Contribuições à modelagem de sensores termo-resistivos e à medição de radiação solar.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2002
Autor(a) principal: BRANDÃO, Glaúcio Bezerra. lattes
Orientador(a): LIMA, Antonio Marcus Nogueira. lattes, DEEP, Gudip Singh. lattes
Banca de defesa: CALÔBA, Luiz Pereira., LOBO, Pio Caetano., NETO, José Sérgio da Rocha., FREIRE, Raimundo Carlos Silvério.
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande
Programa de Pós-Graduação: PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA
Departamento: Centro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEI
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/2635
Resumo: Este trabalho é uma contribuição à caracterização de sensores termo-resistivos e o uso destes dispositivos na medição de radiação eletromagnética de amplo espectro. Seu comportamento físico e elétrico é determinado de acordo com o tipo, estrutura, construção e a interação térmica com o meio em que está imerso. As caracteríticas térmicas, elétricas e dinâmicas destes dispositivos são investigadas e analisadas por meio de uma nova metodologia, na qual é utilizada a excitação elétrica incremental dos sensores sobre um ponto de operação quiescente. Utilizando esta nova abordagem, foi possível determinar normas que consideram, entre outros fatores, a influência e variação do coeficiente de transferência de calor G, o equivalente de temperatura ambiente associado, a excitação elétrica e o modo de operação na parametrização do sensor. As considerações teóricas e experimentais revelaram a importância da não-linearidade no comportamento do dispositivo, a faixa e as condições para que se estabelecesse a operação estável do sensor. Com esta abordagem e o modelo refinado do sensor, o qual incorpora uma solução para o problema da determinação da temperatura equivalente, um modo mais rápido de operação do sensor baseado em controle de malha fechada é proposto. Com a reduzida resposta térmica temporal, foi possível obter a auto-calibração dos parâmetros do sensor em tempo real. Resultados experimentais e de simulações ilustram a viabilidade deste conceito na implementação em sistemas dedicados, que utilizam processamento digital de sinais.
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Utilizando esta nova abordagem, foi possível determinar normas que consideram, entre outros fatores, a influência e variação do coeficiente de transferência de calor G, o equivalente de temperatura ambiente associado, a excitação elétrica e o modo de operação na parametrização do sensor. As considerações teóricas e experimentais revelaram a importância da não-linearidade no comportamento do dispositivo, a faixa e as condições para que se estabelecesse a operação estável do sensor. Com esta abordagem e o modelo refinado do sensor, o qual incorpora uma solução para o problema da determinação da temperatura equivalente, um modo mais rápido de operação do sensor baseado em controle de malha fechada é proposto. Com a reduzida resposta térmica temporal, foi possível obter a auto-calibração dos parâmetros do sensor em tempo real. Resultados experimentais e de simulações ilustram a viabilidade deste conceito na implementação em sistemas dedicados, que utilizam processamento digital de sinais.This work is a contribution to the characterization of thermo-resistive sensors, and the use of such devices for the measurement of electromagnetic radiation in both, the short and long wavelength region. Their physical and electrical function is determined by the selection of the material, the mechanical lay-out and construction, the interaction and thermo-physical coupling to the environment. The temporal, thermal and electrical response characteristics of theses sensors has been investigated and analyzed by means of a novel methodology, where incremental electrical signals at varying sensor operation levels are applied. Using this approach, it is possible to derive general laws that take into account, among other quantities, the influence of the thermal coupling parameter G, the associated equivalent environmental temperature, the electrical biasing and operation mode. Both, theoretical and experimental considerations revealed the relevance of device nonlinearity, the range and conditions to establish stable sensor operation. W i t h this approach and refined sensor model, that incorporates the solution of the equivalent environmental temperature problem, a new and fast operation mode based on active, controlled feedback is proposed. Apart from a drastically reduced thermal response time, sensor self-calibration is obtained in real time. Experimental results and simulations illustrate the viability of this implementation concept in an embedded systems, based on digital signal processing.Submitted by Ruth Quaresma de Freitas (ruth_quaresma@hotmail.com) on 2019-01-30T12:02:57Z No. of bitstreams: 1 GLÁUCIO BEZERRA BRANDÃO TESE - PPGEE 2002..pdf: 37042321 bytes, checksum: e5236b51e84c7de8da11a8e330d273a8 (MD5)Made available in DSpace on 2019-01-30T12:02:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GLÁUCIO BEZERRA BRANDÃO TESE - PPGEE 2002..pdf: 37042321 bytes, checksum: e5236b51e84c7de8da11a8e330d273a8 (MD5) Previous issue date: 2002-08-19Universidade Federal de Campina GrandePÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICAUFCGBrasilCentro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEIEngenharia elétrica.Sensor termo-resistivo.Coeficiente de transferência de calor.Medição de radiação solar.Thermo-resistive sensor.Coefficient of heat transfer.Measurement of solar radiation.Contribuições à modelagem de sensores termo-resistivos e à medição de radiação solar.Contributions to the modeling of thermo-resistive sensors and the measurement of solar radiation.2002-08-192019-01-30T12:02:57Z2019-01-302019-01-30T12:02:57Zhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/2635BRANDÃO, Gláucio Bezerra. Contribuições à modelagem de sensores termo-resistivos e à medição de radiação solar. 2002. 206f (Tese de Doutorado em Engenharia Elétrica), Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática , Universidade Federal de Campina Grande – Paraíba Brasil, 2002.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCGLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/xmlui/bitstream/riufcg/2635/3/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD53ORIGINALGLÁUCIO BEZERRA BRANDÃO TESE - PPGEE 2002..pdfGLÁUCIO BEZERRA BRANDÃO TESE - PPGEE 2002..pdfapplication/pdf37042321http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/xmlui/bitstream/riufcg/2635/2/GL%C3%81UCIO+BEZERRA+BRAND%C3%83O+TESE+-+PPGEE+2002..pdfe5236b51e84c7de8da11a8e330d273a8MD52riufcg/26352021-06-10 15:39:21.776oai:localhost: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Biblioteca 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:48512021-06-10T18:39:21Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false
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