Prévia do material em texto
(43)9.8486-9985 (43)9.8486-9985 Público MATERIAIS E INSTRUMENTAÇÃO ELETROELETRÔNICA Roteiro Aula Prática 2 Público ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 1 NOME DA DISCIPLINA: MATERIAIS E INSTRUMENTAÇÃO ELETROELETRÔNICA Unidade: U2_PROPRIEDADES_DOS_MATERIAIS_E_SISTEMAS_DE_MEDICAO Aula: A3_EQUIPAMENTOS_DE_MEDICAO OBJETIVOS Definição dos objetivos da aula prática: Aprender como manipular o multímetro. Compreender como ajustar escalas e realizar medições. Analisar os resultados medidos. Diferenciar as categorias de emprego dos multimetros. Reconhecer e saber utilizar um alicate amperímetro. SOLUÇÃO DIGITAL: Laboratório Virtual Algetec EXATAS > PRÁTICAS ESPECÍFICAS DE ENG. ELÉTRICA > MEDIDAS ELÉTRICAS: MULTÍMETRO - ID 987 Os Laboratórios Virtuais Algetec possuem práticas roteirizadas associadas ao plano pedagógico da instituição de ensino, que passam por todos os laboratórios das engenharias e saúde e seguem com alto grau de fidelização os experimentos realizados nos equipamentos físicos da ALGETEC. Nesta plataforma, o aluno poderá́ aprender, através de uma linguagem moderna, todos os conceitos das aulas práticas de uma determinada disciplina. PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES Procedimento/Atividade nº 1 Multímetro Atividade proposta: Aprender a utilizar o multímetro de forma correta e segura para realização de medições de resistência, tensão e corrente e conhecer o alicate amperímetro. Procedimentos para a realização da atividade: 1. Acesse o Laboratório Virtual Algetec por meio do link disponibilizado no seu AVA. Uma janela abrirá com o caminho para realização do experimento. 3 Público 2. É recomendado acessar as etapas prévias do experimento. O item apresentação contempla os objetivos da prática, observe: O sumário teórico apresenta uma teoria adicional sobre o multímetro e alicate amperímetro; observe: No roteiro estão descritas algumas diretizes para acesso ao laboratório virtual e para a realização da prática; confira: 4 Público O pré-teste apresenta umas questões preliminares com o conteúdo já visto em aula. Confira! 3. Acesse o Laboratório. Basta clicar sobre o multimetro e posteriormente sobre o sinal laranja de reprodução. O ambiente de simulação será aberto. Acompanhe! 5 Público 4. Realize o experimento conforme as orientações que serão apresentadas. Não se preocupe, pois o simulador direcionará você em cada etapa como se fosse um professor auxiliando no decorrer do experimento. Ao finalizar as etapas, deve-se clicar no botão AVANÇAR no canto inferior direito. 5. Deve-se tomar nota de cada etapa, pois ela deverá ser reportada no relatório do experimento. Faça capturas de tela de cada resultado. 6. Realize o teste pós experimento. Avaliando os resultados: Elabore um relatório do experimento relatando as etapas desenvolvidas, os resultados obtidos e os pontos mais importantes que forem apresentados pelo simulador Checklist: ✓ Acessar o site do simulador. ✓ Acessar o experimento multímetro. ✓ Realizar pré-teste. ✓ Realizar o experimento. ✓ Tomar notas. ✓ Realizar pós-teste. RESULTADOS Resultados do experimento: Ao final dessa aula prática, você deverá enviar um arquivo em word contendo as informações obtidas no experimento, os cálculos realizados, em conjunto com um texto conclusivo a respeito das informações obtidas. O arquivo não pode exceder o tamanho de 2Mb. • Referências bibliográficas ABNT (quando houver). Resultados de Aprendizagem: O uso de equipamentos de medição elétrica é fundamental em muitas áreas, como eletrônica, automação e elétrica. O multímetro e o alicate amperímetro são dois exemplos de equipamentos que possibilitam a realização de medições precisas de grandezas elétricas como tensão, corrente e resistência. Em um experimento didático, é possível demonstrar a utilização desses equipamentos, proporcionando uma experiência prática e enriquecedora. Por meio deste experimento, você poderá entender melhor os conceitos teóricos vistos na aula sobre equipamentos de medição e irá adquirir habilidades práticas, preparando-se para o mercado de trabalho e para a vida acadêmica. Público 6 2 Público ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 2 NOME DA DISCIPLINA: MATERIAIS E INSTRUMENTAÇÃO ELETROELETRÔNICA Unidade: U3_SENSORES_E_MEDIDORES Aula: A2_MEDICAO_DE_PRESSAO OBJETIVOS Definição dos objetivos da aula prática: Compreender o funcionamento de um sensor piezorresistivo. Desenvolver o circuito que implementa um sensor piezorresitivo. Analisar os resultados fornecidos pelo circuito implementado . SOLUÇÃO DIGITAL: LTspice LTspice é um software simulador SPICE poderoso, rápido e gratuito, captura esquemática e visualizador de forma de onda com melhorias e modelos para melhorar a simulação de circuitos analógicos. Sua interface de captura esquemática gráfica permite sondar esquemas e produzir resultados de simulação, que podem ser explorados ainda mais através do visualizador de forma de onda integrado. O download do software pode ser feito no seguinte endereço: https://www.analog.com/en/resources/design-tools-and-calculators/ltspice-simulator.html Após o download, a instalação é rápida e intuitiva. A própria desenvolvedora do software fornece um tutorial básico de utilização que pode ser acessados em: https://www.analog.com/en/resources/media-center/videos/series/ltspice-getting-started- tutorial.html PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES Procedimento/Atividade nº 1 Sensor piezoresistivo Atividade proposta: Projetar o circuito de um sensor piezorresistivo. Procedimentos para a realização da atividade: Caro aluno, para a realização dessa aula prática você precisa fazer o download e instalar o 3 Público software LTspice. Feito isso, siga os seguintes procedimentos: exercido no material piezorresistivo. Ajuste o valor da tensão ‘DC value[V]’ em 5 V. 1. Para criar um novo esquemático de circuito clique no local indicado. 