Transdução de Grandezas Biomédicas

Transcrição

1 Transdução de Grandezas Biomédicas Aula 05 Mestrado em Eng. Biomédica Docente: > Marcelino M. de Andrade

2 A Aula!

3 Condicionadores de Sinais A grande variedade de sensores necessária para transformar um grande número de variável existente em sinais elétricos analógicos produz um igualmente grande número de sinais com características diferentes. Exemplos Resistivos: Termo Resistor Fotorresistência Potenciômetro Extensômetro

4 Princípios de condicionamento de sinais Pensando na informação digital digital!!

5 Categorizar o Condicionamento 1) Mudança no nível; 2) Linearização; 3) Conversão; 4) Isolação; 5) Filtragem e 6) Casamento de impedância.

6 Mudança no Nível O deslocamento de nível é o método mais simples e mais usado condicionamento de sinais. Um exemplo típico é a necessidade de amplificar ou atenuar um nível de voltagem. Exemplo: Amplificador Instrumental

7 Linearização A dependência que existe entre a entrada e a saída de transdutores é não linear. O surgimento de processadores de sinais digitais, os chamados DSP, faz com que o projetista de sistemas biomédicos, em algumas aplicações resolva por linearizar o sinal após a conversão do mesmo no DSP. Um exemplo:

8 Linearização

9 Conversões Freqüentemente, o condicionamento de sinais é usado para converter um tipo de variação em elétrica ou outra forma de energia. Um caso típico, uma grande quantidade de sensores fornece mudança na resistência quando a variável dinâmica muda. Exemplo: a ponte de Wheatstone: Um circuito que converte variação de resistência em sinal de corrente ou tensão.

10 Isolação Em instrumentação biomédica é mandatário que ocorra isolamento elétricos dos equipamentos clínicos com o paciente, sendo comum o isolamento realizado por acoplamentos ópticos:

11 Filtragem Em muitas situações é necessário a utilização de filtros passa altas, passa baixa ou rejeita faixa para eliminar ou minimizar este sinais indesejáveis. Estes filtro podem ser implementados apenas com elementos passivos, como resistores, capacitores, indutores, ou filtros ativos, com o uso de amplificadores realimentados.

12 Casamento de impedância O casamento de impedância é uma característica importante na interface entre sistemas, quando um a impedância interna do sensor ou a impedância da linha podem causar erro na medida da variável dinâmica.

13 Técnicas de Condicionamento de Sinal O sinal proveniente de um transdutor pode, por exemplo, possuir uma amplitude muito baixa, interferência, ser não linear e etc.um circuito condicionador executa normalmente uma ou mais das seguintes operações:

14 Conversão Impedância Tensão E a sensibilidade??

15 Conversão Impedância Tensão Compensação de temperatura

16 Conversão Impedância Tensão Compensação de temperatura

17 Conversão Impedância Tensão Impedância complexa!

18 Conversão Impedância Tensão

19 Conversão Impedância Tensão

20 Conversão Impedância Tensão

21 Conversão Impedância Tensão

22 Conversão Impedância Tensão

23 Conversão Impedância Tensão

24 Conversão Impedância Tensão

25 Conversão Impedância Tensão

26 Conversão Impedância Tensão

27 Conversão Impedância Tensão

28 Conversão Impedância Tensão

29 Conversão Impedância Tensão

30 Conversão Impedância Freqüência Fazendo R ou C com transdutor?

31 Pré - Amplificadores

32 Pré - Amplificadores

33 Amplificador e Linearização

34 Próxima Aula!!! Segunda Avaliação!!!