Apresentação
A instrumentação eletrônica é fundamental para as Engenharias I e II, permitindo o monitoramento e controle preciso de sistemas e processos. No entanto, a oferta de cursos específicos nessa área ainda é limitada, dificultando o acesso dos profissionais às ferramentas e práticas necessárias para o desenvolvimento de sistemas básicos sem a necessidade de um especialista. O projeto de extensão `Laboratório Virtual de Instrumentação Eletrônica para as Engenharias I e II` busca suprir essa demanda, oferecendo um ambiente interativo que combina simulações e experimentação prática com kits Arduino. A iniciativa abrange desde conceitos fundamentais, como fontes de alimentação e amplificadores de instrumentação, até aplicações avançadas, como estações de monitoramento, filtros e sensores eletroquímicos e capacitivos de múltiplos usos, tornando o aprendizado mais acessível e aplicado.
Objetivos
Desenvolver um programa de computador que sirva de ambiente virtual de aprendizagem para ensino de conceitos e técnicas eletrônicas voltadas para estudantes e profissionais das engenharias I e II. Para alcançar esse objetivo, cobrir-se-ão os conhecimentos necessários para se desenvolver uma fonte alimentação com transformadores redutores de tensão e com amperagem reduzida (até 1,5A). O funcionamento básico de geradores de energia alternada. A leitura e o uso de resistores e capacitores no desenvolvimento de divisores de tensão e filtros passivos. O uso de amplificadores operacionais nas configurações inversor, não inversor, diferencial e somador inversor, sendo ilustradas algumas aplicações específicas do amplificador diferencial. O uso de amplificadores de instrumentação. Filtros ativos passa-baixa e sua importância na instrumentação. Uso de chaves transistorizadas. Uso de relés para acionamento de cargas e aquisição de sinais. Uso de chaves analógicas de baixa impedância para transmissão e aquisição de sinais. Implementação e uso de sensores de temperatura, força, fluxo/vazão, umidade, viscosidade, concentração, pluviômetros e microfluxômetros.
Justificativa
As experiências do proponente deste projeto junto a colaboradores em laborátorios das Engenharias I e II apontam para uma necessidade crescente de que os profissionais dessas áreas desenvolvam certa independência na criação de soluções eletrônicas específicas sem depender exclusivamente da contratação de especialistas. Observou-se que em diversos projetos, estudantes, pesquisadores e engenheiros se depararam com a necessidade de implementar sistemas eletrônicos dedicados a seus problemas. Porém, a falta de formação específica na área impôs desafios que, na maioria vezes, foram superados perante seus esforços pessoais e tempo de dedicação. Com isso, observa-se uma necessidade de se oferecer uma abordagem de ensino que forneça tanto a base teórica quanto a prática necessária para que esses profissionais possam projetar e compreender circuitos eletrônicos com maior autonomia, sem grande aprofundamento, permitindo-os focar no desenvolvimento de suas atividades principais. O projeto de extensão "Laboratório Virtual de Instrumentação Eletrônica" busca suprir essa lacuna ao oferecer um ambiente híbrido de aprendizagem, combinando simulações computacionais e experimentação prática com kits Arduino. Essa metodologia permite que o aprendizado ocorra de forma incremental, introduzindo novos conceitos e aplicações a cada etapa, favorecendo a assimilação progressiva e objetiva dos conteúdos. A amplitude de conteúdos propostos possibilita que os participantes desenvolvam competências aplicáveis em diversas frentes da engenharia, como sensores de humidade, temperatura, filtros ativos, chegando às estações de monitoramento. Além de proporcionar um aprendizado dinâmico e aplicado, o projeto tem o potencial de democratizar o acesso à formação em instrumentação eletrônica, beneficiando um número maior de estudantes e profissionais. Em suma, o "Laboratório Virtual de Instrumentação Eletrônica para as Engenharias I e II" se destaca como uma solução educacional desenvolvida para profissionais não especialistas, fortalecendo suas formações com o objetivo de promover avanços tecnológicos de cada área.
Beneficiário
Estudantes e profissionais das engenharias I e II.