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Instrumentao para
Medio
Medio de Fora, Binrio e Presso de Fluidos
FGA 2014
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MIEM Inst. para Medio FGA 2014 2
Fora, Binrio e Presso de Fluidos
Os transdutores utilizados na medio destas grandezas apresentam
uma importante caracterstica em comum:
a mensurada
medida de uma forma indirecta
No existem sensores para estas grandezas fsicas
o seu efeito sobre um corpo particular -
o corpo de prova
- que alvo de medio
nos trs casos, o corpo de prova sofre uma deformao
proporcional
grandeza a medir
A medio da deformao do corpo de prova conduz
medida da grandeza pretendida
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MIEM Inst. para Medio FGA 2014 3FGA 2014 3
Fora, Binrio e Presso de Fluidos
Arquitectura dos Transdutores
Corpode
Prova
Condicionamentode
SinalSensor
mensuradaforabinriopresso
grandeza fsicamensurveldeformao
sinal, elctrico,de sada do Sensor:impednciacarga elctrica
Sinal, elctrico, de sada do Transdutor:tenso
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Transdutores de Fora ou Clulas de Carga
Corpos de Prova metlicos
Usualmente construdos em ao ou alumnio
deformao medida com extensmetros
de resistncia
medem foras estticas
medem foras dinmicas com frequncias inferiores a,
aproximadamente, 1kHz
Corpo de Prova solicitado
Compresso/Traco
Gamas tpicas: 5 kN
a 2 MN
Corpo de Prova solicitado
Flexo
Gamas tpicas: 10 N a 50 kN
Corpo de Prova solicitado ao Corte
Gamas tpicas: 5 kN
a 500 kN
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Transdutores de Fora ou Clulas de Carga
Corpo de Prova metlico solicitado
Compresso
Clula de carga do tipo coluna
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Transdutores de Fora ou Clulas de Carga
Corpo de Prova metlico solicitado
Flexo
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Transdutores de Fora ou Clulas de Carga
Corpo de Prova metlico solicitado ao Corte
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Transdutores de Fora ou Clulas de Carga
Corpos de Prova em material piezoelctrico (quartzo e algumas
cermicas)
O material manifesta um campo elctrico interno quando
deformado
produz uma carga elctrica proporcional
sua deformao
As deformaes so muito pequenas
da ordem da dezena de m
rigidez muito elevada
reposta muito rpida
o material
frgil
no pode ser traccionado
Gamas tpicas
5 kN
a 700 kN
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Transdutores de Fora ou Clulas de Carga
Corpos de Prova em material piezoelctrico (quartzo e algumas
cermicas)
A carga elctrica
convertida numa tenso por um amplificador de carga
carrega um condensador com a carga recebida
produz uma tenso de sada proporcional
tenso nesse condensador
a resistncia de fugas do condensador f-lo descarregar-se
Assim, as clulas de carga piezoelctricas
no medem foras estticas
medem foras dinmicas com frequncias que podem ir dos 0,1 Hz at,
aproximadamente, 50 kHz
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Transdutores de Fora ou Clulas de Carga
Corpos de Prova em material piezoelctrico (quartzo e algumas
cermicas)
Dispositivo de pr-carga para medio de foras de traco
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Transdutores de Presso de Fluidos
Corpos de Prova metlicos
deformao medida com extensmetros
de resistncia
Tubular
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MIEM Inst. para Medio FGA 2014 12
Transdutores de Presso de Fluidos
Corpos de Prova metlicos
Diafragma
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Transdutores de Presso de Fluidos
Corpo de Prova em silcio micro-maquinado (MEMS
micro electromechanical
system)
Diafragma com piezoresistncias
integradas
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Transdutores de Presso de Fluidos
Corpo de Prova piezoelctrico
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Transdutores de Binrio
Corpo de Prova metlico
Sujeito
toro
distoro angular
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Transdutores de Binrio
Corpo de Prova metlico
Em rotao
necessrio estabelecer uma ligao com o exterior, fixo
Escovas e anis condutores
Transmisso por rdio
Instrumentaopara Medio Fora, Binrio e Presso de FluidosFora,
Binrio e Presso de FluidosTransdutores de Foraou Clulas de
CargaTransdutores de Foraou Clulas de CargaTransdutores de Foraou
Clulas de CargaTransdutores de Foraou Clulas de CargaTransdutores
de Foraou Clulas de CargaTransdutores de Foraou Clulas de
CargaTransdutores de Foraou Clulas de CargaTransdutores de Presso
de Fluidos Transdutores de Presso de Fluidos Transdutores de Presso
de Fluidos Transdutores de Presso de Fluidos Transdutores de
BinrioTransdutores de Binrio
