Publicação: Caracterização de um sistema de medição de vibrações de baixo custo
para aplicações gerais
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
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Arencibia, Rosenda Valdes
Resumo
Os Sistemas de Medição devem ser calibrados antes de serem utilizados. As legislações
pertinentes, bem como as normas técnicas em vigor determinam os procedimentos de
calibração e os padrões que devem ser utilizados para garantir a rastreabilidade das
calibrações e dos ensaios que serão efetuados com esses sistemas. Ainda, destacam a
importância de efetuar-se a avaliação da incerteza em todos os níveis da cadeia de
rastreabilidade. Na fase de desenvolvimento de um sistema de medição, a calibração do
mesmo tem uma importância impar, pois permite determinar os parâmetros metrológicos
que o caracterizam, bem como, a aptidão para ser utilizado. Entretanto, a demanda de
mercado busca sistemas de medição de baixo custo, eficaz, automatizados e versáteis.
Assim sendo, este trabalho desenvolveu um sistema de medição baseado no sensor
capacitivo ADXL321 de baixo custo para aplicações gerais. Foram efetuados dois tipos de
calibração direta por comparação, uma pontual e outra em uma faixa de freqüência de 2
Hz a 20 kHz, para tanto foram planejados e realizados dez experimentos. Os dados
coletados foram analisados e comparados com aqueles obtidos com um sistema de
medição padrão. Em seguida foi avaliada a incerteza associada a todas as calibrações,
através da aplicação da metodologia proposta no ISO/TAG 4/WG 3 (2008). Como
resultado obteve-se um sistema de medição de baixo custo com boa exatidão, resolução
de 0,0006 V, faixa dinâmica de 19 dB, precisão de ±0,0183 V, estável no tempo e com
incerteza expandida, próxima, de 4,58% para todas as calibrações.
Abstract
Measurement Systems should be calibrated before use. Relevant legislation and technical
standards in effect determine the calibration procedures and reference transducer that should
be used to ensure traceability of calibrations and tests made with these systems. The
importance of evaluation of uncertainty at all levels of the traceability chain is emphasized. In
the development phase of a measurement system, its calibration has a unique importance
because it allows the determination of the metrological parameters that characterizes it, as
well as it´s capability. However, the market requires low cost, efficient, automated and
versatile measurement systems. Therefore, this study developed a measurement system based
on capacitive accelerometer ADXL321 of low cost for general aplications. Two types of
direct calibration by comparison, one at 160 Hz and the other in frequency range 2 Hz to 20
kHz, were planned and ten experiments made. The data collected were analyzed and
compared with those obtained with a standard measurement system. In following the
uncertainty associated with all calibrations was evaluated, applying the methodology
proposed in ISO/TAG 4/WG 3 (2008). Resulting in a measurement system of low cost with
good accuracy, resolution 0.0006 V, dynamic range 19 dB, precision ± 0.0183 V, stable over
time and expanded uncertainty of 4.58% for all calibrations.
Palavras-chave
Incerteza, Calibração, Accelerometers, Uncertainty, Calibration, Acelerômetros
Citação
SANTOS, Antônio Fernando Moura. Caracterização de um sistema de medição de vibrações de baixo custo
para aplicações gerais. 2011. 152 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2011. DOI https://doi.org/10.14393/ufu.di.2011.112