0_atps_sensores e atuadores industriais

Engenharia de Controle e Automação 6ª Série

Sensores e Atuadores Industriais

A Atividade Prática Supervisionada (ATPS) é um procedimento metodológico de ensino-

aprendizagem desenvolvido por meio de etapas, acompanhadas pelo professor, e que tem

por objetivos:

� Favorecer a autoaprendizagem do aluno.

� Estimular a corresponsabilidade do aluno pelo seu aprendizado.

� Promover o estudo, a convivência e o trabalho em grupo.

� Auxiliar no desenvolvimento das competências requeridas para o exercício

profissional.

� Promover a aplicação da teoria na solução de situações que simulam a

realidade.

� Oferecer diferenciados ambientes de aprendizagem.

Para atingir estes objetivos, a ATPS propõe um desafio e indica os passos a serem

percorridos ao longo do semestre para a sua solução.

Aproveite esta oportunidade de estudar e aprender com desafios da vida profissional.

AUTORIA: Cibele Abreu Makluf


2

Competências e Habilidades

Ao concluir as etapas propostas neste desafio, você terá desenvolvido as competências e habilidades que constam nas Diretrizes Curriculares Nacionais descritas a seguir.

� Aplicar conhecimentos matemáticos, científicos, tecnológicos e instrumentais à Engenharia.

� Projetar e conduzir experimentos e interpretar resultados. � Conceber, projetar e analisar sistemas, produtos e processos. � Identificar, formular e resolver problemas de Engenharia.

Participação

Esta atividade será, em parte, desenvolvida individualmente pelo aluno e, em parte, pelo grupo. Para tanto, os alunos deverão:

• organizar-se, previamente, em equipes conforme a orientação do professor; • entregar seus nomes, RAs e e-mails ao professor da disciplina e • observar, no decorrer das etapas, as indicações: Individual e Equipe.

Desafio

Os projetos de robótica, automação e mecatrônica exigem, muitas vezes, o emprego de sensores de temperatura. Estes sensores podem ser usados para detectar pontos quentes, para procurar fontes de calor ou, ainda, para acionar uma ventoinha quando a temperatura de um componente subir muito. Circuitos com sensores térmicos simples podem ser implementados com facilidade.

Existem diversos componentes que podem ser usados como sensores de calor em aplicações práticas. Os termistores ou NTCs, por exemplo, são resistores cuja resistência diminui com o aumento da temperatura. Por outro lado, temos os PTCs, cuja resistência aumenta com a elevação da temperatura.

Outros tipos de componentes que podem ser usados como sensores de temperatura são os que possuem junções semicondutoras, tais como diodos e transistores. Assim, diodos comuns de uso geral, como os 1N4148, 1N914, BA315, e muitos outros podem ser usados como sensíveis sensores de temperatura.

As equipes de alunos deverão implementar um circuito de um controle de ventoinha, sendo cinco tipos de circuitos disponíveis, e a distribuição deve ficar a critério do professor.

Os projetos estão disponíveis em: <https://drive.google.com/file/d/0B4DWrkB2Lh2sOGxUOVJ

QcmhiS1U/view?usp=sharing>. Acesso em: 31 out. 2014.

Seguir as orientações contidas nas etapas para execução do Desafio.

Objetivo do desafio

Implementar um controle de uma ventoinha, utilizando os conhecimentos em Eletrônica e em Sensores. Apresentar o projeto em funcionamento juntamente com o relatório final.


3

Livro-texto da disciplina

A produção desta ATPS é fundamentada no livro-texto da disciplina, que deverá ser utilizado para solução do desafio:

THOMAZINI, Daniel. Sensores Industriais: Fundamentos e aplicações. 8. ed. São Paulo: Érica, 2011.

ETAPA 1 (tempo para realização: 05 horas)

� Aula-tema: Efeitos Físicos aplicados em Sensores. Introdução à Instrumentação Óptica.

Esta atividade é importante para que você conheça os sensores e os efeitos físicos que podem ser aplicados nesses sensores; além disso, também é feita uma introdução à instrumentação óptica.

Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos.

Passos

Passo 1 (Individual)

Estudar os tipos de sensores existentes, suas características e particularidades. Fazer um resumo. Entregá-lo ao professor no final da etapa.

Sites sugeridos para pesquisa

• FERRAZ, Willerson. Apostila de Instrumentação e Controle de Processos Industriais. Faculdade de Engenharia de Sorocaba. Disponível em: <http://www.ebah.com.br/

content/ABAAAAG84AJ/instrumentacao-m2-1> e compartilhado em: <https://drive.google.com/

file/d/0B4DWrkB2Lh2sd3V5X0Z3WGdYYjQ/view?usp=sharing>. Acesso em: 30 out. 2014.

