Lista de Exercícios Sensores e Atuadores

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Questão 1) Em relação aos pirômetros óticos e de radiação para medir temperaturas, assinale a alternativa CORRETA:
a) Os pirômetros óticos são amplamente utilizados para medir baixas temperaturas inferiores a 20° Celsius.
b) Os pirômetros óticos medem a temperatura baseados na emissão de radiação ultravioleta.
c) Os pirômetros infravermelhos não podem medir baixas temperaturas inferiores a 50° Celsius.
d) São utilizados sem contato direto com o corpo ou meio cuja temperatura esteja sob teste ou medição.
e) Todas as alternativas estão incorretas.
Questão 2) Quanto aos medidores eletromagnéticos de vazão, assinale a afirmativa CORRETA: 
a) Um de seus problemas é provocar elevada perda de carga como os baseados em placa de orifício.
b) Não funcionam com líquidos condutores. 
c) Funcionam baseados na lei de Faraday. 
d) O sinal produzido pelo transdutor é de valor elevado, ao nível de volts, dispensando processamento subsequente.
e) Existe mais de uma alternativa correta.
Questão 3) Em relação à medição de vazão por diferença de pressões, é CORRETO afirmar que
a) o bocal de vazão provoca uma diferença de pressões maior que uma placa de orifício sob condições iguais.
b) os bocais de vazão e os tubos de Venturi introduzem menor perda de carga do que as placas de orifício, sob as mesmas condições.
c) o tubo de Venturi provoca grande perda de carga, maior até que a placa de orifício sendo, por isso mesmo, preterido em favor das placas de orifício.
d) nas placas de orifício, a relação entre a vazão ou o fluxo e a queda de pressão é absolutamente linear.
e) A placa de orifício tem maior capacidade de recuperação de carga do que o tubo de Venturi.
Questão 4) Considere as asserções a respeito das medições de nível:
I. É possível medir nível por pesagem através de uma célula de carga.
II. Para medir nível através de métodos capacitivos, o líquido deve ser condutor e não pode, de forma alguma, ser isolante.
III. Medidores de nível por ultra-som utilizam apenas frequências de 1 kHz para efetuar as medições.
Com base nessas três asserções, é CORRETO afirmar que
a) apenas primeira está incorreta
b) todas estão corretas. 
c) todas estão incorretas.
d) a segunda e a terceira estão incorretas.
e) apenas a segunda está correta.
Questão 5) Considere as afirmações a respeito dos transdutores do tipo fole, tubo de Bourdon e diafragma.
I. O fole é um tipo de transdutor que converte pressão em deslocamento.
II. O tubo de Bourdon e o diafragma convertem pressão em deslocamento.
III. Um LVDT pode ser associado a um fole para a medição de pressão.
Com base nessas três afirmações, é CORRETO afirmar que
a) a primeira é correta e a terceira é incorreta.
b) apenas a segunda é correta.
c) apenas a primeira e a terceira estão corretas.
d) Todas as alternativas estão incorretas
e) a terceira é correta.
Questão 6) Considere a medição de força utilizando strain-gages, ponte de Wheatstone e amplificadores operacionais.
Neste tipo de medidor, é CORRETO afirmar que
a) o amplificador pertence a um braço da ponte.
b) o strain-gage deve ser alimentado com fonte simétrica.
c) o strain-gage pertence a um braço da ponte de Wheatstone e o amplificador operacional capta o sinal de saída da ponte.
d) a ponte de Wheatstone fica na saída do amplificador operacional.
e) Existe mais de uma alternativa correta.
Questão 7) Nos transdutores de temperatura tipo PTC e NTC, é CORRETO afirmar que
a) os termistores cujas resistências diminuem com o aumento de temperatura são do tipo PTC.
b) termopares são detectores resistivos de temperatura do tipo PTC. 
c) o detector de temperatura resistivo, conhecido como RTD é do tipo NTC.
d) termorresistores tipo PTC e termistores tipo NTC apresentam respostas similares às variações de temperatura.
e) os termistores cujas resistências diminuem com o aumento de temperatura são do tipo NTC.
Questão 8) Em relação à balança com strain-gage ou tira-extensométrica, é CORRETO afirmar que
a) o strain-gage é um transdutor que converte força em resistência elétrica.
b) o strain-gage é um transdutor que converte força em capacitância. 
c) se a indicação for analógica o conversor analógico-digital é essencial. 
d) se o medidor tiver amplificador operacional em sua constituição, o mesmo faz parte do indicador.
e) o strain-gage não é um transdutor indicado para medição de pressão.
