Trabalho 3

Question 1

O transdutor elástico-resistivo é um transdutor _________, tem como estímulo ______ e
como resposta _______.
a) (…) ativo (…) temperatura (…) diferença de potencial
b) (…) passivo (…) deformação (…) resistência
c) (…) passivo (…) temperatura (…) diferença de potencial
d) (…) ativo (…) deformação (…) resistência

Answer 1

b) (…) passivo (…) deformação (…) resistência

Question 2

Sabendo que o diâmetro de um condutor é de 0.03m que o seu comprimento é de 5m e que
a sua resistividade é de 0.2 Ωm, qual o valor aproximado da resistência inicial?
a) 1.4 kΩ
b) 14 kΩ
c) 7.5 kΩ
d) 75 kΩ

Answer 2

a) 1.4 kΩ

Question 3

. O fator de Gauge é considerado uma medida da sensibilidade do Transdutor de deformação
- Strain Gauge - sendo o seu valor dado pela expressão:
a) 𝐺 =(𝛥𝑉/𝑉)(𝛥𝑅/𝑅);
b) 𝐺 =𝛥𝑅.𝛥𝑙/𝑙;
c) 𝐺 =(𝛥𝑅/𝑅)(𝛥𝑙/𝑙);
d) ) 𝐺 =𝑅.𝑙/𝛥𝑙;
e) 𝐺 = 𝑉. 𝑅. ∆𝑅.

Answer 3

c) 𝐺 =(𝛥𝑅/𝑅)(𝛥𝑙/𝑙);

Question 4

4. Escolha a opção que torna a seguinte frase falsa:” A resistência de um elemento __________
   com a ________.”
   a) Mantém-se constante (…) mudança do comprimento;
   b) Varia (…) mudança da Resistividade elétrica;
   c) Mantem-se constante (…) mudança da secção transversal;
   d) Varia (…) mesma força aplicada.

Answer 4

d) Varia (…) mesma força aplicada

Question 5

. Selecione as opções corretas que completam corretamente a seguinte frase: Um transdutor
elástico resistivo tem diversas aplicações biomédicas como:
a) Um transdutor elástico resistivo pode ser utilizado na realização de uma pletismografia;
b) Um strain gauge é um elemento resistivo que mantêm a sua resistência elétrica em função
de uma deformação mecânica;
c) Um transdutor elástico resistivo pode ser utilizado na monitorização da frequência cardíaca;
d) Um exemplo de um sensor elástico resistivo é o fotodíodo.

Answer 5

a) Um transdutor elástico resistivo pode ser utilizado na realização de uma pletismografia;

Question 6

. Diga qual das seguintes frases está certa:
a) O fator de Gauge é independente da sensibilidade;
b) O fator de Gauge é dependente da Resistência;
c) Os transdutores elásticos resistivos são sensíveis a variações da luz;
d) Não ocorre histerese num transdutor elástico resistivo.

Answer 6

b) O fator de Gauge é dependente da Resistência;

Question 7

. Os transdutores de deformação (Strain Gauge) são sensores que…
a) …medem a variação de volume de um objeto como resultado da força aplicada;
b) …medem a variação de comprimento de um objeto como resultado da força aplicada;
c) …medem a variação de intensidade da força aplicada como resultado da variação de volume
do objeto;
d) …medem a variação da área de um objeto como resultado da força aplicada

Answer 7

b) …medem a variação de comprimento de um objeto como resultado da força aplicada;

Question 8

A resistência de um material condutor…
a) …é diretamente proporcional à sua área de secção;
b) …é inversamente proporcional ao seu volume;
c) …é diretamente proporcional à sua resistividade elétrica;
d) …é inversamente proporcional ao seu comprimento.

Answer 8

c) …é diretamente proporcional à sua resistividade elétrica;

Question 9

. O transdutor elástico-resistivo é um transdutor…
a) …ativo, porque gera um output diretamente em resposta a um estímulo aplicado;
b) …passivo, porque produz uma mudança numa quantidade elétrica passiva (resistência) em
resposta ao estímulo;
c) …ativo, necessita de uma fonte de voltagem externa para produzir o output;
d) …passivo, não necessita de uma fonte de voltagem externa para produzir o output

Answer 9

b) …passivo, porque produz uma mudança numa quantidade elétrica passiva (resistência) em
resposta ao estímulo;

Question 10

Classifique as seguintes afirmações como verdadeiras ou falsas:
a) Um transdutor elástico-resistivo tem como estímulo uma deformação e como resposta um valor de resistência, tratando-se assim de um sensor ativo.
b) Num gráfico da Força em função da variação do comprimento do sensor, em que se verifique uma resposta linear, a constante elástica do sensor é dada pelo declive da reta de ajuste desses
pontos.
c) A zona de comportamento ótima de funcionamento do sensor corresponde à região linear do gráfico da resistência em função do comprimento do sensor.
d) A variação relativa do comprimento do objeto dividida pela variação relativa da resistência é chamada de fator de Gauge.

Answer 10

F, V, V, F

Question 11

A resistência do sensor depende:
a) Do seu comprimento
b) Da área da secção transversal
c) Da temperatura
d) Da resistividade
e) Da densidade

Answer 11

a), b), d)

Question 12

À medida que se _______ o valor da massa no suporte, é possível verificar-se um__________
da deformação criada no sensor e, consequentemente, um ________ da diferença de potencial.
a) Aumenta…aumento…decréscimo
b) Aumenta…aumento…aumento
c) Diminui…decréscimo…decréscimo
d) Diminui…aumento…aumento

Answer 12

a) Aumenta…aumento…decréscimo

Question 13

Uma das aplicações mais frequentes dos sensores elástico-resistivos é precisamente a monitorização indireta de coágulos sanguíneos, nomeadamente nos membros inferiores. Observe a figura 1, onde se representam duas veias com características diferentes.
Assinale a opção que classifica corretamente as seguintes afirmações.
I. Uma perna que possua veias como a da esquerda, quando envolta pelo sensor, permite a medição de valores de resistência maiores do que uma perna com veias que se assemelhem à da direita.
II. Quanto maior a área seccional da veia, maior será a deformação
induzida no sensor e, portanto, teremos uma menor tensão, V, associada.
III. Sabemos que a resistência do material condutor que se encontra
no sensor é dada por 𝑅 = 𝜌/𝑙 𝐴 , onde A, neste caso, representa a
área seccional da perna.
a) I é verdadeira; II e III são falsas.
b) II é verdadeira; I e III são falsas.
c) I e II são verdadeiras; III é falsa.
d) II e III são verdadeiras; I é falsa.
e) Nenhuma das anteriores.

