Na Figura 13(a) é ilustrado o circuito representativo de um sensor de pressão piezorresistivo em configuração de ponte de Wheatstone, enquanto que na Figura 13(b) é mostrado um gráfico contendo a curva de calibração experimental da tensão diferencial V12 em função da pressão aplicada. Deseja-se projetar um estágio de condicionamento utilizando um amplificador de instrumentação, de modo que a tensão de saída seja ajustada para a faixa de [0 a 5] V, correspondente ao fundo de escala de 300 mbar. Considere que cada resistor da ponte possui valor nominal R = 200 Ω, que a variação máxima de resistência é ∆R = 1 Ω e que a ponte é alimentada por V_cc = 12 V. A tensão de saída do amplificador é dada por V_o = 0,1V12(1+R_G2/R_G1) e a relação entre o ganho e alguns valores dos resistores R_G2 e R_G1 é apresentada no quadro da Figura 13(c).

Figura 13 – (a) Circuito representativo do sensor de pressão piezorresistivo; (b) Gráfico de calibração; (c) Quadro com a relação entre o ganho e os valores dos resistores. 

Com base na Figura 13 e nas informações apresentadas, assinale a alternativa correta.

Durante uma atividade prática de Controladores Lógicos Programáveis (CLPs), o professor propõe aos estudantes a modernização da linha automatizada de envase apresentada na Figura 1, com o objetivo de discutir a expansão da arquitetura de um CLP modular e sua integração com dispositivos de automação industrial.

O CLP da bancada didática está equipado apenas com módulos de entradas e saídas digitais, utilizados no controle da válvula solenoide e do motor da esteira. Entretanto, sua arquitetura permite a instalação de módulos adicionais de entradas e saídas, analógicos ou digitais, bem como de interfaces de comunicação compatíveis com a Unidade Central de Processamento (CPU), sem a necessidade de substituí-la.

Para a atividade, os estudantes deverão especificar os recursos necessários para que a modernização da linha atenda simultaneamente aos seguintes requisitos:

● monitorar continuamente o nível do reservatório por meio de um transmissor com sinal de saída analógico de 4–20 mA;

● permitir o ajuste contínuo da velocidade da esteira por meio de um inversor de frequência comandado pelo CLP, utilizando uma interface de comunicação compatível com o padrão físico RS-485;

● disponibilizar informações de produção e operação para um sistema supervisório, sendo a comunicação entre o CLP e o sistema supervisório realizada por meio de uma interface de comunicação compatível com o padrão físico Ethernet.

Com base nas informações da atividade e na arquitetura dos Controladores Lógicos Programáveis (CLPs), assinale a alternativa que apresenta uma solução adequada para atender aos requisitos descritos.

Um engenheiro de controle e automação empregou o seguinte circuito como parte de um sistema de condicionamento de sinais de um sensor, cujas saídas são definidas por V1 e V2. O engenheiro decidiu adotar que R1 = R2 = R3 e implementou Rg por meio de um potenciômetro para ajustes do sinal de saída Vo realizado em testes de campo. 
                       

Com base nessas informações, é correto afirmar que 

Um sistema de monitoramento das correntes de estator de um motor trifásico que opera com frequência de 60 Hz é utilizado para realizar o controle em malha fechada de velocidade desse motor. O sensor de corrente utilizado fornece um sinal analógico com componentes de frequência que podem chegar a 40 kHz. O sinal de corrente é capturado por um sistema de aquisição de dados com frequência de amostragem de 20 kHz. Após a implementação, o engenheiro responsável pelo projeto do sistema de controle dos motores percebeu que o sinal digitalizado, representativo das correntes do motor, apresentava frequências que não correspondiam ao comportamento real das correntes do motor. Ao analisar o problema, concluiu-se que o erro estava relacionado ao fenômeno de aliasing. Com base na situação apresentada e nos princípios de condicionamento de sinais, assinale a alternativa que apresenta a solução tecnicamente mais adequada para evitar o problema observado. 

Em um sistema de automação industrial, um transmissor de nível mede de 0,0 a 5,0 m e envia ao CLP um sinal analógico de 4–20 mA. Esse sinal é convertido internamente em tensão e lido por um conversor analógico-digital (CAD) de 12 bits, configurado para representar exatamente a faixa útil do transmissor. O sistema foi ajustado de modo que:
• 4 mA corresponde a 0,0 m.
•  20 mA corresponde a 5,0 m.
•  O CAD utiliza todos os níveis disponíveis para essa faixa.
• Desprezam-se erros de linearidade, offset, ganho e ruídos, considerando apenas a limitação de resolução.
Durante um ensaio, deseja-se avaliar se esse sistema é capaz de distinguir variações muito pequenas de nível no reservatório para fins de controle fino. Com base nessas informações, assinale a alternativa correta sobre a resolução do sistema de digitalização e sua implicação prática na automação. 