Questão 9) Quanto ao medidor de temperatura com termopar, é CORRETO afirmar que
a) o termopar é o transdutor que converte temperatura em sinal elétrico.
b) o termopar é adequado para ser utilizado em combinação com uma ponte de Wheatstone.
c) um amplificador operacional faz parte do dispositivo de exibição do medidor
d) ponte de Wheatstone combinada com amplificador operacional fazem parte do condicionador de sinais do medidor.
e) nenhuma das respostas acima está correta.
Questão 10) Em relação à medição de vazão ou fluxo por diferença de pressões, é CORRETO afirmar que:
a) o bocal de vazão provoca uma diferença de pressões maior que uma placa de orifício sob condições iguais.
b) os bocais de vazão e os tubos de Venturi introduzem menor perda de carga do que as placas de orifício, sob as mesmas condições.
c) o tubo de Venturi provoca grande perda de carga, maior até que a placa de orifício sendo, por isso mesmo, preterido em favor das placas de orifício.
d) nas placas de orifício, a relação entre a vazão ou o fluxo e a queda de pressão é absolutamente linear.
e) A placa de orifício tem maior capacidade de recuperação de carga do que o tubo de Venturi.
Questão 11) Abaixo vê-se o comportamento dos termopares S, R e B considerados nobres e um Quadro com as características dos três termopares.
Analisando o gráfico e o Quadro, as curvas de comportamento I, II e III referem-se, respectivamente, aos termopares
a) B, R e S
b) B, S e R
c) R, S e B
d) S, B e R
e) S, R e B
Questão 12) Os sensores são dispositivos sensíveis a alguma forma de energia do ambiente, relacionando informações sobre uma grandeza que precisa ser medida. Dentre os vários sensores, os de proximidade são largamente utilizados para sistemas em movimento. 
Dentre os tipos abaixo, qual NÃO é sensor de proximidade?
a) Capacitivo
b) Indutivo
c) Mecânico
d) Magnético
e) Célula de carga
Questão 13) Em uma automação, os sensores são os elementos que permitem determinar as condições do sistema. Os encoderes são sensores com larga aplicação em automação, que têm como função a conversão da(o)
a) variação de temperatura em pulsos elétricos
b) detecção de proximidade de um campo magnético em sinal elétrico
c) detecção de proximidade de material não ferroso em sinal elétrico
d) deslocamento linear ou angular em um trem de pulsos elétricos
e) sinal ultrassônico em informação de nível de líquidos em reservatórios
Questão 14) Um sensor ultrassônico é instalado em uma linha de envasamento de óleo, onde a velocidade do som no ambiente é igual a 344 m/s, e colocado a 50 cm do objeto que se deseja verificar.
A frequência, em Hz, do sensor é igual a:
a) 6,88 x 10-3
b) 3,44 x 10-3
c) 3,44
d) 344
e) 688
Questão 15) Em certo processo de fundição de latão, a temperatura deve ser mantida em 1150 °C, pois a temperatura é uma variável importante para a qualidade das peças produzidas. Ao observar um aumento de peças defeituosas, o setor de manutenção foi chamado para avaliar a medição da temperatura, onde se constatou problema no sensor. Foi sugerida a substituição do sensor termopar tipo K por um sensor RTD (Resistence Temperature Detector) tipo PT-100, cuja faixa de utilização vai de -200 °C a +850 °C. Considerando a sugestão de troca do sensor a partir do gráfico apresentado abaixo, avalie as afirmações que se seguem.
I. O sensor PT-100 apresenta melhor resposta linear.
II. A faixa de utilização do PT-100 atende ao processo de fundição de latão.
III. A substituição do termopar implica na adequação do circuito controlador de temperatura.
IV. A medição da temperatura pelo termopar sedá pela variação da corrente na junção do par de metais.
É CORRETO apenas o que se afirma em:
a) I
b) I e II
c) I e III
d) II e IV
e) III e IV
Questão 16) Considerando a medição de nível de um fluido do tipo líquido limpo e instalação conforme manual do fabricante. Pode-se afirmar que todos os instrumentos e suas tecnologias características intrínsecas abaixo atendem a medição, EXCETO:
a) Radar.
b) Ultrassônico.
c) Capacitivo.
d) Pressão Diferencial.
e) Pás rotativas.