• BRAGA, Newton. Todos os tipos de sensores. Disponível em: <http://www.ebah.com.br/content/ABAAABB9QAC/todos-os-tipos-sensores> e compartilhado em: <https://drive.google.com/file/d/0B4DWrkB2Lh2sSFpiYzNGNkxfTWs/view?usp=sharing>. Acesso em: 30 out. 2014.

Passo 2 (Equipe)

Fazer uma apresentação em PowerPoint sofre os efeitos físicos aplicados nos sensores. Essa apresentação é importante para que os alunos vejam os efeitos físicos utilizados nos sensores que serão empregados no projeto proposto no desafio.

• Equipe A: Efeito Piezo Elétrico.

• Equipe B: Efeito Indutivo ou de Indução Eletromagnética.

• Equipe C: Efeito Hall

• Equipe D: Efeito Capacitivo.


4


Descrever de que modo se deu a introdução à instrumentação óptica. Fazer um breve resumo e entregá-lo ao professor no final da etapa.

Site sugerido para pesquisa

• RUBIO, Mario. Curso de Introdução à Instrumentação em Engenharia. Instituto de Pesquisas Tecnológicas de São Paulo. Disponível em: <http://libertas.pbh.gov.br/~danilo.

cesar/outros/concurso_ufmg/Curso%20de%20Introdu%C3%A7%C3%A3o%20%C3%A0%20Instrument

a%C3%A7%C3%A3o%20em%20engenharia.pdf> e compartilhado em: <https://drive.google.com/

file/d/0B4DWrkB2Lh2sbFktRnhiS2cyRUk/view?usp=sharing>. Acesso em: 30 out. 2014.

Passo 4 (Equipe)

Escolher o projeto a ser desenvolvido, proposto no Desafio, e entender o funcionamento do circuito.

Incluir todas as informações vistas nos passos no Relatório Parcial 1: Efeitos Físicos Aplicados em Sensores e Introdução à Instrumentação Óptica. Entregá-lo ao professor.


� Aula-tema: Medição de Força. Medição de Deslocamento, Posição, Velocidade, Aceleração e Vibração.

Esta atividade é relevante para que você conheça de que maneira ocorrem as medições de força, de deslocamento/posição, de velocidade/aceleração e de vibração, importante para fundamentar a teoria necessária para a produção do desafio.


Passos


Estudar os métodos existentes de medição de força e descrevê-los sucintamente. Fazer um resumo e entregá-lo ao professor no final da etapa.


• ALENCASTRO, Jocarli. Mensuração de Força e Pressão. Disponível em: <http://filipivianna.com/aulas/instrumentacao/ForcaPressaoVazao.pdf> e compartilhado em: <https://drive.google.com/file/d/0B4DWrkB2Lh2sb2IxdWExU2xSX1E/view?usp=sharing>. Acesso em: 30 out. 2014.


5


Pesquisar sobre as medições de deslocamento, posição, velocidade e aceleração. Fazer um resumo. Entregá-lo ao professor no final da etapa.


• Medidores de Deslocamento. Universidade do Estado de Santa Catarina. Disponível em: <http://www.joinville.udesc.br/portal/professores/veriano/materiais/05_Medidoresde

deslocamento.pdf> e compartilhado em: <https://drive.google.com/file/d/0B4DWrkB2Lh2sRVgz

Q2N0SkVyeW8/view?usp=sharing>. Acesso em: 30 out. 2014.

• CAVACO, Marco Antônio. Metrologia. Universidade Federal de Minas Gerais. Disponível em: <http://www.demec.ufmg.br/disciplinas/ema092/Documentos/APOSTILA_

PARTE_II.pdf> e compartilhado em: <https://drive.google.com/file/d/0B4DWrkB2Lh2sdGpx

ZXNROF9FUXc/view?usp=sharing>. Acesso em: 30 out. 2014.


Fazer um resumo sobre como ocorrem as medições de vibração. Entregá-lo ao professor no final da etapa.


• SOEIRO, Newton. Curso de Fundamentos de Vibrações e Balanceamento de Rotores. Universidade Federal do Pará. Disponível em: <http://www3.ufpa.br/gva/

Apostilas/Fundamentos%20de%20%20Vibracao.pdf> e compartilhado em: <https://drive.google.

com/file/d/0B4DWrkB2Lh2sdnJVNUQwd2Q5N2s/view?usp=sharing>. Acesso em: 30 out. 2014.

