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Instrumentao
para Medio
M. Teresa RestivoAula 13
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SadaBloco deentrada
Bloco decondicionamentoe transmisso de
sinal
Bloco desada
Entrada
Diagrama de Blocos de uma Cadeia de Medio
SISTEMA DE MEDIOBloco de Condicionamento e Transmisso de Sinal
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Pontes de medio (condicionamento)
Transmissores de sinal de 2 condutores(condicionamento e transmisso)
Converso I/V (condicionamento)
Vamos falar agora em Modulao de sinal
SISTEMA DE MEDIOBloco de Condicionamento e Transmisso de Sinal
Vimos neste bloco
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Conceito
A modulao um processo usado em
processamento eletrnico de sinal para facilitar o
envio de informao atravs de um meio
SISTEMA DE MEDIOBloco de Condicionamento e Transmisso de Sinal Modulao de Sinal
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Conceito
O exemplo que usaremos tem o objetivo de
introduzir o conceito de um modo geral e intuitiva
por via da analogia com sinais de voz, e do uso deprocessamento eletrnico de sinal para facilitar o seu
envio de atravs de um meio
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Um exemplo palpvel envolvendo
vozSe quiser comunicar o que estou a dizer a um outro
grupo de colegas vossos algures, teria que usar outro
meio
(canal de comunicao) que no o da sala deaula.
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Berrar? atenuao do meio no permitiria sucesso...
Ento posso usar o canal de comunicao permitido
pelas ondas eletromagnticas!
Construo uma antena?com que comprimento?
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Um exemplo palpvel envolvendo
voz
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BEM, tenho que observar que frequncias estaroenvolvidas nesses pacotes de info que quero
transmitir (a minha voz)!
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Um exemplo palpvel envolvendo
vozComprimento da antena?
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sabido que comprimento da antena para
eficientemente transmitir e receber o sinal deve serda ordem do do sinal que se quer transmitir
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Um exemplo palpvel envolvendo
vozComprimento da antena?
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0,1 m1 m10 m> 100 km
?
A voz contem sinais entre 200 Hz - 3000 Hz, qual
deveria ser o tamanho da antena?
Um exemplo palpvel envolvendo
vozComprimento da antena?
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0,1 m1 m10 m> 100 km
= c/ f , c = 3*108 m/s
Um exemplo palpvel envolvendo
voz
ah,
A voz contem sinais entre 200 Hz - 3000 Hz, qual
deveria ser o tamanho da antena?
Comprimento da antena?
ahah,
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E se a antena tiver 10 cm a que f corresponderia?
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= c/ f , c = 3*108 m/s
f ~ GHz Faz lembraralgo???
Um exemplo palpvel envolvendo
vozComprimento da antena?
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f ~ GHz
Um exemplo palpvel envolvendo
voz
Telemveis!!! Ento transmito a minha voz usando frequncias
apropriadas
???
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0,1 m1 m10 m> 100 km
Um exemplo palpvel envolvendo
voz
Retomando - No soluo!!!!
Comprimento da antena?
Tem queser
usado um suportede elevada f para
transmitir a info
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Tambm pode ser usado o mesmo canal com f
elevadas e distintas entre si para transmitirdiferentes info (estaes de rdio!)
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Um exemplo palpvel envolvendo
vozAinda
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Modulao
I.e., para eficiente transmisso de info necessrio
adequ-la ao meio (no exemplo dado: ondas
eletromagnticas) - transportar a informao (sinalde voz) noutro sinal mais adequado (de maior f)
modular o sinal!
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Modulao
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informao atransportar
Ondaportadora
SinalModulado
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Medio de sinais e transmisso!
Como enviar sinais resultantes de medies? se
queremos transmitir distncia ento uma tcnicaser modular o sinal!
Deixando o caso da Voz!!!
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Medio de sinais e sua transmisso!
NOTAR - Modular o sinal no exige o uso de
frequncias to elevadas como analisamos para atransmisso de sinais de voz por antena no
exemplo da voz!
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Que frequncias usar?
Face s frequncias envolvidas no sinal de medio, e
usando cabos, a f dever ser pelo menos 10 xsuperior mxima frequncia do sinal porque ser
este requisito?
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Tipos de Modulao
Em amplitude;
Em frequncia;
Em faseEstudaremos brevemente o primeiro caso
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Processo frequentemente usado no condicionamento de
sinal de transdutores - multiplicao do sinal do
transdutor por um outro sinal ditoportador, com umafrequncia constante e bastante superior (pelo menos
10 vezes)
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Modulao em Amplitude
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Este tipo de modulao intrnseco a um transdutor
que vo estudar. Ilustrar assim o tpico de modulao
sem o esgotar, sendo til para a compreenso dotransdutor eletromecnico que usado na medio de
deslocamento - LVDT
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SISTEMA DE MEDIOBloco de Condicionamento e Transmisso de Sinal: Modulao em Amplitude
Modulao em Amplitude
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Se o sinal transdutor do tipo: v t= Vt sin (wtt)
Se a onda portadora do tipo: vp = Vp sin (wp t)
A amplitude do sinal produto ser: (Vt* Vp)/2
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SISTEMA DE MEDIOBloco de Condicionamento e Transmisso de Sinal: Modulao em Amplitude
Modulao em Amplitude
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Em termos gerais
O espectro de frequncia do produto destes dois sinais
um espectro discreto com duas frequncias ditassatlites ou laterais. Neste exemplo, (wp + wt)&
(wp - wt)
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Modulao em Amplitude
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Ao receber o sinal
Torna-se essencial extrair a onda portadora ao sinal
final!Isto um processo inverso ao primeiro!!!
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SISTEMA DE MEDIOBloco de Condicionamento e Transmisso de Sinal: Modulao em Amplitude
Desmodulao em Amplitude
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Como extrair a informao final sobre a mensuranda?
Um retificador de onda completa e sensvel fasepermite obter um sinal retificado em meia onda, com aamplitude e a fase da mensuranda. Depois deve serfiltrado por um filtro passa baixo.
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Desmodulao em Amplitude
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Como extrair a
informao final sobre amensuranda?
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Desmodulao em Amplitude
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e
O LVDT como modulador eletromecnico?
?Sinalsada
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e
e
Y1= sin (10*x)
Y2= x
Yout= x * sin(10*x)
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O LVDT como modulador eletromecnico?
e
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e
e
Y1= sin (10*x)
Y2= abs(x)
Yout= abs(x) *
sin (10*x)
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O LVDT como modulador eletromecnico?