Instrumentação - Lista de Exercícios

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LISTA DE EXERCÍCIOS
 
Medição de Temperatura: 
 
1) O que são termômetros resistivos? 
 
2) O Pt100 é uma termorresistência de platina que apresenta uma resistência de 100Ω a 0°C. Calcule a 
sua resistência a 100°C e a temperatura quando o mesmo apresenta uma resistência de 200Ω. 
 
3) Quais as vantagens e problemas da conexão de termorresistências com dois, três e quatro fios? 
 
4) Quais os tipos de termopares mais empregados? Cite as suas principais características. 
 
5) Qual a necessidade da compensação de junta fria? 
 
6) O que é a lei dos metais intermediários? Como ela ajuda na compensação de medidas com 
termopares? 
 
7) Um determinado termopar apresenta a seguinte expressão da temperatura em relação à tensão em 
milivolts. T = 120,1 + 2200V. Por outro lado, usando-se um PT100, mediu-se uma resistência de 150na 
região da junta de referência. Se o voltímetro de leitura apresenta uma tensão de 0,51V, qual a 
temperatura na junta quente do termopar? 
 
8) Explique o funcionamento de termômetros de radiação. 
 
9) Como é feita a escolha dentre as tecnologias de medição de temperatura para uma dada aplicação? 
 
Medição de Força e Pressão: 
 
1) Deduza as expressões de saída de um strain-gauge inserido em um ¼ de ponte e em uma ponte 
completa de Wheatstone. 
 
2) Como funcionam os diversos tipos de sensor de pressão? 
 
3) Cite um método para melhorar a resolução de leitura em um manômetro de coluna. 
 
Medição de Nível 
 
1) O que é o visor de nível? Em que condições é utilizado? 
 
2) Qual o princípio de funcionamento da medição de nível pela pressão hidrostática? 
 
3) No caso de tanques pressurizados, como é feita a medição de nível pela pressão hidrostática? 
 
4) Como funciona o medidor de nível borbulhador? Quando ele é empregado? 
 
5) Qual o princípio de funcionamento do medidor de nível capacitivo? Deduza a expressão de saída para 
as diversas configurações de medidores de nível capacitivos. 
 
6) Cite alguns exemplos de chave de nível. 
 
7) Quais as principais vantagens e desvantagens do medidor de nível ultrassônico? 
 
8) Em que casos são empregados os medidores radiométricos de nível? Qual o seu princípio de 
funcionamento? Deduza a expressão de saída para este sensor. 
 
Medição de Vazão 
 
1) Conceitue vazão volumétrica e vazão mássica. Qual a relação entre elas? 
 
2) Matematicamente como pode ser determinada a vazão em uma tubulação ou canal? 
 
3) Que tipos de fenômenos hidráulicos podem influenciar a exatidão de uma medida de vazão? 
 
4) À luz do teorema de Bernoulli, como é o princípio de funcionamento de medidores de vazão do tipo 
placa de orifício e Venturi? Deduza a expressão da vazão em função da diferença de pressão. 
 
5) Explique o funcionamento do medidor hélice (ou turbina). Quais suas vantagens e desvantagens? 
 
6) Deduza a expressão de medida de vazão para os rotâmetros. Qual a principal vantagem destes 
medidores? 
 
7) Explique o funcionamento do medidor Coriolis. 
 
8) O que é o medidor de vazão vortex? 
 
9) Como pode-se utilizar o ultrassom para a medição de vazão? 
 
10) Deduza a expressão da vazão para um medidor ultrassônico por tempo de trânsito. 
 
11) Como funciona o medidor de vazão eletromagnético? 
 
12) Em processos industriais, quais as formas de se medir vazão em canais abertos? 
 
Medição de Posição e Proximidade 
 
1) Quais os tipos de sensores de posição linear? Explique o princípio de funcionamento de cada um 
deles e as vantagens e desvantagens de um em relação a outro. 
 
2) Quais os tipos de sensores de deslocamento angular? Explique o princípio de funcionamento de cada 
um deles e as vantagens e desvantagens de um em relação a outro. 
 
3) No encoder absoluto, qual a vantagem do disco em código Gray em relação ao disco em código 
binário? 
 
4) Calcule a resolução de um encoder absoluto em código binário de 10 bits. Qual o ângulo quando a 
informação obtida for 1100101101. 
 
5) Como um sensor de proximidade capacitivo detecta a presença de um objeto? E quanto ao indutivo? 
Compare estes dois sensores à luz de suas vantagens e desvantagens. 
 
6) Como é o princípio de operação do sensor de proximidade por tempo de trânsito? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tabela 1 – Pt-100 (resistência em Ω)