O Levantamento da curva de calibração de um transdutor angular resistivo

Curso Superior de Engenharia Elétrica

Disciplina de Instrumentação

Levantamento da curva de calibração de um transdutor angular resistivo

Outubro de 2017.

Introdução:

Um potenciômetro é um transdutor resistivo de contato deslizante, no qual converte deslocamento mecânico (movimento de translação ou rotação) em um sinal elétrico.

Neste laboratório, realizamos o levantamento da curva de calibração deste tipo de transdutor a fim de analisar os dados obtidos e entender, na prática, o que havíamos aprendido teoricamente em aula. Os instrumentos utilizados durante os experimentos, assim como a imagem do circuito montado, poderão ser vistos no apêndice A. Além disso, as escalas de medição do multímetro e as condições da sala, estão abaixo de cada tabela dos valores obtidos em cada experimento.

Experimento 1:

        Neste experimento, relacionamos a resistência ôhmica do potenciômetro para um intervalo de 10 em 10 graus de variação angular, realizando estímulos em ordem crescente e decrescente como pode ser observado na tabela 1.

        Para realizar as medições, ajustamos o a escala do multímetro para 2kΩ e conectamos cada ponteira num dos terminais do transdutor (sendo uma delas conectada no contato móvel do potenciômetro). Para iniciar o processo, ajustamos o potenciômetro para que quando sua resistência fosse igual a 0 coincidisse com o 0° do transferidor que estava preso à sua base. Feito isso, começamos a deslocar o fio que estava ligado ao potenciômetro de 10 em 10 graus e anotamos os valores mostrados no multímetro. Realizamos este processo três vezes para uma melhor precisão e em ordem crescente (de 0° a 300°) e decrescente (300° a 0°).

        Abaixo segue a função de transferência teórica que relaciona os dados de entrada e saída do transdutor. Em seguida, nos gráficos poderemos observar suas funções de transferências “práticas”.

[pic 1]

Onde:

é a resistividade;[pic 2]

k é uma constante de proporcionalidade entre o ângulo e o comprimento da trilha resistiva do potenciômetro entre os terminais de medição;

 é o ângulo;[pic 3]

A é a área da seção transversal da trilha resistiva do potenciômetro.

Experimento 1 (Escala do multímetro: 2kΩ)
Ângulo(°)	Resistência (kΩ)	Resistência (kΩ)	Resistência (kΩ)
Ciclo 1	Ciclo 2	Ciclo 3
Crescente	Decrescente	Crescente	Decrescente	Crescente	Decrescente
0	0,0027	0,0027	0,0027	0,0026	0,0027	0,0026
10	0,0157	0,0138	0,0137	0,0132	0,0139	0,0125
20	0,0255	0,0263	0,0246	0,0260	0,0245	0,0253
30	0,0608	0,0638	0,0565	0,0610	0,0576	0,0594
40	0,0983	0,1006	0,0993	0,0946	0,0968	0,0913
50	0,1356	0,1326	0,1346	0,1324	0,1302	0,1323
60	0,1703	0,1704	0,1716	0,1667	0,1670	0,1676
70	0,198	0,1963	0,2036	0,2002	0,2036	0,1976
80	0,2330	0,2305	0,2338	0,2346	0,2361	0,2328
90	0,2647	0,2647	0,2695	0,2660	0,2696	0,2656
100	0,3040	0,3040	0,3038	0,2970	0,3021	0,2993
110	0,3391	0,3388	0,3440	0,3370	0,3386	0,3369
120	0,3751	0,3764	0,3791	0,3749	0,3757	0,3735
130	0,4137	0,4139	0,4204	0,4171	0,4137	0,4125
140	0,4606	0,461	0,4603	0,4565	0,4555	0,4521
150	0,5043	0,5052	0,5066	0,5054	0,5050	0,5018
160	0,5525	0,5493	0,5505	0,5503	0,5505	0,5495
170	0,5951	0,5957	0,6021	0,5948	0,5948	0,5958
180	0,6467	0,6472	0,6544	0,6494	0,6464	0,6416
190	0,6330	0,6932	0,6931	0,6938	0,6920	0,6927
200	0,7347	0,7325	0,7359	0,7330	0,7336	0,7284
210	0,7778	0,7761	0,7757	0,7754	0,7765	0,7759
220	0,8109	0,8057	0,8114	0,8086	0,8115	0,8072
230	0,8451	0,8463	0,8509	0,8475	0,8503	0,8483
240	0,8832	0,8837	0,8851	0,8800	0,8850	0,8841
250	0,9208	0,9176	0,9222	0,9197	0,9239	0,9174
260	0,9575	0,9575	0,9583	0,9528	0,9593	0,9576
270	0,9927	0,9950	0,9914	0,9140	0,9978	0,9945
280	1,0121	1,0206	1,0122	1,0122	1,0118	1,011
290	1,0070	1,0070	1,0072	1,0072	1,0071	1,0071
300	1,0070	1,0071	1,0072	1,0072	1,0071	1,0071
Condições da sala de calibração	Temperatura: 20,7°C	Temperatura: 21°C	Temperatura: 21,1°C
Umidade:68%	Umidade:68%	Umidade:67%
Pressão: 1019,2hPa	Pressão: 1019,0hPa	Pressão: 1018,8hPa

Tabela 1

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