Alternativa correta: A

1. Tema central da questão

Esta questão aborda tipos de alimentação de transmissores industriais em processos de automação. Esses instrumentos são fundamentais para transformar sinais de sensores (transdutores) em sinais elétricos padrão, permitindo o monitoramento e controle remoto em instalações industriais.

2. Resumo teórico

Transmissores industriais geralmente usam sistemas de alimentação a dois ou quatro fios. No sistema de quatro fios, o transmissor recebe alimentação elétrica em corrente alternada (AC), normalmente em tensões de 110/115/127 ou 220/240V. Os outros dois fios são dedicados ao sinal de saída, frequentemente no padrão 4 a 20 mA, que é robusto contra interferências e permite transmissores distantes do controlador. Já o sistema de dois fios utiliza alimentação e sinal no mesmo par, mas com corrente contínua (24Vcc), nunca em alta tensão AC.

Referências: NBR 5410, Manual Emerson de Instrumentação

3. Justificativa da alternativa correta (A)

A alternativa A descreve corretamente o sistema de alimentação a quatro fios: dois condutores para alimentação com tensões industriais AC (110/115/127 ou 220/240V) e um par exclusivo para o sinal padrão 4-20 mA. É exatamente como especificado nas normas e nos manuais de fabricantes — fundamental para garantir segurança e integridade do sinal.

4. Análise das alternativas incorretas

B: Traz tensões corretas, mas cita corrente contínua (DC), o que não é usual para transmissor quatro fios alimentado em altas tensões.

C e D: Ambos falam de alimentação por dois fios com tensões altas (127/220V AC). O padrão dois fios é sempre com 24 Vcc, jamais AC de alta tensão, pois seria perigoso e inadequado.

E: Menciona três fios e elimina o envio do sinal ao controlador, o que está incorreto, pois todo transmissor deve enviar seu sinal para automação/processamento.

5. Estratégia para interpretar esse tipo de questão

Fique atento aos padrões técnicos:

• Alimentação AC (110-220V): geralmente sistema quatro fios.
• Alimentação DC (24V): geralmente sistema dois fios.
• Sinal padrão 4-20 mA sempre está presente na instrumentação industrial.

Desconfie de alternativas que misturam padrões (ex: 2 fios com 127V AC).

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letra A

PARTE 1 de 2

A alimentação de transmissores que fornecem sinal de 4 mA a 20 mA em instalações industriais geralmente é feita por quatro fios, com tensões de 110/115/127 ou 220/240 volts, em corrente alternada, e um par independente de terminais que fornecem o sinal de 4 mA a 20 mA. Portanto, a alternativa correta é a A.

Transdutor: Imagine um "sensor" que consegue "sentir" uma grandeza física (como temperatura ou pressão) e convertê-la em um tipo de sinal que pode ser entendido por um equipamento eletrônico. Por exemplo, um termopar (um tipo de sensor de temperatura) pode gerar uma pequena tensão elétrica proporcional à temperatura.

Transmissor: O sinal gerado pelo transdutor muitas vezes é muito fraco ou não é adequado para ser enviado por longas distâncias sem perder a qualidade. É aí que entra o transmissor. Ele pega o sinal do transdutor e o converte em um sinal elétrico padrão que é robusto e pode ser enviado a distância para um painel de controle, um computador ou outro equipamento.

O sinal de 4 mA a 20 mA é um padrão industrial muito comum.

4 mA (miliamperes): Representa o valor mínimo da medição (por exemplo, 0% da escala).

20 mA: Representa o valor máximo da medição (por exemplo, 100% da escala).

Essa faixa de corrente tem algumas vantagens:

Detecção de Falha: Se o sinal for 0 mA, isso indica um problema (fio quebrado, transmissor desligado), pois o mínimo é 4 mA.

Imunidade a Ruído: Sinais de corrente são menos suscetíveis a interferências elétricas (ruído) do que sinais de tensão, especialmente em longas distâncias dentro de uma fábrica.

Longas Distâncias: Permite que o sinal seja enviado por cabos mais longos sem perda significativa de qualidade.

Resposta PARTE 2 de 2

Tipos de Alimentação de Transmissores

A forma como um transmissor recebe energia para funcionar é crucial. Existem principalmente três tipos de alimentação:

Transmissores a 4 Fios.

Como funciona: Este é o tipo mais "tradicional" e o que a alternativa A descreve. O transmissor tem quatro terminais (fios):

• Dois fios para a alimentação (energia): São os fios que trazem a eletricidade para o transmissor operar. Essa alimentação geralmente é em corrente alternada (CA) e pode ser em voltagens comuns como 110V, 115V, 127V, 220V ou 240V, dependendo da instalação elétrica do local.

• Dois fios para o sinal: São os fios por onde o sinal padronizado de 4 mA a 20 mA é enviado para o sistema de controle.

• Vantagens: Separa a alimentação do sinal, o que pode simplificar o projeto elétrico em algumas situações e permitir que o transmissor consuma mais energia se necessário (para displays, mais circuitos internos, etc.).

• Desvantagens: Requer mais fiação, o que pode aumentar os custos de instalação.

Transmissores a 2 Fios (Loop Powered)

Como funciona: São os mais comuns em instalações modernas. A grande sacada é que a alimentação e o sinal usam os mesmos dois fios. A energia para o transmissor funcionar é "roubada" do próprio laço de corrente que envia o sinal. A corrente de 4 mA é o mínimo necessário para o transmissor operar e, conforme a medição muda, a corrente varia até 20 mA.

• Vantagens: Menos fiação (economiza cabo e mão de obra), simplifica a instalação, pois a mesma fiação leva energia e sinal.

• Desvantagens: O transmissor precisa ser de baixo consumo, pois a energia disponível é limitada pela corrente do loop. A alimentação é geralmente em corrente contínua (CC), tipicamente 24 VCC.

• Erro nas alternativas C e D: As alternativas C e D descrevem "dois fios" mas com alimentação em "corrente alternada (CA)" e com o sinal variando de "- 4 mA a 20 mA", o que não é o padrão para transmissores a 2 fios. A alimentação para 2 fios é quase sempre CC e o sinal é sempre de 4 mA a 20 mA, nunca negativo.

Transmissores a 3 Fios

Como funciona. Possui dois fios para a alimentação (geralmente CC, como 24 VCC) e um terceiro fio para o sinal de saída. O retorno do sinal é comum com o retorno da alimentação.

• Vantagens: Permite que o transmissor consuma um pouco mais de energia do que um transmissor a 2 fios, mas ainda economiza fiação em comparação com o de 4 fios.

• Erro na alternativa E: A alternativa E menciona "três fios" e "fonte externa padrão de 24 volts", o que está correto em termos de alimentação. No entanto, ela afirma "que elimina o envio do sinal padrão ao controlador", o que está completamente errado. O objetivo do transmissor é justamente enviar o sinal para o controlador.