Transdução de Grandezas Biomédicas

Transcrição

1 Transdução de Grandezas Biomédicas Aula 03 Mestrado em Eng. Biomédica Docente: > Marcelino M. de Andrade

2 A Aula!

3 Classificação de Transdutores Critério 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.

4 Calibração? O que é calibração: é o processo onde o instrumento de teste (o instrumento a ser calibrado) é comparado com o instrumento padrão. Anvisa Conjunto de operações que estabelece, sob condições especificadas, a relação entre os valores indicados por um instrumento de medição, e os valores correspondentes das grandezas estabelecidos por padrões. Anvisa

5 Calibração Estática Calibração Estática: relaciona-se a medições das quantidades que são constantes ou variam lentamente; Em geral, a calibração estática refere-se a uma situação em que todas as entradas exceto aquela desejada são mantidas em alguns valores constantes. A entrada desejada é variada em alguns passos e na saída os valores são anotados. A relação entrada - saída é chamado de curva de calibração estática válida.

6 Calibração Estática 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

7 Sensibilidade Estática Definida como a inclinação da curva de calibração estática.

8 Sensibilidade Estática Exemplo I - Os valores de resistência a seguir de um termômetro de resistência de platina foram medidos em uma escala de temperaturas. Determinar a sensibilidade de medição do instrumento em ohms / C.

9 Linearidade É uma medida da diferença máxima entre os traçados resposta do transdutor de uma linha especificada em linha reta. A linha reta de melhor ajuste é matematicamente determinada pela avaliação do desvio da curva de resposta a partir da linha reta em um número de calibração pontos e escolher aquele que lhe dá o mínimo da soma dos quadrados dos desvios.

10 Linearidade É uma medida da diferença máxima entre os traçados resposta do transdutor de uma linha especificada em linha reta.

11 Linearidade Exemplo I - Os valores de resistência (X) a seguir de um termômetro de resistência de platina foram medidos em uma escala de temperaturas (Y). Determinar a reta de regressão linear.

12 Linearidade Exemplo I - Os valores de resistência (X) a seguir de um termômetro de resistência de platina foram medidos em uma escala de temperaturas (Y). Determinar a reta de regressão linear.

13 Linearidade Exemplo I - Os valores de resistência (X) a seguir de um termômetro de resistência de platina foram medidos em uma escala de temperaturas (Y). Determinar a reta de regressão linear.

14 Repetibilidade e Exatidão Repetibilidade (Precision - Incerteza) - capacidade de mostrar o mesmo ou similar valor. Grau de Reprodutibilidade Exatidão (Accuracy - Erro) - capacidade em atingir o evento proposto. Grau de Veracidade

15 Resolução ou Discriminação É a menor diferença entre as indicações do aparelho que se podem distinguir significativamente, ou os menores incrementos de estímulo que podem ser sentidas.

16 Exatidão e Resolução Exatidão: O melhor caminho para expressar a exatidão de um transdutor é especificá-lo em termos do verdadeiro valor da quantidade a ser medido. Exemplo, dentro de ± X,Y% do valor verdadeiro. Resolução: A resolução do instrumentos digitais é decidido pelo número de dígitos usado para mostrar. A resolução de um voltímetro de 4 dígitos, com uma faixa de 999,9 volts é de 0,1 volts, e um com 5 algarismos no mesmo intervalo, a resolução seria 0,01 volts.

17 Histerese A não-coincidência entre as curvas de carga e descarga é conhecida como histerese.

18 Faixas de Operação e Dinâmica Um transdutor é recomendado para ser usado entre valores de entrada de alta e baixa magnitude. Faixa de Operação (range) de um transdutor é especificado a partir dos valores da entrada de alta e baixa magnitude de entrada. Faixa Dinâmica (span) do transdutor é especificado como a diferença entre o limites de alta e baixa magnitude de entrada. Um transdutor de temperatura é recomendado para ser usado entre 20 e 50 C, seu range é especificado como de 20 até 50 C, e seu span é o valor de 30 C.

19 Impedância de Entrada Um transdutor utilizado para qualquer medida normalmente extrai alguma energia do meio de medição e, assim, perturba o valor da medida da quantidade. Esta propriedade é conhecida como o efeito de carregamento do transdutor. Um transdutor ideal é aquela que não absorve energia e, portanto, não perturba o estado da quantidade medida.

20 Saturação, Rompimento e Zona Morta Saturação Rompimento Zona Morta Saturação: relativo ao valor máximo da saída do transdutor; Rompimento: disparo a partir de um valor de entrada; Zona Morta: variações na entrada sem consequência na saída;

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