Answer 13

b) II é verdadeira; I e III são falsas.

Question 14

Um transdutor elástico resistivo possui um comprimento de 0,3 m e um diâmetro de 6 mm. Antes de qualquer deformação possui uma resistência de 1 𝑘Ω. Qual destas opções corresponde à resistividade e à resistência do material condutor quando o transdutor é colocado à volta do
peito de um indivíduo cujo perímetro é de 1,5 m?
(Admita que a área seccional do material condutor permanece inalterada)
a) 0,094 Ω. 𝑚 e 5 𝑘Ω
b) 0,094 Ω. 𝑚 e 1 𝑘Ω
c) 32 kΩ. 𝑚 e 0,2 𝑘Ω
d) 10 MΩ. 𝑚 e 0,2 𝑘Ω

Answer 14

a) 0,094 Ω. 𝑚 e 5 𝑘Ω

Question 15

Um transdutor de deformação foi colocado à volta do peito de um indivíduo. Durante o ciclo
de respiração verificou-se um erro relativo de 10% para a resistência e um erro relativo de 20%
para o comprimento do sensor. Qual será o fator de Gauge associado a esta deformação?
a) 0,02
b) 0,5
c) 2
d) 5

Answer 15

a) 0,02

Question 16

Avalie a veracidade das seguintes afirmações.
a) Um sensor elástico-resistivo tem um comportamento puramente elástico, ou seja, após a deformação volta instantaneamente ao comportamento inicial, sendo a sua inércia associada
nula.
b) O quociente entre a variação relativa do comprimento do objeto e a variação relativa da resistência determina o fator de Gauge, sendo considerado como uma medida da sensibilidade
do transdutor.
c) Para um aumento da força aplicada ao sensor elástico-resistivo, observa-se um
comportamento linear e proporcional da deformação imposta.
d) Perante maiores valores de deformação imposta ao sensor elástico-resistivo, verifica-se uma resposta da tensão de saída decrescente e exponencial.

Answer 16

F,F ,V,F

Question 17

. Para maiores valores de massa aplicados ao sensor, verifica-se ___________ da deformação
imposta. Também é possível observar que para ____________ da resistência do sensor, existem
_____________ oscilações da deformação.
a) Um aumento/ um aumento / maiores.
b) Uma redução / um aumento / menores.
c) Um aumento/ uma diminuição / menores.
d) Uma redução/ um aumento / menores.

Answer 17

a) Um aumento/ um aumento / maiores

Question 18

A partir da realização da atividade experimental
3, Transdutor Elástico-Resistivo – medidas do ciclo
respiratório, um grupo obteve o seguinte gráfico.
Qual a constante elástica e a sensibilidades
associadas?
a) 40 m/N e 40 m/N, respetivamente.
b) 0,025 m/N e 40 N/m, respetivamente.
c) 0,025 N/m e 0,025 N/m, respetivamente.
d) 40 N/m e 40 N/m, respetivamente

Answer 18

b) 0,025 m/N e 40 N/m, respetivamente.

Question 19

. Escolha a(s) opção(s) correta(s).
a) O fator de Gauge é uma medida de sensibilidade do transdutor e obtém-se através da divisão da variação relativa da resistência pela variação relativa do comprimento do objeto, 𝐺 =(𝛥𝑅/𝑅)(𝛥𝑙/𝑙).
b) Apenas a mudança relativa do comprimento e a mudança relativa da resistividade causam uma variação da resistência.
c) Um strain Gauge, transdutor passivo, é um elemento resistivo que produz uma mudança na sua resistência elétrica em função de uma deformação mecânica, esta deve ser elástica para não
danificar o sensor.
d) Todas as opções estão corretas.

Answer 19

a), c)

Question 20

Classifica com verdadeiro (V) ou falso (F) as seguintes afirmações.
a) O aumento da força aplicada induz um aumento do comprimento do sensor o que por sua vez provoca um aumento da resistência entre os seus terminais.
b) A constante elástica do sensor pode ser obtida através do declive obtido para o gráfico da força aplicada em função da variação do comprimento do sensor.
c) A diferença de potencial entre os terminais do sensor é diretamente proporcional à deformação do sensor.

Answer 20

V, V, F

Question 21

Indica se as afirmações sobre sensores elástico-resistivos são verdadeiras ou falsas.
a) Um strain gauge é um elemento resistivo que produz uma mudança na sua resistência elétrica em função de uma deformação mecânica (strain).
b) A variação relativa do comprimento dividida pela variação relativa da resistência do objeto é chamada de fator de Gauge.
c) O fator de Gauge é considerado uma medida da sensibilidade do transdutor.
d) As deformações às quais os strain gauges são submetidos devem ser plásticas.
e) A tensão mecânica exercida sobre os materiais do strain gauge produz uma deformação deste material que é inversamente proporcional à força aplicada.
f) Este tipo de transdutores, elástico-resistivos, consistem geralmente num tubo elástico preenchido com um material condutor.

