Instrumentação Industrial

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Guia de estudos 07

Aluno: _________________________________________ Data:________

Curso: __________________ Período: _____________

1. Projete um alarme de temperatura que acione um led vermelho quando a

temperatura for maior que 50°C, desacione ambos os leds entre 30° a 50°C e acione

um led verde quando a temperatura for menor do que 30°C.

Utilize para o projeto LM358, LM35 e alimentação assimétrica de 15Vdc.

Desenhe o esquema elétrico, monte e teste o circuito.

T < 30º = led verde.

T > 50º = led vermelho.

30º < T < 50º = apagados.

2. Dado as características do sensor LM35, linear e não padrão abaixo, faça o que se

pede:

OBS: Faça TODOS os cálculos necessários para a resposta, utilizando uma precisão de 3

casas decimais significativas após e vírgula.

* O sensor LM35, linear e não padrão, opera entre 0 a +120°C;

* O sensor entrega em sua saída uma tensão que varia +10mV/°C;

a) Faça o desenho do esquema de ligação (BLOCOS) entre sensor, circuito conversor e

PC, evidenciando as principais medidas (temperatura, tensão do sensor, tensão de

saída do circuito conversor e bits).

b) Projete (esquema elétrico completo) o circuito conversor, utilizando o amp. op. na

configuração diferencial.

c) Supondo que o valor lido pelo sensor seja de 75°C, calcule a tensão fornecida pelo

sensor, a tensão na saída do circuito conversor e o valor, em hexa, lido no CLP (sistema

de controle).

3. Para o sensor PT-100, que possui a equação abaixo, linearize-o, utilizando o método

dos mínimos quadrados, para as faixa de temperaturas a seguir: 10°C, 11°C, 12°C e

13°C.

X = Temperatura, em ºC.

Y = Resistência, em ohms, entregue pelo sensor.

OBS: Calcule as resistências equivalentes (“Y” da equação) e montar as equações para

solução linearizada.

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4. Para o circuito a seguir, considerando que R1 = 100R, Rs = PT-100 e Vi = 12Vdc, faça o

que se pede.

a) Calcule a tensão de saída Vo do sistema para a temperatura ambiente (utilize como

referência a medida de resistência realizada com multímetro em seu sensor PT-100).

RPT100 =

Vo =

b) Calcule a tensão de saída Vo e a resistência de saída do sensor para a temperatura

média do corpo humano saudável (considerar a temperatura do corpo de 36,5ºC).

Meça a resistência e compare com o valor calculado.

RPT100 calculado =

Vo =

c) Projete um circuito que acione o pistão pneumático simples quando a tensão no

sensor PT100 for maior do que 8Vdc e desacione se for menor.

Calcule a temperatura (via tabela ou equação) para a tensão de 8 Vdc no sensor

PT100. Utilize para o projeto LM358, PT100 e alimentação assimétrica de 24Vdc para o

Amp. Op e 12Vdc para o sensor PT100 (2 fontes).

Desenhe o esquema elétrico, monte e teste o circuito.

5. Para o sensor termopar (tipo T – Cobre/Níquel), que possui a tabela de variação

abaixo, linearize-o, utilizando o método dos mínimos quadrados, para a faixa de

temperaturas a seguir: 100ºC, 101ºC, 102ºC, 103ºC e 104ºC.

X = Temperatura, em ºC.

Y = Tensão, em mV, na saída do sensor.

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6. Tem uma célula de carga que opera de 1kg a 10kg. Ela entrega em sua saída um sinal

de tensão de 1 a 5V e está conectada a um sistema de controle de 8 bits.

a) Para ABCh no sistema de controle, calcule o peso e a tensão de saída.

b) Para 4.1V, calcule o valor em hexa e o peso medido.

c) Calcule o Erro do sistema em % e em Kg.

7. Um sensor de temperatura mede valores entre -200°C e 400°C e converte esse valor

para faixa de 4-20mA. O sensor está ligado a um conversor A/D de 12 bits. Calcule a

temperatura e o sinal de saída do sensor para os seguintes valores binários:

a) 800h

b) ABCh