Post on 16-Apr-2015
INSTRUMENTAÇÃINSTRUMENTAÇÃOO
INDUSTRIALINDUSTRIAL
Sinalização E. E.Sinalização E. E.Prof. ArnaldoProf. ArnaldoI. T. ConsultantI. T. ConsultantI. A. I. ConsultantI. A. I. Consultant
Formação Sinalização E. E.Formação Sinalização E. E.Estrutura Atômica ClássicaEstrutura Atômica Clássica
Níveis Estruturais BásicosNíveis Estruturais Básicos de um Segmento de Material Condutor ElétricoSegmento de Material Condutor Elétrico & seu Comportamento Operacional Físico-QuímicoComportamento Operacional Físico-Químico, quandoquando devidamente
submetidosubmetido a vários Níveis Controlados de Tensão Elétricavários Níveis Controlados de Tensão Elétrica ::
Prata ( Ag )Prata ( Ag )Ouro ( Au )Ouro ( Au )
Platina ( Pt )Platina ( Pt )CobreCobre (( CuCu ))
Alumínio ( Al )Alumínio ( Al )Tungstênio ( W )Tungstênio ( W )
Níquel ( Ni )Níquel ( Ni )Cádmio ( Cd )Cádmio ( Cd )
Ligas MetálicasLigas Metálicas
Física ClássicaFísica Clássica : Materiais formados apenas por MoléculasMoléculas,ÁtomosÁtomos, PrótonsPrótons, ElétronsElétrons & NêutronsNêutrons ;
IsolanteIsolanteExternoExterno
BlindagemBlindagemInternaInterna
MaterialMaterialDielétricoDielétrico
CondutorCondutorMetálicoMetálico
Cabo ElétricoCabo Elétrico -- -- Distribuição de EnergiaDistribuição de Energia
Formação Sinalização E. E.Formação Sinalização E. E. CIRCUITOS ELÉTRICOSCIRCUITOS ELÉTRICOS
G
SS
E ( V )E ( V )
E
F
i ( A )i ( A )
# Material CondutorMaterial Condutor de formato retilíneoformato retilíneo, semsem q.q.Influências Termo-MecânicasInfluências Termo-Mecânicas do Meio ExternoMeio Externo é
submetidosubmetido a uma d.d.p.d.d.p. ( f.e.m.f.e.m. ) EE ( VV ), a partir daFonte Variável de Tensão ElétricaFonte Variável de Tensão Elétrica GG, apósapós o
fechamentofechamento do Interruptor SInterruptor S :
-- Em alguns milisegundosmilisegundos, ocorrerão os seguintesFenômenos Físico-QuímicosFenômenos Físico-Químicos em tal CondutorCondutor :
a)a) AparecimentoAparecimento do Campo Eletromagnético ECampo Eletromagnético E ;b)b) GeraçãoGeração da Força Elétrica FForça Elétrica F em Oposição VetorialOposição Vetorial ;c)c) Força FForça F atua no Coeficiente de Resistência ElétricaCoeficiente de Resistência Elétrica
deste Material CondutorMaterial Condutor [ FF ↑↑ ↓↓ R ( Ω ) ] ;
d)d) Inicialização SimultâneaInicialização Simultânea dos Processos F.Q.Processos F.Q. :
◙ Agitação Termo-Mecânica dos elétronselétrons ( em relação às suas Regiões Atômicas OrbitaisRegiões Atômicas Orbitais ) ;
◙ Orientação Eletrônica em relação à Força FForça F ; ◙ AçãoAção da Velocidade de Deriva EletrônicaVelocidade de Deriva Eletrônica ;
e)e) InícioInício da Movimentação Eletrônica OrdenadaMovimentação Eletrônica Ordenada( Sentido da Força FForça F & contrário ao Campo ECampo E ) ;
f)f) FormaçãoFormação do Fluxo E.E.Fluxo E.E. no sentido da Força FForça F ;g)g) EstabelecimentoEstabelecimento da Corrente ElétricaCorrente Elétrica ii (( AA ))
no CondutorCondutor & no próprio Circuito E.E.Circuito E.E. ;
R ( R ( ΩΩ ) )
CCOONNDDUUTTOORR
LinhasLinhasdede
CampoCampoEletroEletroMag.Mag.
i ( A )i ( A )
+
Formação Circuitos E. E.Formação Circuitos E. E.
