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7/23/2019 IM - Exame, 2009.01.29
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Seco de Automao, Instrumentao e Controlo DEMEGI FEUP 1/3
Electrnica e Instrumentao
Mestrado Integrado em Engenharia Mecnica 4 ano
29 de Janeiro de 2009
Durao: 2h
Prova com consulta de formulrio
Para todas as questes apresente os clculos que efectuar.
Responda sucintamente
mas com toda a clareza.
1. (2,5 valores)
Considere um sistema de medio de velocidade baseado num
taqumetro digital.
a) Quais os componentes fundamentais de um taqumetro
digital?
b) De que parmetros depende a resoluo de um taqumetro deste
tipo? Justifique
sucintamente.
2. (2,5 valores)
Um procedimento de calibrao de um sistema de medio de
temperatura segue um
protocolo tpico, de que foi disponibilizado um exemplo
experimental no mbito das
experincias remotas.
a) O que entende por procedimento de calibrao?
b) Descreva sumariamente o protocolo que est na base da calibrao
de um sistema de
medio de temperatura.
3. (3,0 valores)
Considere um sistema de medio de deformao constitudo por uma
barra solicitada em
flexo e instrumentada com um s extensmetro.
a) Qual o interesse de integrao do extensmetro numa ponte de
medio? Poderia
substituir a ponte de medio por um multmetro para a leitura
directa da resistncia do
extensmetro?
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b) Como podem ser compensados os efeitos de variao de
temperatura na medio de
deformao usando o sistema referido?
4. (4,0 valores)
Suponha que pretende fazer a aquisio de um sinal y(t) = 2 + 2,5
sin (200 t) com uma
carta de aquisio A/D de 12 bits, que possui vrias gamas de tenso
de entrada:
Unipolares: 0/1,25 V; 0/2,5 V; 0/5 V; 0/10 V;
Bipolares: 1,25 V; 2,5 V; 5 V; 10 V.
a) Diga, justificando convenientemente, qual a gama de entrada
que escolhia, no sentido de
obter a melhor resoluo na converso.
b) Qual dever ser a frequncia de amostragem seleccionada para a
carta de converso
A/D? Justifique.
5. (4,0 valores)
Considere a cadeia de medio representada na figura 1.
Figura 1
Considere que, para a leitura de V, utilizava um voltmetro de 3
dgitos, com as seguintesescalas disponveis de tenso: 20 V, 2V,
200mV, 20 mV.
Suponha que a resistncia do extensmetro sofre variaes at
+0,1%.
a) Qual o valor esperado na leitura de V para esse valor mximo?
(utilize a escala que lhe
parecer mais conveniente)
b) Qual a resoluo na medio da deformao com o extensmetro?
Sensor de
deformao
extensmetro
Ponte de medioR V
SSD= 252,6 / R1=R2=R3=R4=120
Montagem em ponte
Tenso de alimentao: 2,5V
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6. (4,0 valores)
Um taqumetro electromagntico foi testado tendo sido recolhidos
os resultados seguintes:
Velocidade angular (rpm) Tenso de sada (V)
0 0,0
500 9,1
1000 15,0
1500 23,3
2000 29,9
2500 39,0
3000 47,5
A caracterstica e ajuste realizado esto representados na figura
2.
Figura 2
a) Qual a sensibilidade mdia do taqumetro?
b) Qual o erro de linearidade (no linearidade) associado?
Explicite claramente osdiferentes passos de clculo que usar
MTR, MFC
Caracterstica do taqumetro
y = 64,162x
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0 10 20 30 40 50
Tenso de sada (V)
V
elocidadeangular
(rpm)