• Grandezas Físicas, Instrumentos e Equipamentos de Medição e Teste. SENAI. Disponível em: <http://www.abraman.org.br/arquivos/46/46.pdf> e compartilhado em: <https://drive.google.com/file/d/0B4DWrkB2Lh2sanl0YVF2T0tOdWM/view?usp=sharing>. Acesso em: 30 out. 2014.

Passo 4 (Equipe)

Fazer a seleção de componentes necessários para o projeto e iniciar a montagem no protoboard.

Incluir todas as informações vistas nos passos desta etapa no Relatório Parcial 2: Medição de Força. Medição de Deslocamento, Posição, Velocidade, Aceleração e Vibração. Entregá-lo ao professor.


6


� Aula-tema: Medição de Pressão. Medição de Nível. Medição de Fluxo.

Esta atividade é relevante para que você conheça os fundamentos das medições de pressão, nível e fluxo, importantes para embasar a teoria necessária para a produção do desafio.


Passos


Ler o artigo indicado a seguir.

• CASSIOLATO, César. Medição de Pressão: Tudo o que você precisa conhecer. Disponível em: <http://www.profibus.org.br/files/artigos/Artigo_Pressao_Cesar_Cassiolato_CI_

2008.pdf> e compartilhado em: <https://drive.google.com/file/d/0B4DWrkB2Lh2sMS1NSXo

1RFl4S28/view?usp=sharing>. Acesso em: 30 out. 2014.

Fazer um resumo sobre a medição de pressão. Entregá-lo ao professor no final da etapa.


• ACOSTA, Simone. Fundamentos de Medição de Pressão. Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Disponível em: <file:///C:/Users/Cibele/Downloads/5_1%20-

%20Pressao%20(1).pdf> e compartilhado em: <https://drive.google.com/file/d/0B4DWrkB2Lh2s

MFRPM184MGNWakU/view?usp=sharing>. Acesso em: 30 out. 2014.

• COELHO, Marcelo. Técnicas de Medição de Pressão. Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Disponível em: <file:///C:/Users/Cibele/Downloads/Medi%C3%A7%C3%

A3o%20de%20Press%C3%A3o.pdf> e compartilhado em: <https://drive.google.com/file/d/0B4

DWrkB2Lh2sQ1I1QnJxZHd6eXM/view?usp=sharing>. Acesso em: 30 out. 2014.

• Instrumentação e Medidas: Grandezas Mecânicas. Universidade Estadual de Campinas. Disponível em: <http://www.fem.unicamp.br/~instmed/Instrumentacao_Medidas_Grandezas_Mecanicas.pdf> e compartilhado em: <https://drive.google.com/file/d/0B4DWrkB2Lh2sOURZRzh6VWxIU1k/view?

usp=sharing>. Acesso em: 30 out. 2014.


Pesquisar sobre as medições de nível. Fazer um resumo. Entregá-lo ao professor no final da etapa.


• COELHO, Marcelo. Técnicas de Medição de Nível. Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Disponível em: <http://www.dca.ufrn.br/~acari/Sistemas%20de%20Medida/

SLIDES%20INSTRUMENTACAO%20NIVEL.pdf> e compartilhado em: <https://drive.google.com/

file/d/0B4DWrkB2Lh2sbUl4eXlKdU1Pamc/view?usp=sharing>. Acesso em: 30 out. 2014.


7

• QUINTANILHA, Igor M.; ESTEVÃO FILHO, Roberto de M. Sensores de Nível. Universidade Federal do Rio de Janeiro. Disponível em: <http://www.peb.ufrj.br/cursos/

eel710/SensorNivel.pdf> e compartilhado em: <https://drive.google.com/file/d/0B4DWrkB2Lh2

sV3NDRGFsaWlOYVk/view?usp=sharing>. Acesso em: 30 out. 2014.


Estudar sobre a medição de fluxo e fazer um resumo com os principais pontos abordados.


• Instrumentação. SENAI. Disponível em: <http://www.dequi.eel.usp.br/~felix/

Instrumentacaobasica2_pdf.pdf> e compartilhado em: <https://drive.google.com/file/d/0B4D

WrkB2Lh2sakpmQmVmU0FZdXM/view?usp=sharing>. Acesso em: 30 out. 2014.

• CASSIOLATO, Cesar; ALVES, Evaristo. Medição de Vazão. Disponível em: <http://

www.profibus.org.br/files/artigos/Artigo_Vazao_CI_2008.pdf>. Acesso em: 30 out. 2014.

Passo 4 (Equipe)

Prosseguir a montagem no protoboard, realizando os testes necessários para verificar o funcionamento.

