J819 - INSTRUMENTACAO - Modulo 04

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Os instrumentos podem ser classificados normalmente de acordo com dois critérios: quanto a
localização, e quanto a função da aplicação desses instrumentos e sensores.
Quanto a localização:
Instrumentos de painel ou uso interno
Instrumentos de campo – uso ao tempo
Quanto a função:
Medidores
Indicadores
Registradores
Controladores
Alarmes
Sendo assim devemos observer algumas características Importantes:
Sensibilidade (ou ganho): é a razão entre o sinal de saída e de entrada para um dado sensor
ou transdutor.
No caso de sensores analógicos, a sensibilidade está ligada à relação entre uma variação na
grandeza em questão e a variação na medida fornecida pelo instrumento, ou seja, um sensor
muito sensível é aquele que fornece uma variação na saída para uma pequena variação da
grandeza medida.
Exatidão: consiste no erro da medida realizada por um transdutor em relação a um medidor
padrão.
Segundo o vocabulário internacional de termos fundamentais e gerais de metrologia, exatidão é
a aptidão de um instrumento de medição em dar respostas próximas a um valor verdadeiro.
Precisão: é a característica relativa ao grau de repetibilidade do valor medido por um transdutor.
Apesar de as definições serem atualmente padronizadas, existem autores e, principalmente,
fabricantes que se referem a essa característica como o erro relativo máximo que o dispositivo
pode apresentar.
Vale lembrar que todo sensor possui um erro de leitura que pode ser maior ou menor, conforme o
tipo de grandeza medido, as condições de operação do sensor, estado de conservação e, é
claro, a sua qualidade. Um exemplo de grandeza difícil de ser medida com precisão é a umidade,
por isso a maioria dos sensores comerciais apresenta um erro de leitura entre 2% e 10%.
Linearidade: esse conceito aplica-se a sensores analógicos. É a curva obtida ao plotar os
valores medidos por um transdutor sob teste contra os valores de um padrão.
Alcance (Range): representa toda a faixa de valores de entrada de um transdutor.
Estabilidade: está relacionada com a flutuação da saída do sensor. Se a flutuação for muito alta,
ou seja, se o sensor possuir uma baixa estabilidade, a atuação do controlador que utiliza esse
sinal pode ser prejudicada.
Velocidade de resposta: trata-se da velocidade com que a medida fornecida pelo sensor
alcança o valor real do processo. Em sistemas realimentados o ideal é que o sensor utilizado
tenha uma resposta instantânea, pois uma resposta lenta pode prejudicar muito a eficiência do
sistema de controle e até impedir que o sistema funcione a contento.
Neste módulo apresentamos o diagrama de blocos de um instrumento genérico, estudamos cada
um das partes, além do todo, bem como procedimentos, dentre outras informações.
Os assuntos deste módulo não se esgotam nesta abordagem. Sugere-se ao aluno que seus
estudos sejam aprofundados em bibliografia específica como a seguir: 
 
Bibliografia Básica:
BEGA, E. A., Instrumentação Industrial, 2ºed., Brasil, Ed. Interciência, 2005, 540p.
FIALHO, A. B., Instrumentação Industrial - Conceitos, Aplicações e Análises, 5ºed., São Paulo,
Ed.Érica, 2007, 278p.
OGATA, K., Engenharia de Controle Moderno, 1ºed., Brasil, Pearson Brasil, 4ºed., 2003, 800p.
 
Bibliografia Complementar:
SOISSON, H., Instrumentação Industrial, 1ºed., São Paulo, Ed. Hemus, 2002, 690p.
ROSÁRIO, J. M., Princípios de Mecatrônica, 1ºed., Brasil, Pearson Brasil, 2005, 368p.
MIYAGI, P. E. Controle progamável. São Paulo: Edgard Blucher, 2000.
DOEBELIN, E. O. Measurement system: applications and design. New York: McGraw-Hill.
BOLTON, W. Instrumentação e Controle. São Paulo: Hemus, 2002.
 
Exercício 1:
O diodo colocado no circuito tem a finalidade de:
 
A)
 limitar a tensão aplicada sobre o galvanômetro em 0,7 V.
B)
 limitar a intensidade de corrente sobre a bobina móvel.
C)
 evitar danificar o ponteiro, caso haja inversão de polaridade.
D)
 evitar que a bobina queime por excesso de corrente.
E)
 garantir uma corrente constante sobre a bobina móvel do galvanômetro.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C)
Comentários:
Essa disciplina não é ED ou você não o fez comentários 
Exercício 2:
Utilizando-se uma resistência shunt Rs = 0,04 ohms, o amperímetro montado vai permitir a
medida de uma corrente máxima, em mA, de:
A)
 24
B)
56
C)
 68
D)
75
E)
 80
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(E)
Comentários:
Essa disciplina não é ED ou você não o fez comentários 
Exercício 3:
 
A figura a seguir mostra o dispositivo para aferição de amperímetros pelo método comparativo.
 