1. Começe adicionando uma fonte de tensão contínua, que representará o nível de força, 4 Público 3. O resistor e a referência estão nos locais indicados a seguir. Para configurar o valor do resistor, clique sobre ele com o botão direito. 4. Para criar a estrutura de um resistor controlado por tensão, monte o arranjo a seguir, colocando um ‘Label Net’ para a trilha da fonte e colocando o valor do resistor como ‘R=V(VCC)*1k’, para que o resistor possua uma variação de 1 kΩ/V. 5 Público 5. Agora, insira um amplificador operacional, que amplificará o sinal de entrada. Para isso, selecione o componente ‘opamp’. Depois disso, adicione uma diretiva de simulação para que ele funcione (‘SPICE directive’) utilizando o atalho na barra de ferramentas ou a tecla ‘.’ do teclado e insira o texto ‘.inc opamp.sub’. 6 Público 6. Monte o circuito completo, conforme ilustrado a seguir. Não se esqueça de ajustar os valores dos resistores (todos são de 1kΩ) e das fontes de tensão. 7. Configure a simulação simulação como ‘DC op pnt’. 7 Público 8. Para realizar a simulação clique no botão indicado a seguir. O resultado irá aparecer em um log com todos os valores de tensão e corrente dos circuitos ou você pode acessa-los posicionando o mouse sobre os componentes após fechar a janela de log. 9. Registre o valor da tensão obtida na saída. Sabendo que1 V equivale a 1kPa, e que essa relação é linear, determine o valor da pressão medida. 10. Agora, realize o mesmo procedimento, mas alterando a tensão da entrada, que representa a força exercida sobre o sensor, ligada ao material piezorressitivo, para 2 V. Registre o valor da saída e converta para um valor de pressão. Avaliando os resultados: Entregue um relatório com os circuitos simulados, para o caso de 5 V e 2 V. Junto ao relatório adicionar uma tabela com as tensões medidas na saída e a respectiva conversão para pressão. Checklist: ✓ Acessar o tutorial de instalação e uso do LTspice; ✓ Criar um novo circuito no LTspice; ✓ Selecionar os elementos necessários ao circuito simulado; ✓ Realizar a devida ligação entre os elementos, sem esquecer das referências de terra; ✓ Coletar a tensão da saída; ✓ Converter a tensão da saída em pressão. RESULTADOS Resultados do experimento: Ao final dessa aula prática, você deverá enviar um arquivo em word contendo as informações obtidas no experimento, os cálculos realizados, em conjunto com um texto conclusivo a respeito das informações obtidas. O arquivo não pode exceder o tamanho de 2Mb. • Referências bibliográficas ABNT (quando houver). Resultados de Aprendizagem: Existem diversas maneiras de se medir pressão, podendo ser utilizados sensores capacitivos, piezorressitivos, piezoelétricos e medidores mecânicos. Nesta aula focaremos nos sensores piezorresistivos, isto é, a pressão é medida pela alteração da resistência do material. Tipicamente um material chamado strain gauge, que varia sua resistência de acordo com a pressão, é empregado, aonde para diferentes pressões, a resistência produz um diferente sinal elétrico, podendo assim associar os devidos valores pressão com o sinal elétrico obtido na saída. Público 8 2 Público ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 3 NOME DA DISCIPLINA: MATERIAIS E INSTRUMENTAÇÃO ELETROELETRÔNICA Unidade: U4_SISTEMAS_DE_AQUISICAO_DE_DADOS_E_ATUADORES Aula: A1_CONDICIONAMENTO_DE_SINAIS OBJETIVOS Definição dos objetivos da aula prática: Compreender o funcionamento e as características de um filtro RC. Conhecer os princípios e as aplicações de um amplificador de instrumentação. Analisar a resposta em frequência de um filtro RC e identificar sua frequência de corte. Calcular e medir o ganho de um amplificador de instrumentação no LTspice. SOLUÇÃO DIGITAL: LTspice LTspice é um software simulador SPICE poderoso, rápido e gratuito, captura esquemática e visualizador de forma de onda com melhorias e modelos para melhorar a simulação de circuitos analógicos. Sua interface de captura esquemática gráfica permite sondar esquemas e produzir resultados de simulação, que podem ser explorados ainda mais através do visualizador de forma de onda integrado. O download do software pode ser feito no seguinte endereço: https://www.analog.com/en/resources/design-tools-and-calculators/ltspice-simulator.html Após o download, a instalação é rápida e intuitiva. A própria desenvolvedora do software fornece um tutorial básico de utilização que pode ser acessados em: https://www.analog.com/en/resources/media-center/videos/series/ltspice-getting-started- tutorial.html PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES Procedimento/Atividade nº 1 Filtro RC e amplificador de instrumentação Atividade proposta: projetos de um filtro RC e um amplificador de instrumentação no LTspice. 