Caracterização de sensores termo-resistivos.
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 1994 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
Texto Completo: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/10130 |
Resumo: | Esta tese e uma contribuição ao estudo da caracterização de sensores termo-resistivos. A constante de tempo térmica de um sensor termo-resistivo e definida em termos de suas propriedades e parâmetros físicos, tais como: massa (/;/), área (A), calor especifico (c) e coeficiente global de transferência de calor (U). Essas grandezas não são fáceis de serem determinadas, visto que, em geral a composição do sensor não e homogênea, e, invariavelmente envolve mais de um tipo de material na sua constituição. 0 formato do sensor não e regular, o que dificulta a determinação direta de sua massa (m) e de sua área (A). Procedimentos experimentais para a determinação de mc, UA e I são apresentados. Estes experimentos envolvem a determinação da resposta ao degrau do sensor, a excitação com radiação incidente ou ao aquecimento equivalente por efeito Joule. 0 aquecimento elétrico do sensor introduz erros na determinação experimental de sua resposta dinâmica. A determinação de sua constante de tempo excitando-o com radiação incidente, também requer a aplicação de uma corrente elétrica, através do sensor, para a monitoração de sua resistência elétrica. Essa corrente também introduz erros na medição da constante de tempo do sensor, e esses erros podem ser quantificados, usando-se uma formulação matemática que represente o principio de operação do sensor. Um método experimental e proposto para eliminar esses erros e permitir a determinação dos valores de mc e UA. A analise preliminar da sensitividade dos parâmetros T, mc e UA, permite determinar o valor da corrente de aquecimento adequada a medição da resistência elétrica do sensor ou de sua variação. Utiliza-se as técnicas de identificação para a determinação dos parâmetros do sensor. A formulação do principio de operação do sensor em uma ponte realimentada e automaticamente balanceada e apresentado, através da qual é possível se determinar o tempo de resposta de um instrumento para a medição de radiação solar. |
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Caracterização de sensores termo-resistivos.Characterization of thermo resistive sensors.Sensores Termo-resistivos;Resistência Elétrica.Corrente Elétrica.Sensor - Aquecimento Elétrico.Radiação Incidente.Constante de tempo do Sensor.Corrente de Aquecimento.Thermo-resistive Sensors;Electrical Resistance.Electric Current.Sensor - Electric Heating.Incident Radiation.Sensor Time Constant.Heating Current.Engenharia ElétricaEsta tese e uma contribuição ao estudo da caracterização de sensores termo-resistivos. A constante de tempo térmica de um sensor termo-resistivo e definida em termos de suas propriedades e parâmetros físicos, tais como: massa (/;/), área (A), calor especifico (c) e coeficiente global de transferência de calor (U). Essas grandezas não são fáceis de serem determinadas, visto que, em geral a composição do sensor não e homogênea, e, invariavelmente envolve mais de um tipo de material na sua constituição. 0 formato do sensor não e regular, o que dificulta a determinação direta de sua massa (m) e de sua área (A). Procedimentos experimentais para a determinação de mc, UA e I são apresentados. Estes experimentos envolvem a determinação da resposta ao degrau do sensor, a excitação com radiação incidente ou ao aquecimento equivalente por efeito Joule. 0 aquecimento elétrico do sensor introduz erros na determinação experimental de sua resposta dinâmica. A determinação de sua constante de tempo excitando-o com radiação incidente, também requer a aplicação de uma corrente elétrica, através do sensor, para a monitoração de sua resistência elétrica. Essa corrente também introduz erros na medição da constante de tempo do sensor, e esses erros podem ser quantificados, usando-se uma formulação matemática que represente o principio de operação do sensor. Um método experimental e proposto para eliminar esses erros e permitir a determinação dos valores de mc e UA. A analise preliminar da sensitividade dos parâmetros T, mc e UA, permite determinar o valor da corrente de aquecimento adequada a medição da resistência elétrica do sensor ou de sua variação. Utiliza-se as técnicas de identificação para a determinação dos parâmetros do sensor. A formulação do principio de operação do sensor em uma ponte realimentada e automaticamente balanceada e apresentado, através da qual é possível se determinar o tempo de resposta de um