Answer 21

V, F, V, F, F, V

Question 22

Considerando dois sensores elástico-resistivos feitos do mesmo material condutor. Qual a
relação entre a resistência dos dois sensores se o segundo tiver o dobro do comprimento e um
quarto da área de secção transversal do primeiro?
a) 𝑅2 = 8 𝑅1
b) 𝑅2 = 16 𝑅1
c) 𝑅2 = 4 𝑅1
d) 𝑅2 = 2 𝑅1

Answer 22

a) 𝑅2 = 8 𝑅1

Question 23

Sabendo que, na Figura 1 (Representação de um ciclo respiratório), o intervalo temporal
corresponde a 7.3s, calcule a frequência respiratória.
a) 54.79 ciclos/min
b) 19.18 ciclos/min
c) 82.19 ciclos/min
d) 32.88 ciclos/min

Answer 23

d) 32.88 ciclos/min

Question 24

O fator de Gauge relaciona a variação relativa . . . [1] do sensor elástico-resistivo com a
variação relativa . . . [2], sendo este uma medida que caracteriza . . . [3] do transdutor.
a) do comprimento [1] ; da resistência [2] ; a sensibilidade [3]
b) da tensão de saída [1] ; do comprimento [2] ; sensibilidade [3]
c) da resistência [1] ; da tensão de saída [2] ; a razão sinal/ruído [3]
d) da resistência [1] ; do comprimento [2] ; a razão sinal/ruído [3]

Answer 24

a) do comprimento [1] ; da resistência [2] ; a sensibilidade [3]

Question 25

Escolha o valor lógico correto (V/F) para as seguintes afirmações sobre sensores de força elástico-resistivos. a) São usados para a medição do ciclo respiratório, sendo colocados em torno do peito do paciente; b) Podem ser utilizados para a medição de alterações de volume na perna, sendo este método denominado de fotopletismografia; c) São sensores passivos;

Answer 25

V, F, V

Question 26

Escolha o valor lógico correto (V/F) para as seguintes afirmações sobre sensores de força elástico-resistivos. d) Podem ser utilizados para pletismografia; e) Alteram a sua resistência em função da temperatura à sua superfície; f) Consistem geralmente num tubo elástico preenchido com um material condutor; g) A resistência do material condutor usado no sensor é dada pelo produto entre a resistividade elétrica do material condutor e a fração entre a área da secção e o comprimento do condutor.

Answer 26

V, F, V, F

Question 27

Escolha o valor lógico correto (V/F) para as seguintes afirmações sobre trabalho experimental sobre o transdutor elástico-resistivo. i. No gráfico obtido das resistências dos sensores em função da força, são somente visíveis 2 regiões, uma linear e outra exponencial; ii. O fator de Gauge é considerado uma medida da sensibilidade do transdutor; iii. No gráfico da deformação do sensor em função da força aplicada, o valor da constante elástica da mola é dado pelo inverso do declive; iv. A variação relativa do comprimento do objeto dividida pela variação relativa da resistência é chamada de fator de Gauge chamada de fator de Gauge. a) A i e ii são falsas; b) A i, iii e iv são falsas; c) A i e iv são falsas; d) A ii e iii são falsas

Answer 27

c) A i e iv são falsas;

Question 28

Um transdutor elástico-resistivo tem como estímulo a ____ do sensor e como resposta a ____, tal como o transdutor ____ e o ____. Todos os transdutores referidos são ____. a) deformação, resistência, resistivo, termístor, passivos; b) deformação, diferença de potencial, temperatura, termopar, ativos; c) deformação, resistência, temperatura, termístor, passivos; d) deformação, diferença de potencial, resistivo, termopar, passivos.

Answer 28

a) deformação, resistência, resistivo, termístor, passivos;

Question 29

Quais destas afirmações são verdadeiras? I. O transdutor elástico-resistivo funciona como resistência variável no circuito divisor de tensão. II. Os sensores elástico-resistivos são sensores ativos que, perante um estímulo, se verifica uma variação da resistência. III. O fator de Gauge é considerado uma medida de sensibilidade e corresponde ao quociente entre a variação relativa da resistência e a variação relativa do comprimento do sensor. IV. Para registar as medidas do ciclo respiratório, o sensor elástico-resistivo deve estar o mais apertado possível, para garantir a deteção do mesmo. a) Apenas duas das afirmações são corretas. b) Apenas três das afirmações são corretas. c) Todas as afirmações são corretas. d) Nenhuma das afirmações é correta. e) Apenas uma das afirmações é correta.

Answer 29

a) Apenas duas das afirmações são corretas.

Question 30

Aquando da _________ do sensor elástico-resistivo, verifica-se o _________ da área da secção transversal conduzindo a um(a) ________ da resistência. a) extensão … aumentar … diminuição b) compressão … diminuir … diminuição c) compressão … aumentar … aumento d) extensão … diminuir … aumento

Answer 30

d) extensão … diminuir … aumento

Question 31

Classifique como verdadeira ou falsa a seguinte afirmação “No gráfico da variação do comprimento do sensor em função da força aplicada ao mesmo verificou-se uma dependência linear. A constante elástica do sensor pode, então, ser obtida pelo declive.”

Answer 31

FALSA pelo inverso do declive

Question 32

. Atribua o seguinte valor lógico Verdadeiro (V) ou Falso (F) a cada uma das afirmações seguintes. a) A variação relativa do comprimento dividida pela variação relativa da resistência é considerada uma medida da sensibilidade e é designada por fator de Gauge. b) Um transdutor elástico-resistivo é considerado um transdutor passivo, pois não recorre a nenhuma fonte de energia externa para produzir a saída. c) Juntamente com o transdutor elástico-resistivo, o divisor de tensão é utilizado com o intuito de obter uma variação na diferença de potencial como resposta ao estímulo. d) O transdutor referido na alínea anterior é usado para medir deslocamentos de uma superfície.

Answer 32

F, F, V, V

Question 33

. A resistência de um material condutor é dada por: Selecione a opção correta. a) 𝑅 =𝐴×𝑙/𝜌 , sendo A a área da secção do condutor e 𝑙 o comprimento do condutor; b) 𝑅 =𝜌×𝑙/𝐴 , sendo A a área da secção do condutor e 𝑙 a resistividade elétrica do material condutor; c) 𝑅 =𝜌×𝑙/𝐴 , sendo 𝑙 o comprimento do condutor e 𝜌 a resistividade elétrica do material condutor

Answer 33

c) 𝑅 =𝜌×𝑙/𝐴 , sendo 𝑙 o comprimento do condutor e 𝜌 a resistividade elétrica do material condutor

Question 34

Quando se estica o sensor, este sofre deformação. O que se pode prever que acontece à área da secção transversal? Selecione a opção correta. a) Diminui b) Mantêm-se igual c) Aumenta

Answer 34

a) Diminui

Question 35

. Qual destas opções NÃO corresponde a uma caraterística de um transdutor elástico-resistivo e do seu funcionamento: a) Trata-se de um elemento resistivo que produz uma mudança na sua resistência elétrica em função de uma deformação mecânica; b) As deformações a que estes transdutores são submetidos devem ser elásticas, para não danificar o sensor; c) Lentos, rugosos e apresentam um range de resistências muito amplo; d) A variação relativa da resistência dividida pela variação relativa do comprimento do objeto é chamada de fator de Gauge e é considerada uma medida da sensibilidade do transdutor; e) São bastante frágeis, e apresentam um erro associado ao seu auto aquecimento; f) São ultrafinos e podem ser constituídos por polímeros semicondutores ou tintas sensíveis à pressão; g) Nenhuma das opções anteriores.