Em uma linha de produção, um sensor de pressão precisou ser realocado para um ponto a 120 m do painel de controle (CLP). O trajeto do cabo passa próximo a inversores de frequência e contatores, em um ambiente com alto ruído eletromagnético. O engenheiro de automação está avaliando duas opções de interface analógica com o CLP:
• Opção A: transmissor 2 fios em 4–20 mA alimentado em 24 Vcc, com leitura no CLP via resistor shunt de 250 Ω (convertendo corrente em tensão). 
• Opção B: sensor com saída 0–10 V (3 fios), lida diretamente por uma entrada analógica de tensão do CLP.
Considere para a análise: 
• Resistência elétrica do cabo (ida + volta) ≈ 12 Ω no total (no percurso). 
• Corrente do loop na Opção A varia de 4 mA (0%) a 20 mA (100%).
•  O CLP na Opção A mede a tensão no shunt de 250 Ω. 
•  Na Opção B, o sensor tenta impor 0–10 V no borne de entrada do CLP referenciado ao comum.
Com base no apresentado, assinale a alternativa correta sobre o comportamento dos sinais 4–20 mA e 0–10 V nesse cenário (distância + ruído), considerando também o shunt de 250 Ω na entrada do CLP. 

Durante a configuração de uma bancada de automação com Controlador Lógico Programável (CLP), módulo de entradas analógicas e Interface Homem-Máquina (IHM), um técnico precisa validar algumas afirmações feitas por alunos durante a aula prática. Com base nos conceitos de arquitetura de CLPs e integração com IHM, analise a sentença abaixo:
Em módulos de entrada analógica de CLPs, sinais contínuos como 0–10 V ou 4–20 mA são convertidos por um conversor A/D em valores numéricos que o processador passa a tratar internamente, muitas vezes em faixas inteiras como 0 a 32767, dependendo da resolução e do fabricante (1ª parte). A IHM pode trocar dados com o CLP por meio de protocolos de comunicação industrial, permitindo ler e também escrever variáveis de memória, desde que isso esteja previsto na configuração do sistema e nas permissões definidas no projeto (2ª parte). O endereçamento de entradas e saídas em CLPs segue um padrão fixo e universal entre fabricantes, de modo que a mesma convenção de memória e notação pode ser aplicada indistintamente a qualquer marca (3ª parte).
Quais partes estão corretas? 

Um técnico de automação está realizando a manutenção em uma fonte de alimentação linear de 24 Vcc que alimenta sensores ultrassônicos. Ao conectar o osciloscópio na saída da ponte retificadora de onda completa (4 diodos), ele observa um sinal pulsante com frequência de 120 Hz. Para que essa tensão possa alimentar os sensores sem causar erros de leitura, é necessário conectar um capacitor eletrolítico de alta capacitância em paralelo com a saída da ponte. Nesse circuito, qual é a função primordial desse componente? 

Em eletrônica analógica, o amplificador operacional (op-amp) é um componente fundamental para condicionamento e processamento de sinais. Para simplificar a análise de circuitos, costuma-se considerar o amplificador operacional ideal, cujas características teóricas facilitam cálculos e projeto. Um amplificador operacional ideal possui: 

O esquema apresentado a seguir é de um circuito RLC série com frequência central de ressonância em 100 kHz.

Observe os valores apresentados no esquema e determine impedância total do circuito. 

Considere um amplificador operacional ideal, com alimentação VCC+ = 12V e VCC- = 0V. Sua entrada não inversora é alimentada com uma fonte V_ref = 5V e aplica-se um sinal de entrada V_i = 10 sen(10t) na entrada inversora.
O duty-cyle do sinal de saída V_o é

Considere um circuito amplificador não inversor utilizando um amplificador ideal alimentado com uma fonte simétrica de 12V. Utiliza-se um resistor R1 = 2k ohms ligando a porta inversora à terra, e um resistor R2 = 20k ohms fazendo uma retroalimentação com a porta inversora. Supondo um sinal de entrada
V_i = 0,5 sen(120t), a tensão pico a pico da forma da saída V_o do amplificador é

Considere as seguintes afirmativas sobre circuitos com amplificadores operacionais:

I. A realimentação negativa reduz a distorção harmônica.
II. Um amplificador diferencial é o estágio de saída típico de um amplificador operacional.
III. O amplificador de instrumentação com amplificador operacional possui um amplificador somador no estágio de saída.
IV. O amplificador somador tem duas ou mais entradas, com cada entrada amplificada pelo seu ganho de canal e uma única saída contendo a soma das entradas amplificadas.

São verdadeiras as afirmativas

Uma configuração de circuito para instrumentação eletrônica utilizada em automação é mostrada no diagrama a seguir, em que ^u₁ e ^u₂ são sinais de entrada e y é a saída.