FormulárioTécnicoPadrão
abrangendoConceitos de Eletricidade
Básica,desenvolvido
a partir da1ª. Lei de OHM1ª. Lei de OHM :
V = R . I
Sinais EletroeletrônicosSinais Eletroeletrônicos
RegistrosRegistros dos ComportamentosComportamentos & VariaçõesVariaçõesdos Parâmetros OperacionaisParâmetros Operacionais das GrandezasGrandezasEletroeletrônicasEletroeletrônicas, principalmente TensõesTensões &Correntes ElétricasCorrentes Elétricas, quando devidamentedevidamenteformatadasformatadas (“ModuladasModuladas”) em função dos ::
▼ Regimes Op.Regimes Op. de ComponentesComponentes & CircuitosCircuitos ;;
▼ Meios FísicosMeios Físicos & Métodos de TranscepçãoMétodos de Transcepção Funcional Funcional ( TxTx // RxRx PHY Op. ModesPHY Op. Modes ) ;;
▼ Técnicas Op.Técnicas Op. de ModulaçãoModulação, CodificaçãoCodificação & Protocolos de IntercomunicaçãoProtocolos de Intercomunicação ;;
Sinalização E. E.Sinalização E. E. :: Parâmetros BásicosParâmetros Básicos
- Formatos de OndasFormatos de Ondas PadronizadosPadronizados :: SenoidalSenoidal, QuadráticoQuadrático, TriangularTriangular, ... ; ... ;
- - Formações Físicas FuncionaisFormações Físicas Funcionais : : AnalógicaAnalógica, DigitalDigital, HíbridaHíbrida ou ModuladaModulada ;;- PolaridadesPolaridades : : PositivaPositiva, NegativaNegativa ou DuplaDupla
;;
- Sentidos OperacionaisSentidos Operacionais : : C. A.C. A. ou C. C.C. C. ;;- Larguras de PulsosLarguras de Pulsos ( LpLp ) & fopfop ;;- Defasagens Op.Defasagens Op. entre Sinais E. E.Sinais E. E. ( φφ ) ; ;
- AmplitudesAmplitudes ou Valores PadronizadosValores Padronizados :: Vp(+)Vp(+) # # Vp(-)Vp(-) # # VVpppp ## V Vmedmed # # VVinstinst ##
VVefef
Formatos de Ondas Formatos de Ondas FundamentaisFundamentais
SenoidalSenoidal
TriangularTriangular
QuadráticaQuadrática
Dente deDente deSerraSerra
Sinais E. E. AnalógicosSinais E. E. AnalógicosSinais E.E.Sinais E.E. caracterizados funcionalmentecaracterizados funcionalmente
por
InfinitasInfinitas Variações IncrementaisVariações Incrementais de AmplitudeAmplitude,
cujas OcorrênciasOcorrências & Formatações Op.Formatações Op. NÃONÃO
POSSUEMPOSSUEM nenhumanenhuma tendência Instantâneatendência Instantânea ;;
Sinais E. E. DigitaisSinais E. E. DigitaisSinais E.E.Sinais E.E. caracterizados funcionalmentecaracterizados funcionalmente
por
VariaçõesVariações de AmplitudeAmplitude cujas Formatações Formatações Op.Op.
POSSUEMPOSSUEM tendências Instantâneastendências Instantâneas, com seus
Intervalos de TempoIntervalos de Tempo extremamente extremamente rápidosrápidos ;;
HíbridoHíbridoAnalógicoAnalógico
DigitalDigital
Polaridade Sinais E. E.Polaridade Sinais E. E. :: C. AC. A.. / / C. C. C.C. SenoidalSenoidal
C. A.C. A.
TriangularTriangularC. C.C. C.
QuadráticaQuadráticaC. C.C. C.
Dente deDente deSerra C. A.Serra C. A.
++
--
++
++
++ ++
++
++
--
----
--
--
----
--
Formatos ModuladosFormatos Modulados &/ou&/ou CodificadosCodificados
( ( PulsantesPulsantes, RetangularesRetangulares, RecortadosRecortados, ... )... )
ModulaçãoModulaçãoAmplitudeAmplitude
ModulaçãoModulaçãoFreqüênciaFreqüência
ModulaçãoModulaçãoFaseFase
Formatos ModuladosFormatos Modulados &/ou&/ou CodificadosCodificados
( ( Codificação Digital PWMCodificação Digital PWM ))
Modulação PWM Sigma DeltaModulação PWM Sigma DeltaModulação PWM Delta PadrãoModulação PWM Delta Padrão
Modulação PWM Delta Invertido PadrãoModulação PWM Delta Invertido Padrão
Formatos ModuladosFormatos Modulados &/ou&/ou CodificadosCodificados
(( PulsantesPulsantes, RetangularesRetangulares, RecortadosRecortados, ... )... )
Codificação Codificação UnipolarUnipolar
CodificaçãCodificação Bipolaro Bipolar
Codificação Codificação ManchesterManchester
Formatos ModuladosFormatos Modulados &/ou&/ou CodificadosCodificados
( ( Codificação Digital PCM NZRICodificação Digital PCM NZRI ))PPCCMM
NNRRZZII
EENNCCOODDIINNGG
Formatos ModuladosFormatos Modulados &/ou&/ou CodificadosCodificados
( ( PCM NZRI 4B/5BPCM NZRI 4B/5B & 8B/6T8B/6T Digital Digital CodesCodes ))
1 Gbps / 100 Mbps1 Gbps / 100 Mbps
10 / 100 Mbps10 / 100 Mbps
PCM NZRI 4B/5B MLT-3 PCM NZRI 4B/5B MLT-3 EncodingEncoding
Sinalização Ethernet 100 MbpsSinalização Ethernet 100 Mbps100 Base-TX Cabo UTP Cat 5e100 Base-TX Cabo UTP Cat 5e
PCM NZRI 4B/5B MLT-3 PCM NZRI 4B/5B MLT-3 EncodingEncoding
Sinalização Ethernet 100 MbpsSinalização Ethernet 100 Mbps100 Base-TX Cabo UTP Cat 5e100 Base-TX Cabo UTP Cat 5e
Período de OndasPeríodo de Ondas ( ( TT ) & ) & FopFop
Fop = 1 / TFop = 1 / T
TT = 1 / 3 seg = 1 / 3 seg
FopFop = 3 Hz = 3 Hz
Larguras de PulsosLarguras de Pulsos ( ( TT ) & ) & fopfop
DefasagensDefasagens entreentre Sinais E. E.Sinais E. E.
