Definições: Sensor: Dispositivo capaz de converter um fenômeno físico em sinais elétricos....
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Transcript of Definições: Sensor: Dispositivo capaz de converter um fenômeno físico em sinais elétricos....
Definições:Sensor: Dispositivo capaz de converter um
fenômeno físico em sinais elétricos.Transdutor: Dispositivo capaz de converter
uma forma de energia em outra. Atuador: Dispositivo capaz de converter
sinais elétricos em fenômenos físicos.
Instrumentos de Medição:
Para se medir uma determinada grandeza física não basta apenas o sensor.
Os sensores estão associados a uma série de processos.
Classificação dos Instrumentos de Medição:Quanto à fonte de energia:
Passivo: Não utilizam fontes externas de energia.Ativo: Utilizam fontes externas de energia
Quanto à natureza dos sinais:Discretos: Assumem somente 2 valores (alarme).Digitais:Assumem valores em um conjunto finito
enumerável (multímetro digital).Analógicos:Assumem valores em um conjunto finito
não enumerável (Termômetro de mercúrio).
Parâmetros Estáticos dos Instrumentos de MediçãoFaixa de entrada(Xin - input range):Intervalo possível para a
grandeza que será medida. Ex: 0 a 100ºC.Faixa de saída (Xout - output range): Intervalo possível para o
sinal de saída. Ex:1.5 a 5V.Excursão total: Comprimento do intervalo do sinal de saída.Sensibilidade (sensitivity):Δxout/ Δxin.Zero (offset): Valor esperado de Xout quando Xin=0.Não-Linearidade: Medida do desvio observado entre os
pontos obtidos na calibração e a melhor reta ajustada dentro da faixa de operação.
Histerese:Medida do desvio observado quando se afere um instrumento de forma ascendente e descendente.
Resolução: Menor variação de Xin que produz uma variação em xout detectável.
Tipos de Intrumentos:Posição/Deslocamento
Potenciômetro LVDT Transdutores
capacitivosVelocidade Angular
Magnético (Efeito Hall)
Óptico (Enconder) Eletromecânico
(gerador DC ou AC)Temperatura
Termopar RTD Junção
SemicondutoraLuz
Célula Fotoelétrica Fotoresistor Fotodiodo e
FotoTransistor
•Nível •Capacitivo•Ultrassom
•Vazão•Tubo de Venturi•Tubo de Pitot•Ultrassom (Efeito Doppler)
•Umidade•Trandutores Capacitivos
•Força/Pressão/Deformação•Strain Gauge•Transdutores Piezoelétricos
•Aceleração•Acelerômetro
Medição de posição/deslocamento:
Potenciômetro: Princípio: Variação da resistancia em função do deslocamento
de um cursor.
LVDT(Linear Voltage Differential Transformer) Princípio: Alteração do acoplamento entre indutores em função
da movimentação do núcleo.
Transdutores Capacitivos: Princípio: Delocamento de uma das placas causa uma variação
na capacitancia (C=εa/d).
Fonte:blass.com.au
Fonte:bbautomacao.com.br
Medição de Velocidade Angular Magnético (Efeito Hall)
Princípio:Força magnética causa uma diferença de potencial (d.d.p) no material.
Óptico (Enconder):
Fonte:ndt-ed.org
Fonte:tams-www.informatik.uni-hamburg.de
Medição de Velocidade Angular
Eletromecânico (gerador DC ou AC) Princípio: Rotação do eixo de um gerador DC ou AC produz
uma d.d.p nos terminais.
Fonte:teachnet.ie
Medição de Temperatura: Termopar
Princípio:Aparecimento de uma d.d.p na junção de dois metais de diferentes densidades de portadores de carga.
RTD (Resistencia Dependente de Temperatura) Princípio:Aumento da resistividade com o aumento da temperatura.
Fonte:sabelotodo.org
Fonte:phase-technologies.com Fonte:zone.ni.com Fonte:parts.digikey.com
Medição de Temperatura:
Termistores (NTC e PTC):Semicondutores cerâmicos que apresentam variação
de sua resistência com a temperaturaJunção Semicondutora
Princípio:Variação do comportamento das junções semicondutoras com a temperatura.
Fonte: www.capgo.comLM35
Saída de tensão linear : 10mV/ºC;
Medição de Luz Célula Fotoelétrica
Princípio:Surgimento de um d.d.p na célula fotoelétrica em função da incidência de luz (efeito fotoelétrico).
Fotoresistor Princípio: Redução da resistividade causada pela incidência de
luz.
Fotodiodo e FotoTransistor Princípio: Variação do comportamento da junção semicondutora
em função da incidência de luz.
Fonte:greenvalhalla.comFonte:fordham.edu
Medição de Nível• Capacitivo
Princípio: Variação da capacitância em função da variação da permissividade.
• Ultrassom• Princípio:Mediçao do intervalo entre a emissão de um som de
alta frequência e a captação do seu retorno.
C2
C1
Fonte: zone.ni.com
Medição de Vazão• Tubo de Venturi
• Princípio: Equação da continuidade
• Tubo de Pitot• Princípio: Equação da continuidade
• Ultrassom (Efeito Doppler)• Princípio:Efeito Doppler
Fonte: stfortiigewirtz.blogspot.com
Fonte:fisicomaco.com
Medição de Umidade• Trandutores Capacitivos
• Princípio: Variação da capacitância em função da variação da permissividade. (Mesmo princípio do medidor de nível capacitivo).
Medição de Força/Pressão/Deformação• Strain Gauge
• Princípio: Variação da resistência em função da deformação do material.
• Transdutores Piezoelétricos• Produção de uma d.d.p em função de uma deformação
Fonte:thefullwiki.orgFonte:machinedesign.com
Fonte:blog.prosig.com
Fonte:bostonpiezooptics.comFonte:rmcybernetics.com
Medição de AceleraçãoAcelerômetro:
CapacitivoPiezelétricoPiezo resistivo
Questões: Qual tipo de transdutor possui a capacidade de gerar uma diferença de
potencial elétrico quando submetido a uma pressão mecânica? Qual o fenômeno físico que se observa em uma célula fotoelétrica? O tubo de Pitot é utilizado principalmente para se medir qual grandeza
física? Descreva o princípio de funcionamento de um LVDT. O que são microcontroladores? Quais as principais diferenças entre um microcontrolador e um
microprocessador? Quais as principais diferenças existentes entre firmwares e softwares? Quais as principais linguagens utilizadas na programação de
microcontroladores? Quem são os principais fabricantes de microcontroladores? (Cites os
microcontroladores fabricados por cada um deles). Quais as principais especificações técnicas (clock do processador,
quantidade de memória, quantidade de portas de entrada/saída) do PIC apresentado na palestra.
Trabalho:Relatório:
Revisão sobre a história do equipamento.Para que serve este equipamento?Princípio físico de funcionamento.Sensores e/ou atuadores que são utilizados.Uma exposição prolongada a este equipamento pode causar riscos
a saúde? Quais são esses riscos? Quais os limites de exposição?Qual a principal utilização deste equipamento na rotina médica?
(UTI’s, Clínicas médicas, hospitais,etc).Quem fabrica este equipamento? Qual sua faixa de preço?
Seminário:Preparar uma apresentação com o conteúdo do relatório.Utilizar preferencialmente figuras e vídeos.