Aula prática Materiais e instrumentação eletroeletrônica

Aula prática Materiais e instrumentação eletroeletrônica

ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 1
NOME DA DISCIPLINA: MATERIAIS E INSTRUMENTAÇÃO ELETROELETRÔNICA
Unidade: U2_PROPRIEDADES_DOS_MATERIAIS_E_SISTEMAS_DE_MEDICAO
Aula: A3_EQUIPAMENTOS_DE_MEDICAO
OBJETIVOS
Definição dos objetivos da aula prática:
Aprender como manipular o multímetro. Compreender como ajustar escalas e realizar medições.
Analisar os resultados medidos. Diferenciar as categorias de emprego dos multimetros.
Reconhecer e saber utilizar um alicate amperímetro.
SOLUÇÃO DIGITAL:
Laboratório Virtual Algetec
EXATAS > PRÁTICAS ESPECÍFICAS DE ENG. ELÉTRICA > MEDIDAS ELÉTRICAS:
MULTÍMETRO – ID 987
Os Laboratórios Virtuais Algetec possuem práticas roteirizadas associadas ao plano pedagógico
da instituição de ensino, que passam por todos os laboratórios das engenharias e saúde e
seguem com alto grau de fidelização os experimentos realizados nos equipamentos físicos da
ALGETEC. Nesta plataforma, o aluno poderá́ aprender, através de uma linguagem moderna,
todos os conceitos das aulas práticas de uma determinada disciplina.
PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES
Procedimento/Atividade nº 1
Multímetro
Atividade proposta: Aprender a utilizar o multímetro de forma correta e segura para realização
de medições de resistência, tensão e corrente e conhecer o alicate amperímetro.
Procedimentos para a realização da atividade:
1. Acesse o Laboratório Virtual Algetec por meio do link disponibilizado no seu AVA. Uma
janela abrirá com o caminho para realização do experimento.
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Público
2. É recomendado acessar as etapas prévias do experimento.
O item apresentação contempla os objetivos da prática, observe:
No roteiro estão descritas algumas diretizes para acesso ao laboratório virtual e para a
realização da prática; confira:
O sumário teórico apresenta uma teoria adicional sobre o multímetro e alicate
amperímetro; observe:
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Público
O pré-teste apresenta umas questões preliminares com o conteúdo já visto em aula.
Confira!
3. Acesse o Laboratório. Basta clicar sobre o multimetro e posteriormente sobre o sinal
laranja de reprodução. O ambiente de simulação será aberto. Acompanhe!
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Público
4. Realize o experimento conforme as orientações que serão apresentadas. Não se
preocupe, pois o simulador direcionará você em cada etapa como se fosse um professor
auxiliando no decorrer do experimento. Ao finalizar as etapas, deve-se clicar no botão
AVANÇAR no canto inferior direito.
5. Deve-se tomar nota de cada etapa, pois ela deverá ser reportada no relatório do
experimento. Faça capturas de tela de cada resultado.
6. Realize o teste pós experimento.
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Público
Avaliando os resultados:
Elabore um relatório do experimento relatando as etapas desenvolvidas, os resultados obtidos e
os pontos mais importantes que forem apresentados pelo simulador
Checklist:
✓ Acessar o site do simulador.
✓ Acessar o experimento multímetro.
✓ Realizar pré-teste.
✓ Realizar o experimento.
✓ Tomar notas.
✓ Realizar pós-teste.
RESULTADOS
Resultados do experimento:
Ao final dessa aula prática, você deverá enviar um arquivo em word contendo as informações
obtidas no experimento, os cálculos realizados, em conjunto com um texto conclusivo a respeito
das informações obtidas. O arquivo não pode exceder o tamanho de 2Mb.
• Referências bibliográficas ABNT (quando houver).
Resultados de Aprendizagem:
O uso de equipamentos de medição elétrica é fundamental em muitas áreas, como eletrônica,
automação e elétrica. O multímetro e o alicate amperímetro são dois exemplos de equipamentos
que possibilitam a realização de medições precisas de grandezas elétricas como tensão, corrente
e resistência. Em um experimento didático, é possível demonstrar a utilização desses
equipamentos, proporcionando uma experiência prática e enriquecedora. Por meio deste
experimento, você poderá entender melhor os conceitos teóricos vistos na aula sobre
equipamentos de medição e irá adquirir habilidades práticas, preparando-se para o mercado de
trabalho e para a vida acadêmica.
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Público
ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 2
NOME DA DISCIPLINA: MATERIAIS E INSTRUMENTAÇÃO ELETROELETRÔNICA
Unidade: U3_SENSORES_E_MEDIDORES
Aula: A2_MEDICAO_DE_PRESSAO
OBJETIVOS
Definição dos objetivos da aula prática:
Compreender o funcionamento de um sensor piezorresistivo. Desenvolver o circuito que
implementa um sensor piezorresitivo. Analisar os resultados fornecidos pelo circuito
implementado .
SOLUÇÃO DIGITAL:
LTspice
