Transduçãode Grandezas Biomédicas › 2010 › 10 › aula06...Aula06_TGN Author andrade Subject...
Transcript of Transduçãode Grandezas Biomédicas › 2010 › 10 › aula06...Aula06_TGN Author andrade Subject...
Docente:
> Marcelino M. de Andrade
Transdução de
Grandezas Biomédicas
Mestrado
em Eng. Biomédica
Aula 05
A Aula!
Um termômetro de resistência. A relação entre a resistência
e a temperatura é altamente não-lineares. Além disso, a
resistência muda negativamente e acentuadamente com
variação positiva de temperatura:
Termistores (NTC)
http://www.efunda.com/designstandards/sensors/thermistors/thermistors_theory.cfm
Um termômetro de resistência. A relação entre a resistência
e a temperatura é altamente não-lineares. Além disso, a
resistência muda negativamente e acentuadamente com
variação positiva de temperatura:
Termistores (NTC)
http://www.efunda.com/designstandards/sensors/thermistors/thermistors_theory.cfm
Um termômetro de resistência.
Termistores
http://www.peb.ufrj.br/cursos/COB783/COB783.htm
1ª Linearização de Termistores
http://www.peb.ufrj.br/cursos/COB783/COB783.htm
Em algumas aplicações é
desejável uma relação linear
entre a resistência e a
temperatura.
Isto pode ser conseguido,
para uma faixa limitada de
temperatura, colocando-se
um resistor fixo em paralelo
com o termistor.
1ª Linearização de Termistores
http://www.peb.ufrj.br/cursos/COB783/COB783.htm
Método do Ponto de Inflexão
•Toma-se a temperatura
central da faixa (Tc) e a
resistência (RTc) neste ponto
de inflexão da curva Rp.
•Igualando-se a zero a 2a
derivada, tem-se:
Qual é o valor do resistor em
paralelo para a figura acima?
B=3338K
2ª Linearização de Termistores
http://www.peb.ufrj.br/cursos/COB783/COB783.htm
Uma linearização melhor pode ser obtida utilizando-se dois pontos. O
valor do resistor a ser colocado em paralelo pode ser determinado
pensando-se inicialmente que o paralelo será:
2ª Linearização de Termistores
http://www.peb.ufrj.br/cursos/COB783/COB783.htm
Algumas manipulações!!!
2ª Linearização de Termistores
http://www.peb.ufrj.br/cursos/COB783/COB783.htm
Finalizando!!!
Linearização de Termistores
http://www.peb.ufrj.br/cursos/COB783/COB783.htm
Alguns Resultados:
Termistores – Relação V x I
http://www.peb.ufrj.br/cursos/COB783/COB783.htm
Região linear: utilizada para medir
temperatura, e o auto aquecimento é
desprezível;
Região não linear: utilizada como
limitadores de corrente entre outras
aplicações, em virtude do auto-
aquecimento;
Constante de dissipação: definida
como a potência que causa um
aumento de 1ºC de auto-aquecimento,
para uma dada temperatura;
Constante de tempo térmica: definida
como o tempo necessário para o
termistor atingir 63,2% da diferença
entre as temperaturas inicial e final do
seu corpo.
Resistência Termômetro (RDT)
http://www.peb.ufrj.br/cursos/COB783/COB783.htm
Resistências obtidas a partir de metais ou ligas metálicas,
que costumam ser muito lineares, estáveis e precisas.
Resistência Termômetro (RDT)
http://www.peb.ufrj.br/cursos/COB783/COB783.htm
Seu coeficiente de temperatura é positivo e é capaz de operar em uma
faixa de temperatura muito maior que a dos termistores.
Equação Característica:
Resistência Termômetro (RDT)
http://www.peb.ufrj.br/cursos/COB783/COB783.htm
Seu coeficiente de temperatura é positivo e é capaz de operar em uma
faixa de temperatura muito maior que a dos termistores.
Algumas Características
• Resistência desde uma dezena de ohms
até dezenas de kohms;
• Deve-se evitar correntes de
autoaquecimento;
• A deformação física que podem fazer
com que funcionem como Strain-Gauges;
• Apresentam resposta dinâmica lenta,
entre 0,5 e 5 segundos;
• Precisão de 0,01% e elevada
sensibilidade;
• Comportamento razoavelmente linear em
torno de um ponto de operação.
Termopar
http://www.peb.ufrj.br/cursos/COB783/COB783.htm
Em 1823 Seebeck descobriu que se 2 metais diferentes forem
conectados em um circuito com as junções em temperaturas diferentes,
uma certa corrente fluiria no circuito.
Tal fenômeno envolve a absorção de calor pela chamada junção fria (Tf)
e liberação de calor pela junção quente.
A força eletromotriz de Seebeck, responsável pela corrente circulante
depende dos tipos dos metais envolvidos e é aproximadamente
proporcional a diferença de temperatura entre as duas junções.
http://www.peb.ufrj.br/cursos/COB783/COB783.htm
Peltier (1834) demonstrou o efeito inverso através da introdução de uma
bateria no circuito composto por 2 metais diferentes e da constatação de
que o calor era absorvido em uma das junções e irradiado na outra.
Tal efeito é a base da refrigeração Termoelétrica.
Termopar
http://www.peb.ufrj.br/cursos/COB783/COB783.htm
Sensibilidade:
Termopar
http://www.peb.ufrj.br/cursos/COB783/COB783.htm
Os tipos de termopares são dependentes das ligas metálicas usadas
para sua fabricação, onde normalmente o primeiro elemento do par
corresponde ao elemento positivo.
Termopar
http://www.peb.ufrj.br/cursos/COB783/COB783.htm
Os tipos de termopares são dependentes das ligas metálicas usadas
para sua fabricação, onde normalmente o primeiro elemento do par
corresponde ao elemento positivo.
Termopar
Uns circuitos simples!
http://elementosqf.wordpress.com/2007/11/17/termopar/
http://www.eq.uc.pt/~lferreira/BIBL_SEM/global/termopares/2.html
http://paginas.fisica.uson.mx/horacio.munguia/aula_virtual/Cursos/
Instrumentacion%20II/Practicas/practica_07.htm
Termopar
O integrado AD594!
Termopar
O integrado AD594!
Termopar
Próxima Aula!!!