Incluir todas as informações vistas nos passos desta etapa no Relatório Parcial 3: Medição de Pressão. Medição de Nível. Medição de Fluxo. Entregá-lo ao professor.


� Aula-tema: Medição de Umidade, pH e Viscosidade.

Esta atividade é relevante para que você conheça de que modo ocorrem as medições de umidade, pH e viscosidade, importante para fundamentar a teoria necessária para a produção do desafio.


Passos


Pesquisar sobre como ocorrem as medições de umidade. Fazer um resumo. Entregá-lo ao professor no final da etapa.


• Instrumentação e Medidas: Grandezas Mecânicas. Universidade Estadual de Campinas. Disponível em: <http://www.fem.unicamp.br/~instmed/Instrumentacao_Medidas_

Grandezas_Mecanicas.pdf> e compartilhado em: <https://drive.google.com/file/d/0B4DWrkB2Lh

2sOURZRzh6VWxIU1k/view?usp=sharing>. Acesso em: 30 out. 2014.


8


Ler sobre os sistemas de medição de outras variáveis, focando no pH e na viscosidade. Fazer um resumo e entregá-lo ao professor no final da etapa.


• BOJORGE, Ninoska. Sistemas de Medição de Outras Variáveis Especiais. Universidade Federal Fluminense. Disponível em: <http://www.professores.uff.br/

controledeprocessos-eq/images/stories/Aula07_Instrumen_Outras_Variaveis.pdf> e compartilhado em: <https://drive.google.com/file/d/0B4DWrkB2Lh2sbTU5WHlaMDc3d0U/view?



Ler o artigo indicado:

• CASSIOLATO, César. Aterramento, Blindagem, Ruídos e dicas de instalação. Disponível em: <http://www.profibus.org.br/artigos/Aterramento_Blindagem.pdf> e compartilhado em: <https://drive.google.com/file/d/0B4DWrkB2Lh2sNVUyX1ZIMnROR2M/view?


Fazer um resumo sobre como ocorre a blindagem e aterramento dos sistemas de medição. Entregá-lo ao professor no final da etapa.

Passo 4 (Equipe)

Fazer a placa de circuito impresso do projeto, realizar os testes e apresentar ao professor em funcionamento, juntamente com o Relatório do Projeto contendo todos os passos realizados durante as Etapas.

Incluir todas as informações vistas nos passos desta etapa no Relatório Parcial 4: Medição de Umidade, pH e Viscosidade. Entregá-lo ao professor.

Seminário de Conclusão

Com o objetivo de apresentar os resultados obtidos por meio da ATPS, o Seminário Final pretende proporcionar aos estudantes a socialização das variações de resultados, bem como o debate a respeito das dificuldades e soluções encontradas para a finalização do desafio.

Cada equipe deverá realizar uma apresentação de vinte minutos, contendo até vinte slides.

Esta apresentação deverá contemplar a seguinte estrutura:

� Introdução: base teórica utilizada para solução do desafio. � Desenvolvimento: descrever as soluções encontradas para a resolução final do desafio. � Conclusão: explicar como as soluções encontradas para a resolução final do desafio

poderão contribuir efetivamente em sua vida profissional.


9

A apresentação do Seminário Final de cada curso deverá ocorrer em sua unidade, em local e data a serem definidos pelo professor da disciplina e o coordenador de curso.

Padronização

O material escrito solicitado nesta atividade deve ser produzido de acordo com as normas

da ABNT, com o seguinte padrão (exceto para produções finais não textuais):

� em papel branco, formato A4;

� com margens esquerda e superior de 3cm, direita e inferior de 2cm;

� fonte Times New Roman tamanho 12, cor preta;

� espaçamento de 1,5 entre linhas;

� se houver citações com mais de três linhas, devem ser em fonte tamanho

10, com um recuo de 4cm da margem esquerda e espaçamento simples

entre linhas;

� com capa, contendo:

� nome de sua Unidade de Ensino, Curso e Disciplina;

� nome e RA de cada participante;

� título da atividade;

� nome do professor da disciplina;

� cidade e data da entrega, apresentação ou publicação.

Para consulta completa das normas ABNT, acesse a Normalização de Trabalhos Acadêmicos Anhanguera. Disponível em: <http://issuu.com/normalizacao/docs/normaliza____o_

de_trabalhos_acad__m>. Acesso em: 22 ago. 2014.

Vale lembrar: constitui plágio a apropriação de ideias alheias sem a indicação do autor e da fonte de onde foi retirada a informação referenciada. Para saber mais, assista ao vídeo de orientação sobre plágio.

0_atps_sensores e atuadores industriais

Documents