Aula07 - sinal digital

Transdução de
Grandezas Biomédicas
Aula 05
Mestrado
em Eng. Biomédica
Docente:
> Marcelino M. de Andrade
A Aula!
Condicionadores de Sinais
A grande variedade de sensores necessária para
transformar um grande número de variável existente em
sinais elétricos analógicos produz um igualmente grande
número de sinais com características diferentes.
Exemplos Resistivos:
Termo Resistor
Fotorresistência
Potenciômetro
Extensômetro
http://www.cefetsp.br/edu/sertaozinho/professores/Fernando_Fortuna/material_341_3ano.pdf
Princípios de condicionamento de sinais
Pensando na informação digital digital!!
http://www.cefetsp.br/edu/sertaozinho/professores/Fernando_Fortuna/material_341_3ano.pdf
Categorizar o Condicionamento
1) Mudança no nível;
2) Linearização;
3) Conversão;
4) Isolação;
5) Filtragem e
6) Casamento de impedância.
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Mudança no Nível
O deslocamento de nível é o método mais simples e mais
usado condicionamento de sinais. Um exemplo típico é a
necessidade de amplificar ou atenuar um nível de voltagem.
Exemplo: Amplificador Instrumental
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Linearização
A dependência que existe entre a entrada e a saída de
transdutores é não linear. O surgimento de processadores de
sinais digitais, os chamados DSP, faz com que o projetista de
sistemas biomédicos, em algumas aplicações resolva por
linearizar o sinal após a conversão do mesmo no DSP.
Um exemplo:
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Linearização
http://www.cefetsp.br/edu/sertaozinho/professores/Fernando_Fortuna/material_341_3ano.pdf
Conversões
Freqüentemente, o condicionamento de sinais é usado para
converter um tipo de variação em elétrica ou outra forma de
energia. Um caso típico, uma grande quantidade de sensores
fornece mudança na resistência quando a variável dinâmica
muda. Exemplo: a ponte de Wheatstone:
Um circuito que converte variação de resistência em sinal de
corrente ou tensão.
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Isolação
Em instrumentação biomédica é mandatário que ocorra
isolamento elétricos dos equipamentos clínicos com o
paciente, sendo comum o isolamento realizado por
acoplamentos ópticos:
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Filtragem
Em muitas situações é
necessário a utilização de
filtros passa altas, passa baixa
ou rejeita faixa para eliminar
ou minimizar este sinais
indesejáveis.
Estes
filtro
podem ser implementados
apenas
com
elementos
passivos, como resistores,
capacitores, indutores, ou
filtros ativos, com o uso de
amplificadores realimentados.
http://www.electronica2000.info/2007/08/15/diseno-de-filtro-notch/
http://www.cefetsp.br/edu/sertaozinho/professores/Fernando_Fortuna/material_341_3ano.pdf
Casamento de impedância
O casamento de impedância é uma característica
importante na interface entre sistemas, quando um a
impedância interna do sensor ou a impedância da linha
podem causar erro na medida da variável dinâmica.
www.joinville.udesc.br/portal/professores/airton/materiais/Casamento_de_impedancia.pdf
http://www.cefetsp.br/edu/sertaozinho/professores/Fernando_Fortuna/material_341_3ano.pdf
Técnicas de Condicionamento de Sinal
O sinal proveniente de um transdutor pode, por exemplo,
possuir uma amplitude muito baixa, interferência, ser não
linear e etc.Um circuito condicionador executa normalmente
uma ou mais das seguintes operações:
Eng. João Paulo Coelho – Sensores e Atuadores – IPB/ESTIG
Conversão Impedância Tensão
E a sensibilidade??
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Conversão Impedância Tensão
Compensação de temperatura
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Conversão Impedância Tensão
Compensação de temperatura
Eng. João Paulo Coelho – Sensores e Atuadores – IPB/ESTIG
Conversão Impedância Tensão
Impedância complexa!
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Conversão Impedância Tensão
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Conversão Impedância Tensão
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Conversão Impedância Tensão
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Conversão Impedância Tensão
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Conversão Impedância Tensão
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Conversão Impedância Tensão
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Conversão Impedância Tensão
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Conversão Impedância Tensão
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Conversão Impedância Tensão
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Conversão Impedância Tensão
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Conversão Impedância Tensão
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Conversão Impedância Tensão
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Conversão Impedância Freqüência
Fazendo R ou C com transdutor?
Eng. João Paulo Coelho – Sensores e Atuadores – IPB/ESTIG
Pré - Amplificadores
Eng. João Paulo Coelho – Sensores e Atuadores – IPB/ESTIG
Pré - Amplificadores
Eng. João Paulo Coelho – Sensores e Atuadores – IPB/ESTIG
Amplificador e Linearização
Eng. João Paulo Coelho – Sensores e Atuadores – IPB/ESTIG
Próxima Aula!!!
Segunda Avaliação!!!