Answer 35

c), e), f)

Question 36

Atribua o valor lógico verdadeiro (V) ou falso (F) de cada uma das afirmações sobre observações/conclusões possíveis de verificar na atividade experimental TP3: a) Inferiu-se que a partir de um certo valor de deformação do sensor, a resistência tende para um valor fixo e já não é adequada para medir e monitorizar deformações conseguintes. b) O comprimento do sensor deve ser igual ao perímetro da caixa torácica aquando da inspiração, de forma que o sensor trabalhe sempre dentro da sua região ótima e não atinja a região de saturação. c) Foi possível observar após a realização de exercício físico, uma diminuição da duração em segundos do ciclo respiratório, o que corresponde a aumento do número de ciclos por minuto, ou seja, registou-se um aumento da frequência respiratória. Tal observação encontra-se dentro do esperado.

Answer 36

V, F, V

Question 37

Atribua o valor lógico verdadeiro (V) ou falso (F) de cada uma das afirmações sobre observações/conclusões possíveis de verificar na atividade experimental TP3: d) Concluiu-se que a curva do decremento das massas é a mais fiável, razão pela qual foi utilizada esta curva para calcular a sensibilidade do transdutor. e) Foi possível observar após a realização de exercício físico, uma diminuição da duração em segundos do ciclo respiratório, o que corresponde a aumento do número de ciclos por minuto, ou seja, registou-se uma diminuição da frequência respiratória. Tal observação encontra-se dentro do esperado. f) Observou-se comportamentos diferentes no sensor aquando do aumento e diminuição das diversas massas, uma vez que, o sensor, no final ao esticar precisa de algum tempo para repor as suas características inicias.

Answer 37

F, F, V

Question 38

Qual a opção que corresponde ao material que apresenta maior fator de Gauge (sensibilidade), comparativamente aos restantes materiais listados nas outras opções: a) Níquel (Ni 100%); b) Ligas de fio Constantan (Ni 45% e Cu 55%) e nicrómio V (Ni 80% e Cr 20%); c) Platina-Tungsténio (Pt 92% e W 8%); d) Platina (100%) e Platina Irídio (Pt 95% e Ir 5%); e) Manganina (Cu 84%, Mn 12% e Ni 4%); f) Ambas as opções e., c. são corretas

Answer 38

d) Platina (100%) e Platina Irídio (Pt 95% e Ir 5%);

Question 39

O transdutor elástico-resistivo é um transdutor _________que gera ________. a) ………ativo ……. uma saída diretamente em resposta a um estímulo aplicado. b) ………passivo……. uma variação ao nível da resistência em resposta a um estímulo aplicado. c) ……ativo……. uma variação ao nível da resistência em resposta a um estímulo aplicado. d) ………ativo……. uma variação diretamente ao nível da diferença de potencial em resposta a um estímulo aplicado.

Answer 39

b) ………passivo……. uma variação ao nível da resistência em resposta a um estímulo aplicado.

Question 40

O transdutor elástico-resistivo pode ser utilizado para: a) Medir deslocamentos de uma superfície. b) Determinar e monitorizar o ciclo respiratório de um individuo. c) Medir as alterações no volume periférico de um paciente. d) Todas as opções anteriores estão corretas.

Answer 40

d) Todas as opções anteriores estão corretas.

Question 41

Quando um sensor de deformação: a) Sofre uma extensão, a sua área transversal aumenta, o que se traduz num aumento do valor da resistência. b) Sofre uma extensão, a sua área transversal diminui, o que se traduz num aumento do valor da resistência. c) Sofre uma compressão, a sua área transversal diminui, o que se traduz num aumento do valor da resistência. d) Sofre uma extensão, a sua área transversal diminui, o que se traduz numa diminuição do valor da resistência.

Answer 41

b) Sofre uma extensão, a sua área transversal diminui, o que se traduz num aumento do valor da resistência.

Question 42

Uma turma de Engenharia Biomédica realizou uma atividade experimental com um Transdutor Elástico-Resistivo e recolheu os valores da tabela 1 (sendo o 1º valor da tabela para o transdutor no seu estado normal). A tabela 2 apresenta valores teóricos do fator de Gauge de diversos strain gauges. É possível determinar o material do strain gauge utilizado pela turma? Se sim, diga qual. Tabela 1 Comprimento (m) Resistência (kΩ) 0,550 3,06 0,555 3,23 0,560 3,40 Tabela 2 Material Fator de Gauge Platina (100%) 6,1 Platina + Tungsténio 5,9 Isoelástico 3,6 Níquel + Cobre 1,9

Answer 42

Platina (100%)

Question 43

1. Selecione as opções corretas. O fator de Gauge (G) é uma medida de precisão/sensibilidade do transdutor. Este depende da variação relativa da resistência/tensão e da variação relativa do/a comprimento/secção de área. A sua fórmula é dada por 𝐺 =(ΔV/V)/(Δl/l)// 𝐺 =(Δl/l)/(ΔR/R)// 𝐺 =(ΔR/R)/(Δl/l)// 𝐺 =(Δl/l)/(ΔV/V) , sendo as unidades Vm-1/ 𝛺m-1 / mV-1 / m𝛺-1 / nenhuma das anteriores

Answer 43

sensibilidade ....resistência...𝐺 =(ΔR/R)/(Δl/l)....nenhuma das anteriores

Question 44

Considere a montagem do circuito divisor de tensão que realizou para a aula laboratorial do Transdutor Elástico-Resistivo. Uma vez que o valor de 𝑉𝑜𝑢𝑡 é (...) ao valor da resistência do sensor, é expectável que o gráfico obtido de 𝑉𝑜𝑢𝑡 em função de Δl seja de (...). a) proporcional ... proporcionalidade direta. b) proporcional ... proporcionalidade inversa. c) inversamente proporcional ... proporcionalidade inversa. d) inversamente proporcional ... proporcionalidade direta.

