AVALIAÇÃO DA SEGUNDA UNIDADE GABARITO QUESTÕES

Tamanho: px

Começar a partir da página:

Download "AVALIAÇÃO DA SEGUNDA UNIDADE GABARITO QUESTÕES"

Edite Vidal Bergmann
8 Há anos
Visualizações:

1 UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA- UESB DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E NATURAIS CURSO: ENGENHARIA AMBIENTAL DISCIPLINA: INTRUMENTAÇÃO APLICADA Prof. Dr. Modesto Antonio Chaves AVALIAÇÃO DA SEGUNDA UNIDADE GABARITO QUESTÕES 1) Um conversor D/A de seis bits gera Vout = 0,3 V para uma entrada digital Determine o valor de Vout para uma entrada de RESPOSTA: Lembre-se que nos conversores D/A cada entrada digital tem sua contribuição de acordo com sua posição no número binário. Pelo dado da questão pode-se afirmar que 0,3 V é o peso LSB. Assim, os pesos dos outros bits têm de ser 0,6 V, 1,2 V, 2,4 V, 4,8 V e 9,6 V, respectivamente. Para uma entrada digital de , o valor de Vout será: 9,6 + 4,8 + 2,4 + 1,2+ 0,6+ 0,3= 18,9 V. 2) Considere a figura do conversor abaixo e responda: (a) Determine o valor analógico o bit menos significativo (LSB). (b) Mude Rf para 250 ohm e determine a saída de fundo de escala. (c) Se os resistores de entrada têm 5% de precisão e Rf tem 1% de precisão, desprezando-se outros erros, qual seria o erro esperado na tensão de saída para uma entra de (1010)2.

Determine o valor de Vout para uma entrada de 111111. RESPOSTA: Lembre-se que nos conversores D/A cada entrada digital tem sua contribuição de acordo com sua posição no número binário.

2 RESPOSTA: Lembre-se que o conversor dado é o DAC de resistências ponderadas. (a) O MSB passa com ganho = 1, pois Portanto, seu peso na saída é de 5V. Assim, MSB: 5 V Segundo MSB: 2,5 V Terceiro MSB: 1,25 V Quarto MSB = LSB: 0,625 V (b) Se Rf for reduzido em fator de 4, para 250 ohm comparando com 1k ohm, o peso de cada entrada será quatro vezes menor que os valores apresentados. Assim, a saída de fundo de escala será reduzida para -9,375/4 = V. (C) logo para o valor 1010 temos V s = RO [ V A1 R V A3 4R + 0] = RO [V A1 R + V A3 4R ] = 1 [ ] = 6.25 volts 4 ΔR = 5% de 1K = 0,05 KΩ Δ4R = 5% de 4K = 0,2 KΩ ΔR0 = 1% de 1K = 0,01 KΩ δv s δr = RO [V A1 R 2 ] = 1 [ 5 1 2] = 5 δv s δ4r = RO [ V A3 4R 2] = 1 [ 5 42] = 0,3125 δv s δro = [V A1 R + V A3 4R ] = [ ] = 6,25 Portanto V s = ( δv s δr R)2 + ( δv s δ4r 4R)2 + ( δv s δr0 R0)2 = V s = (5 0,05) 2 + (0,3125 0,2) 2 + (6,25 0,01) 2 = V s = 0, , ,0039 = 0,265 Portanto: V s = [6.25 ± 0,265] volts

menor que os valores apresentados. Assim, a saída de fundo de escala será reduzida para -9,375/4 = -2.344 V.

3 3) Aponte o nome completo e local de instalação dos instrumentos apresentados abaixo. RESPOSTA: a) Controlador Indicador Registrador de Vazão instrumento discreto montado em painel; b) Computação da Vazão Instrumento discreto montado entre o campo e o painel; c) Elemento Primário de Temperatura instrumento discreto campo; d) Alarme de Nível Muito Baixo instrumento discreto montado em painel; e) Alarme de Pressão Muito Alta instrumento discreto montado em painel; f) Controlador Indicador de Pressão Diferencial instrumento discreto montado em painel; g) Comando Manual compartilhado montado em painel; h) Controlador Registrador de Temperatura Diferencial executada em computador no campo; i) Controlador Indicador de Posição executado em PLC montado entre o campo e o painel; j) Controlador Indicador de Peso ou Força compartilhado montado em painel local ou equipamento.

Temperatura instrumento discreto campo; d) Alarme de Nível Muito Baixo instrumento discreto montado em painel; e) Alarme de Pressão Muito Alta instrumento discreto montado em painel; f) Controlador

4 5) Identifique adequadamente os instrumentos abaixo pelo nome completo, sinal recebido e transmitido bem como o local de instalação do mesmo no processo industrial. Use uma tabela como a que temos abaixo TAG Instrumento do Nome Instrumento do Recebe/Transmite Local Instalação de a) b) c) RESPOSTA: a) TAG do Nome do Instrumento Instrumento LT101 Transmissor de Nível LIC101 Controlador Indicador de Nível LCV101 Válvula Controladora de Nível Recebe/Transmite Local de Instalação conexão ao processo/elétrico campo; elétrico/elétrico e montado em visual painel elétrico/conexão ao montada no processo campo

Use uma tabela como a que temos abaixo TAG Instrumento do Nome Instrumento do Recebe/Transmite Local Instalação de a) b) c) RESPOSTA: a) TAG do Nome do

