1.3.1 Erros

Exercícios

5.1 Uma tensão triangular de 1 kHz com 8 V de amplitude pico a pico é aplicada a um voltímetro digital TRUE RMS com 31⁄2 dígitos, alcances 0,2 V; 2 V; 20 V e 200 V e εMAX em AC de 0,5 % leitura + 2,5 dígitos. Nas melhores condições de medida, determine a indicação do voltímetro em AC e o correspondente erro máximo. 5.2 Considere um voltímetro digital TRUE RMS de 50 kHz com 41⁄2 dígitos, alcances: 200 mV; 2 V; 20 V; 200 V, e εMAX em DC de 0,1 % leitura + 2 dígitos e em AC de 0,2 % leitura + 5 dígitos. Determine as indicações em DC e AC e os respetivos erros máximos quando é aplicada a tensão 1 + 3 cos(2π × 22 000t) + 0,8 cos(2π × 24 000t + π/2)+ + 1,2 cos(2π × 2 000t + π/2) + 1,2 cos(2π × 1 000t + π/2) [V]

5.3 Considere um voltímetro TRUE RMS de 41⁄2 dígitos, alcances 400 mV; 4 V; 40 V e 400 V e εMAX em DC de (0,2 % leitura + 3,5 dígitos) e em AC de (0,5 % leitura + 4,5 dígitos). A tensão representada na Figura 5.28, com 1 kHz de frequência, é aplicada ao voltímetro. Determine as indicações do voltímetro e os correspondentes erros máximos para t1 = 3t2.

Figura 5.28 Representação da tensão aplicada ao voltímetro no Exercício 5.3.

5.4 Considere dois voltímetros digitais V1 e V2. Considere que se aplica uma tensão quadrada de 100 Hz aos dois voltímetros. V1 indica em AC 1.351 V e V2 indica em AC 1.2196 V. Identifique o que justifica as diferentes indicações dos voltímetros. 5.5 Uma tensão sinusoidal de 50 Hz é aplicada a um contador universal tempo/frequência com um oscilador interno de 10 MHz. Nas melhores condições de medida, o contador indica 50.0 Hz. Determine quantos divisores decimais tem este instrumento. 5.6 Uma tensão sinusoidal com frequência 12,334 2 kHz é aplicada a um contador universal tempo/frequência com um oscilador interno de 10 MHz e 7 divisores decimais. Apresente as indicações obtidas para os dois modos de funcionamento nas melhores condições de medida.

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dos, no segundo esses valores constituem a base para a construção de uma curva segundo uma interpolação (linear ou recorrendo à função sin(x)/x que advém da reconstrução de um sinal amostrado [2]) – Figura 6.12.

Figura 6.12 Visualização de uma tensão num osciloscópio digital: (a) por pontos; (b) com interpolação linear; (c) com interpolação sin(x)/x.

Uma função disponível nos osciloscópios digitais é a apresentação do valor médio de várias aquisições da tensão de entrada (averaging). Neste modo, é possível obter uma representação da tensão, reduzindo a influência de ruído de valor médio nulo, sendo necessário a definição de um instante de disparo para alinhamento das diferentes aquisições e definir quantas aquisições devem ser usadas no cálculo das médias. O efeito deste modo na visualização é patente na Figura 6.13.

Figura 6.13 Exemplo da visualização de uma tensão sem médias (a) e com médias (b).

Uma característica importante nos osciloscópios digitais é a capacidade de atualização da informação referente às formas dos sinais no visor. Este parâmetro designa-se tipicamente por ritmo de atualização do visor (screen update rate) e resulta da junção das características do ritmo de aquisição, da rapidez de acesso à memória e da atualização do visor em si. Para o utilizador ter a sensação de que o instrumento está a operar em tempo real, é necessário atualizar o visor pelo menos 10 vezes por segundo, que corresponde ao limiar de perceção do olho humano. Os osciloscópios digitais de gama mais baixa podem ter valores na ordem das centenas de atualizações por segundo, enquanto os osciloscópios topo de gama podem atingir centenas de milhar de atualizações por segundo.

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