Answer 44

c) inversamente proporcional ... proporcionalidade inversa.

Question 45

. Relativamente ao sensor elástico-resistivo, indique se são [V] ou [F] as seguintes afirmações: a) Transdutores elástico-resistivos consistem geralmente num tubo elástico preenchido com um material não condutor. b) A variação na resistência do elemento deve-se à mudança relativa do seu comprimento e da secção transversal. c) O sensor elástico-resistivo é um sensor ativo, dado que nomeadamente a resistência deste se altera em função do estímulo inicial

Answer 45

F, F, F

Question 46

d) Um Strain Gauge é um elemento resistivo que produz uma mudança na sua resistência elétrica em função de uma deformação mecânica. e) A variação relativa da resistência dividida pela variação relativa do comprimento do objeto é chamada de fator de Gauge. f) O fator de Gauge não varia com a temperatura. g) Strain Gauge de materiais semicondutores tem menor valor de sensibilidade em comparação com strain gauge de materiais condutores.

Answer 46

V, V, F, F

Question 47

. Selecione a opção que indica as afirmações verdadeiras em relação aos conceitos estudados na atividade laboratorial: 1. Não é necessário o divisor de tensão para obter a diferença de potencial. 2. À medida que há um aumento da força aplicada, pelo aumento das massas, verifica-se diminuição da diferença de potencial. 3. A derivada da força aplicada ao sensor elástico-resistivo em ordem ao deslocamento corresponde à constante de elasticidade do sensor. a) Afirmação 1 b) Afirmação 2 e 3 c) Todas as afirmações d) Nenhuma das afirmações

Answer 47

b) Afirmação 2 e 3

Question 48

Um sensor elástico-resistivo é sensível à _______ e responde com uma _______, de tal modo que a resistência _______ com o aumento deste estímulo. Se o sensor integrar um divisor de tensão como o da Figura 1, como sendo a resistência variável, então a tensão aos terminais da resistência fixa _______ com o aumento da resistência do sensor, logo, essa tensão _______ com o aumento da deformação do sensor. Considerando que o sensor, integrado neste divisor de tensão, foi colocado à volta do peito de uma pessoa, então a inspiração provocará extensão (deformação) do sensor e, consequentemente, provocará _______ da tensão aos terminais da resistência fixa. Logo, os _______ do sinal da Figura 2 correspondem à extensão máxima da caixa torácica, pelo que indicam a ocorrência de inspiração. a) Deformação; variação de resistência; aumenta; diminui; diminui; diminuição; mínimos. b) Deformação; variação de resistência; aumenta; aumenta; aumenta; aumento; mínimos. c) Luz; variação de resistência; aumenta; diminui; diminui; diminuição; máximos. d) Deformação; variação de resistência; aumenta; diminui; aumenta; diminuição; máximos.

Answer 48

a) Deformação; variação de resistência; aumenta; diminui; diminui; diminuição; mínimos.

Question 49

A sensibilidade de um transdutor elástico-resistivo é dada pelo Fator de Gauge, 𝐺. Qual das seguintes afirmações seguintes representa o intervalo físico para este fator? (Sugestão: Relembre o conceito de coeficiente de poisson e o intervalo respetivo). a) 0 ≤ 𝐺 ≤ 1 b) 1 ≤ 𝐺 ≤ 2 c) 1 ≤ 𝐺 ≤ +∞ d) Não existe nenhum intervalo de restrição para G

Answer 49

AAAAAAAA

Question 50

Um transdutor elástico-resistivo é um transdutor _______, uma vez que tem como estímulo uma ________ e em resposta a esse estímulo produz uma mudança numa quantidade elétrica _____ como a _______. a) (...) passivo (...) resistência (...) passiva (...) deformação. b) (...) passivo (...) deformação (...) passiva (...) resistência. c) (...) ativo (...) deformação (...) ativa (...) resistência. d) (...) ativo (...) resistência (...) passiva (...) deformação

Answer 50

b) (...) passivo (...) deformação (...) passiva (...) resistência.

Question 51

VF O fator de Gauge é uma medida da sensibilidade do transdutor.

Answer 51

VERDADEIRO

Question 52

VF Há medida que se aumentava o valor da massa no suporte foi possível verificar que a deformação no sensor também aumentava, bem como a diferença de potencial.

Answer 52

FALSO ddp diminuia

Question 53

VF Na montagem do circuito divisor de tensão o transdutor elástico-resistivo funciona como elemento de resistência fixa.

Answer 53

FALSO resistência variável

Question 53

VF Num gráfico da força aplicada ao sensor em função da variação do comprimento do mesmo, o declive da zona linear dá a constante elástica do sensor (k).

Answer 53

VERDADEIRO

Question 54

Classifique com verdadeiro (V) ou falso (F) as seguintes afirmações relativas a transdutores elástico-resistivos: a) Estes transdutores consistem num tubo elástico preenchido por um material condutor. b) O valor da resistência varia em função da variação do comprimento do transdutor. c) A resistência do material condutor é dada por 𝑅 =𝐴𝑙/𝜌 d) O fator de Gauge é uma medida da sensibilidade do transdutor.

