Questão 2802562 de Engenharia Elétrica e Engenharia Eletrônica - FUNDATEC 2026

Questão

ID 2802562

Disciplina: Engenharia Elétrica e Engenharia Eletrônica

Assuntos: Relação Sinal/Ruído, Ruído e Tratamento de Ruído

Ano: 2026 Banca: FUNDATEC - Fundação Universidade Empresa de Tecnologia e Ciências Órgão: Instituto Federal Catarinense

Em uma linha de produção, um sensor de pressão precisou ser realocado para um ponto a 120 m do painel de controle (CLP). O trajeto do cabo passa próximo a inversores de frequência e contatores, em um ambiente com alto ruído eletromagnético. O engenheiro de automação está avaliando duas opções de interface analógica com o CLP:

• Opção A: transmissor 2 fios em 4–20 mA alimentado em 24 Vcc, com leitura no CLP via resistor shunt de 250 Ω (convertendo corrente em tensão).

• Opção B: sensor com saída 0–10 V (3 fios), lida diretamente por uma entrada analógica de tensão do CLP.

Considere para a análise:

• Resistência elétrica do cabo (ida + volta) ≈ 12 Ω no total (no percurso).

• Corrente do loop na Opção A varia de 4 mA (0%) a 20 mA (100%).

• O CLP na Opção A mede a tensão no shunt de 250 Ω.

• Na Opção B, o sensor tenta impor 0–10 V no borne de entrada do CLP referenciado ao comum.

Com base no apresentado, assinale a alternativa correta sobre o comportamento dos sinais 4–20 mA e 0–10 V nesse cenário (distância + ruído), considerando também o shunt de 250 Ω na entrada do CLP.

Alternativa A:
Na Opção A, a queda de tensão no cabo é desprezível porque corrente não sofre influência de resistência; logo, a tensão no shunt será exatamente 0–10 V para 0–100%, independentemente do cabo.
Alternativa B:
Na Opção A, com shunt de 250 Ω, o CLP mede aproximadamente 1–5 V; a resistência do cabo não altera a corrente medida (desde que haja tensão de conformidade suficiente), e o uso de 4 mA em 0% ajuda a detectar ruptura de cabo (0 mA).
Alternativa C:
Na Opção B, 0–10 V é mais indicado para longas distâncias porque a entrada do CLP tem alta impedância; assim, não há corrente no cabo e não há queda de tensão, tornando-o naturalmente mais imune a ruído que 4–20 mA.
Alternativa D:
Na Opção A, o shunt de 250 Ω é inadequado porque converte 4–20 mA em 4–20 V, saturando a entrada do CLP; por isso, deveria ser usado shunt de 500 Ω para melhorar a resolução.
Alternativa E:
Em qualquer das opções, a melhor prática é usar 0–10 V em ambientes com inversores, pois a amplitude maior “vence” o ruído; já 4–20 mA deve ser evitado por ser baixo e “fácil de interferir”.

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Questão 2802562

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