Assinale a alternativa CORRETA sobre medidores de pressão:
A) Os manômetros de diafragmas são usados para a medições de pressão altas.
B) Nos mamômetros fole o deslocamento é proporcional à pressão aplicada que provocará a extensão do fole.
C) O Piezoresistivo (Strain Gauge) é um tipo de transmissor de pressão pneumático.
D) Os elementos piezoelétricos são cristais, como o quartzo, a turmalina e o titanato, que acumulam cargas elétricas quando sofrem uma deformação física por ação de uma pressão.
E) O campo magnético do Manômetros-transdutores de pressão Silício Ressonante não influencia na leitura do sensor.
A) Os manômetros de diafragmas são usados para a medições de pressão altas.
B) Nos mamômetros fole o deslocamento é proporcional à pressão aplicada que provocará a extensão do fole.
C) O Piezoresistivo (Strain Gauge) é um tipo de transmissor de pressão pneumático.
D) Os elementos piezoelétricos são cristais, como o quartzo, a turmalina e o titanato, que acumulam cargas elétricas quando sofrem uma deformação física por ação de uma pressão.
E) O campo magnético do Manômetros-transdutores de pressão Silício Ressonante não influencia na leitura do sensor.
Passo 1
O enunciado pede: escolher a única alternativa CORRETA entre as opções A, B, C, D e E sobre tipos de medidores/transdutores de pressão. Dados fornecidos (as opções do exercício):
A) Os manômetros de diafragmas são usados para a medições de pressão altas.
B) Nos manômetros fole o deslocamento é proporcional à pressão aplicada que provocará a extensão do fole.
C) O Piezoresistivo (Strain Gauge) é um tipo de transmissor de pressão pneumático.
D) Os elementos piezoelétricos são cristais, como o quartzo, a turmalina e o titanato, que acumulam cargas elétricas quando sofrem uma deformação física por ação de uma pressão.
E) O campo magnético do Manômetros-transdutores de pressão Silício Ressonante não influencia na leitura do sensor.
A) Os manômetros de diafragmas são usados para a medições de pressão altas.
B) Nos manômetros fole o deslocamento é proporcional à pressão aplicada que provocará a extensão do fole.
C) O Piezoresistivo (Strain Gauge) é um tipo de transmissor de pressão pneumático.
D) Os elementos piezoelétricos são cristais, como o quartzo, a turmalina e o titanato, que acumulam cargas elétricas quando sofrem uma deformação física por ação de uma pressão.
E) O campo magnético do Manômetros-transdutores de pressão Silício Ressonante não influencia na leitura do sensor.
Passo 2
Entender o que é um manômetro de diafragma e onde ele costuma ser usado.
- Conceito: um diafragma é uma membrana flexível que se deforma quando submetida a uma diferença de pressão entre os dois lados. A deformação é convertida em deslocamento mecânico ou sinal elétrico.
- Característica prática: diafragmas são muito usados para medir pressões baixas e médias, detecção de vazamentos, pressões diferenciais pequenas e também para isolar o fluido do mecanismo de medição. Para pressões extremamente altas costuma-se usar elementos mais robustos (manguitos especiais, células de carga, transmissores industriais robustos).
- Conclusão sobre a opção A: a afirmação de que manômetros de diafragma são usados para medições de pressões altas é incorreta na forma absoluta; portanto A é falsa.
Passo 3
Analisar manômetros de fole (bellows). Explicar como funcionam e a proporcionalidade deslocamento–pressão.
- Conceito: um fole (ou foles) é um elemento metálico dobrável que se expande ou contrai quando a pressão interna varia. O movimento axial do fole é normalmente transmitido a um mecanismo indicador (alavanca, ponteiro) ou a um transdutor.
- Linearidade: para pequenas variações e com projeto adequado, o deslocamento axial do fole é aproximadamente proporcional à variação de pressão aplicada. Em projetos práticos a relação é usada como base de medição (às vezes com sistemas mecânicos para aumentar sensibilidade ou para compensar não-linearidades).
- Importante: a frase da opção B diz que “o deslocamento é proporcional à pressão aplicada que provocará a extensão do fole” — isto descreve corretamente o princípio do fole como elemento sensível.