Answer 54

V, V, F, V

Question 55

Complete a seguinte afirmação de forma a torná-la verdadeira: Transdutores elástico-resistivos são transdutores _________ em que quanto _______ a deformação provocada, ________ é a resistência do material condutor. a) passivos / maior / maior b) passivos / menor / maior c) ativos / menor / menor d) ativos / maior/ menor

Answer 55

a) passivos / maior / maior

Question 56

Considerando que um transdutor elástico-resistivo com 50 𝑐𝑚 de comprimento e 5 𝑚𝑚 de diâmetro tem uma resistência de 1,5 𝑘𝛺, qual é o valor da resistividade do material condutor? a) 0,236 𝛺 · 𝑚 b) 0,059 𝛺 · 𝑚 c) 0,019 𝛺 · 𝑚 d) 0,075 𝛺 · m

Answer 56

b) 0,059 𝛺 · 𝑚

Question 57

Escolha o valor lógico correto (V/F) para as seguintes afirmações sobre trabalho experimental sobre o transdutor elástico-resistivo. i) O transdutor elástico-resistivo trata-se de um transdutor passivo. ii) A extensão do sensor tem como consequência o aumento da resistência. iii) O aumento da variação do comprimento resulta no aumento da tensão. Escolha a opção correta: a) i) e iii) verdadeiras; ii) falsa. b) i) e ii) verdadeiras; iii) falsa. c) i),ii) e iii) verdadeiras.

Answer 57

b) i) e ii) verdadeiras; iii) falsa.

Question 58

Em que se traduz uma variação menor do comprimento do sensor? a) Não altera a sensibilidade. b) Aumento da sensibilidade do sensor. c) Diminuição da sensibilidade do sensor

Answer 58

b) Aumento da sensibilidade do sensor.

Question 59

Classifique como verdadeiras ou falsas as seguintes afirmações: a) O fator Temperatura do material interfere com a resistência do mesmo. b) Num gráfico da variação do comprimento do sensor (m) em função da Força (N) em que se verifique uma resposta linear do sensor, a constante elástica do mesmo (k) é dada pelo declive. c) À medida que se aumenta o valor da massa no suporte, é possível verificar-se um aumento da deformação criada no sensor e, consequentemente, um decréscimo da diferença de potencial.

Answer 59

V, V?, V

Question 60

Classifique como verdadeiras ou falsas as seguintes afirmações: d) O fator de Gauge que corresponde à variação relativa do estímulo a dividir pela variação relativa da resposta é uma medida de sensibilidade. e) A balança de Jolly permite fazer uma medida direta da constante elástica de uma mola. f) A área transversal de um sensor elástico-resistivo não se pode relacionar com a variação da tensão aos seus terminais.

Answer 60

F,F,F

Question 61

Classifique como verdadeiras ou falsas as seguintes afirmações: g) A resposta em tensão e a resposta em resistência ocorre da mesma forma para o estímulo de alteração do comprimento de um sensor elástico-resistivo. h) O Strain Gauge classifica-se como transdutor ativo. i) O fator de Gauge é uma medida da sensibilidade do transdutor.

Answer 61

F, F, V

Question 62

Dado um material com as seguintes características: Resistividade elétrica: 𝜌 = 7,8 × 10−8 𝛺 𝑚; Comprimento do condutor: 𝑙 = 100 𝑚; Área da secção do condutor: 𝐴 = 1,2 × 10−6 𝑚2 Qual é, aproximadamente, a resistência desse material? a) 1538 𝛺 b) 6,5 𝛺 c) 7,8 𝛺

Answer 62

b) 6,5 𝛺

Question 63

. O transdutor elástico-resistivo tem como estímulo ________ e como resposta ____. a) Deformação e diferença de potencial b) Resistência e deformação c) Deformação e resistência d) Temperatura e resistência

Answer 63

c) Deformação e resistência

Question 64

Um transdutor elástico-resistivo é um: a) Transdutor passivo pois não utiliza nenhuma fonte de energia externa para produzir a saída. b) Transdutor passivo pois produz uma mudança numa quantidade elétrica passiva como a capacitância, resistência ou indutância em resposta a um estímulo aplicado. c) Transdutor ativo pois utiliza uma fonte de energia externa para produzir a saída. d) Transdutor ativo pois gera uma saída na forma de tensão ou corrente sem qualquer fonte de energia externa.

Answer 64

b) Transdutor passivo pois produz uma mudança numa quantidade elétrica passiva como a capacitância, resistência ou indutância em resposta a um estímulo aplicado.

Question 65

Numa pletismografia, a variação da resistência no transdutor é causada por uma: a) Alteração relativa da força que é aplicada na perna. b) Alteração relativa no volume sanguíneo da perna. c) Alteração relativa na temperatura da perna.

Answer 65

b) Alteração relativa no volume sanguíneo da perna.

Question 66

O transdutor elástico-resistivo é um transdutor... a) ativo, porque gera um output diretamente em resposta a um estímulo aplicado. b) passivo, porque produz uma mudança numa quantidade elétrica passiva (resistência) em resposta ao estímulo. c) ativo, necessita de uma fonte de voltagem externa para produzir o output. d) passivo, não necessita de uma fonte de voltagem externa para produzir o output.

Answer 66

b) passivo, porque produz uma mudança numa quantidade elétrica passiva (resistência) em resposta ao estímulo.

Question 67

O divisor de tensão é utilizado, juntamente com o transdutor elástico-resistivo, para… a) obter uma variação na diferença de potencial como resposta ao estímulo. b) variar a tensão no transdutor elástico-resistivo. c) obter uma mudança numa quantidade elétrica passiva como resposta ao estímulo. d) Todas as opções anteriores.

Answer 67

a) obter uma variação na diferença de potencial como resposta ao estímulo.

Question 68

O transdutor elástico-resistivo é utilizado para: a) medir as alterações no volume periférico de um paciente. b) seguir o padrão respiratório de um paciente. c) medir deslocamentos de uma superfície. d) todas as opções anteriores.

Answer 68

d) todas as opções anteriores.

Question 69

. Um transdutor elástico-resistivo com 1,5 m de comprimento e 60 cm de diâmetro, tem uma resistência de 1,5 kΩ. Qual é a resistividade do material eletricamente condutor no interior do transdutor? a) 𝜌 = 282,7 𝛺 𝑚 b) 𝜌 = 285,3 𝛺 𝑚 c) 𝜌 = 279,7 𝛺 𝑚 d) Nenhuma das anteriores.