Com base nesse diagrama, é correto afirmar:

Uma empresa de automação industrial está instalando painéis de PLC em uma nova linha de produção. Durante o processo, notou-se que o ambiente de instalação apresenta altos níveis de interferência eletromagnética, o que pode comprometer o funcionamento dos dispositivos no painel. A ação indicada para minimizar os impactos da interferência eletromagnética durante a instalação do painel de PLC é:

Os Controladores Lógicos Programáveis (CLPs) são dispositivos amplamente utilizados na automação industrial, desempenhando papel fundamental no controle e automação de processos. Entre os conceitos essenciais no funcionamento dos CLPs estão as variáveis manipuladas e controladas. A variável manipulada é aquela em que o sistema pode alterar diretamente, enquanto a variável controlada é a saída do processo que se deseja manter em determinado valor ou faixa de valores. Diante do exposto, marque V para as afirmativas verdadeiras e F para as falsas.

( ) O CLP utiliza um programa para tomar decisões lógicas e acionar atuadores, a fim de controlar as variáveis manipuladas.

( ) A variável manipulada é a grandeza diretamente ajustada pelo CLP para influenciar a variável controlada.

( ) A variável controlada é o parâmetro que o sistema busca manter em um valor desejado por meio da manipulação de variáveis.

( ) Um exemplo de variável controlada em um sistema de aquecimento é a temperatura, enquanto a potência do aquecedor pode ser considerada a variável manipulada.

( ) O CLP é responsável por medir diretamente a variável controlada e ajustar manualmente a variável manipulada.

A sequência está correta em

Os Controladores Lógicos Programáveis (CLPs) desempenham papel essencial na automação de processos industriais, permitindo o controle eficiente de variáveis manipuladas e controladas. A variável manipulada é aquela que o sistema ajusta diretamente para influenciar o processo, enquanto a variável controlada é a grandeza que o sistema busca estabilizar em um valor desejado. Com base nesses conceitos, marque V para as afirmativas verdadeiras e F para as falsas.

( ) O CLP controla a variável manipulada por meio de comandos aos atuadores, ajustando a saída conforme o comportamento da variável controlada.

( ) A variável manipulada é ajustada diretamente pelo CLP, enquanto a variável controlada é o resultado indireto dessa manipulação.

( ) A medição da variável controlada é realizada por sensores que fornecem dados para o CLP executar o controle do sistema.

( ) Em um sistema de controle de nível de um tanque, a abertura de uma válvula de entrada de água é uma variável controlada, enquanto o nível do tanque é a variável manipulada.

( ) Um CLP pode ser programado para realizar o controle de variáveis em malha aberta ou fechada, dependendo das exigências do processo.

A sequência está correta em

Durante o processo de calibração de um medidor de nível, com transmissão em corrente no padrão de 4 a 20mA, obteve-se a reta mostrada na figura seguinte.

Considerando o resultado da calibração, qual o valor do nível medido para um sinal transmitido de 11,5 mA, e qual o valor do ganho deste medidor? 

Considere o circuito de transmissão analógica em 4 a 20 mA (esquemático simplificado, em que a alimentação do Amplificador Operacional é omitida) mostrado na figura seguinte e avalie as afirmativas relacionadas:

I. Este circuito caracteriza a transmissão a dois fios de sinais analógicos em corrente no padrão 4mA a 20mA.

II. O Amplificador Operacional (U₁) manipula a tensão na base do transistor (Q₁) de maneira a igualar as tensões em suas entradas inversora e não inversora.

III. O Amplificador Operacional (U₁) desempenha a função de um controlador proporcional em malha fechada neste circuito de transmissão analógica.

IV. A corrente i_x que circula no cabo de par trançado entre sensor e CLP é modificada por perturbações devido a ruído eletromagnético e a impedância do cabo.

Selecione a única opção que relaciona todas as afirmativas corretas.

Em relação às fontes de ruído em sistemas eletrônicos, analise as afirmativas a seguir.

I. O ruído térmico é diretamente proporcional à temperatura e é caracterizado por uma forma de onda que nunca se repete exatamente; ou seja, é puramente aleatória. O seu espectro de potência é plano com a frequência e como todas as frequências estão presentes nesse ruído, ele é chamado de ruído branco.

II. A potência produzida pelo ruído shot é diretamente proporcional à corrente de polarização. Assim como o ruído térmico, o ruído shot é puramente aleatório e costuma ser chamado ruído rosa, porque a maioria da potência se concentra na extremidade inferior do espectro de frequência.

III. A potência do ruído flicker é proporcional à corrente de polarização e, diferentemente dos ruídos térmico e shot, diminui com a frequência. O ruído flicker é fundamentalmente aleatório, contudo, o seu espectro de frequência não é plano.

IV. O ruído impulsivo é um ruído de baixa frequência, de nível discreto e ocorrência aleatória. É muito específico de cada dispositivo, aumenta com o nível de corrente de polarização e é inversamente proporcional ao quadrado da frequência.

Estão corretas APENAS as afirmativas: