A instrumentação eletrônica e o processamento de sinais são essenciais para medir, filtrar e amplificar informações provenientes de sensores. Aplicações práticas incluem a filtragem de ruído em sinais analógicos, amplificação de sinais fracos e conversão de sinais analógicos para digitais para análise em sistemas computacionais. Considerando um sistema de aquisição de dados que utiliza sensores para medir vibração e temperatura em uma máquina industrial, transmitindo sinais a um controlador central para análise, marque V para as afirmativas verdadeiras e F para as falsas. ( ) Amplificadores de instrumentação são projetados para amplificar sinais diferenciais enquanto rejeitam ruídos de modo comum. ( ) Filtros passa-baixa podem ser usados para atenuar ruídos de alta frequência presentes em sinais analógicos. ( ) A conversão de sinais analógicos para digitais requer um circuito de amostragem e um conversor A/D (ADC). ( ) O uso de filtros digitais é desnecessário em sistemas cujosfiltros analógicos já foram aplicados previamente. ( ) Em sistemas de instrumentação, o ruído térmico em componentes eletrônicos pode ser reduzido completamente com técnicas de filtragem. A sequência está correta em
- A)V, V, V, F, F.
Correta, porque as três primeiras afirmativas são verdadeiras e as duas últimas são falsas.
- B)F, V, V, V, V.
Errada, porque a primeira e a quarta afirmativas não são verdadeiras.
- C)V, F, F, V, V.
Errada, porque a segunda e a terceira afirmativas estão incorretas nesse padrão de marcação.
- D)F, F, F, F, F.
Errada, porque nem todas as afirmativas são falsas; as três primeiras são verdadeiras.
Gabarito: A
Em instrumentação eletrônica, o objetivo é quase sempre o mesmo: pegar um sinal fraquinho, cheio de ruído, e transformá-lo em informação confiável para o controlador. Por isso, entram em cena amplificadores de instrumentação, filtros e conversores A/D. Eles funcionam como a equipe de resgate do sinal: cada um faz uma parte para que a informação chegue limpa o suficiente para análise. O primeiro item está correto porque o amplificador de instrumentação é feito justamente para amplificar a diferença entre dois sinais e rejeitar o que aparece igual nos dois terminais, isto é, o ruído de modo comum. Isso é muito útil em sensores, como pontes extensométricas e medições em ambiente industrial, onde interferências são comuns. O segundo item também está certo: filtros passa-baixa reduzem componentes de alta frequência, então são bons para atenuar ruídos rápidos que não interessam na leitura de vibração ou temperatura. O terceiro também é verdadeiro, porque para transformar sinal analógico em digital você precisa amostrar e depois converter com um ADC. Em outras palavras, não existe milagre: o computador só entende números depois dessa etapa. Já os dois últimos itens estão errados. Filtro digital não é dispensável só porque houve filtragem analógica antes, porque os dois podem se complementar no tratamento do sinal. E ruído térmico não é eliminado completamente por filtragem, pois ele é inerente aos componentes eletrônicos e ao próprio sistema físico; no máximo, você o reduz ou contorna. Por isso, a sequência correta é V, V, V, F, F, que corresponde ao gabarito A.