Answer 69

a) 𝜌 = 282,7 𝛺 𝑚

Question 70

Classifica com verdadeiro (V) ou falso (F) as seguintes afirmações. a) Para a mesma variação relativa de comprimento, quanto maior a variação relativa da resistência, menor o Fator de Gauge. b) Os sensores elástico-resistivos, sensores ativos, perante um estímulo de deformação respondem com alterações nos seus valores de resistência. c) O fator de Gauge é considerado uma variação absoluta das variações de R e l.

Answer 70

F, F, F

Question 71

Classifica com verdadeiro (V) ou falso (F) as seguintes afirmações d) Um transdutor elástico-resistivo tem como estímulo uma deformação e como resposta um valor de resistência, tratando-se assim de um sensor passivo. e) A resistência de um material condutor depende da massa deste. f) O Fator de Gauge, sendo considerado uma medida de sensibilidade do transdutor, tem em conta a variação absoluta da resistência em função da variação relativa do comprimento do objeto.

Answer 71

V,F,F

Question 72

Classifica com verdadeiro (V) ou falso (F) as seguintes afirmações g) Aquando da montagem do circuito divisor de tensão, o transdutor elástico-resistivo funciona como o elemento de resistência variável, sendo também por isto considerado um transdutor passivo. h) A tensão mecânica, à qual o Strain Gauge é submetido, gera uma deformação neste material que, por sua vez, é proporcional à força aplicada e ao módulo de Young, o que viabiliza, em qualquer situação, a determinação da constante elástica do material. i) Um transdutor elástico resistivo pode ser utilizado na pletismografia.

Answer 72

V,F,V

Question 73

Quando esticamos o sensor, ele deforma-se. O que acontece à área da secção transversal? a) Aumenta b) Diminui c) Mantêm-se

Answer 73

b) Diminui

Question 74

Um transdutor elástico-resistivo de 1,1 m de comprimento por 2 mm de diâmetro tem uma resistência de 1,2 𝑘𝛺. Qual a resistividade do material eletricamente condutor no interior do transdutor? a) 1,1×1,2×10^−3/1×10^−3 b) 1,2×103×𝜋×(1×10^−3)^2/1,1 c) 1,1×1,2/2 d) 1,1×𝜋×(2×10^−3)^2/1,2×10−3

Answer 74

b) 1,2×103×𝜋×(1×10^−3)^2/1,1

Question 75

Para podermos medir o efeito da força aplicada no transdutor em voltagem foi necessário recorrer a um divisor de tensão. As seguintes afirmações são verdadeiras ou falsas? a) Em relação ao transdutor piezoelétrico podemos dizer que Vout aumenta com a diminuição da massa. b) Em relação ao transdutor elástico-resistivo podemos dizer que Vout diminui com o aumento da massa.

Answer 75

F, V

Question 76

67 . Observando este gráfico podemos afirmar que o sensor utilizado: i) Apresenta histerese pois os dados adquiridos com valores de massa crescentes não são os mesmos que os adquiridos com valores de massa decrescentes. F ii) Apresenta histerese pois tem um valor de resistência de 3 kΩ correspondente a um valor nulo de elongação (offset point). F iii) Não apresenta histerese porque a relação input-output é única e não depende da mudança de direção da quantidade de input. V iv) Não apresenta histerese pois a medição é reversível. V Escolha a opção correta: a) iii) e iv) verdadeiras; b) i) verdadeira; c) i) e ii) verdadeiras; d) i), ii) e ii) verdadeiras;

Answer 76

a) iii) e iv) verdadeiras;

Question 77

Sabendo que a resistividade elétrica do condutor é 0,2 Ω.m e o seu diâmetro é de 0,01m, qual o comprimento que o fio necessitará de ter para que o valor de resistência inicial seja de 15 kΩ. a) 5,89m b) 23,6m c) 7,5m d) 1,88m

Answer 77

a) 5,89m

Question 78

Num sensor de deformação quando este sofre… a) Uma extensão, a área transversal diminui, o que se traduz num aumento da Resistência; b) Uma extensão, a área transversal aumenta, o que se traduz num aumento da Resistência; c) Uma compressão, a área transversal aumenta, o que se traduz num aumento da Resistência; d) Uma compressão, o comprimento aumenta, o que se traduz numa diminuição da Resistência;

Answer 78

a) Uma extensão, a área transversal diminui, o que se traduz num aumento da Resistência;

Question 79

Acerca do sensor elástico-resistivo é verdade que: a) A variação da resistência do elemento não é influenciada pela mudança relativa do comprimento. b) Pode ser ligada diretamente ao osciloscópio. c) É um sensor ativo. d) A variação da resistência do elemento é influenciada pela mudança relativa do comprimento.

Answer 79

d) A variação da resistência do elemento é influenciada pela mudança relativa do comprimento.

Question 80

O estímulo e a resposta de um sensor elástico-resistivo, são respetivamente…. a) Temperatura e Resistência. b) Deformação e Tensão. c) Deformação e Resistência. d) Temperatura e Tensão

Answer 80

c) Deformação e Resistência.

Question 81

O aumento do deslocamento do sensor: a) está diretamente correlacionado com o aumento da força aplicada; b) está diretamente correlacionado com a diminuição da força aplicada; c) não se encontra relacionado com a força aplicada ao sensor.

Answer 81

a) está diretamente correlacionado com o aumento da força aplicada;

Question 82

Relativamente ao gráfico da variação da resistência do sensor relativamente à variação do comprimento do mesmo, classifica com verdadeiro (V) ou falso (F) as seguintes afirmações: a) O sensor apresenta duas zonas de operação distintas, uma linear e outra de saturação; b) O Fator de Gauge é o declive da reta de melhor ajuste obtida; c) A zona de comportamento ótima de funcionamento do sensor corresponde à região linear do gráfico.

Answer 82

V,F,V

Question 83

O declive da reta de melhor ajuste do gráfico da força aplicada ao sensor em função da variação do comprimento do mesmo representa: a) Fator de Gauge; b) Constante elástica do sensor; c) train.