Questão 17) Para medições diretas de nível, destinadas ao monitoramento do nível de líquido ou da interface entre dois líquidos imiscíveis, ou seja, que não se misturam, utiliza-se o medidor do tipo
a) visor.
b) capacitivo.
c) deslocador.
d) ultrassônico.
e) radar.
Questão 18) A Figura abaixo mostra uma esteira transportadora, em Y, para lubrificantes, com um sensor S montado em uma das laterais. Graxas são acondicionadas em embalagens metálicas, e óleos são acondicionados em embalagens de plástico, sendo que as dimensões das embalagens são todas iguais. O sensor percebe a diferença entre as embalagens e envia um sinal para o comando da alavanca M, que direciona graxas para um lado e óleos para o outro.
Qual o melhor tipo de sensor a ser aplicado?
a) strain gauge.
b) potenciômetro síncrono.
c) encoder incremental
d) encoder absoluto
e) indutivo.
Questão 19) Considere as afirmações abaixo e marque a alternativa que corresponde às afirmações VERDADEIRAS.
I – A precisão de um sensor define quanto uma medida coincide com o valor real;
II- Linearidade é a aproximação entre a função de saída de um sensor e uma reta.
III- O alcance de um sensor é a uma determinada faixa de valores limitados que o mesmo pode medir;
IV – A histerese de um sensor é a mínima variação na grandeza que produz variação na saída;
a) I e III.
b) II e IV.
c) I, II, III e IV.
d) I, II e II.
e) II e III.
Questão 20) O sensor de emprego restrito à detecção de elementos metálicos a pequena distância é o
a) reativo.
b) capacitivo.
c) óptico.
d) ultrassônico.
e) indutivo.
Questão 21) A figura abaixo representa um sensor de vazão de vórtice volumétrico (composto por um transdutor e transmissor) instalado em uma tubulação para medição de vazão de água que abastece uma caldeira, na qual é arbitrado um sentido de fluxo. Esse sensor pode ser adquirido na configuração 4-20 mA / 0-20 m3/h ou 0-10 V / 0-20 m3/h.
Nesse contexto, avalie as afirmações a seguir.
I. As duas configurações apresentam o mesmo alcance (span).
II. As duas configurações apresentam a mesma faixa de medida (range).
III. A medição de vazão de água independe do sentido de passagem de fluxo de água arbitrado no sensor;
IV. O sensor com configuração 0-10 V / 0-20 m3/h fornece menor confiabilidade que o sensor com configuração 4-20 mA / 0-20 m3/h.
V. A configuração 0-10 V / 0-20 m3/h tem melhor imunidade a ruído, enquanto a configuração 0-10 V / 0-20 m3/h é melhor para aplicações em pequenas distâncias.
É correto o que se afirma em
a) I e V.
b) I, II e IV.
c) I, III e IV.
d) II, III e V.
e) II, III, IV e V.
Questão 22) Sensores ultrassônicos são usados na medição de grandezas como distância e nível. Alguns desses sensores emitem um sinal na frequência de 40 kHz que, ao atingir um objeto, retorna e, quando captado, permite calcular a distância do objeto ao sensor.
Nesse contexto, avalie as afirmações a seguir.
I. O cálculo da distância pode ser obtido usando-se equações da mecânica clássica.
II. Para evitar uma interferência entre o sinal enviado e sinais espúrios advindos de fontes eletromagnéticas, deve-se usar um filtro.
III. No caso específico de um sensor ultrassônico, o cálculo da distância baseia-se na variação da velocidade e, dessa forma, no efeito doppler.
IV. Para uma leitura adequada do sinal desse sensor em um sistema de aquisição de dados, deve-se utilizar uma taxa de amostragem de no mínimo 80kHz de forma a evitar o efeito aliasing.
É correto apenas o que se afirma em
a) I e IV.
b) II e III.
c) III e IV.
d) I, II e III.
e) I, II e IV.
Questão 23) São exemplos de sensores de vazão, temperatura, pressão e nível, respectivamente: 
A) Termopar; termorresistência; extensômetro; chave boia.
B) Tubo de Pitot; termopar; sensor ultrasônico; chave boia.
C) Tubo de Pitot; termopar; extensômetro; sensor tipo contato de eletrodos.
D) Sensor tipo Turbina; extensômetro; termorresistência; sensor ultrasônico.
