Sistema eletrônico para medição de temperatura em fibra óptica utilizando grade de Bragg

• Autor(a) principal: Zilio, Gabriel Cacilho
• Data de Publicação: 2019
• Outros Autores: Campos, Matheus Henrique Mayer
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/15807
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; Fibras ópticas; Transformadores elétricos; Controle de temperatura; Optical fibers; Electric transformers; Temperature control

A aquisição e monitoramento de grandezas físicas ocupa um papel importante na engenharia. A partir delas pode-se controlar processos, bem como garantir o funcionamento adequado de equipamentos e segurança da operação dos mesmos. Essas grandezas são monitoradas a partir de sensores que podem ser utilizados sob determinadas condições. No entanto, em alguns tipos de aplicações, como o monitoramento da temperatura em transformadores de potência, exige-se sensores imunes a interferência eletromagnética. Nesse contexto a utilização dos sensores ópticos é adequado pelo seu funcionamento passivo, não necessitando de alimentação elétrica. Este trabalho propõem a validação de um método de interrogação (aquisição de sinal) para a leitura da temperatura utilizando Grades de Bragg em fibras ópticas (fiber Bragg gratings – FBG), que podem ser utilizadas como sensores devido a sua resposta espectral variar proporcionalmente a mudanças de temperatura ou deformações. O método consiste em variar o espectro de um laser sobre o padrão de reflexão de uma FBG e analisar o sinal de convolução refletido no sensor. Para o projeto, foram utilizadas: uma placa de controle contendo circuitos analógicos de condicionamento de sinais para a detecção do sinal refletido, um conversor analógico-digital, um conversor digital-analógico e um microcontrolador programado com o método citado; e uma placa de acionamento e proteção para o laser. Para garantir a segurança nos testes, o laser e a FBG foram substituídos por um sistema eletrônico que simula o comportamento destes dispositivos, eliminando os riscos diretos à integridade dos equipamentos ópticos. Com os resultados obtidos pelo projeto, a implementação do sistema com o laser e uma FBG poderá ser realizada com maior segurança.