Answer 83

b) Constante elástica do sensor;

Question 84

Ao utilizar um sensor elástico - resistivo para registar medidas do ciclo respiratório: a) Não é necessário ter atenção ao tamanho do sensor. b) O sensor deve ser colocado o mais apertado possível em torno da pessoa, para garantir que os ciclos são registados. c) Deve-se ter atenção ao comprimento do sensor, pois se estiver demasiado apertado este pode saturar.

Answer 84

c) Deve-se ter atenção ao comprimento do sensor, pois se estiver demasiado apertado este pode saturar

Question 85

VF a) Sabendo que a manganina tem um fator de Gauge de 0,47, é possível afirmar que este é um material indicado para sensores destinados a medir pequenas deformações. b) Ao se analisar a curva de calibração de um sensor elástico-resistivo, define-se a zona ótima de funcionamento do sensor como sendo a zona na qual a resistência varia exponencialmente com a variação do seu comprimento.

Answer 85

F,F

Question 86

VF c) A variação relativa do comprimento dividido pela variação relativa da resistência é denominada fator de Gauge. d) Com o aumento da variação do comprimento a tensão aumenta

Answer 86

F F

Question 87

e) O material que constitui o tubo do transdutor tem uma determinada resistividade elétrica que é medida em ohm por metro. f) A constante elástica associada ao sensor pode ser obtida através do declive da variação do comprimento do sensor em função da força aplicada.

Answer 87

F, V

Question 88

VF g) No divisor de tensão da experiência, a tensão de saída pode ser obtida através da multiplicação da tensão de entrada pela divisão da resistência variável pela soma da resistência fixa mais a variável. h) A resistência de um material condutor depende da temperatura a que este material se encontra.

Answer 88

F, V

Question 89

VF i) O Fator de Gauge é diretamente proporcional à variação relativa do comprimento do objeto. j) As deformações plásticas também podem ser medidas utilizando um Strain Gauge.

Answer 89

F,F

Question 90

VF k) Tendo em conta que, nesta atividade experimental, é usado um dispositivo que gera uma alteração na sua resistência em função de uma deformação mecânica, podemos concluir que estamos perante um sensor ativo. l) Um transdutor elástico-resistivo é habitualmente constituído por um tubo elástico preenchido com um material semicondutor. m) Os transdutores elástico-resistivos são sensores que medem uma resposta em diferença de potencial tratando-se então de um sensor passivo.

Answer 90

F, F, F

Question 91

Considerando uma situação hipotética onde um aluno quer calcular a sensibilidade de um sensor com um transdutor elástico-resistivo, qual dos métodos é preferível para ter o valor mais exato? a) Calculando o declive da resistência em função do comprimento com todos os dados obtidos. b) Calculando o declive da resistência em função do comprimento numa zona ideal de funcionamento. c) Calculando ρ/A sendo ρ a resistividade elétrica do material condutor e A a área da secção do condutor. d) Calculando o fator de Gauge.

Answer 91

d) Calculando o fator de Gauge.

Question 92

O aumento do valor da resistência no sensor Strain Gauge não é causado por: a) Aumento relativo da deformação mecânica/comprimento b) Aumento relativo da área da secção transversal c) Aumento relativo da resistividade

Answer 92

b) Aumento relativo da área da secção transversal

Question 93

Os transdutores utilizados permitem medir: a) Grandes deslocamentos, uma vez que são bastante elásticos. b) Pequenos deslocamentos, uma vez que o atingem rapidamente o seu limite elástico

Answer 93

b) Pequenos deslocamentos, uma vez que o atingem rapidamente o seu limite elástico

Question 94

. À medida que aumenta a deformação de um transdutor Strain-Gauge, a resistência: a) Diminui, uma vez que a resistência é inversamente proporcional ao comprimento do transdutor. b) Aumenta, uma vez que a resistência é inversamente proporcional ao comprimento do transdutor. c) Aumenta, uma vez que a resistência é proporcional ao comprimento do transdutor.

Answer 94

c) Aumenta, uma vez que a resistência é proporcional ao comprimento do transdutor.

Question 95

Um transdutor elástico-resistivo é um transdutor: a) Passivo, uma vez que a saída gerada em resposta a um estímulo inicial vem na forma de corrente ou tensão. b) Ativo, uma vez que a saída gerada em resposta a um estímulo inicial vem na forma de corrente ou tensão. c) Ativo, porque provocam alterações em algumas quantidades elétricas como a resistência, capacidade ou indutância, em resposta a um estímulo inicial. d) Passivo, porque provocam alterações em algumas quantidades elétricas como a resistência, capacidade ou indutância, em resposta a um estímulo inicial.

Answer 95

d) Passivo, porque provocam alterações em algumas quantidades elétricas como a resistência, capacidade ou indutância, em resposta a um estímulo inicial

Question 96

O Fator de Gauge é dado pelo quociente entre: a) ...a variação relativa da tensão e a variação relativa do comprimento do objeto; b) ...a variação relativa do comprimento do objeto e a variação relativa da tensão; c) ...a variação relativa do comprimento do objeto e a variação relativa da resistência; d) ...a variação relativa da resistência e a variação relativa do comprimento do objeto.

Answer 96

d) ...a variação relativa da resistência e a variação relativa do comprimento do objeto.

Question 97

Como aumenta a sensibilidade do sensor? a) aumentando a variação do comprimento; b) diminuindo a variação do comprimento; c) não depende da variação do comprimento

Answer 97

b) diminuindo a variação do comprimento;

Question 98

. Durante uma pletismografia enrolou-se um transdutor elástico-resistivo ao redor da perna de modo a medir a taxa de alteração na resistência do transdutor em função do tempo. O transdutor possuía 0,006m de diâmetro. A resistividade do material eletricamente condutor no interior do transdutor é de 0,283 Ωm. Calcule a resistência do transdutor sabendo que foi enrolado na perna de um paciente com uma circunferência de 40 cm. a) 𝑅 = 0,283* 0,4/((0,006)^2)*𝜋 b) 𝑅 = 0,4*0,283/(103×(0,006)^2)𝜋 c) 𝑅 = 0,283 *0,4/((0,003)^2)𝜋 d) 𝑅 = 0,283 0,4/(103×(0,003)^)2𝜋