instrumento para a medição de radiação solar.This thesis constitutes a contribution to the study of charaterization of thermoresistive sensors. The intrinsic thermal time constant of a thermoresistive sensor is defined in terms of the physical parameters and proprietes like mass (m), area (A), specific heat (c) and global heat transfer coefficient (U). These quantities are not easy to determine. In general the composition of the sensor is not homogeneous and involves invariably more than one material. The format is also not very regular shaped. There is thus no easy and straight forward method to determine m and A. Experimental procedures for the determination of mc, UA and I are outlined. Some of these procedures involve the determination of the step response of the sensor to incident radiation or equivalent Joule heating. The electrical heating of the sensor introduces error in the experimental measurement of the dynamic response. The determination of the time constant by subjecting it to incident radiation, also requires an electrical current to monitor the resistance measurements. This current also introduces an error in the measurement of the time constant. This error has been quantified by using a mathematical formulation of the sensor's operation. An experimental method is then proposed to eliminate the above error and besides determine the value of mc and UA. Preliminary sensitivity analyses for X, mc and UA, help in choosing the resistance measurement or heating currents. The use of recursive parametric identification technique is applied to determine the sensor parameters. The formulation of the sensor operation in an automatically balanced feedback bridge circuit is also presented, from which it is possible to calculate the response time of the overall instrument for measurement of solar radiation.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEIPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICAUFCGDEEP, Gurdip Singh.DEEP, G. S.http://lattes.cnpq.br/6322106621770962LIMA, Antonio Marcus Nogueira.LIMA, A. M. 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(Tese de Doutorado em Engenharia Elétrica), Curso de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática, Universidade Federal da Paraíba – Campus II - Campina Grande - PB - Brasil, 1994.porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2021-04-14T12:02:45Zoai:localhost:riufcg/10130Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512021-04-14T12:02:45Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
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Esta tese e uma contribuição ao estudo da caracterização de sensores termo-resistivos. A constante de tempo térmica de um sensor termo-resistivo e definida em termos de suas propriedades e parâmetros físicos, tais como: massa (/;/), área (A), calor especifico (c) e coeficiente global de transferência de calor (U). Essas grandezas não são fáceis de serem determinadas, visto que, em geral a composição do sensor não e homogênea, e, invariavelmente envolve mais de um tipo de material na sua constituição. 0 formato do sensor não e regular, o que dificulta a determinação direta de sua massa (m) e de sua área (A). Procedimentos experimentais para a determinação de mc, UA e I são apresentados. Estes experimentos envolvem a determinação da resposta ao degrau do sensor, a excitação com radiação incidente ou ao aquecimento equivalente por efeito Joule. 0 aquecimento elétrico do sensor introduz erros na determinação experimental de sua resposta dinâmica. A determinação de sua constante de tempo excitando-o com radiação incidente, também requer a aplicação de uma corrente elétrica, através do sensor, para a monitoração de sua resistência elétrica. Essa corrente também introduz erros na medição da constante de tempo do sensor, e esses erros podem ser quantificados, usando-se uma formulação matemática que represente o principio de operação do sensor. Um método experimental e proposto para eliminar esses erros e permitir a determinação dos valores de mc e UA. A analise preliminar da sensitividade dos parâmetros T, mc e UA, permite determinar o valor da corrente de aquecimento adequada a medição da resistência elétrica do sensor ou de sua variação. Utiliza-se as técnicas de identificação para a determinação dos parâmetros do sensor. A formulação do principio de operação do sensor em uma ponte realimentada e automaticamente balanceada e apresentado, através da qual é possível se determinar o tempo de resposta de um instrumento para a medição de radiação solar. |
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