O sensor de corrente elétrica chamado de Bobina de Rogowski ...
O sensor de corrente elétrica chamado de Bobina de Rogowski tem aplicação na medição de sinais que apresentam rápidas transições da referida grandeza. Apresenta uma alta linearidade, pois seu núcleo é de ar e, por este motivo, apresenta uma largura de banda que supera a dos transformadores de corrente A tensão de saída deste sensor em relação a corrente que passa em um condutor enlaçado por esta bobina é dada pela equação v(t) = .Para que se possa medir a corrente que passa por um condutor enlaçado pela bobina de Rogowski através de um microcontrolador deve-se primeiro condicionar o sinal de saída da bobina para que este seja proporcional à corrente que passa pelo condutor Com relação ao circuito que deve ser utilizado para a função descrita é CORRETO afirmar que é um:
Gabarito comentado
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Alternativa correta: A - Integrador Eletrônico
Tema central: Esta questão aborda a medição de corrente elétrica com bobinas de Rogowski, um tema fundamental em Medidas Elétricas, especialmente em sistemas de aquisição de dados para sinais com variações rápidas (como transitórios em sistemas elétricos).
Resumo teórico: A Bobina de Rogowski é um sensor sem núcleo magnético (núcleo de ar) que, ao ser enlaçada por um condutor, gera uma tensão de saída proporcional à derivada da corrente (di/dt) através do condutor. Isso significa que, para adquirir o valor da corrente de forma proporcional e utilizável por dispositivos eletrônicos (como um microcontrolador), é necessário um circuito que faça a integração dessa tensão.
De acordo com referências como “Medidas Elétricas e Eletrônicas” de Albert D. Helfrick, a integração do sinal transforma a saída do sensor em uma tensão diretamente proporcional à corrente instantânea.
Justificativa da alternativa correta (A): O integrador eletrônico é o circuito responsável por realizar essa função. Ele converte a tensão de saída da bobina, que é proporcional à derivada da corrente, de volta para uma forma proporcional à corrente propriamente dita. Assim, permite a medição correta pelo microcontrolador.
Análise das alternativas incorretas:
- B - Derivador Eletrônico: Faz o processo contrário, ou seja, pega uma entrada e gera uma saída proporcional à sua derivada. Isso agravaria o problema, pois já temos uma derivada na saída da bobina.
- C - Amplificador diferencial: Serve para comparar e amplificar a diferença entre dois sinais, não realiza integração nem resolve o problema apresentado.
- D - Amplificador de Instrumentação: É destinado à amplificação precisa de sinais diferenciais, geralmente em presença de ruídos, mas não integra sinais.
- E - Multiplicador Eletrônico: Realiza a multiplicação de dois sinais, função que não está relacionada à conversão da derivada para o valor original da corrente.
Estratégia de interpretação: Ao identificar palavras como “derivada” e a necessidade de obter um sinal proporcional à corrente, pense em funções matemáticas inversas – se a saída é a derivada, a solução é integrar!
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