13 - Modulação

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Instrumentao

para Medio

M. Teresa RestivoAula 13

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SadaBloco deentrada

Bloco decondicionamentoe transmisso de

sinal

Bloco desada

Entrada

Diagrama de Blocos de uma Cadeia de Medio

SISTEMA DE MEDIOBloco de Condicionamento e Transmisso de Sinal

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novembro 2014 I&M Teresa Restivo

Pontes de medio (condicionamento)

Transmissores de sinal de 2 condutores(condicionamento e transmisso)

Converso I/V (condicionamento)

Vamos falar agora em Modulao de sinal

SISTEMA DE MEDIOBloco de Condicionamento e Transmisso de Sinal

Vimos neste bloco

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Conceito

A modulao um processo usado em

processamento eletrnico de sinal para facilitar o

envio de informao atravs de um meio

SISTEMA DE MEDIOBloco de Condicionamento e Transmisso de Sinal Modulao de Sinal

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Conceito

O exemplo que usaremos tem o objetivo de

introduzir o conceito de um modo geral e intuitiva

por via da analogia com sinais de voz, e do uso deprocessamento eletrnico de sinal para facilitar o seu

envio de atravs de um meio


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Um exemplo palpvel envolvendo

vozSe quiser comunicar o que estou a dizer a um outro

grupo de colegas vossos algures, teria que usar outro

meio

(canal de comunicao) que no o da sala deaula.



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Berrar? atenuao do meio no permitiria sucesso...

Ento posso usar o canal de comunicao permitido

pelas ondas eletromagnticas!

Construo uma antena?com que comprimento?




voz

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BEM, tenho que observar que frequncias estaroenvolvidas nesses pacotes de info que quero

transmitir (a minha voz)!




vozComprimento da antena?

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sabido que comprimento da antena para

eficientemente transmitir e receber o sinal deve serda ordem do do sinal que se quer transmitir





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0,1 m1 m10 m> 100 km

?

A voz contem sinais entre 200 Hz - 3000 Hz, qual

deveria ser o tamanho da antena?



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0,1 m1 m10 m> 100 km

= c/ f , c = 3*108 m/s


voz

ah,

A voz contem sinais entre 200 Hz - 3000 Hz, qual

deveria ser o tamanho da antena?

Comprimento da antena?

ahah,

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E se a antena tiver 10 cm a que f corresponderia?



= c/ f , c = 3*108 m/s

f ~ GHz Faz lembraralgo???



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f ~ GHz


voz

Telemveis!!! Ento transmito a minha voz usando frequncias

apropriadas

???

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0,1 m1 m10 m> 100 km


voz

Retomando - No soluo!!!!

Comprimento da antena?

Tem queser

usado um suportede elevada f para

transmitir a info

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Tambm pode ser usado o mesmo canal com f

elevadas e distintas entre si para transmitirdiferentes info (estaes de rdio!)




vozAinda

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Modulao

I.e., para eficiente transmisso de info necessrio

adequ-la ao meio (no exemplo dado: ondas

eletromagnticas) - transportar a informao (sinalde voz) noutro sinal mais adequado (de maior f)

modular o sinal!



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Modulao



informao atransportar

Ondaportadora

SinalModulado

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Medio de sinais e transmisso!

Como enviar sinais resultantes de medies? se

queremos transmitir distncia ento uma tcnicaser modular o sinal!

Deixando o caso da Voz!!!

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Medio de sinais e sua transmisso!

NOTAR - Modular o sinal no exige o uso de

frequncias to elevadas como analisamos para atransmisso de sinais de voz por antena no

exemplo da voz!

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Que frequncias usar?

Face s frequncias envolvidas no sinal de medio, e

usando cabos, a f dever ser pelo menos 10 xsuperior mxima frequncia do sinal porque ser

este requisito?

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Tipos de Modulao

Em amplitude;

Em frequncia;

Em faseEstudaremos brevemente o primeiro caso



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Processo frequentemente usado no condicionamento de

sinal de transdutores - multiplicao do sinal do

transdutor por um outro sinal ditoportador, com umafrequncia constante e bastante superior (pelo menos

10 vezes)


SISTEMA DE MEDIOBloco de Condicionamento e Transmisso de Sinal: Modulao em Amplitude

Modulao em Amplitude

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Este tipo de modulao intrnseco a um transdutor

que vo estudar. Ilustrar assim o tpico de modulao

sem o esgotar, sendo til para a compreenso dotransdutor eletromecnico que usado na medio de

deslocamento - LVDT




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Se o sinal transdutor do tipo: v t= Vt sin (wtt)

Se a onda portadora do tipo: vp = Vp sin (wp t)

A amplitude do sinal produto ser: (Vt* Vp)/2




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Em termos gerais

O espectro de frequncia do produto destes dois sinais

um espectro discreto com duas frequncias ditassatlites ou laterais. Neste exemplo, (wp + wt)&

(wp - wt)




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Ao receber o sinal

Torna-se essencial extrair a onda portadora ao sinal

final!Isto um processo inverso ao primeiro!!!



Desmodulao em Amplitude

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Como extrair a informao final sobre a mensuranda?

Um retificador de onda completa e sensvel fasepermite obter um sinal retificado em meia onda, com aamplitude e a fase da mensuranda. Depois deve serfiltrado por um filtro passa baixo.




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Como extrair a

informao final sobre amensuranda?




e

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e

e

O LVDT como modulador eletromecnico?

?Sinalsada


e

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e

e

Y1= sin (10*x)

Y2= x

Yout= x * sin(10*x)



e

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e

e

Y1= sin (10*x)

Y2= abs(x)

Yout= abs(x) *

sin (10*x)



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