E) Tubo de Pitot; sensor tipo deslocamento positivo; extensômetro; sensor tipo contato de eletrodos.
Questão 24) A respeito de instrumentos e sensores para medição de grandezas físicas, assinale a opção correta.
A) O rotâmetro, dispositivo medidor de vazão composto por um tubo de vidro de formato cilíndrico com seção transversal constante, é conectado verticalmente na tubulação em que passa o fluido cuja vazão se deseja medir. No interior desse tubo cilíndrico, há um flutuador que se move verticalmente conforme a vazão do fluido.
B) O termopar, componente usado para medição de temperatura, é construído por meio da soldagem metalúrgica de dois fios de mesmo material, formando-se duas junções: uma delas é submetida à temperatura que se deseja medir e a outra é mantida em um ambiente com temperatura fixa, que serve de referência.
C) O tubo de Bourdon destina-se, primariamente, à medição de temperatura de ambientes em que a temperatura oscila muito rapidamente como, por exemplo, nas câmaras de combustão.
D) É possível construir sensores de nível de líquido que utilizam a medição do tempo de trânsito que um sinal ultrassônico emitido leva para ir e retornar após ser refletido pela superfície do líquido cujo nível se quer medir.
E) A resistência de termistores do tipo NTC varia conforme a temperatura de forma muito mais linear que as termorresistências de platina (PT-100) utilizadas em certos dispositivos. Contudo, esses termistores apresentam variação de resistência muito menos intensa, conforme a variação de temperatura, que as termorresistências de platina.
Questão 25) Transdutores que respondem com variação de carga elétrica a uma aplicação de força são sensores 
miscelâneos.
com efeito Hall.
piezoelétricos.
fotovoltaicos.
de reatância variável.
Questão 26) Considerando os sistemas e sensores para medição de temperatura, é INCORRETO afirmar que: 
A) Existem dispositivos para medição de temperatura baseados na dilatação resultante do aumento de temperatura. Pode-se citar como exemplo o termômetro de bulbo. 
B) Dispositivos semicondutores cuja resistência elétrica varia com a temperatura são denominados termistores e podem ter coeficientes de temperatura positivos e negativos. 
C) Um problema específico da utilização de termopares para a medição de temperatura é a compensação de junta fria. 
D) Uma classe de sensores de temperatura que não requerem contato físico é constituída por pirômetros. O princípio de medição utilizado por tais instrumentos é o da radiação.
E) Os termopares são sensores de temperatura bimetálicos e seu princípio de funcionamento possui relação direta com a diferença de coeficiente de dilatação entre dois metais. 
Questão 27) Nos circuitos eletropneumáticos e eletro-hidráulicos, é muito comum o uso de sensores de proximidade, tais como: sensor capacitivo, sensor indutivo e sensor óptico. Sobre tais sensores, é CORRETO afirmar que
A) os sensores de proximidade indutivos, assim como os capacitivos, não são capazes de detectar materiais metálicos a uma distância inferior a 2 mm, independentemente da massa do material a ser detectado e das características determinadas pelo fabricante.
B) os sensores de proximidade indutivos são capazes de detectar qualquer tipo de material, a uma distância que oscila entre 0 a 2 mm, dependendo da massa do material a ser detectado e das características determinadas pelo fabricante.
C) os sensores de proximidade ópticos detectam a aproximação de qualquer tipo de objeto, inclusive os materiais transparentes, a uma distância de detecçãoque varia de 0 a 100 mm, dependendo da luminosidade do ambiente.
D) os sensores de proximidade capacitivos registram apenas a presença de materiais metálicos, a distância de detecção varia de 0 a 20 mm, dependendo da massa do material a ser detectado e das características determinadas pelo fabricante.
E) os sensores de proximidade capacitivos registram a presença de qualquer tipo de material, a distância de detecção varia de 0 a 20 mm, dependendo da massa do material a ser detectado e das características determinadas pelo fabricante.
Questão 28) Sobre os elementos sensores utilizados para medição de temperatura, é correto afirmar que:
A) Na prática, muitas vezes, o termopar se encontra distante do instrumento receptor, tornando necessário que o instrumento seja ligado ao termopar por fios ou cabos que apresentem características termoelétricas diferentes a dos fios do termopar. Esses fios e cabos podem ser de extensão ou de compensação. 
B) O termorresistor PT-100 é assim chamado por possuir elemento de platina e resistência padronizada de 0Ω a 100ºC. 
