Defina os seguintes termos que são empregados para instrumentação industrial:
Alcance (Span)
Alcance (Span)
Passo 1
O enunciado pede: definir o termo “Alcance (Span)”.
Informações fornecidas: somente o nome do termo a ser definido.
Informações fornecidas: somente o nome do termo a ser definido.
Passo 2
Definição básica e ideia intuitiva (explicação mastigada).
O “alcance” de um instrumento é a diferença entre o maior valor de processo que ele está configurado para medir e o menor valor que ele está configurado para medir. Em linguagem simples: é a “faixa útil” da variável que o instrumento cobre — quanto de variação ele pode acompanhar entre o mínimo e o máximo definidos.
O “alcance” de um instrumento é a diferença entre o maior valor de processo que ele está configurado para medir e o menor valor que ele está configurado para medir. Em linguagem simples: é a “faixa útil” da variável que o instrumento cobre — quanto de variação ele pode acompanhar entre o mínimo e o máximo definidos.
Passo 3
Notação e fórmula padrão.
Seja (Lower Range Value) o valor mínimo de processo atribuído ao instrumento e
(Upper Range Value) o valor máximo. O alcance (span) é a diferença:
Seja
Aqui
e
têm as mesmas unidades (por exemplo,
,
,
,
, etc.), e portanto
tem essas unidades também.
Passo 4
Exemplo típico com transmissor 4–20 mA (exemplo prático para fixar).
Suponha que um transmissor está calibrado para medir temperatura de a
e entregar sinal de
a
. Então:
Suponha que um transmissor está calibrado para medir temperatura de
- Pegou-se
e . - O
da variável medida é
Se quiser saber a fração do span ocupada por um valor
, use
Por exemplo, para
:
No sinal 4–20 mA, a corrente correspondente é
Passo 5
Por que o span é importante (prática e prova).
- Escolher corretamente
e (logo o ) é crucial para utilizar toda a resolução do sensor; span muito grande reduz sensibilidade aparente, span muito pequeno pode saturar o sinal. - Em calibração e ajuste: “ajustar zero” altera
e “ajustar span” altera (ou a diferença entre ambos). Em prova, se pedirem “como calibrar”, lembrar dessa relação direta. - Em análise de erro, muitas especificações de precisão são dadas em
do span; por isso saber o valor do span permite transformar percentual em unidades de processo.
Passo 6
Relação com resolução digital (exemplo numérico para fixar técnica).
Um conversor analógico-digital de bits tem
passos úteis. O passo mínimo na unidade de processo é aproximadamente
Um conversor analógico-digital de
Exemplo:
bits e
:
Isso mostra como o span determina a menor variação detectável em unidades físicas.
Passo 7
Dicas rápidas para prova e para aplicar em desenhos de instrumentação
- Sempre identifique
e antes de calcular qualquer porcentagem, corrente ou tensão proporcional. - Para converter “porcentagem do span” para valor absoluto:
. - Lembre: especificações como “±0,5 % do span” significam que o erro absoluto vale
nas unidades do processo. - Respire fundo: na prova, anote LRV e URV, escreva
e siga os passos.
Resposta
O alcance (span) é a diferença entre o valor máximo e o valor mínimo para os quais o instrumento está calibrado, ou seja
(com unidades da variável medida).