3 Público Procedimentos para a realização da atividade: Projeto 1: Filtro RC Passo 1: Introdução teórica - Caro aluno, revise os conceitos de filtro RC, suas aplicações e como ele funciona, com base no material didático fornecido. - Familiarize-se com a fórmula de cálculo da frequência de corte (f) de um filtro RC: f = 1 / (2 * π * R * C). - Entenda as características do filtro RC, como atenuação, fase e resposta em frequência. Passo 2: Configuração do circuito no LTspice - Abra o LTspice e crie um novo esquemático. - Selecione os componentes necessários para construir o filtro RC, como resistor e capacitor, adicionados pelas teclas ‘R’ e ‘C’ do teclado, respectivamente. - Conecte-os de acordo com o diagrama de circuito do filtro RC disponibilizado no material didático. - Insira uma fonte de tensão e a configure para um sinal alternado senoidal (‘SINE’) com os seguintes valores: Passo 3: Definir os valores dos componentes - Calcule os valores adequados para o resistor (R) e capacitor (C) com base nas características desejadas do filtro. Deseja-se um filtro com a frequência de corte de 10 kHz. - Considere a frequência de corte desejada e a faixa de frequência de interesse para a aplicação. 4 Público - Utilize a fórmula f = 1 / (2 * π * R * C) para determinar os valores de R e C necessários. Para isso, escolha um valor para o resistor e calcule o valor para o capacitor. - Seu circuito será semelhante ao apresentado a seguir. Para editar os valores dos componentes clique sobre eles com o botão direito do mouse e inclua as informações. Passo 4: Simulação do circuito - Nas configurações de simulação, selecione a opção ‘AC Analysis’ e ajuste os parâmetros conforme indicado na figura a seguir. - Execute a simulação (Run) e adicione a curva da tensão sobre o capacitor para avaliar a resposta do filtro. 5 Público - Analise os resultados obtidos, observando a atenuação em diferentes frequências e a resposta em fase do sinal. Para adicionar um cursor ao gráfico e procurar o valor da frequência de corte, clique com o botão direito do mouse sobre ele. - Compare os resultados com as expectativas teóricas, considerando as características do filtro RC. Projeto 2: Amplificador de Instrumentação Passo 1: Introdução teórica - Caro aluno, revise os conceitos de amplificador de instrumentação, suas aplicações e como ele funciona, com base no material didático fornecido. - Entenda as características de um amplificador de instrumentação; como o ganho e as impedâncias de entrada e de saída. Passo 2: Configuração do circuito no LTspice - Abra o LTspice e crie um novo esquemático. - Selecione os componentes necessários para construir o amplificador de instrumentação, como amplificador operacional (‘opamp’), inserindo a diretiva de simulação necessária no circuito, os resistores e o terra. - Conecte-os de acordo com o diagrama de circuito do amplificador de instrumentação fornecido no material didático. Passo 3: Definir os valores dos componentes - Determine os valores adequados para os resistores de realimentação e de entrada, considerando o ganho desejado e as características do amplificador operacional utilizado. Nesse exemplo de projeto, espera-se um ganho de tensão próximo a 10. Portanto, use a fórmula do 6 Público ganho que relaciona com as resistências e obtenha valores adequados para a resistência. As equações são fornecidas no material didático. - Monte o circuito, conforme mostra figura abaixo, ajustando os valores de resistência conforme o projeto que você realizou. Passo 4: Simulação do circuito - Configure as fontes de sinal de entrada no amplificador de instrumentação. Use, por exemplo, uma fonte de tensão alternada com 1 V de pico e frequência de 60 Hz. - Realize a configuração e simulação do circuito e verifique o ganho do amplificador de instrumentação. 7 Público - Meça a amplitude do sinal de entrada e sinal de saída, adicionando corretamente as curvas no gráfico. - Compare a amplitude do sinal de saída com a amplitude do sinal de entrada para determinar o ganho do amplificador. - Analise os resultados obtidos, verificando se o ganho está deacordo com o esperado teoricamente. - Avalie a resposta em frequência e a distorção do sinal, observando possíveis variações ou distorções indesejadas. - Registre os valores dos componentes utilizados, os resultados das medições e qualquer observação relevante. Avaliando os resultados: Entregar um relatório com o passo a passo dos projetos realizados e os circuitos simulados. Explique detalhadamente os circuitos e o seu funcionamento, além de apresentar prints dos resultados obtidos na simulação. Checklist: Projeto 1: Filtro RC ✓ Revisar os conceitos de filtro RC, suas aplicações e como ele funciona. ✓ Calcular os valores do resistor (R) e capacitor (C) com base na frequência de corte desejada. ✓ Configurar o circuito no LTspice, selecionando os componentes