C) Existem duas variedades básicas de termistores: os denominados NTC e os denominados PTC. No primeiro tipo a resistência diminui com o aumento da temperatura. 
D) Os pirômetros de radiação são instrumentos dedicados à medição de temperatura, com contato direto junto ao corpo ou meio cuja temperatura está sendo medida.
E) Os termistores são constituídos por materiais semicondutores, semelhantes à cerâmica, apresentando uma faixa de medição entre, aproximadamente -50°C a 950°C. 
Questão 29) Os transdutores de pressão, ou sensores eletromecânicos de pressão, convertem o movimento gerado por uma força aplicada em sinal elétrico. Em relação a estes dispositivos, assinale a alternativa correta:
A) Os transdutores piezorresistivos semicondutores utilizam-se do efeito piezorresistivo que acontece em certos materiais semicondutores, como no gálio e no bromo, com o intuito de obter maior sensibilidade e nível de saída.
B) Os transdutores capacitivos não possuem respostas lineares e são sensíveis a variações de temperatura, sendo os menos indicados em instrumentação e controle de processos, já que não possuem excelente desempenho em estabilidade, temperatura e pressão estática.
C) Os transdutores piezoelétricos se baseiam no fato de os cristais piezoelétricos, ao sofrer uma deformação elástica ao longo do seu eixo axial, produzirem internamente um potencial elétrico, causando um fluxo de carga elétrica em um circuito externo. A quantidade elétrica produzida é proporcional à pressão aplicada, sendo essa relação linear, então, o que facilita sua utilização.
D) Os transdutores de pressão fio-ressonante, apesar de gerarem um sinal analógico, apresentam como vantagens a insensibilidade a variações de temperatura e o fato de seu sinal de saída ser totalmente linear.
E) Os transdutores de pressão ópticos são instrumentos de medição que detectam movimentos minuciosos devido a mudanças na pressão e geram um sinal elétrico. Estes transdutores são afetados pelas variações de temperatura, existindo, assim, restrições a seu uso.
Questão 30) Sensores e transdutores são dispositivos que podem ser utilizados como parte de um sistema ou instrumentação específica de medida. Assinale a opção que contém uma associação incorreta entre uma grandeza física a ser medida e o dispositivo utilizado para isso.
A) temperatura e termistor
B) umidade e strain gauge
C) velocidade angular e tacômetro
D) intensidade luminosa e LDR
E) distância e ultra-som
Questão 31) A medição de temperatura utilizando termômetros de resistência se baseia na variação do valor de resistência elétrica de um condutor metálico em função da temperatura. Sobre os elementos sensores baseados neste princípio de funcionamento, é INCORRETO afirmar que: 
A) Os termômetros de resistência de platina apresentam duas configurações básicas: o termômetro de resistência de platina padrão e o termômetro de resistência de platina industrial. 
B) Para circuitos de medição com termômetros de resistência não se faz necessária uma fonte de tensão. 
C) A termorresistência PT-100 é uma das mais utilizadas industrialmente devido a sua grande estabilidade, larga faixa de utilização e alta precisão. 
D) O circuito em ponte mais conhecido e utilizado industrialmente é a ponte de Wheatstone, cuja operação é baseada no método de comparação de resistências. 
E) Os erros, originados em medições com termorresistências, têm basicamente as seguintes origens: erro de aquecimento, erro devido à resistência do condutor de entrada e erro devido à resistência interna do condutor. 
Questão 32) Os sensores são dispositivos sensíveis a alguma forma de energia do ambiente, relacionando informações sobre uma grandeza que precisa ser medida. Dentre os vários sensores, os de proximidade são largamente utilizados para sistemas em movimento. 
Dentre os tipos abaixo, qual NÃO é sensor de proximidade?
A) Capacitivo
B) Indutivo
C) Mecânico
D) Magnético
E) Célula de carga
Questão 33) Os sensores de pressão são amplamente utilizados nos processos de fabricação e aplicações com inúmeras funcionalidades e recursos. Pressão é uma grandeza básica para a medição e controle de vazão, nível, densidade, etc. Encontram-se vários tipos de sensor de pressão para aplicação industrial. NÃO representa um tipo de sensor de pressão a(o)
A) célula de carga
B) sensor capacitivo
C) sensor piezoelétrico
D) sensor óptico
E) tubo de Bourdon