φφ
Grandezas E.E. em FaseGrandezas E.E. em Fase Grandezas E.E. DefasadasGrandezas E.E. Defasadas
φφ
Supondo-se queSupondo-se que : :
Período da Onda = T = 360Período da Onda = T = 360°°então : T / 4 = X° = então : T / 4 = X° = φφ
T T 360° X = 360 . T / 4 360° X = 360 . T / 4T / 4 T / 4 X° T X° T
Assim sendoAssim sendo : X = : X = φφ = = 90° 90°φφ
Amplitudes PadronizadasAmplitudes Padronizadas
Amplitudes PadronizadasAmplitudes Padronizadas
Amplitudes PadronizadasAmplitudes Padronizadas
Amplitudes PadronizadasAmplitudes Padronizadas
Sinal Simétrico em relação à sua Amplitude.Sinal Simétrico em relação à sua Amplitude. Natureza = ? Tipo = ? T = ? fop (Hz) = ? Natureza = ? Tipo = ? T = ? fop (Hz) = ? Vpp = 460 V Vpp = 460 V Vp = ? Vmed = ? Vrms = ? Vp = ? Vmed = ? Vrms = ? Vinst em 62,5 ms = ?Vinst em 62,5 ms = ?
2525 7575 mmss
101000
Natureza = ? Tipo = ? T = ? fop (Hz) = ? Natureza = ? Tipo = ? T = ? fop (Hz) = ? Vrms = 12 V Vrms = 12 V Vp = ? Vmed = ? Vpp = ? Vp = ? Vmed = ? Vpp = ? Vinst em 17,5 µs & 22,5 µs = ? ( Vinst em 17,5 µs & 22,5 µs = ? ( Para os 3 Sinais E. E. propostosPara os 3 Sinais E. E. propostos ) )
Natureza = ? Tipo = ? T = ? fop (Hz) = ? Natureza = ? Tipo = ? T = ? fop (Hz) = ? Vrms = ? Vp = ? Vmed = ? Vpp = ?Vrms = ? Vp = ? Vmed = ? Vpp = ? Vinst em 0,6 s e em 0,7 s = ?Vinst em 0,6 s e em 0,7 s = ?
ss
Se cada Divisão Y = 20 mV e cada Divisão X = 2ms, obter :Se cada Divisão Y = 20 mV e cada Divisão X = 2ms, obter : Natureza = ? Tipo = ? T = ? fop (Hz) = ? Natureza = ? Tipo = ? T = ? fop (Hz) = ? Vp = ? Vmed = ? Vpp = ? Vrms = ?Vp = ? Vmed = ? Vpp = ? Vrms = ? Vinst em 54 ms e em 86 ms = ?Vinst em 54 ms e em 86 ms = ?
Se a Divisão V Padrão = 250 mV e cada Divisão X = 4ms, Se a Divisão V Padrão = 250 mV e cada Divisão X = 4ms, obter :obter :Naturezas = ? Tipos = ? T; T1; T2 = ? fop; fop1; fop2 Naturezas = ? Tipos = ? T; T1; T2 = ? fop; fop1; fop2 (Hz) = ? (Hz) = ? Vp = ? Vmed = ? Vpp = ? Vrms = ? para todos Sinais Vp = ? Vmed = ? Vpp = ? Vrms = ? para todos Sinais E. E.E. E.Vinst em 40 ms para os 3 Sinais E. E.Vinst em 40 ms para os 3 Sinais E. E.
Se a Divisão V Padrão = 500 mV e cada Divisão X = 3µs, Se a Divisão V Padrão = 500 mV e cada Divisão X = 3µs, obter :obter :Para CLK : T= ? fop(Hz) = ? Vp = ? Vmed = ? Vpp = ? Para CLK : T= ? fop(Hz) = ? Vp = ? Vmed = ? Vpp = ? Vrms = ? Vrms = ? Vinst em 12 µs para todos Sinais E. E.Vinst em 12 µs para todos Sinais E. E.Vinst em 24 µs para todos Sinais E. E.Vinst em 24 µs para todos Sinais E. E.
InstrumentaçãInstrumentaçãoo
IndustrialIndustrial
TratamentoTratamentoSinais E. E.Sinais E. E.
Sinais Sinais E.E.E.E.
Sinais Sinais E.E.E.E.
RuídosRuídosInterferênciasInterferências
ReflexõesReflexõesAtenuaçõesAtenuaçõesDistorçõesDistorções
AtrasosAtrasosDefasagensDefasagens