Guia de Revisão: Instrumentação Eletroeletrônica

Lista de Revisão Prova B2 – Instrumentação Eletroeletrônica

1. O que é ruído?

R: São perturbações elétricas/magnéticas que deterioram os sinais que desejamos transmitir, receber ou tratar no nosso circuito.

1. Quais são os tipos de ruído? Conceitue cada um deles.

• Ruído Térmico ou de Johnson-Nyquist: Gerado devido à agitação térmica dos átomos. Quanto maior a temperatura, maior será o ruído. Sua faixa espectral de frequência chega a 10.000 GHz, assemelhando-se a um ruído branco.
• Ruído Shot: Causado pelo fluxo finito de partículas (elétrons ou fótons). O elétron possui carga discreta, logo, o fluxo de elétrons gera uma flutuação do campo elétrico e, por consequência, uma flutuação da corrente elétrica. É impossível eliminar esse ruído.
• Ruído Rosa (Flicker ou 1/f): Ocorre em quase todos os dispositivos eletrônicos. Para uma frequência f constante, sua potência cai cerca de 3 dB por oitava. Em frequências altas, este ruído raramente é o dominante. Engenheiros de áudio utilizam o ruído rosa para determinar se o sistema tem resposta em frequência plana. Pode ser causado pela mudança de valor das resistências dos componentes ou por tubos de raios catódicos.
• Ruído Branco: Sinal que possui componentes de todas as frequências do espectro com a mesma densidade de energia. O nome "branco" é uma analogia à luz branca, que é a soma de todas as cores. É utilizado na determinação da resposta em frequência de sistemas de telecomunicações, áudio, linhas de transmissão, além de auxiliar no relaxamento, sono e síntese musical.

1. Como os ruídos são classificados pela frequência?

• Baixa frequência: Pode ser minimizado com o uso de filtros passa-alta.
• Frequência intermediária: Geralmente ruídos de interferência, como o ruído gerado na rede elétrica (60 Hz e suas harmônicas). Pode ser removido com filtros ou modulação.
• Alta frequência: São os mais difíceis de eliminar (ex: ruído branco ou gaussiano). Podem ser minimizados com filtros de transformada de Fourier.

1. Como os ruídos são classificados pela origem?

• Ruído exógeno: Interferências externas ao sistema (ex: sinais de rádio ou TV).
• Ruído endógeno: Interferências internas do processo (ex: ruído de fonte chaveada).
• Ruído de repertório: Interferências na interpretação da mensagem, provocadas pelo repertório dos emissores e receptores.

1. Defina o que é amperímetro.

Funciona baseado na indução magnética que a passagem de corrente ocasiona sobre um sensor, denominado galvanômetro.

1. Qual o princípio de funcionamento de um amperímetro analógico e digital?

• Amperímetro analógico: O galvanômetro é implementado como uma bobina sob a influência de um ímã permanente. A corrente é determinada pela deflexão angular da bobina.
• Amperímetro digital: O galvanômetro é um circuito eletrônico que compara o valor de corrente medido com um valor de referência pré-determinado.

1. Circuito equivalente do amperímetro

A resistência shunt (RA) desvia a corrente que passa pelo galvanômetro para protegê-lo. Quanto menor a escala do amperímetro, menor deve ser o valor de RA.

1. Defina o que é o voltímetro.

Equipamento utilizado para medir a diferença de potencial (ddp).

1. Circuito equivalente do voltímetro

A medição de ddp é realizada com o voltímetro em paralelo. A resistência interna (RV) deve ser elevada (megaohms) para drenar uma corrente mínima do circuito, sendo idealmente considerada infinita.

1. Defina o que é o wattímetro.

É a combinação de um voltímetro e um amperímetro.

1. Qual o princípio de funcionamento do wattímetro?

A corrente medida é multiplicada pela tensão medida, resultando na potência.

1. Defina o que é ohmímetro.

Mede a resistência elétrica com base na Lei de Ohm.

1. Qual o princípio básico de funcionamento de um ohmímetro?

Se um curto-circuito for atribuído aos terminais, RX = 0 Ω (corrente máxima). Em circuito aberto, RX = ∞ (corrente nula).

1. Quais os princípios de medição de resistência elétrica?

Utiliza-se uma série de resistores de valores conhecidos para calcular e calibrar a escala do instrumento.

1. Como é definida a escala em ohmímetros analógicos?

A escala é inversa: o valor zero (curto) representa corrente máxima e o valor infinito (aberto) representa corrente nula.

1. Qual o conceito de temperatura?

Propriedade da matéria que reflete a média da energia cinética de um corpo.

1. Complete a tabela de conversão de escalas.

1. Defina o que é pH.

É um índice que apresenta o grau de alcalinidade ou acidez de uma solução.

1. Como é realizada a mensuração de pH?

Método de medida elétrica: Mais utilizado na indústria pela facilidade de manipulação e instrumentação, em comparação ao método de comparação de cor.