Instrumentos Aeronauticos. Parte II

Transcrição

1 Instrumentos Aeronauticos Parte II

2 Indicador de ângulo de ataque

3 Alarme AOA

4 Medidor de AOA

5 Medidor de AOA

6 Medidor de AOA

7 Circuito

8 Pontas de prova

9 Termômetros Mecânicos dilatação linear Eletrônicos termo resistores, termopares, semicondutores

10 Termômetro de dilatação

11 Termo resistores RTD Resistance Temperature Detectors A resistência elétrica dos metais varia com a temperatura A platina é o material mais utilizado Mais comuns PT25,5, PT100, PT120, PT130 e PT500 o número expressa a resistência em 0 C.

12 Termoresistores Parâmetro Platina Cobre Níquel Molibdênio Span ( C) -200 a s a a α (0 C) K -1 0, , , , R (0 C) [Ω] 25, 50, 100, 200, 500, 1000, 2000 Resistividade a 20 C [µωm] 10 (20 C) 50, 100, , 200, 500, 1000, ,6 1,673 6,844 5,7 R = R 0 (1 + α(t T 0 ))

13 Termoresistores

14 RTD

15 Termistores

16 Tipos NTC - Coeficiente de temperatura negativo resistência diminui com a temperatura PTC - Coeficiente de temperatura positivo São identificados conforme a resistência elétrica na temperatura de 25 C (ex NTC-10k) R PTC = R ,15K + T 298,15k 2,3

17 NTC

18 NTC

19 NTC Faixa de temperatura -100 C a 450 C Resistência a 25 C 0,5 a 100MΩ β 2000K a 5000K Temperatura máxima 600 C intermitente Constante de dissipação 1mW/K no ar / 8mW/K óleo Constante de tempo térmica 1ms a 22s Máxima dissipação de potência 1W

20 Efeito Seebeck Este efeito termoelétrico foi descoberto por Seebeck por volta de Quando junções de dois (ou mais) materiais condutores distintos estão em temperaturas diferentes, surge uma força eletromotriz Este tipo de sensor pode ser utilizado para medir temperaturas de 20 a 2.400K

21 Efeito Seebeck

22 Efeito Seebeck Mudanças no nível de Fermi: Como o nível de Fermi varia em função da temperatura, os níveis de Fermi em ambas as extremidades serão diferentes, causando uma diferença de potencial em circuito aberto. Variação de banda-proibida: Em sólidos os elétrons podem ocupar somente determinados estados de energia, ou bandas. Nos metais estas bandas se sobrepõem, diferentemente do que ocorre em semicondutores e isolantes, onde existe uma diferença de energia entre as bandas de energia permitidas. Nos metais estas bandas estão praticamente cheias de portadores de carga, ao passo que em semicondutores e isolantes estas bandas podem estar praticamente vazias. Como a diferença de energia das bandas varia com a temperatura isto fará com haja um fluxo de cargas da junção quente para a junção fria. Variação na concentração de portadores e mudanças de gradiente de concentração: A concentração de portadores em um semicondutor depende da temperatura. Deste modo a diferença de temperatura irá causar uma diferença de concentração de portadores entre as duas junções, que irá forçar um fluxo de portadores ao longo do condutor. Mudanças nos coeficientes de difusão: A difusão de partículas é descrita pelo coeficiente de difusão, que é relacionado ao livre caminho médio entre duas colisões e a mobilidade dos portadores. Como estas quantidades são função da temperatura, este efeito pode causar um fluxo de partículas ao longo do condutor. Termo-difusão: A energia cinética das partículas assim como as das partículas portadoras de carga é dependente da temperatura. No lado quente do condutor a energia cinética é maior do que no lado frio. A velocidade térmica das partículas do lado quente é maior que as do lado frio, isto resulta em um acumulo de cargas no lado frio. Arrasto de fonons: O gradiente de temperatura causa um fluxo de calor ao longo da barra. Este fluxo de calor é levado pelos portadores e por fonons. Por analogia a um fóton, um fônon é uma quantidade de energia vibracional da rede cristalina. Devido a forte interação entre os fônons e os portadores de carga, estes últimos serão arrastados pelos fônons do lado quente para o lado frio.

23 Coeficiente relativo de Seebeck

24 Leis dos termopares

25 Tipos de termopares

26 Modelo do termopar

27 Termopar em aviões

28 Medidor de temperatura estática

29 Total Air Temperature Probe

30 TAT probe