Um sensor de temperatura linear fornece V = 0,0100·T (V em volts, T em °C). Um conversor analógico-digital…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um sensor de temperatura linear fornece V = 0,0100·T (V em volts, T em °C). Um conversor analógico-digital (ADC) tem resolução de 12 bits e faixa 0–3,30 V (4096 níveis). Qual é a resolução em °C por bit do sistema (?T por passo do ADC)? Use ?V = 3,30/4096 V e ?T = ?V/0,0100.
- A) ?T = 0,0100 °C por bit; sem variação.
- B) Resolução = 0,0008 °C por bit; erro na conversão.
- C) ?T ˜ 8,06×10?² °C por bit.
- D) ?T = 100 °C por bit; escala ruim.
- E) 1 bit = 0,001 °C; precisão extrema.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Calcule a variação de tensão por bit do ADC: ΔV = 3,30 / 4096 = 0,000805664 V, ou seja, cerca de 0,806 mV por bit. Passo 2: Converta essa variação de tensão em temperatura usando a sensibilidade do sensor, que é V = 0,0100·T, isto é, 0,0100 V por °C. Passo 3: Divida ΔV pela sensibilidade: ΔT = 0,000805664 / 0,0100 = 0,0805664 °C por bit. Passo 4: Escreva em notação científica: ΔT ≈ 8,06×10^-2 °C por bit, que é a alternativa C. Por que as outras estão erradas: A ignora o ADC e assume que a resolução é igual à sensibilidade do sensor. B esquece de dividir pela sensibilidade e fica com a variação em volts (0,0008 V), não em °C. D inverte a operação e obtém 1/0,0100 = 100, que não depende da resolução do ADC. E confunde a resolução do ADC com um passo fixo de 1 mV e não faz a conversão para °C. Gabarito oficial C confirmado: a análise independente chega ao mesmo resultado.
💡 Dica: Calcule a variação de temperatura por bit usando as fórmulas fornecidas.
Alternativa por alternativa
O aluno considera que a resolução em °C é igual à sensibilidade do sensor (0,0100 °C por bit), esquecendo que a faixa de 3,30 V e os 4096 níveis do ADC determinam o passo de quantização.
O aluno calcula corretamente a variação de tensão por bit (0,0008 V) mas não a converte para temperatura, dividindo pela sensibilidade; por isso o resultado fica em volts e não em °C.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre a tensão e a temperatura, resultando em um cálculo incorreto da resolução por bit.
?V = 3,30/4096 ˜ 8,06×10?4 V; ?T = ?V/0,01 ˜ 8,06×10?² °C/bit.
O aluno inverte a relação entre tensão e temperatura, calculando 1/0,0100 = 100 °C por volt, e ignora a quantização do ADC, tratando a sensibilidade como se fosse a resolução do sistema.
O aluno supõe que cada bit corresponde a um passo fixo de 1 mV, sem fazer a conta 3,30/4096 nem a conversão para °C, e interpreta a resolução de forma aproximada e sem base no enunciado.
Raio-X da questão
resolução de ADC
avaliacao
resolução de ADC · conversão de unidades
Revisar a relação entre tensão e temperatura em sensores.
O aluno pode confundir a relação entre a tensão e a temperatura, resultando em um cálculo incorreto da resolução por bit.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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