instituto federal de educação, ciência e tecnologia de...
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Procedimentos de Laboratório
Florianópolis, dezembro de 2015.
Prof. Clovis Antonio Petry.
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Santa CatarinaDepartamento Acadêmico de Eletrônica
Curso Superior de Tecnologia em Sistemas EletrônicosProjeto de TCC
Nesta AulaRevisão bibliográfica:
• Introdução; • Resultados experimentais; • Dúvidas.
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
Estrutura do TCCEstrutura 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.
IntroduçãoResultados 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.
Laboratório de Eletrônica
Exemplo de laboratório (bancada) de eletrônica.
Medidas ElétricasConsiderar:
• Erros de medidas; • Algarismos significativos; • Sistema internacional de medidas; • Escalas dos instrumentos de medidas; • Instrumentos e suas características (consultar os manuais).
Medidas ElétricasDefinições importantes:
• 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).
Medidas ElétricasPrecisão e exatidão:
Figura Exato Preciso
a Sim Não
b Sim Sim
c Não Não
d Não Sim
http://evertongomede.blogspot.com.br/
Medidas ElétricasAlgarismos significativos:
5,05VAlgarismo duvidoso
127,640V
INCORRETO
Medidas ElétricasCritérios 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.
V1 = 5,03V
V2 = 5,1V
V1 +V2 = 5,03+5,1= 10,13V = 10,1V
Medidas ElétricasErros de medidas:
• Erro absoluto: Diferença algébrica entre o valor medido (xm) e o valor aceito como verdadeiro (xv).
• Erro relativo: É a relação entre o erro absoluto (δx) e o valor aceito como verdadeiro (xv), podendo ou não ser percentual.
δ x = xv − xm
ε = δ x
xv
=xv − xm
xv ε% = δ x
xv
⋅100 =xv − xm
xv
⋅100
Medidas ElétricasErros 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 =
xs − xc
xs
⋅100
Medidas ElétricasErros 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
∂aΔa + ∂x
∂bΔb+ ∂x
∂cΔc + ... ∂x
∂qΔq
Medidas ElétricasExpressão de uma medida:
• 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: • εL = Erro de Leitura. O erro de leitura é igual a metade da
menor divisão estimada na escala contínua do aparelho; • εIC = Erro devido à classe. Limite do erro definido pelo índice de
classe e expresso sempre em relação ao valor final da escala; • Δ = εL+εIC = Soma do erro de leitura e erro devido à classe.
Erros nos instrumentos digitais: • εL = Erro de Leitura. É dado em dígitos e indica em quantas
unidades o dígito da extremidade direita pode variar; • εIC = Erro devido à classe. Dado em porcentagem da leitura
(não da escala) utilizada; • Δ = εL+εIC = Soma do erro de leitura e erro devido à classe.
Em termos estatísticos: • 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.
Comprovação Estatística das Medidas Elétricas
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.
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.
Comprovação Estatística das Medidas Elétricas
No de Filhos xi
Frequência ni
Porcentagem ni/Total
0 4 20% 1 5 25% 2 7 35% 3 3 15% 5 1 5%
Total 20 100%
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 = 3+ 4+ 7 +8+8
5= 30
5= 6
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.
Comprovação Estatística das Medidas Elétricas
Exemplo: Sejam as leituras: 3, 4, 7, 8 e 8.
O desvio médio será:
Me = x = 3+ 4+ 7 +8+8
5= 30
5= 6
MD = 1
5⋅ 3− 6( ) + 4− 6( ) + 7 − 6( ) + 8− 6( ) + 8− 6( )⎡⎣
⎤⎦
MD = 1
5⋅ 3+ 2+1+ 2+ 2⎡⎣ ⎤⎦ =
105= 2
Exemplo: Sejam as leituras: 3, 4, 7, 8 e 8.
A variância será:
Me = x = 3+ 4+ 7 +8+8
5= 30
5= 6
Var = 1
5⋅ 3− 6( )2
+ 4− 6( )2+ 7 − 6( )1 + 8− 6( )2
+ 8− 6( )2⎡⎣⎢
⎤⎦⎥
Var = 1
5⋅ −3( )2
+ −2( )2+ 1( )2
+ 2( )2+ 2( )2⎡
⎣⎢⎤⎦⎥= 1
5⋅ 9+ 4+1+ 4+ 4⎡⎣ ⎤⎦ =
225
= 4,4
Exemplo: Sejam as leituras: 3, 4, 7, 8 e 8.
A variância será:
Me = x = 3+ 4+ 7 +8+8
5= 30
5= 6
Var = 1
5⋅ 3− 6( )2
+ 4− 6( )2+ 7 − 6( )1 + 8− 6( )2
+ 8− 6( )2⎡⎣⎢
⎤⎦⎥
DP = Var = 1
5⋅ −3( )2
+ −2( )2+ 1( )2
+ 2( )2+ 2( )2⎡
⎣⎢⎤⎦⎥= 4,4 = 2,1
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.
Comprovação Estatística das Medidas Elétricas
População
Amostra
no =1ε 2
n =N ⋅no
N + no
Onde: N – tamanho da população;no – tamanho relativo da amostra;n – tamanho absoluto da amostra;ε – erro tolerável.
Representação Gráfica de Medidas Elétricas
Representação Gráfica de Medidas Elétricas
Tratamento de Imagens
0,182 0,184 0,186 0,188 0,19 0,192 0,194 0,196 0,198 0,2 0,202
[ ]t s
400−
300−
200−
100−
0
100
200
300
400
ov
oi
_o pki
Derivada de subida
Derivada de descida
Normas de SegurançaNR 10 – SEGURANÇA EM INSTALAÇÕES E SERVIÇOS EM ELETRICIDADE
http://portal.mte.gov.br/data/files/8A7C812D308E216601310641F67629F4/nr_10.pdf
Normas de SegurançaCuidados básicos:
• 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.
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Elaboração do TCC: Estrutura do capítulo de desenvolvimento.