adequados. ✓ Conectar os componentes de acordo com o diagrama de circuito do filtro RC. ✓ Configurar as fontes de sinal de entrada e de alimentação no LTspice. ✓ Realizar a simulação do circuito e verificar a resposta em frequência do filtro RC. ✓ Analisar os resultados obtidos, observando a atenuação em diferentes frequências e a resposta em fase do sinal. Projeto 2: Amplificador de Instrumentação ✓ Revisar os conceitos de amplificador de instrumentação, suas aplicações e como ele funciona. ✓ Determinar os valores dos resistores de realimentação e de entrada com base no ganho desejado. ✓ Configurar o circuito no LTspice, selecionando os componentes adequados. ✓ Conectar os componentes de acordo com o diagrama de circuito do amplificador de instrumentação. ✓ Configurar as fontes de sinal de entrada e de alimentação no LTspice. ✓ Realizar a simulação do circuito e verificar o ganho do amplificador de instrumentação. ✓ Medir a amplitude do sinal de entrada e de saída para determinar o ganho do amplificador. ✓ Analisar os resultados obtidos, verificando se o ganho está de acordo com o esperado teoricamente, avaliando a resposta em frequência e a distorção do sinal. RESULTADOS Resultados do experimento: Ao final dessa aula prática, você deverá enviar um arquivo em word contendo as informações obtidas no experimento, os cálculos realizados, em conjunto com um texto conclusivo a respeito das informações obtidas. O arquivo não pode exceder o tamanho de 2Mb. Público 8 • Referências bibliográficas ABNT (quando houver). Resultados de Aprendizagem: Utilizar amplificadores e filtros em conjunto para condicionar e processar sinais. Através do uso desses circuitos, poderemos amplificar sinais de interesse, filtrar frequências indesejadas e obter um sinal de saída adequado para a aplicação desejada. Durante a atividade, teremos a oportunidade de projetar, montar e testar circuitos de condicionamento com amplificador e filtro, aplicando os conceitos teóricos aprendidos. Isso nos permitirá entender melhor o funcionamento desses componentes, suas características e limitações, além de adquirir habilidades práticas na implementação desses circuitos. Público 9 2 Público ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 4 NOME DA DISCIPLINA: MATERIAIS E INSTRUMENTAÇÃO ELETROELETRÔNICA Unidade: U4_SISTEMAS_DE_AQUISICAO_DE_DADOS_E_ATUADORES Aula: A4_DIAGRAMAS_DE_INSTRUMENTACAO OBJETIVOS Definição dos objetivos da aula prática: Compreender os elementos e símbolos presentes em um diagrama de instrumentação (P&ID). Identificar os componentes de uma malha de controle industrial em um P&ID. Interpretar o fluxo de sinal e as interações entre instrumentos no diagrama. Elaborar um diagrama simples, seguindo normas e padrões da instrumentação industrial. SOLUÇÃO DIGITAL: Diagrams.net O diagrams.net pode ser acessado diretamente no seguinte link: https://app.diagrams.net/ Essa ferramenta online permite a elaboração de diagramas e fluxogramas de áreas variadas, de forma totalmente gratuita, permitindo o compartilhamento e armazenamento dos projetos na nuvem. Para elaborar diagramas de P&ID, é necessário adicionar a biblioteca de formas Engenharia de Processos. Para isso, utilize o botão “+ mais formas” na barra de seleção de formas a esquerda da tela. Então, na lista, procure pela seção “Outros” e marque a caixa de seleção “Engenharia de Processos”. Para confirmar, clique em aplicar. PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES Procedimento/Atividade nº 1 Elaboração de diagrama de P&ID Atividade proposta: Conhecer e identificar os tipos de vidrarias, instrumentos e equipamentos presentes em um laboratório de química, bem como o uso adequado para cada situação, estabelecer o processo de medição de massa e volume dos líquidos. 3 Público Procedimentos para a realização da atividade: Compreender e montar o diagrama P&ID de um determinado processo industrial é fundamental para o profissional que trabalha com instrumentação. Assim, considere a malha de controle de pressão apresentada na figura a seguir, que possui diversos elementos sensores e de controle. Fonte: Franchi (2011, p. 55). Utilizando a simbologia e terminologia padrão, você deve montar o diagrama P&ID da malha de controle apresentada na figura. Se assegure de utilizar a simbologia correta para cada dispositivo atuador, elemento sensor e de controle, bem como para os sinais presentes no sistema. Garanta também a utilização da terminologia correta para os elementos, indicando que todos fazem parte da mesma malha de controle. Montado o diagrama P&ID, você deve apresentar também um descritivo da malha de controle, explicando o seu funcionamento e justificando as terminologias utilizadas. Avaliando os resultados: Elabore um relatório contendo o descritivo completo da malha de controle e apresentado o diagrama P&ID elaborado. Não se esqueça de detalhar o funcionamento do sistema, justificando as terminologias utilizadas. Checklist: ✓ Identifique os elementos que fazem parte da malha de controle; ✓ Obtenha o símbolo correto a ser utilizado para cada elemento presente no sistema; ✓ Faça a ligação entre os elementos utilizando a representação correta