Docente:> Marcelino M. de Andrade

Transdução de Grandezas Biomédicas

Mestrado em Eng. Biomédica

Aula 04

A Aula!

Classificação de TransdutoresCritério de Desempenho

Estática: critérios de desempenho que dão uma descrição significativa da qualidade de medição, sem ficar preocupado com as descrições dinâmicas envolvendo equações diferenciais.

Dinâmicas: descrever a qualidade da medição, quando as quantidades medidas variam rapidamente com o tempo, sendo geralmente adotado o uso de equações diferenciais.

Características Estática, Lembrando!1. Sensibilidade Estática

2. Linearidade

3. Repetibilidade / Exatidão

4. Resolução

5. Histerese

6. Faixas de Operação e Dinâmica

7. Impedância de entrada e efeito de carga

8. Saturação, rompimento e zona morta

Características DinâmicasAs características dinâmicas de um transdutor refere-se ao desempenho do transdutor quando é submetido entrada variante no tempo.

Dinamicamente, transdutores podem ser classificados em:

1. Transdutores de Ordem Zero;2. Transdutores de Primeira Ordem;3. Transdutores de Segunda Ordem;4. Transdutores de Ordem Superior.

Testes DinâmicosOs transdutores são normalmente submetidos a entradas de natureza aleatória. As entradas de teste a abaixo são aplicadas ao transdutor para determinar seu comportamento dinâmico.

1. Entrada de pulso

2. Entrada em degrau

3. Entrada da rampa

4. Entrada parabólica

5. Entrada senoidal

Modelo DinâmicoExemplo I: considere um transdutor capacitivo conectado a uma fonte de sinal. Modelo com equações diferencias esse sistema:

Ordem de uma TransduçãoA ordem de um transdutor é a maior derivada da Equação diferencial que descreve o comportamento dinâmico de um transdutor para uma determinada entrada:

Qual é a ordem?

Solução de Equações DiferenciaisA Transformada de Laplace:

Solução de Equações DiferenciaisA Transformada de Laplace:

Solução de Equações DiferenciaisA Transformada de Laplace:

Solução de Equações DiferenciaisA Transformada de Laplace:

Testes Dinâmicos

Transdutor de Ordem ZeroA relação entre a entrada e saída de um transdutor de ordem zero é dada por:

Potenciômetro utilizada para a medição de deslocamento é um exemplo para de ordem zero do transdutor.

Transdutor de Primeira OrdemA relação entre a entrada e saída de um transdutor de primeira ordem é dada por:

O termopar para medir a temperatura é um exemplo de transdutor de primeira ordem:

Q - coeficiente global de transferência de calor;A - área de transferência de calor;T1 - temperatura indicada pelo termopar;T2 - Temperatura do fluido; M - Massa da parte sensível do termopar.S - Calor específico da esfera.

Transdutor de Primeira OrdemA relação entre a entrada e saída de um transdutor de primeira ordem é dada por:

Considerando uma entrada degrau unitário:

Transdutor de Primeira OrdemA relação entre a entrada e saída de um transdutor de primeira ordem é dada por:

Considerando uma entrada rampa:

Transdutor de Primeira OrdemA relação entre a entrada e saída de um transdutor de primeira ordem é dada por:

Considerando uma entrada Impulso:

Resposta em Frequência - RFA resposta de um sistema às frequências de um sinal de entrada é chamada de RF de um sistema. A largura de banda é o termo usado para quantificar a região plana útil da parcela da amplitude da RF, sendo definida como a faixa de frequência em que a relação de amplitude é superior a 0,707 da faixa plana

Resposta em Frequência - 1a Ordem

Resposta em Frequência - 1a Ordem

Resposta em Frequência - 2a Ordem

Resposta ao Degrau Unitário - 2a Ordem

Resposta ao Degrau Unitário - 2a Ordem

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