Exercício 2 - Instrumentação Industrial - Antes Prova 1- até nível

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Instituto Federal do Triângulo Mineiro - Campus Paracatu 
Engenharia Elétrica 
Exercício 02 - Antes da Prova 1 
Disciplina: Automação de Sistemas e Instrumentação Industrial 
Professor: Silas Martins Sousa 
Aluno (a):Vitor Igino de Assis 
Data: Valor: 2 pts Resultado: 
 
 
INSTRUÇÕES 
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QUESTÕES 
Questão 01: Escreva quais os tipos de Instrumentos e explique qual a função deles em um processo 
industrial (lembre-se: são 6 tipos). 
Registrador: Armazenar os valores de um processo 
Controlador: Fornece um sinal de saída para manter a variável controlada 
Indicador: Possui um ponteiro para apresentar o valor da variável medida 
Elemento final de controle: Modifica o valor da variável manipulada em uma malha. 
Transmissor: Determina o valor de uma variável através de um elemento primário. 
Transdutor: Recebe informações de entrada em uma grandeza física e fornece um sinal de saída. 
Questão 02: Qual a diferença entre Faixa de medida (range) e Alcance (span)? 
 
Faixa de medida (Range): Em estatística, a faixa de medida se refere à diferença entre o valor 
máximo e o valor mínimo em um conjunto de dados. Por exemplo, se você tem um conjunto de dados 
que inclui os números 5, 7, 9, 12, e 15, a faixa de medida seria 15 - 5 = 10. 
 
Alcance (Span): O termo “alcance” é frequentemente usado em contextos de engenharia e ciência 
para descrever a extensão total que um instrumento de medição ou sistema pode medir com 
precisão. Por exemplo, se um termômetro pode medir temperaturas de -10 a 50 graus Celsius, diz-
se que tem um alcance de 60 graus. 
Questão 03: De acordo com a norma ISA -S5: a) o que representa cada letra, ao que tange à 
Identificação Funcional de Instrumentos? (Lembre-se: geralmente são 2, 3 ou 4 letras); b) O que 
significa os números?; c) O que significa a identificação funcional do TAG: FSHH? 
a) As letras na identificação funcional representam o seguinte: 
● A primeira letra identifica a variável medida pelo instrumento (variável de controle, distúrbio)12. 
● As letras subsequentes indicam as funções do instrumento. 
b) Os números na identificação funcional têm o seguinte significado: 
http://www.ene.unb.br/estognetti/files/Simbologia_ISA.pdf
http://www.ene.unb.br/estognetti/files/Simbologia_ISA.pdf
https://docente.ifrn.edu.br/samueloliveira/disciplinas/instrumentacaoindustrial/apostilas/apostila-sobre-identificacao-de-instrumentos
http://www.ene.unb.br/estognetti/files/Simbologia_ISA.pdf
● O número identifica a malha de controle na qual o instrumento está inserido. Todos os 
instrumentos da mesma malha devem apresentar o mesmo número. 
c) Quanto ao TAG FSHH: 
● A primeira letra “F” indica que a variável medida é a vazão (Flow). 
● As letras subsequentes “SHH” indicam que o instrumento é um interruptor de alto-alto (High-
High Switch), ou seja, um dispositivo que atua quando a variável medida excede um limite superior 
pré-definido. 
Questão 04: Qual é a representação (símbolo) de: a) Um instrumento discreto montado no campo; 
e b) um CLP que esteja fisicamente em um painel principal acessível ao operador? 
a) Um instrumento discreto montado no campo é representado por um símbolo específico. 
Infelizmente, não posso fornecer o símbolo exato aqui, mas você pode encontrá-lo na norma ISA-
S5. 
b) Um Controlador Lógico Programável (CLP) que esteja fisicamente em um painel principal 
acessível ao operador também tem um símbolo específico. Novamente, o símbolo exato pode ser 
encontrado na norma ISA-S5. 
Questão 05: Qual é o princípio de funcionamento dos sensores de temperatura: a) Termorresistência 
PT100 e b) Termopar? 
a) Termorresistência PT100: O PT100 é um sensor de temperatura que varia sua resistência 
elétrica com a temperatura. A resistência aumenta quando a temperatura sobe. 
b) Termopar: O termopar gera uma tensão elétrica que é uma função da diferença de temperatura 
entre suas extremidades. Uma extremidade é geralmente mantida a uma temperatura conhecida, 
enquanto a outra é exposta à temperatura que se deseja medir. 
Questão 06: Os instrumentos Transmissores realizam a transmissão dos sinais de forma analógica 
ou digital. Explique como acontece a transmissão: a) analógica (por exemplo 4 a 20mA) e b) Digital 
(por exemplo protocolo Modbus RTU). 
a) Transmissão Analógica (4 a 20mA): A transmissão analógica de sinais é feita através de uma 
corrente elétrica que varia entre 4 e 20 miliamperes (mA). O valor de 4 mA geralmente representa 
0% da escala de medição, e o valor de 20 mA representa 100% da escala. Assim, qualquer valor de 
corrente entre 4 e 20mA representa uma porcentagem proporcional entre 0% e 100% da variável 
medida. 
b) Transmissão Digital (Modbus RTU): O Modbus RTU é um protocolo de comunicação digital que 
transmite dados em um formato binário compacto. Ele é usado principalmente em aplicações onde 
a comunicação é realizada através de uma linha serial, como RS232 ou RS485. No Modbus RTU, 
um dispositivo mestre envia uma solicitação para um dispositivo escravo, que responde com os 
dados solicitados ou uma confirmação da ação realizada. 
 
http://www.ene.unb.br/estognetti/files/Simbologia_ISA.pdf
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https://www.respondeai.com.br/conteudo/sistemas-de-controle/metodos-de-controle/termos-e-simbolos-isa/2167
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Questão 07: Explique o princípio de funcionamento do medidor de Pressão Diferencial, do tipo 
capacitivo (por exemplo, o LD301 da Smar). 
 
O medidor de Pressão Diferencial do tipo capacitivo, como o LD301 da Smar, funciona com base na 
deformação elástica de um diafragma causada pela diferença de pressão entre dois pontos. 
O elemento sensor é um diafragma de metal flexível localizado equidistante entre duas superfícies 
metálicas, formando um par complementar de capacitores . Um fluido de enchimento eletricamente 
isolante transfere o movimento dos diafragmas isolantes para o diafragma sensor. 
Qualquer diferença de pressão na célula faz com que o diafragma flexione na direção da menor 
pressão. Como a capacitância entre os condutores é inversamente proporcional à distância que os 
separa, a capacitância no lado de baixa pressão aumentará enquanto a capacitância no lado de alta 
pressão diminuirá. 
Um circuito eletrônico detecta a capacitância do elemento sensor e traduz isso em um sinal de saída 
que representa a pressão. 
 
Questão 08: Explique o princípio de medição do medidor de nível do tipo ultrassônico (radar). 
 
O medidor de nível do tipo ultrassônico (radar) funciona com base no princípio do Tempo de Voo . O 
sensor emite pulsos ultrassônicos, a superfície do meio reflete o sinal e o sensor o detecta 
novamente. O tempo de voo do sinal ultrassônico refletido é diretamente proporcional à distância 
percorrida pelo mesmo sinal. Assim, calcula-se a distância entre o transdutor e o alvo com base no 
tempo de trânsito. Isso permite determinar o nível do líquido ou sólido no recipiente. 
 
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