para as linhas; ✓ Aplique a nomenclatura correta para cada um dos elementos, conforme as siglas padrão de um diagrama P&ID. ✓ Crie o descritivo para cada um dos elementos e ligação, justificação a sua simbologia e nomenclatura. RESULTADOS Resultados do experimento: Ao final dessa aula prática, você deverá enviar um arquivo em word contendo as informações obtidas no experimento, os cálculos realizados, em conjunto com um texto conclusivo a respeito das informações obtidas. O arquivo não pode exceder o tamanho de 2Mb. • Referências bibliográficas ABNT (quando houver). Resultados de Aprendizagem: Com a realização da prática o aluno deve ser capaz de interpretar e elaborar um diagrama de P&ID, compreendendo e aplicando corretamente a simbologia e terminologia dos elementos. Além disso, ele deve ser capaz de utilizar corretamente softwares e outras ferramentas computacionais que permitam a elaboração desse tipo de diagrama. Público 4 --- TEXTO REORDENADO --- engenharias Registre o valor da tensão obtida na saída. Sabendo que 1 V equivale a 1kPa, e que essa e - senoidal SOLUÇÃO DIGITAL: Aula: A2_MEDICAO_DE_PRESSAO para - Utilize a fórmula f = 1 / (2 * π * R * C) para determinar os valores de R e C necessários. Para analógicos. Sua interface de captura esquemática gráfica permite sondar esquemas e produzir Filtro RC e amplificador de instrumentação como gratuito, Compreender e montar o diagrama P&ID de um determinado processo industrial é fundamental realizados 7. amplificador multimetros. a ganho As > teórico e o Definição dos objetivos da aula prática: Público - Considere a frequência de corte desejada e a faixa de frequência de interesse para a aplicação. a https://www.analog.com/en/resources/media-center/videos/series/ltspice-getting-started- 4 o botão medir Procedimento/Atividadenº 1 laranja de reprodução. O ambiente de simulação será aberto. Acompanhe! ✓ Acessar o site do simulador. visto resistores e o terra. medidos. valor Elabore um relatório do experimento relatando as etapas desenvolvidas, os resultados obtidos e os pontos mais importantes que forem apresentados pelo simulador software fazer componentes curva Selecione 3. a ESPECÍFICAS acessados permitindo PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES Procedimentos para a realização da atividade: etapa, corte. a Utilizando a simbologia e terminologia padrão, você deve montar o diagrama P&ID da malha de - Compare a amplitude do sinal de saída com a amplitude do sinal de entrada para determinar o ela Realize Público Processos”. Para confirmar, clique em aplicar. para em 3 NOME DA DISCIPLINA: MATERIAIS E INSTRUMENTAÇÃO ELETROELETRÔNICA os e a adequados Avaliando os resultados: resistências dos seguem estrutura poderoso, LTspice resultados RC, decorrer um gratuito, monte ELÉTRICA para o profissional que trabalha com instrumentação. Assim, considere a malha de controle de (‘opamp’), inserindo a diretiva de simulação necessária no circuito, os um a sobre Aula: A4_DIAGRAMAS_DE_INSTRUMENTACAO analógicos. Sua interface de captura esquemática gráfica permite sondar esquemas e produzir fonte dos pré-teste ALGETEC. da ganho ✓ ilustrado 6. o Público ✓ Revisar os conceitos de amplificador de instrumentação, suas aplicações e como ele Converter a tensão da saída em pressão. - Caro aluno, revise os conceitos de filtro RC, suas aplicações e como ele funciona, com base no Elaboração de diagrama de P&ID de Para criar um novo esquemático de circuito clique no local indicado. (43)9.8486-9985 ✓ Medir a amplitude do sinal de entrada e de saída para determinar o ganho do no a força exercida sobre o sensor, ligada ao material piezorressitivo, para 2 V. Registre o da tela. Então, na lista, procure pela seção “Outros” e marque a caixa de seleção “Engenharia de Procedimento/Atividade nº 1 a Projeto 1: Filtro RC Entregar um relatório com o passo a passo dos projetos realizados e os circuitos simulados. Explique detalhadamente os circuitos e o seu funcionamento, além de apresentar prints dos resultados obtidos na simulação. frequência Reconhecer e saber utilizar um alicate amperímetro. tensão, de tensão identificar simulador o 5. 2 as um e - Analise os resultados obtidos, observando a atenuação em diferentes frequências e a resposta ✓ Revisar os conceitos de filtro RC, suas aplicações e como ele funciona. software dos ou se Para Público No roteiro estão descritas algumas diretizes para acesso ao laboratório virtual e para a Analise 3 ✓ Realizar pré-teste. a Procedimentos para a realização da atividade: como da (Run) e todos fazem parte da mesma malha de controle. presentes em um laboratório de química, bem como o uso adequado para cada situação, preocupe, pois o simulador direcionará você em cada etapa como se fosse um professor 5 forma a 2 NOME DA DISCIPLINA: MATERIAIS E INSTRUMENTAÇÃO ELETROELETRÔNICA 2. aprender, Compreender os elementos e símbolos presentes em um diagrama de instrumentação (P&ID). valores entrada, download 9. janela abrirá com o caminho para realização do experimento. software LTspice. Feito isso, siga os seguintes procedimentos: um ✓ Faça a ligação entre os elementos utilizando a representação correta para as linhas; obtidos, OBJETIVOS