- Conclusão sobre a opção B: a afirmação é correta em termos de princípio de funcionamento; portanto B é verdadeira.
Passo 4
Explicar o que é um transdutor piezoresistivo (strain gauge) e se é pneumático.
- Conceito: piezoresistivo ou strain gauge é um sensor elétrico que varia sua resistência elétrica quando deformado (esticado/compactado). Em sensores de pressão piezoresistivos, a pressão deforma uma pastilha ou ponte e isso altera resistências que são medidas eletricamente.
- Pneumático vs elétrico: “pneumático” refere-se a instrumentos que usam ar comprimido ou pressão de gás como meio de transmissão do sinal (padrão antigo em automação: sinais de
, por exemplo). Transdutores piezoresistivos geram sinal elétrico (tensão, corrente, resistência) — não são dispositivos pneumáticos por definição. - Conclusão sobre a opção C: a afirmação de que piezoresistivo é um transmissor pneumático é falsa.
Passo 5
Explicar os elementos piezoelétricos e verificar a veracidade da opção D.
- Conceito físico: efeito piezoelétrico é a geração de carga elétrica em certos materiais cristalinos quando esses materiais são submetidos a deformação mecânica (compression/tensão). O processo é reversível: aplicando campo elétrico o cristal se deforma.
- Materiais típicos: cristais naturais como o quartzo e a turmalina e cerâmicas/titanatos (por exemplo, titanato de bário, PZT — titanato zirconato de chumbo) são exemplos clássicos de materiais piezoelétricos.
- Uso em medição: sensores piezoelétricos convertem variação de pressão dinâmica em sinal elétrico proporcional à deformação e são muito usados para pressões dinâmicas, choques e vibrações.
- A redação da opção D afirma exatamente que esses cristais acumulam cargas elétricas quando sofrem deformação por ação de pressão — isso está correto.
- Conclusão sobre a opção D: a afirmação é verdadeira.
Passo 6
Discutir brevemente a opção E sobre sensores de silício ressonante e influência de campo magnético.
- Conceito: sensores de silício ressonante medem pressão convertendo-a em tensão mecânica que altera a frequência de ressonância de um elemento em silício; a leitura final é a frequência.
- Influência de campo magnético: de modo geral, um sensor mecânico que mede frequência (p. ex. ressonador de silício) é menos sensível a campos magnéticos do que sensores que dependem de sinais elétricos induzidos magneticamente; porém, se o sistema de excitação/detecção envolver componentes eletrônicos (bobinas, amplificadores) ou se houver correntes parasitas, um campo magnético forte pode, sim, influenciar eletrônica de condição, cabos ou circuitos associados. Portanto a afirmação absoluta de que o campo magnético “não influencia” é arriscada e tipicamente falsa como declaração universal.
- Conclusão sobre a opção E: a negação absoluta da influência do campo magnético é enganosa; portanto E é incorreta.
Passo 7
Resumo das checagens:
- A: falsa (diafragmas não são tipicamente usados para “pressões altas” como regra geral).
- B: verdadeira (fole sofre deslocamento proporcional à pressão aplicada, princípio do fole).
- C: falsa (piezoresistivo é elétrico, não transmissor pneumático).
- D: verdadeira (descrição correta do efeito piezoelétrico e materiais típicos).
- E: falsa (afirmação absoluta incorreta — campos magnéticos podem influenciar sistemas associados).
Passo 8
Escolher a alternativa única correta exigida pelo enunciado. Como o enunciado pede uma única alternativa correta, precisamos decidir entre as verdadeiras B e D. Avaliando a redação e o sentido típico de questões de múltipla escolha sobre princípios de sensores, a opção D é uma afirmação clássica, precisa e sem ambiguidade técnica. A opção B, embora verdadeira no princípio, pode ser considerada uma descrição genérica que admite nuances (proporcionalidade aproximada, necessidade de mecanismos de transdução), porém ainda é correta. Em muitas provas a alternativa D (definição de piezoelétricos) é a mais claramente correta e indiscutível.
Assim, a alternativa correta do conjunto é a letra D.
Assim, a alternativa correta do conjunto é a letra D.
Resposta
D