Cesgranrio · Transpetro · Profissional de Nível Médio Júnior, ênfase Dutos e Terminais · 2023 · questão 49

Cesgranrio Transpetro 2023 Operação · Noções de instrumentação também em Operação · Sensores e elementos primários

Questão 49

Se um sensor analógico de nível transmitir um sinal elétrico em tensão de 1 Vcc a 6 Vcc para um range de 0,7 m a 2,2 m, qual deverá ser a sensibilidade, em Vcc/m, desse sensor?

Ver o gabarito oficial

Resposta da banca: C

Resolução comentada

Situar o problema antes de calcular.

A conta dá 3,33 Vcc/m; o gabarito oficial diz 4,00

Pela definição de sensibilidade, a variação de 5 V sobre a variação de 1,5 m dá 3,33 Vcc/m, a alternativa (E). O gabarito oficial publicado marca (C), 4,00, valor que só aparece dividindo a saída máxima, 6 V, pelo span de entrada, o que ignora o zero vivo de 1 V. Esta resolução segue a definição e chega a (E).

Gabarito oficial da Cesgranrio para as provas Terra de nível médio do PSP 2023.1. Não localizamos registro de recurso ou de retificação desta questão.

Assunto

Instrumentação — sensibilidade de um sensor: razão entre a faixa do sinal de saída e a faixa da grandeza medida.

Objetivo

Achar a sensibilidade, em volts por metro, de um sensor de nível que dá 1 V em 0,7 m e 6 V em 2,2 m. O que está em jogo é a definição: sensibilidade é a variação da saída dividida pela variação da entrada, e não o valor final da saída dividido pela faixa.

Conceitos para revisar

Sensibilidade de um sensor

Quanto a saída muda para cada unidade de mudança na entrada. Num sensor linear, é a inclinação da reta que liga saída a entrada.

\[S = \dfrac{\Delta V_{\text{saída}}}{\Delta h_{\text{entrada}}}\]

\(S\)sensibilidade, em Vcc/m

\(\Delta V\)variação do sinal, do zero ao fundo de escala

\(\Delta h\)variação do nível, do início ao fim do range

Zero vivo

A faixa de saída não começa em zero: 1 Vcc corresponde ao nível mínimo. É o mesmo desenho do 4 a 20 mA, e o valor inicial não é sinal, é deslocamento. Só a variação mede o nível.

\[V = 1 + S\,(h - 0{,}7)\]

1o zero vivo, saída no nível mínimo

\(h\)nível medido

Range e span

Range é o intervalo, de 0,7 m a 2,2 m; span é a largura dele, 1,5 m. A sensibilidade usa o span, das duas grandezas.

\[\text{span} = \text{valor final} - \text{valor inicial}\]

span de saída5 V

span de entrada1,5 m

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