Público 4 Checklist: etapas, Passo 2: Configuração do circuito no LTspice adicional ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 1 Passo 2: Configuração do circuito no LTspice um log com todos os valores de tensão e corrente dos circuitos ou você pode acessa-los O filtro o Montado o diagrama P&ID, você deve apresentar também um descritivo da malha de controle, de MULTÍMETRO - ID 987 didático. SOLUÇÃO DIGITAL: AVANÇAR no canto inferior direito. piezorresistivo. Diagrams.net valor da saída e converta para um valor de pressão. laboratórios tutorial ensino, pode Desenvolver RC. Definição dos objetivos da aula prática: - distorção PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES cada visualizador de forma de onda com melhorias e modelos para melhorar a simulação de circuitos com que Definição dos objetivos da aula prática: aluno, precisa resistores de físicos pelo funcionamento 3. de as de relação é linear, determine o valor da pressão medida. circuito - Abra o LTspice e crie um novo esquemático. funciona, com base no material didático fornecido. trilha selecione o componente ‘opamp’. Acessar o tutorial de instalação e uso do LTspice; deverá LTspice - em: - gratuita, software e e com do pressão apresentada na figura a seguir, que possui diversos elementos sensores e de controle. LTspice o teoria dispositivo atuador, elemento sensor e de controle, bem como para os sinais presentes no nomenclatura. o adicionar uma tabela com as tensões medidas na saída e a respectiva conversão para pressão. Aprender como manipular o multímetro. Compreender como ajustar escalas e realizar medições. Processos. Para isso, utilize o botão “+ mais formas” na barra de seleção de formas a esquerda Atividade proposta: Aprender a utilizar o multímetro de forma correta e segura para realização fornecidos Projeto 1: Filtro RC Passo 3: Definir os valores dos componentes relatório clicar resposta do filtro. do Aula: A1_CONDICIONAMENTO_DE_SINAIS os Público saúde Laboratório. relaciona se 5 Compreender - Seu circuito será semelhante ao apresentado a seguir. Para editar os valores dos componentes distorções indesejadas. totalmente ENG. as da todos Para elaborar diagramas de P&ID, é necessário adicionar a biblioteca de formas Engenharia de grau para - Calcule os valores adequados para o resistor (R) e capacitor (C) com base nas características sinal, de para captura todos os conceitos das aulas práticas de uma determinada disciplina. em: no no material didático. ✓ Obtenha o símbolo correto a ser utilizado para cada elemento presente no sistema; básico PRÁTICAS exercido no material piezorresistivo. Ajuste o valor da tensão ‘DC value[V]’ em 5 V. - para do de ✓ de sinal e as interações entre instrumentos no diagrama. Elaborar um diagrama simples, seguindo e a que arranjo poderá́ a Público 6 Determine e desejado. download Público 8 de esperado resposta ✓ do isso, escolha um valor para o resistor e calcule o valor para o capacitor. parâmetros e capacitor RC Diferenciar do os ajustar ✓ Crie o descritivo para cada um dos elementos e ligação, justificação a sua simbologia e acordo de PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES 1. Deve-se amplificador sobre Público teoricamente. O item apresentação contempla os objetivos da prática, observe: Analisar a ‘AC É recomendado acessar as etapas prévias do experimento. um simulação tensão o de onda integrado. de uma o Passo 1: Introdução teórica de PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES o EXATAS de conforme conteúdo Passo 3: Definir os valores dos componentes equipamentos valores seguir. adicione realimentação Ao qualquer clique sobre eles com o botão direito do mouse e inclua as informações. prática aula. explicando o seu funcionamento e justificando as terminologias utilizadas. pois ser 2 do Realize o teste pós experimento. o configure Basta ‘R=V(VCC)*1k’, para que o resistor possua uma variação de 1 kΩ/V. Passo 1: Introdução teórica utilização Confira! teoricamente, avaliando a resposta em frequência e a distorção do sinal. opção realização 10. feito 5. rápido em fase do sinal. Para adicionar um cursor ao gráfico e procurar o valor da frequência de corte, Avalie os SPICE com Público auxiliando verifique Monte funciona. próximo acordo alto ser os - do ganho categorias observando ✓ Configurar o circuito no LTspice, selecionando os componentes adequados. do nos com 8. ganho do amplificador. ✓Realizar o experimento. de apresenta experimento diagrama P&ID elaborado. Não se esqueça de detalhar o funcionamento do sistema, configurações Configure a simulação simulação como ‘DC op pnt’. download Checklist: Depois disso, adicione uma diretiva de simulação para que ele funcione (‘SPICE directive’) multímetro e - Compare os resultados com as expectativas teóricas, considerando as características do filtro um utilização espera-se estabelecer o processo de medição de massa e volume dos líquidos. os SOLUÇÃO DIGITAL: O Procedimento/Atividade nº 1 medições esquemática - Conecte-os de acordo com o diagrama de circuito do amplificador de instrumentação fornecido sobre o características fidelização circuito Público ajuste O resistor e a referência estão nos