Transdução de Grandezas Biomédicas

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

A Aula!

Termistores (NTC) 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: http://www.efunda.com/designstandards/sensors/thermistors/thermistors_theory.cfm

Termistores Um termômetro de resistência.

1ª Linearização de Termistores 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 Método do Ponto de Inflexão Toma-se a temperatura central da faixa (Tc) e a resistência (R Tc ) neste ponto de inflexão da curva Rp. Igualando-se a zero a 2a derivada, tem-se: B=3338K Qual é o valor do resistor em paralelo para a figura acima?

2ª Linearização de Termistores 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 Algumas manipulações!!!

2ª Linearização de Termistores Finalizando!!!

Linearização de Termistores Alguns Resultados:

Termistores Relação V x I 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 autoaquecimento; 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) Resistências obtidas a partir de metais ou ligas metálicas, que costumam ser muito lineares, estáveis e precisas.

Resistência Termômetro (RDT) 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) 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 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.

Termopar 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 Sensibilidade:

Termopar 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://www.eq.uc.pt/~lferreira/bibl_sem/global/termopares/2.html http://elementosqf.wordpress.com/2007/11/17/termopar/ http://paginas.fisica.uson.mx/horacio.munguia/aula_virtual/cursos/ Instrumentacion%20II/Practicas/practica_07.htm

Termopar O integrado AD594!

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