e correntes de loop, isolando o sistema. 

Multiplexagem - Medições de vários sinais, usando apenas um equipamento.

Filtragem - É utilizado para remover sinais indesejados, ou seja, utiliza arranjos de circuitos para que possa remover através da resposta em frequência.

Passivos: Elementos passivos, resistores, capacitores e indutores, tendo ganho máximo de 1.

                Passa baixa RC -

                 Passa alta RC -

                Frequência de corte do RC (wc)-

              Passa baixa RL -

Passa alta RL -

                Frequência de corte RL -