Onde:
 
V - Fonte de tensão com ajuste contínuo
R - Reostato para limitar a corrente nos amperímetros
Ai - Amperímetro em aferição
Ap - Amperímetro padrão
 
Estão listados, a seguir, fora da seqüência normal, os passos principais para aferição de
amperímetros pelo método comparativo:
I - Ajustar a tensão na fonte, de forma que o amperímetro indique a corrente do primeiro nível.
Ler simultaneamente os valores das correntes do padrão e do amperímetro em aferição e
registrá-los. Repetir esta operação para os outros níveis.
II - Dividir o valor final da escala do amperímetro em dez níveis iguais. Exemplo: se a
capacidade máxima for 500 ampères, cada nível terá um acréscimo de 50 ampères.
III - Conectar os instrumentos. Selecionar a escala do amperímetro padrão o mais próximo
possível da escala do amperímetro em aferição.
IV - Com a fonte desligada, ajustar o ponteiro do amperímetro, de modo que o ponteiro repouse
sobre a posição zero.
V - Calcular o percentual de erros.
VI - Desenhar o gráfico de aferição.
A seqüência dos passos para realização desta aferição é:
 
A)
 III – IV – II – I – V – VI
B)
 IV – III – II – I – V – VI
C)
 IV – III – I – II – V – VI
D)
 III – IV – I – II – V – VI
E)
 IV – III – I – II – VI – V
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
Essa disciplina não é ED ou você não o fez comentários 
Exercício 4:
O método dos dois wattímetros permite a medição da potência ativa de circuitos trifásicos, sem
condutor de neutro, pela soma das leituras (W1 e W2) de cada um dos dois wattímetros. Considere
as afirmações.
I - As leituras dos wattímetros (W1 e W2) devem ser sempre consideradas positivas para a
obtenção da potência ativa total dada por W1 + W2.
II - Este método pode ser aplicado no caso de circuitos simétricos desequilibrados.
III - O método dos dois wattímetros também pode ser aplicado quando existe condutor de neutro.
 
É(São) verdadeira(s) a(s) afirmação(ões):
A)
 I, apenas.
B)
 II, apenas.
C)
 III, apenas.
D)
 I e II, apenas.
E)
 I, II e III.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
Essa disciplina não é ED ou você não o fez comentários 
Exercício 5:
Considere as seguintes definições:
 
I – TRANSDUTOR É UM SISTEMA COMPLETO QUE PRODUZ UM SINAL ELÉTRICO DE SAÍDA
PROPORCIONAL À GRANDEZA SENDO MEDIDA;
II – SINAL ELÉTRICO É A REPRESENTAÇÃO ELÉTRICA DE UMA VARIÁVEL FÍSICA QUE FOI MONITORADA
POR UM TRANSDUTOR;
III – INSTRUMENTO GENÉRICO É UM EQUIPAMENTO ELETRÔNICO QUE MANIPULA SINAIS ELÉTRICOS
QUE REPRESENTAM GRANDEZAS FÍSICAS.
 
Está(ão) correta(s) a(s) afirmação(ões):
A)
 I, apenas.
B)
 II, apenas.
C)
 I e III, apenas.
D)
 II e III, apenas.
E)
 I, II e III.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(E)
Comentários:
Essa disciplina não é ED ou você não o fez comentários 
Exercício 6:
Considere as seguintes afirmações:
I – NUM INSTRUMENTO GENÉRICO O SENSOR É RESPONSÁVEL PELA LEITURA DOS DADOS DE ENTRADA;
 
II – NUM INSTRUMENTO GENÉRICO O PROCESSADOR DE SINAIS É RESPONSÁVEL POR FILTRAR,
MULTIPLICAR, COMPARAR E MODIFICAR O SINAL DE ACORDO COM A NECESSIDADE DO INSTRUMENTO;
III – NUM INSTRUMENTO GENÉRICO A INTERFACE HOMEM MÁQUINA É RESPONSÁVEL POR EXTERNAR O
SINAL MEDIDO DE FORMA A VIABILIZAR A INTERPRETAÇÃO PELO HOMEM.
Está(ão) correta(s) a(s) afirmação(ões):
 
A)
 I, apenas.
B)
 II, apenas.
C)
 I e II, apenas.
D)
 II e III, apenas.
E)
 I, II e III.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D)Comentários:
Essa disciplina não é ED ou você não o fez comentários 
Exercício 7:
Um técnico realizou medidas de tensão em dois pontos distintos de um circuito, encontrando 50
V e 80 V. Admitindo que o calibre do voltímetro utilizado é de 100 V e sua classe de exatidão é
1,5, os valores aproximados dos erros relativos percentuais em cada medição efetuada,
respectivamente, são:
 
A)
 0,98% e 0,98%.
B)
 0,75% e 1,2%.
C)
 1,5% e 1,5%.
D)
 0,5% e 0,8%.
E)
 3% e 1,9%
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(E)
Comentários:
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Exercício 8:
Observe, no circuito abaixo, que estão sendo utilizados dois multímetros, o instrumento 1 e o
instrumento 2.
 
As grandezas que os instrumentos 1 e 2 estão medindo são, respectivamente:
 
 
A)
aterramento e potência.
B)
 tensão e corrente.
C)
 frequência e tensão.
D)
 corrente e frequência.
E)
 corrente e tensão.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(E)
Comentários:
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