locais indicados a seguir. Para configurar o valor do ✓ Analisar os resultados obtidos, observando a atenuação em diferentes frequências e a ✓ Analisar os resultados obtidos, verificando se o ganho está de acordo com o esperado - Caro aluno, revise os conceitos de amplificador de instrumentação, suas aplicações e como ele Não o de Essa ferramenta online permite a elaboração de diagramas e fluxogramas de áreas variadas, de e endereço: de medições de resistência, tensão e corrente e conhecer o alicate amperímetro. ✓ Acessar o experimento multímetro. conforme indicado na figura a seguir. valores aula do seguinte a ✓ Realizar a devida ligação entre os elementos, sem esquecer das referências de terra; ✓ Conectar os componentes de acordo com o diagrama de circuito do filtro RC. resultados de simulação, que podem ser explorados ainda mais através do visualizador de forma ✓ Aplique a nomenclatura correta para cada um dos elementos, conforme as siglas padrão um um tutorial OBJETIVOS - Familiarize-se com a fórmula de cálculo da frequência de corte (f) de um filtro RC: f = 1 / (2 * π > 3 Público apresenta os o a uma orientações LTspice Analysis’ experimentos Público no ✓ Tomar notas. RC valores dos resistores (todos são de 1kΩ) e das fontes de tensão. ✓ Identifique os elementos que fazem parte da malha de controle; que Entregue um relatório com os circuitos simulados, para o caso de 5 V e 2 V. Junto ao relatório Roteiro fórmula resultados ✓ e Para realizar a simulação clique no botão indicado a seguir. O resultado irá aparecer em - Configure as fontes de sinal de entrada no amplificador de instrumentação. Use, por exemplo, de para implementado . que resistência. Acesse Selecionar os elementos necessários ao circuito simulado; amplificador resistor sobre simulação, Procedimentos para a realização da atividade: normas e padrões da instrumentação industrial. software - Insira é ✓ Conectar os componentes de acordo com o diagrama de circuito do amplificador de questões que no (‘SINE’) circuito frequência (43)9.8486-9985 seguinte clique com o botão direito do mouse sobre ele. OBJETIVOS através de um diagrama P&ID. o o Criar um novo circuito no LTspice; 6 e componentes já Projeto 2: Amplificador de Instrumentação Público passam Coletar a tensão da saída; rápido de sua ✓ Realizar pós-teste. Público Não Após o download, a instalação é rápida e intuitiva. A própria desenvolvedora do software fornece simulação deve-se na Público sinal os Unidade: U3_SENSORES_E_MEDIDORES SPICE se instituição de onda integrado. básico Aula Prática e ✓ Configurar o circuito no LTspice, selecionando os componentes adequados. 4. Realize com necessários O - ganho de serão instrumentação. no instalar o - Entenda as características do filtro RC, como atenuação, fase e resposta em frequência. das Unidade: U4_SISTEMAS_DE_AQUISICAO_DE_DADOS_E_ATUADORES implementa selecione material controle apresentada na figura. Se assegure de utilizar a simbologia correta para cada Público 8 de sensor as e Acesse o Laboratório Virtual Algetec por meio do link disponibilizado no seu AVA. Uma seguir, diagrama tutorial.html emprego 5 e o posteriormente o projeto que você realizou. gráfico. Nesta amplificador. experimento. https://www.analog.com/en/resources/media-center/videos/series/ltspice-getting-started- - Monte o circuito, conforme mostra figura abaixo, ajustando os valores de resistência conforme e por a Fonte: Franchi (2011, p. 55). resistor o adicionados pelas teclas ‘R’ e ‘C’ do teclado, respectivamente. Procedimento/Atividade nº 1 Público 9 sumário o e sistema. Garanta também a utilização da terminologia correta para os elementos, indicando que Entenda colocando considerando o ganho desejado e as características do amplificador operacional utilizado. Nesse feito Após o download, a instalação é rápida e intuitiva. A própria desenvolvedora do software fornece Unidade: U2_PROPRIEDADES_DOS_MATERIAIS_E_SISTEMAS_DE_MEDICAO ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 4 Os Laboratórios Virtuais Algetec possuem práticas roteirizadas associadas ao plano pedagógico apresentadas. justificando as terminologias utilizadas. Atividade proposta: Projetar o circuito de um sensor piezorresistivo. - ganho ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 3 da um Elabore um relatório contendo o descritivo completo da malha de controle e apresentado o está Projeto 2: Amplificador de Instrumentação pode Definição dos objetivos da aula prática: que O diagrams.net pode ser acessado diretamente no seguinte link: https://app.diagrams.net/ verificando o Identificar os componentes de uma malha de controle industrial em um P&ID. Interpretar o fluxo amperímetro; observe: armazenamento plataforma, MEDIDAS capacitor, poderoso, Avaliando os resultados: o - Meça a amplitude do sinal de entrada e sinal de saída, adicionando corretamente as curvas no tomar Analisar instrumentação. Público de projetos construir https://www.analog.com/en/resources/design-tools-and-calculators/ltspice-simulator.html MATERIAIS E INSTRUMENTAÇÃO resultados de simulação, que podem ser explorados ainda mais através do visualizador de forma moderna, Aula: A3_EQUIPAMENTOS_DE_MEDICAO de Público