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8/16/2019 Transdutores e Condicionamento de Sinal
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Transdutores e Condicionamento de Sinal
1. Considere a ponte de Wheatstone da figura, com os
valores R1 = 100 Ω, R2 = 40 Ω e
R3 = 500 Ω.
a !eterminar o valor de R X "ue e"uili#ra
a ponte. Calcule a tens$o em circuitoa#erto nos terminais do
detector, para desvios em R X , em rela%$o ao
e"uilrio
de 1' e 10', considerando E = 10 (
e E = 5 (.
# )ara E = 10 (, analise a sensi#ilidade
da ponte *s varia%+es de cada uma das
resistncias vari-veis. )ara tal, calcule o efeito, na tens$o de
sa&da, da varia%$o
de 1Ω em cada uma das resistncias
c /epita a al&nea a trocando entre si a posi%$o das
resistncias R2 e R3.
2. a ponte de Wheatstone da figura, R1 = 100 Ω,
R2 = 40 Ω, R3 = 500 Ω e a resistncia
do detector de Rd = 00 Ω.
a Com a ponte em e"uilrio, determine o valor
de R X .
# e o valor de R X variar
relativamente ao e"uilrio de 1' e 10',determine a corrente "ue
circula do detector . nalise os resultados.
3. )ara medir a deforma%$o de uma #arra encastrada numa parede
utili6am7se "uatro
e8tens9metros, dois deles colocados na superf&cie superior e
outros dois na superf&cie inferior
da #arra. :s e8tens9metros tm uma resistncia de 1000 Ω a
20 ;C e um factor de sensor
Sg = 2,00. alimenta%$o de 4,5 ( cont&nuos.
a ! de platina, "ue apresenta uma resistncia de
100 Ω a 0 ;C. : coeficiente trmico7resistivo α =
0,004 Ω?Ω;C. : factor de auto7
a"uecimento da platina F a = 0,5 ;C?mW. : erro
de medi%$o devido ao auto7a"uecimento
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n$o deve ser superior a 4 ;C. !imensione o circuito de forma a
garantir as condi%+es
definidas.
5. )retende7se medir a temperatura na gama de 0 ;C a 500 ;C,
recorrendo a um termopar
do tipo J @Aerro7 Constantan, com um
coeficiente de see#ecB k = 5,2 (?;C. :
termopar
est- inserido num circuito de compensa%$o autom-tica da Dun%$o
fria @ver figura a#ai8o, de
forma a garantir "ue o resultado da medi%$o apenas dependa de
v j. )ara a gama de
temperatura especificada, a sa&da do circuito varia entre 0
( e 10 (. temperatura do #locoisotrmico medida por uma fonte
controlada por temperatura, vT . vT varia
linearmente com a
temperatura, com um coeficiente trmico k v = 72 m(?;C.
E temperatura T = 25 ;C vT = 0,F(. tens$o do
d&odo Gener V Z = 71,2 (. dmita "ue a
tens$o v j varia linearmente com a
temperatura, isto , v j =
k @T j 7 T ref .
a !eterminar o valor de R1 por forma. a "ue uma
varia%$o de temperatura de
500 ;C resulte numa varia%$o de tens$o vo de 10 (.
# !imensione R2 e R3, por forma a garantir
a compensa%$o da temperatura T ref ,
na gama de medi%$o pretendida.
. : circuito da figura representa uma cadeia de medi%$o #aseada
num termopar K .
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gama de medi%$o da cadeia de 0 ;C a 400 ;C. cadeia disp+e de um
circuito de
compensa%$o de Dun%$o fria, formado por um sensor de temperatura
!5H0. I um gerador de
corrente i A, de valor proporcional * temperatura, atravs
da rela%$o i A= ST . S a sensi#ilidade
do sensor @S = 1 ?J e T a temperatura em
Jelvin. condi%$o de compensa%$o da Dun%$o
fria consiste em tornar a tens$o diferencial V 2 7
V 1. E entrada do amplificador deinstrumenta%$o,
apro8imadamente proporcional * tens$o da Dun%$o de medi%$o
T ref . :
amplificador de instrumenta%$o tem ganho A dependente
da resistncia RG, pela e8press$o
A = @11008103? RG. !imensione a resistncia
R1, de forma a compensar a temperatura da
Dun%$o fria a 25;C.