LTspice é um software simulador SPICE poderoso, rápido e gratuito, captura esquemática e
visualizador de forma de onda com melhorias e modelos para melhorar a simulação de circuitos
analógicos. Sua interface de captura esquemática gráfica permite sondar esquemas e produzir
resultados de simulação, que podem ser explorados ainda mais através do visualizador de forma
de onda integrado.
O download do software pode ser feito no seguinte endereço:
https://www.analog.com/en/resources/design-tools-and-calculators/ltspice-simulator.html
Após o download, a instalação é rápida e intuitiva. A própria desenvolvedora do software fornece
um tutorial
acessados em:
https://www.analog.com/en/resources/media-center/videos/series/ltspice-getting-started
tutorial.html
básico
de
utilização
que
pode
ser
PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES
Procedimento/Atividade nº 1
Sensor piezoresistivo
Atividade proposta: Projetar o circuito de um sensor piezorresistivo.
Procedimentos para a realização da atividade:
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Público
Caro aluno, para a realização dessa aula prática você precisa fazer o download e instalar o
software LTspice. Feito isso, siga os seguintes procedimentos:
1. Para criar um novo esquemático de circuito clique no local indicado.
2. Começe adicionando uma fonte de tensão contínua, que representará o nível de força,
exercido no material piezorresistivo. Ajuste o valor da tensão ‘DC value[V]’ em 5 V.
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Público
3. O resistor e a referência estão nos locais indicados a seguir. Para configurar o valor do
resistor, clique sobre ele com o botão direito.
4. Para criar a estrutura de um resistor controlado por tensão, monte o arranjo a seguir,
colocando um ‘Label Net’ para a trilha da fonte e colocando o valor do resistor como
‘R=V(VCC)*1k’, para que o resistor possua uma variação de 1 kΩ/V.
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Público
5. Agora, insira um amplificador operacional, que amplificará o sinal de entrada. Para isso,
selecione o componente ‘opamp’.
Depois disso, adicione uma diretiva de simulação para que ele funcione (‘SPICE directive’)
utilizando o atalho na barra de ferramentas ou a tecla ‘.’ do teclado e insira o texto ‘.inc
opamp.sub’.
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Público
6. Monte o circuito completo, conforme ilustrado a seguir. Não se esqueça de ajustar os
valores dos resistores (todos são de 1kΩ) e das fontes de tensão.
7. Configure a simulação simulação como ‘DC op pnt’.
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8. Para realizar a simulação clique no botão indicado a seguir. O resultado irá aparecer em
um log com todos os valores de tensão e corrente dos circuitos ou você pode acessa-los
posicionando o mouse sobre os componentes após fechar a janela de log.
9. Registre o valor da tensão obtida na saída. Sabendo que 1 V equivale a 1kPa, e que essa
relação é linear, determine o valor da pressão medida.
10. Agora, realize o mesmo procedimento, mas alterando a tensão da entrada, que representa
a força exercida sobre o sensor, ligada ao material piezorressitivo, para 2 V. Registre o
valor da saída e converta para um valor de pressão.
Avaliando os resultados:
Entregue um relatório com os circuitos simulados, para o caso de 5 V e 2 V. Junto ao relatório
adicionar uma tabela com as tensões medidas na saída e a respectiva conversão para pressão.
Checklist:
✓ Acessar o tutorial de instalação e uso do LTspice;
✓ Criar um novo circuito no LTspice;
✓ Selecionar os elementos necessários ao circuito simulado;
✓ Realizar a devida ligação entre os elementos, sem esquecer das referências de terra;
✓ Coletar a tensão da saída;
✓ Converter a tensão da saída em pressão.
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Público
RESULTADOS
Resultados do experimento:
Ao final dessa aula prática, você deverá enviar um arquivo em word contendo as informações
obtidas no experimento, os cálculos realizados, em conjunto com um texto conclusivo a respeito
das informações obtidas. O arquivo não pode exceder o tamanho de 2Mb.
• Referências bibliográficas ABNT (quando houver).
Resultados de Aprendizagem:
Existem diversas maneiras de se medir pressão, podendo ser utilizados sensores capacitivos,
piezorressitivos, piezoelétricos e medidores mecânicos. Nesta aula focaremos nos sensores
piezorresistivos, isto é, a pressão é medida pela alteração da resistência do material. Tipicamente
um material chamado strain gauge, que varia sua resistência de acordo com a pressão, é
empregado, aonde para diferentes pressões, a resistência produz um diferente sinal elétrico,
podendo assim associar os devidos valores pressão com o sinal elétrico obtido na saída.

CONTINUA ...

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