Instrumentação e Técnicas de Medida – EEL710
Nome:
PARA ESTE TRABALHO
1) COLOQUE SEU NOME E NUMERE AS FOLHAS DOS CADERNOS DE RESPOSTA
2) RESPONDA AS QUESTÕES EM ORDEM UTILIZANDO ATÉ 2 PÁGINAS POR QUESTÃO (NO MÁXIMO 3)
3) REDESENHE O CIRCUITO E INDIQUE AS CORRENTES E TENSÕES (NOMES E SENTIDOS)
4) ESCREVA AS EQUAÇÕES LITERAIS, E SÓ DEPOIS SUBTITUA VALORES
5) O EQUACIONAMENTO DO PROBLEMA É MAIS IMPORTANTE QUE A SOLUÇÃO FINAL*
6) USE UM MÁXIMO DE 5 LINHAS PARA CADA QUESTÃO DISCURSIVA + 1 ESQUEMÁTICO
7) JUSTIFIQUE TODAS AS RESPOSTAS
8) FAÇA UM TRABALHO ORGANIZADA E CAPRICHADA
1) Alguns condicionadores de sinais para circuitos em ponte de Wheatstone provêm excitação
alternada (para a ponte) com onda quadrada para reduzir efeitos de offset. Indique dois tipos de
offset que podem ser removidos com esta técnica e um que não pode (se houver). Explique (com
desenhos e equações) como este método funciona.
2) Cabos coaxiais podem ser utilizados para evitar a irradiação de
campos magnéticos. Isto acontece quando a corrente fluindo pelo cabo
(I1) é a mesma que flui pela malha (Is). Com base na figura ao lado
determine a frequência a partir da qual esta blindagem se torna
eficiente. Considere LMALHA=M, não adicione fontes de ruído,
considere que o plano de terra tem resistência nula, mas a malha não.
Desenhe o modelo e equacione o problema.
3) O circuito abaixo é utilizado para medir temperatura quando RSEN é um RTD.
a) explique como funciona o circuito;
b) considerando que os componentes são ideais calcule a linearidade;
c) diga quais são os componentes críticos e se o amplificador operacional apresentado poderia ser
substituído por um amplificador subtrator integrado (caso todos os terminais estivessem
disponíveis para se realizar a montagem abaixo), neste caso, explique os benefícios desta troca;
d) substitua o bloco “Amp” pelo seu circuito real;
e) calcule os componentes para um PT100 (R=100Ω @ 0ºC, e α= 3907·10–6Ω/Ω/K) operando na
faixa de 0 a 100ºC (use uma escala simples para permitir a leitura da temperatura diretamente
com um multímetro).
4) O circuito abaixo foi projetado para funcionar como um barômetro na faixa de 28 até 32
polegadas de mercúrio. A saída do barômetro deve ser lida em um voltímetro digital de 4 dígitos. O
fabricante do sensor informa que as especificações da tabela são válidas para um circuito formado
pelo zener, R5, LT1490 (superior), ponte, R6=0 e R4=R3=∞. Usando a montagem indicada pelo
fabricante ele diz que o sensor é intercambiável.
a) explique como o circuito funciona (calculando o circuito);
b) determine a equação da tensão de saída em função da entrada de pressão (mostre os valores da
tensão de saída para as entradas de 28 e 32 inHg e diga qual a função do LT1490 inferior);
c) explique a função de RSET e estime seu valor sabendo que as saídas e entradas do LT1167 estão
limitadas a valores entre +Vcc-2V e -Vcc+2V (Vcc são as tensões de alimentação do LT1167);
d) explique que tipos de erro são introduzidos por R6, R4 e R3;
e) diga quais características do LT1167 podem ficar piores com a ligação da entrada REF (pino 5)
em um ponto diferente do terra;
f) qual razão para a melhor exatidão ser de 0,2% se a linearidade máxima do sensor ser de 0,1%
(use valores para justificar a sua resposta).
Características do Lucas Nova Sensor NPC-1220-015-A-3L
Pressão nominal: 15PSI = 30,5438 polegadas de mercúrio
Características do LT1167
RG =
49,4 k Ω
G−1