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Docente:> Marcelino M. de Andrade
Transdução de Grandezas Biomédicas
Mestrado em Eng. Biomédica
Aula 03
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A Aula!
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Classificação de TransdutoresCritério de Desempenho
Estática: critérios de desempenho que dão uma descrição significativa da qualidade de medição, sem ficar preocupado com as descrições dinâmicas envolvendo equações diferenciais.
Dinâmicas: descrever a qualidade da medição, quando as quantidades medidas variam rapidamente com o tempo, sendo geralmente adotado o uso de equações diferenciais.
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Calibração?O que é calibração: é o processo onde o instrumento de teste (o instrumento a ser calibrado) é comparado com o instrumento padrão.
“Conjunto de operações que estabelece, sob condições especificadas, a relação entre os valores indicados por um instrumento de medição, e os valores correspondentes das grandezas estabelecidos por padrões.” Anvisa
Anvisa
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Calibração EstáticaCalibração Estática: relaciona-se a medições das quantidades que são constantes ou variam lentamente;
Em geral, a calibração estática refere-se a uma situação em que todas as entradas exceto aquela desejada são mantidas em
alguns valores constantes. A entrada desejada é variada em alguns passos e
na saída os valores são anotados.
A relação entrada - saída é chamado de curva de calibração estática válida.
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Calibração Estática1. Sensibilidade Estática
2. Linearidade
3. Repetibilidade / Exatidão
4. Resolução
5. Histerese
6. Faixas de Operação e Dinâmica
7. Impedância de entrada e efeito de carga
8. Saturação, rompimento e zona morta
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Sensibilidade EstáticaDefinida como a inclinação da curva de calibração estática.
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Sensibilidade EstáticaExemplo I - Os valores de resistência a seguir de um termômetro de resistência de platina foram medidos em uma escala de temperaturas. Determinar a sensibilidade de medição do instrumento em ohms / ° C.
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LinearidadeÉ uma medida da diferença máxima entre os traçados resposta do transdutor de uma linha especificada em linha reta.
A linha reta de melhor ajuste é matematicamente determinada pela avaliação do desvio da curva de resposta a partir da linha reta em um número de calibração pontos e escolher aquele que lhe dá o mínimo da
soma dos quadrados dos desvios.
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LinearidadeÉ uma medida da diferença máxima entre os traçados resposta do transdutor de uma linha especificada em linha reta.
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LinearidadeExemplo I - Os valores de resistência (X) a seguir de um termômetro de resistência de platina foram medidos em uma escala de temperaturas (Y). Determinar a reta de regressão linear.
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LinearidadeExemplo I - Os valores de resistência (X) a seguir de um termômetro de resistência de platina foram medidos em uma escala de temperaturas (Y). Determinar a reta de regressão linear.
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LinearidadeExemplo I - Os valores de resistência (X) a seguir de um termômetro de resistência de platina foram medidos em uma escala de temperaturas (Y). Determinar a reta de regressão linear.
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Repetibilidade e ExatidãoRepetibilidade (Precision - Incerteza) - capacidade de mostrar o mesmo ou similar valor. Grau de Reprodutibilidade
Exatidão (Accuracy - Erro) - capacidade em atingir o evento proposto. Grau de Veracidade
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Resolução ou DiscriminaçãoÉ a menor diferença entre as indicações do aparelho que
se podem distinguir significativamente, ou os menores incrementos de estímulo que podem ser sentidas.
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Exatidão e Resolução
Exatidão: O melhor caminho para expressar a exatidão de um transdutor é especificá-lo em termos do verdadeiro valor da quantidade a ser medido. Exemplo, dentro de ± X,Y% do valor verdadeiro.
Resolução: A resolução do instrumentos digitais é decidido pelo número de dígitos usado para mostrar. A resolução de um voltímetro de 4 dígitos, com uma faixa de 999,9 volts é de 0,1 volts, e um com 5 algarismos no mesmo intervalo, a resolução seria 0,01 volts.
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HistereseA não-coincidência entre as curvas de carga e descarga é conhecida como histerese.
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Faixas de Operação e DinâmicaUm transdutor é recomendado para ser usado entre valores
de entrada de alta e baixa magnitude.
Faixa de Operação (range) de um transdutor é especificado a partir dos valores da entrada de alta e baixa magnitude de entrada.
Faixa Dinâmica (span) do transdutor é especificado como a diferença entre o limites de alta e baixa magnitude de entrada.
Um transdutor de temperatura é recomendado para ser usado entre 20 e 50 ° C, seu range é especificado como de
20 até 50 ° C, e seu span é o valor de 30°C.
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Impedância de EntradaUm transdutor utilizado para qualquer medida normalmente extrai alguma energia do meio de medição e, assim, perturba o valor da medida da quantidade. Esta propriedade é conhecida como o efeito de carregamento do transdutor.
Um transdutor ideal é aquela que não absorve energia e, portanto, não perturba o estado da quantidade medida.
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Saturação, Rompimento e Zona MortaSaturação-----------Rompimento----------Zona Morta
Saturação: relativo ao valor máximo da saída do transdutor;
Rompimento: disparo a partir de um valor de entrada;
Zona Morta: variações na entrada sem consequência na saída;
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