resistor, clique sobre ele com o botão direito. OBJETIVOS Unidade: U4_SISTEMAS_DE_AQUISICAO_DE_DADOS_E_ATUADORES opamp.sub’. de realização da prática; confira: 7 Procedimentos para a realização da atividade: ser você Conecte-os um Atividade proposta: projetos de um filtro RC e um amplificador de instrumentação no LTspice. ELÉTRICAS: resultados ✓ Calcular os valores do resistor (R) e capacitor (C) com base na frequência de corte Começe adicionando uma fonte de tensão contínua, que representará o nível de força, resposta em fase do sinal. - desejada. Caro Multímetro Atividade proposta: Conhecer e identificar os tipos de vidrarias, instrumentos e equipamentos acessados pode material didático fornecido. aplicações de um amplificador de instrumentação. Analisar a resposta em frequência de um filtro instrumentação no LTspice. os DE 6 os Portanto, 3 e aluno o * R * C). ✓ Configurar as fontes de sinal de entrada e de alimentação no LTspice. experimento. Faça capturas de tela de cada resultado. esqueça com endereço: 4 circuito Compreender o funcionamento e as características de um filtro RC. Conhecer os princípios e as colocando as seguintes valores: resultados Passo 4: Simulação do circuito ‘Label nuvem. fonte um ELETROELETRÔNICA 6. 10. Agora, realize o mesmo procedimento, mas alterando a tensão da entrada, que representa Sensor piezoresistivo variações por NOME DA DISCIPLINA: MATERIAIS E INSTRUMENTAÇÃO ELETROELETRÔNICA Passo 4: Simulação do circuito e conforme de Net’ posicionando o mouse sobre os componentes após fechar a janela de log. - Selecione os componentes necessários para construir o amplificador de instrumentação, como Checklist: uma fonte de tensão alternada com 1 V de pico e frequência de 60 Hz. um sensor 2 sinal alicate utilizando o atalho na barra de ferramentas ou a tecla ‘.’ do teclado e insira otexto ‘.inc compartilhamento - ✓ alternado adequados possíveis a Público pode projeto, dessa completo, Avaliando os resultados: ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 2 utilizados, e circuito Avaliando os resultados: exemplo clicar equações são fornecidas no material didático. avaliar criar Público linguagem SOLUÇÃO DIGITAL: os obtenha - Abra o LTspice e crie um novo esquemático. Laboratório Virtual Algetec visualizador de forma de onda com melhorias e modelos para melhorar a simulação de circuitos os é ✓ Configurar as fontes de sinal de entrada e de alimentação no LTspice. e das Público Público finalizar uma 4 Nas resistor disponibilizado amplificador operacional https://www.analog.com/en/resources/design-tools-and-calculators/ltspice-simulator.html do O umas para reportada Agora, insira um amplificador operacional, que amplificará o sinal de entrada. Para isso, 4. controlado Registre como os instrumentação; ✓ Realizar a simulação do circuito e verificar a resposta em frequência do filtro RC. de ser tensão use Execute Calcular piezorresitivo. esquemática preliminares tutorial.html Checklist: nota observação relevante. as 7 captura e no ganho desejadas do filtro. Deseja-se um filtro com a frequência de corte de 10 kHz. de NOME DA DISCIPLINA: MATERIAIS E INSTRUMENTAÇÃO ELETROELETRÔNICA configuração ✓ Realizar a simulação do circuito e verificar o ganho do amplificador de instrumentação. ser ✓ Determinar os valores dos resistores de realimentação e de entrada com base no ganho em simulador impedâncias de entrada e de saída. multimetro filtro 😌 Estudar fácil? Só chamar: (43) 98486-9985 (43) 999644215 Trabalho nº 4 | 0995635dca 0995635dca-584bec-28102026134026 image9.png image99.jpg image100.jpg image101.png image102.png image103.jpg image104.jpg image105.jpg image106.png image107.jpg image108.jpg image10.png image109.png image110.png image111.jpg image112.jpg image113.png image114.png image115.jpg image116.jpg image117.jpg image118.jpg image11.png image119.jpg image120.jpg image121.jpg image122.jpg image123.jpg image124.jpg image125.jpg image126.jpg image127.jpg image128.png image12.png image129.jpg image130.jpg image131.jpg image132.jpg image133.jpg image134.png image135.jpg image13.png image14.png image15.jpg image16.jpg image17.jpg image18.jpg image1.jpg image19.jpg image20.jpg image21.jpg image22.jpg image23.jpg image24.jpg image25.jpg image26.jpg image27.jpg image28.jpg image2.jpg image29.jpg image30.jpg image31.png image32.png image33.jpg image34.jpg image35.jpg image36.png image37.jpg image38.jpg image3.png image39.png image40.png image41.jpg image42.jpg image43.jpg image44.png image45.png image46.jpg image47.jpg image48.jpg image4.png image49.png image50.png image51.jpg image52.jpg image53.jpg image54.jpg image55.jpg image56.jpg image57.jpg image58.jpg image5.png image59.jpg image60.jpg image61.png image62.jpg image63.jpg image64.jpg image65.png image66.png image67.jpg image68.jpg image6.png image69.jpg image70.png image71.png image72.jpg image73.jpg image74.jpg image75.png image76.png image77.jpg image78.jpg image7.png image79.jpg image80.png image81.jpg image82.jpg image83.jpg image84.png image85.png image86.jpg image87.jpg image88.jpg image8.png image89.jpg image90.jpg image91.jpg image92.jpg image93.jpg image94.jpg image95.jpg image96.jpg image97.jpg image98.png