03 Ex Conceitos essenciais dos sensores

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Metrologia - Conceitos essenciais dos sensores 
 
Exercícios 
 
1. Em uma fábrica automatizada, é crucial escolher sensores com características adequadas para garantir a 
eficiência e a precisão das operações. Um sensor utilizado em robótica apresenta repetidamente a mesma 
saída para uma mesma entrada. 
Qual das seguintes características melhor descreve esse sensor? 
 
Você acertou! 
A. Repetibilidade. 
A repetibilidade é uma medida de quão variadas são as saídas para uma mesma entrada aplicada várias vezes. 
A sensibilidade de um sensor refere-se à sua capacidade de detectar e responder a pequenas variações na variável medida. Embora a 
sensibilidade seja importante, ela não é a característica que descreve a consistência de saída para uma mesma entrada. A linearidade descreve 
a capacidade do sensor de manter uma relação proporcional direta entre a variável medida e o sinal de saída. A precisão refere-se à exatidão 
das medições em comparação com um valor verdadeiro ou referência. Estabilidade descreve a capacidade do sensor de manter uma 
performance consistente ao longo do tempo e sob diferentes condições. Portanto, a característica que melhor descreve o sensor mencionado é 
a repetibilidade. 
 
2. Sensores confiáveis, que durem ao longo do tempo, devem ser preferidos ponderando-se seu custo. 
Qual das seguintes características melhor descreve o conceito de confiabilidade de um sensor? 
 
Você acertou! 
B. É a relação de quantas vezes um sistema opera corretamente dividida por quantas vezes ele é 
usado. 
A confiabilidade de um sensor refere-se à capacidade do sensor de operar corretamente durante o seu uso. Ela é frequentemente medida como 
a proporção de vezes que o sensor opera de forma adequada em relação ao número total de vezes que é utilizado, refletindo a dependabilidade 
e a durabilidade do sensor ao longo do tempo. A relação de quantas vezes um sistema opera incorretamente dividida por quantas vezes ele é 
usado se refere à taxa de falhas ou erro do sistema, que é o oposto da confiabilidade. A confiabilidade é a proporção de operação correta, não 
incorreta. A confiabilidade deve ser medida em termos de operação correta em relação ao total de uso, e não em relação a operações incorretas. 
A relação de quantas vezes um sistema opera incorretamente dividida por quantas vezes ele é usado corretamente descreve uma taxa de falhas 
em relação a usos corretos, o que não representa a confiabilidade, que deve focar na proporção de operações corretas. 
Por fim, a confiabilidade não é medida pela multiplicação de operações corretas pelo número de vezes que o sistema é usado, mas sim pela 
proporção de operações corretas em relação ao total de uso. 
 
3. Em um sistema automatizado, a escolha entre sensores analógicos e digitais pode impactar 
significativamente a performance e a integração do sistema. Considere as seguintes afirmações sobre 
sensores analógicos e digitais: 
 
I. Sensores analógicos fornecem uma saída contínua que varia proporcionalmente com a grandeza medida, 
já sensores digitais convertem a grandeza medida em sinais discretos, tipicamente representados por 
valores binários. 
II. Sensores digitais são mais suscetíveis a ruídos e interferências em comparação com sensores 
analógicos, tornando-os menos adequados para ambientes com alta eletricidade estática. 
III. Sensores analógicos tendem a ter maior precisão na detecção de pequenas variações na grandeza 
medida, já sensores digitais podem apresentar uma resolução limitada devido à quantização do sinal. 
Assinale a alternativa correta: 
 
Você acertou! 
C. Apenas as afirmações I e III estão corretas. 
A afirmação I é correta ao descrever a diferença entre sensores analógicos e digitais. A afirmação III também está correta, pois sensores 
analógicos geralmente oferecem maior precisão para variações sutis, já sensores digitais podem ter resolução limitada. A afirmação II é incorreta, 
pois sensores digitais são geralmente menos suscetíveis a ruídos em comparação com sensores analógicos, não mais suscetíveis. 
 
4. Em sistemas de controle e automação, os codificadores são utilizados para medir a posição, a 
velocidade ou a direção de rotação. Considere as seguintes descrições sobre codificadores incrementais e 
absolutos: 
I. O codificador incremental fornece informações sobre a mudança de posição desde a última leitura, mas 
não fornece a posição absoluta. Ele necessita de uma referência inicial para determinar a posição total. 
II. O codificador absoluto fornece uma leitura única que representa a posição absoluta do eixo em um 
instante específico, independentemente do histórico de movimento ou de eventos de perda de energia. 
III. O codificador absoluto é mais adequado para aplicações que requerem a recuperação da posição exata 
após um desligamento, já o codificador incremental é mais simples e frequentemente usado em sistemas 
que não precisam de precisão absoluta. Assinale a alternativa correta: 
 
Você acertou! 
D. Apenas as descrições I, II e III estão corretas. 
A descrição I corretamente descreve a função dos codificadores incrementais, que não fornecem a posição absoluta e dependem de uma 
referência inicial. A descrição II corretamente descreve a função dos codificadores absolutos, que fornecem a posição exata independente do 
histórico de movimento. A descrição III é correta ao explicar as aplicações típicas de cada tipo de codificador. 
 
5. Existem diferentes tipos de sensores, como os de velocidade, aceleração, força e pressão e de torque. 
Assinale a alternativa com exemplos de sensores de força e pressão: 
Você acertou! 
E. Piezoeletricidade e espuma antiestática. 
São sensores de força e pressão: piezoeletricidade, resistor sensor de força (RSF), strain gauge e espuma antiestática. Tacômetros e 
codificadores são sensores de velocidade.