Identifique os requisitos do sistema de medição e, em seguida, os possíveis elementos funcionais que poderiam ser usados para formar tal sistema para a medição de:
A produção de um sinal elétrico que possa ser exibido em um medidor e indique a altura da água em um grande tanque de armazenamento.
A produção de um sinal elétrico que possa ser exibido em um medidor e indique a altura da água em um grande tanque de armazenamento.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pede para a gente identificar quais são os requisitos de um sistema de medição e depois pensar nos componentes que poderiam compor esse sistema para medir a altura da água em um grande tanque de armazenamento. Basicamente, vamos precisar entender um pouquinho sobre sistemas de medição e os elementos que fazem esse sistema funcionar para transformar o nível da água em um sinal elétrico que aparece num medidor.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre os requisitos do sistema de medição. Isso quer dizer quais características o sistema precisa ter para funcionar bem. No caso, estamos medindo a altura da água, então alguns requisitos importantes são:
- Precisão: o sistema precisa medir a altura da água com exatidão para evitar erros.
- Faixa de medição: deve cobrir desde o nível mínimo até o máximo do tanque.
- Resolução: a capacidade de detectar pequenas variações na altura da água.
- Resposta rápida: para que o medidor mostre as mudanças na altura quase em tempo real.
- Confiabilidade: o sistema deve funcionar bem por muito tempo sem falhas.
Passo 3
Agora, vamos pensar nos elementos funcionais que formam esse sistema de medição. Em um sistema que converte a altura da água em um sinal elétrico, geralmente temos os seguintes componentes:
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Sensor de nível: é o dispositivo que detecta a altura da água. Existem vários tipos, como:
- Flutuador: usa um objeto que flutua na água e move um braço ligado a ele.
- Ultrassônico: emite ondas sonoras e mede o tempo que elas levam para refletir na superfície da água.
- Capacitativo: detecta mudanças na capacitância causadas pelo nível da água.
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Transmissor: pega a informação do sensor e a converte em um sinal elétrico que pode ser enviado para o medidor.
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Display ou medidor eletrônico: recebe o sinal elétrico e o transforma em uma leitura visual da altura da água.
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Fonte de alimentação: fornece energia para todo o sistema funcionar, podendo ser elétrica ou por baterias.
Passo 4
Vamos detalhar um pouco mais como cada componente funciona:
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Sensor de nível: por exemplo, um sensor ultrassônico funciona mandando um pulso de som na direção da água. Quando o pulso atinge a superfície da água, ele reflete de volta para o sensor. Medindo o tempo que o pulso levou para ir e voltar, o sistema calcula a altura da água.
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Transmissor: depois de captar a informação do sensor, o transmissor converte essa informação em um sinal elétrico contínuo ou digital. Esse sinal é fácil de ser transmitido por fios até o medidor.
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Display: pode ser um painel digital que mostra a altura da água em metros ou outra unidade escolhida. Ele interpreta o sinal recebido e mostra a informação de forma clara.
Passo 5
É importante também considerar alguns outros elementos que podem fazer parte do sistema, como:
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Controle e processamento: em sistemas mais complexos, pode haver um microcontrolador que processa o sinal antes de enviá-lo ao display, permitindo funcionalidades extras como alarmes em níveis críticos.
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Interfaces de comunicação: para sistemas que precisam transmitir dados para outros sistemas ou para a internet, pode haver interfaces como Wi-Fi ou comunicação via cabos.
Resposta
Então, resumindo, para medir a altura da água em um grande tanque e exibir essa informação num medidor, o sistema precisa de:
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Requisitos:
- Precisão, faixa de medição adequada, boa resolução, resposta rápida e confiabilidade.
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Elementos funcionais:
- Sensor de nível (como ultrassônico ou flutuador),
- Transmissor para converter a informação do sensor em um sinal elétrico,
- Display eletrônico para mostrar a altura da água,
- Fonte de alimentação para energizar o sistema.
Esses componentes juntos formam um sistema eficaz para monitorar e exibir a altura da água no tanque.