5 b) TAG do Instrumento PT PC TC TT PCV Nome do Instrumento Transmissor de Pressão Controlador de Pressão Controlador de Temperatura Transmissor de Temperatura Válvula Controladora de Pressão Recebe/Transmite conexão ao processo/indefinido indefinido/indefinido Indefinido/indefinido conexão ao processo/indefinido indefinido/conexão ao processo Local de Instalação campo; montado em painel; montado em painel; campo; montada no campo. c) TAG do Instrumento Nome do Instrumento Recebe/Transmite FE Elemento Primário vazão/conexão ao de Vazão processo PT Transmissor de conexão ao Vazão processo/elétrico FY Computação da elétrico/elétrico Vazão (raiz quadrada) LY Computação de elétrico/elétrico Nível (somatório) LIC Controlador elétrico/elétrico e Indicador de Nível visual LT Transmissor de Nível conexão ao processo/elétrico FIC Controlador elétrico/elétrico Indicador de Vazão HS Chave de Comando mecânico/elétrico Manual FY Conversor de Sinal elétrico/pneumático (corrente para pressão) Local de Instalação campo campo; campo campo; montado em painel campo montado em painel montada em painel campo; FV

montado em painel; campo; montada no campo.

6 6) Você tem um equipamento que tem uma saída de -200 a 200 mv que indica força de -500 a 500 Kgf (compressão e tração). Calcule a resolução desta medida (em Kgf) se a mesma for ligada a uma placa AD de 10 bits com uma escala de: a) mv a mv: b) -2 a 2 V: RESPOSTA A resolução do sistema é dada por K = na escala da letra (a) temos K= 100/1023 = 0,098 nosso sensor tem, portanto, a menor diferença analógica sensível de 0,098mV. Porém a saída de tensão do instrumento tem uma resolução de 400mv/100Kgf, ou seja 4mV/Kgf então 0,098 mv correspondem (regra de três simples) a 0,024 Kgf Analogamente, para a letra (b) temos K = 8/1023 = 0,00782 volts de menor diferença analógica sensível, contudo nosso instrumento tem uma resolução de 0,4V/100Kgf = 0,004V/Kgf, então, para 0,00782 volts temos 0,51 Kgf. V 2 n 1 7) Utilizando a tabela de dados fornecida e conhecendo a tabela do termopar utilizado (abaixo), determine os valores em TEMPERATURA dos pontos dados, sabendo que a medida foi feita com um termopar a temperatura ambiente de 5 C: RESPOSTA A 5 graus Celsius o termopar apresenta uma tensão de 0,198 mv

escala da letra (a) temos K= 100/1023 = 0,098 nosso sensor tem, portanto, a menor diferença analógica sensível de 0,098mV.

7 para 0,750 mv teríamos uma queda de 0,750-0,198 = 0,552 mv. Como 0,517mV correspondem a 12 graus e 0,557 correspondem a 13 graus, temos que 0,552mV correspondem a uma temperatura de 12,9 graus Celsius Analogamente, para uma tensão de 1,2 mv temos 1,2-0,198 = 1,002mV, ou seja 25 graus Celsius Finalmente, para 2,850mV teremos 2,850-0,198 = 2,652mV ou seja, 65,2 graus Celsius 8) Determine os valores pedidos dos esquemas abaixo e diga quais estarão corretos no que se refere a valor esperado. RESPOSTA: Consultando a tabela de tensões correspondentes ao termopar tipo T temos: letra a: 40 graus = 1, 616 mv e 25 graus = 0,992mV então a tensão será 1,616-0,992 = 0,624mV letra b 28 graus correspondem a 1,114mV e 15 graus a 0,589 então a tensão será 0,525 mv

1,2-0,198 = 1,002mV, ou seja 25 graus Celsius Finalmente, para 2,850mV teremos 2,850-0,198 = 2,652mV ou seja, 65,2 graus Celsius 8) Determine os valores pedidos dos esquemas abaixo e diga

8 letra c para 20 graus temos uma tensão de 0,790 mv que somada a 2,335 do registrador nos dá 3,125mV, ora, 74 graus correspondem a 3,087mV e 75 a 3,132. Portanto, 3,125 correspondem a 74,8 graus Celsius letra d de 72 para 40 graus Celsius temos uma queda de 2,988-1,612 = 1,376 mv a seguir teremos uma queda de 0 volts, desprezando as perdas no fio de cobre, portanto com 34 graus corresponde a uma leitura de 1,362 e 35 a 1,403 teremos uma leitura de 34,3 graus Celsius.que estará, obviamente, errada letra a de 50 para 25 graus temos uma queda de 2,036-0,992 = 1,044mV correspondendo a uma leitura de 26,3 graus Celsius, já que 10,33mV e 1,074mV correspondem a 26 e 27 graus Celsius, respectivamente 9) Explique como o efeito capacitivo pode ser usado para medir pressão e nível

fio de cobre, portanto com 34 graus corresponde a uma leitura de 1,362 e 35 a 1,403 teremos uma leitura de 34,3 graus Celsius.

10 10) Defina o que é tubo de Bourdon e cite três tipos deste tubo. Três tipos clássicos são mostrados na figura seguinte

11 FORMULÁRIO:

Documentos relacionados

EXERCICIOS PARA A SEGUNDA UNIDADE

EXERCICIOS PARA A SEGUNDA UNIDADE UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA- UESB DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E NATURAIS CURSO: ENGENHARIA AMBIENTAL DISCIPLINA: INTRUMENTAÇÃO APLICADA Prof. Dr. Modesto Antonio Chaves EXERCICIOS PARA