Instrumentação e Controle_7

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Estudar, pesquisar e responder:
1. Segundo as classificações apresentadas na Aula 01c, apresentar o detalhamento dos sensores a seguir:
i) Sensor resistivo de temperatura.
	O estímulo é a temperatura e o mecanismo de conversão é a resistividade.
ii) Sensor fotoelétrico de intensidade luminosa.
	O estímulo é a intensidade luminosa e o mecanismo de conversão é físico, a foto eletricidade.
iii) Sensor científico, semicondutor, piezoelétrico de pressão.
O estímulo é elétrico e o mecanismo de conversão é físico, a piezoeletricidade.
2. Por que a caracterização de um sensor é tão importante?
 	É importante que um sensor seja caracterizado para que assim seja estabelecido a qual estímulo ele responde, bem como seu mecanismo de conversão, para que possa ser determinada sua função e se o mesmo atende aos requisitos pré-estabelecidos de funcionamento. 
3. Dê um exemplo de sensor autoalimentado (ou ativo) e um exemplo de sensor modulado (ou passivo). Explique sucintamente o princípio de funcionamento de ambos.
	Como um sensor retroalimentado ou ativo, podemos destacar os termopares, que são elementos sensores de temperatura que operam baseados em uma diferença de potencial (tensão elétrica) gerada quando dois metais distintos e unidos são submetidos a uma determinada faixa de temperaturas. Em resumo, metais distintos unidos são capazes de provocar diferenças de potencial muito baixas, em função da temperatura a qual estão submetidos, permitindo que essa temperatura seja medida, como pode ser observado esquematicamente na Figura 1, abaixo:
Figura 1 – Esquema de um termopar.
Fonte: BRAGA, Newton. 2010. 
	Em 1821, Thomas Seebeck descobriu que se um fio de cobre formasse uma junção com um fio de ferro e essa junção fosse aquecida, uma pequena força eletromotriz (tensão elétrica) poderia ser medida entre tais fios. O que possibilitou que Peltier determinasse que se uma corrente elétrica atravessa a junção entre dois metais distintos, há geração ou absorção de calor, e finalmente Thomson determinou que se um condutor uniforme for aquecido de maneira não uniforma, nas extremidades desse condutor surge uma força eletromotriz cuja polaridade e intensidade dependem do gradiente de temperatura no trecho considerado condutor. Assim, pode-se concluir que há relação entre temperatura e tensão elétrica (na junção de dois metais distintos). 
	Já como sensores modulares, pode-se destacar as termoresistências são sensores de alta precisão e excelente repetibilidade de leitura. O seu funcionamento baseia-se na variação da resistência elétrica de modo proporcional à temperatura do meio que são colocadas, onde o elemento sensor na maioria dos casos é feito de platina e níquel e encapsulados em bulbos de cerâmica e vidro. 
4. Como seria a figura de uma Termopilha? Diferente daquela apresentada nos slides.
	Uma termopilha é um dispositivo que consiste num conjunto de termopares conectados em série e com algumas das extremidades escurecidas e expostas à radiação e as outras isoladas da radiação, de modo a se obterem medidas da intensidade de energia radiante através dos valores obtidos para a força eletromotriz. Assim, a figura de uma termopilha pode ser observada abaixo: 
Figura 2 – Exemplo de uma termopilha.
5. Em que consiste o coeficiente termodinâmico Seebeck e qual a sua importância?
	O efeito Seebeck mostra que a junção de dois metais diferentes submetidos a um gradiente de temperatura faz aparecer uma corrente através dos condutores e o inverso também ocorre, fazendo-se passar uma corrente através de uma junção de dois metais distintos aparece um fluxo de calor de um metal para o outro. Já o coeficiente de Seebeck é uma grandeza que depende do material dos fios e da temperatura, no qual conhecendo-se sobre ele, a temperatura do objeto pode ser determinada por meio da medição da força eletromotriz que é gerada pelo sistema, como pode ser observado na fórmula abaixo:
 = (T – TR)
Na qual:
 = força eletromotriz;
 = coeficiente de Seebeck;
T = temperatura;
TR = temperatura de referência. 
Referências Bibliográficas 
[1] BERTOLETI, Pedro. Como funciona um termopar. 2020. Disponível em: < https://www.filipeflop.com/blog/como-funciona-o-termopar/>. Acesso em 13 de julho de 2021.