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Departamento de Engenharia Mecânica Secção de Automação, Instrumentação e Controlo Exame da UC Electrónica e Instrumentação 2010-02-05
Duração: 2h Cotação: 20 Valores Sem Consulta
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Para todas as questões apresente as justificações e/ou os cálculos que efectuar.
Escreva com caneta e letra bem legível (escrita ilegível não será corrigida)
1. (3,0 valores) a) Foi possibilitada a realização de um procedimento de calibração de temperatura através de um
trabalho on-line. Resuma os passos principais que estão evidenciados para a realização de uma
calibração de temperatura de um sensor ou transdutor, numa gama definida.
b) Em termos gerais, se quiser medir temperatura e se optar pela utilização de um RTD, de que modo(s)
pode realizar essa medição?
2. (1,5 valores)
“Um LVDT é, intrinsecamente, um modulador de sinal em amplitude”. Comente a afirmação, justificando.
3. (3,0 valores)
A medição de pressões é extremamente importante para a monotorização e controlo de diferentes tipos
de processos. Como saberá, existem vários tipos de transdutores de pressão, adequados à medição de
pressões constantes ou dinâmicas.
a) Se necessitar de medir a pressão do óleo nas câmaras principais dos actuadores de uma quinadora
hidráulica durante uma operação de quinagem de chapa, que tipo de transdutor de pressão escolheria?
Justifique a sua resposta.
b) Explique sucintamente o princípio de funcionamento do transdutor de pressão que escolheu na alínea
anterior.
Electrónica e Instrumentação 2010-02-05
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4. (4,5 valores) Considere que para medir temperatura num determinado processo industrial foi utilizada a montagem
representada na figura 1. O termopar é do tipo K (S ≈ 40 μV/ºC). O transmissor de corrente possui
compensação de junção fria e fornece um sinal de saída em corrente de 4 a 20 mA, para uma gama de
medição de temperaturas de 0 a 1000 ºC.
Termopar
Junçãoquente
Transmissor de corrente
Fonte de tensão
180 Ω
2.61V
Voltímetro 2 31/2 dígitos
24.28 mV
Voltímetro 1 41/2 dígitos
Figura 1
a) Determine a temperatura da junção quente do termopar.
b) Determine a temperatura da junção fria do termopar.
c) Determine a sensibilidade do sistema de medição.
5. (4,0 valores) Considere a ponte de medição e a tabela de medições com ela efectuadas representadas na figura 2. A
partir dos dados da tabela foi possível traçar a característica que se apresenta na figura 3.
Figura 2
Electrónica e Instrumentação 2010-02-05
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Figura 3
a) Qual a sensibilidade da ponte de medição?
b) Qual o valor esperado para ΔV quando a resistência Rx tem o valor de 8,4 kΩ?
6. (4,0 valores) Considere um transdutor de deslocamento do tipo potenciométrico cujo valor de saída é dado pela tabela 1
e cuja característica está representada na figura 4.
Tabela 1 Posição (mm) Saída (V)
0.00 0.01
2.00 1.05
4.00 1.99
6.00 3.00
8.00 3.98
10.0 4.99
Electrónica e Instrumentação 2010-02-05
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Figura 4
a) Determine a não linearidade do transdutor.
b) Qual a resolução na medição de deslocamento que se consegue com este transdutor e um multímetro
de 31/2 dígitos e escalas de 200mV, 2V, 20V e 200V. Considere a mesma escala para toda a gama.
MTR, FGA, MFC, JGM, AML
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