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.