Portfolio_Semana04

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Portfólio – Semana 04
Nessa aula, foi dada a continuidade na apresentação dos tipos de sensores, com foco nos microfones, os quais no geral, captam os sons que vibram os diafragmas induzindo uma corrente elétrica variável em uma bobina eletromagnética. Aprofundando um pouco nos tipos de microfones, os de carvão eram acionados quando o som incidia no diafragma e pressionava e distendia os grãos do carvão, mudando o valor de resistência, mas deixaram de ser usados devido à baixa qualidade sonora. Em seguida, os de cristais, quando pressionados, o diafragma pressiona o cristal que gera um sinal elétrico com a forma de onda e frequência do som, mas devido à grande absorção de umidade, não é mais utilizado. Já nos microfones dinâmicos, quando uma onda sonora incide no diafragma, há uma modificação nas linhas de força, que induz uma tensão na bobina a qual corresponde ao som incidente. Devido à alta qualidade, são utilizados até hoje. Já os microfones de eletreto, os quais possuem uma fonte de alimentação e um transistor de efeito de campo mantém sua carga permanentemente quando eletrizado. Possui como vantagens seu baixo custo, grande sensibilidade, facilidade de uso e tamanho reduzido. 
Em um segundo momento, foram apresentados os sensores de distância, muito utilizados em ambientes industriais, por exemplo, sendo baseados em radar, ultrassom, laser ou infravermelho. Já os sensores de temperatura, baseados em circuitos integrados já possuem componentes para o tratamento de sinal, os quais podem possuir saída analógica ou digital. 
Finalmente, com base nessa aula e continuação da apresentação dos tipos de sensores, bem como seu funcionamento e aplicação, notamos a importância e relevância deste dispositivo desde utilizações mais simples, até as mais complexas, corroborando para o bom funcionamento de sistemas digitais. 
Lista de Exercícios – Aula 07
Exemplo de circuito para amplificação do sinal:
• Explicar sucintamente a função de cada componente do circuito.
	Temos o microfone, que possui o diafragma em seu interior formado por um material chamado eletreto que pode ser eletrizado, e assim, essa carga se permanece. Há uma fina membrana que vibrará de acordo com a onda mecânica recebida. Dentro do microfone ainda, temos uma placa metálica que fará surgir um capacitor, que precisa estar ligado a um transistor de efeito de campo (FET), que por possuir alta impedância faz com que o sinal de saída que chega ao capacitor C1 seja o sinal verdadeiro, evitando perda de energia desse sinal. O primeiro resistor é usado para proteger o microfone, já que ele deve ser alimentado com uma tensão de 5V, por possuir um transistor de efeito de campo. Além disso, a corrente que chega não pode ser alta, por isso é colocado um resistor de 10kΩ. É preciso que saia desse microfone somente corrente alternada, assim, o capacitor C1 vai desacoplar o AC do DC deixando passar somente a corrente alternada, como desejado. Tendo o sinal alternado, eu preciso ajustar a tensão de repouso (tensão quando não estou recebendo sinal) a partir de um divisor de tensão, causando um aumento dela. Em seguida, preciso elevar os níveis de todos os pontos da minha curva, passando pelo amplificador. 
• Calcular o ganho do amplificador.
	Vamos usar o 18K de resistência e dividir por 750, resultando em um ganho de 24 vezes, entretanto somado ao 1, dará um ganho de 25 vezes. 
• Desenhar o gráfico do sinal de saída do microfone (antes e após passar pelo amplificador).
	Vamos calcular a tensão de repouso para colocar os valores nos gráficos, como segue:
	Temos um sinal de repouso de aproximadamente 40mV, que segundo apresentando nos slides, pode variar entre 20mV e 60mV. Entretanto o sinal é fraco, e assim, deve passar por uma amplificação, como mostrado abaixo: 
	Esse sinal será amplificado conforme o ganho de 25 vezes calculado acima. 
• Para que aplicações podem ser utilizados estes sensores?
	São aplicados em sistemas de áudio de baixa potência, sistemas de segurança, produtos de telecomunicação em geral, podendo ser utilizados como escutas, por exemplo. 
Lista de Exercícios – Aula 08
1) um sensor ultrassônico de distância analógico possui saída em corrente 4 a 20 mA e range de 0 a 20 cm. Se ele estiver sendo sensibilizado com 40% do valor da sua faixa na entrada e apresentando um sinal de saída correspondente a 12 mA, então podemos afirmar que o mesmo se encontra com defeito. Calcule o que se pede a seguir: 
a) qual é a distância que está sendo medida pelo sensor e qual seria o valor correto?? R.10cm, 8 cm 
Essa distância pode ser medida utilizando a relação abaixo:
20cm – 16mA (saída+inicial)
X – 8mA 
 X = 10cm
Se ele mede 10cm, 40% dos 20cm máximos de entrada será igual a 8cm. 
b) qual deveria ser o valor da corrente de saída do sensor, se o sensor fosse 100% exato? R. 10,4 mA 
Se ele fosse 100% exato, deveria medir 8cm. Além disso, sabemos que possui uma saída em corrente de 4 a 20mA e range de 0 a 20cm. Assim, vamos determinar qual a saída em corrente quando temos essa distância de 8cm:
20cm – 16mA
8cm – X
X = 6,4mA
Como se inicia em 4mA, teremos:
6,4mA + 4 = 10,4mA
c) qual o valor da sensibilidade desse sensor ultrassônico? R. 0,8 mA/cm
Para calcular a sensibilidade devemos determinar a seguinte relação entre o sinal de saída e a saída máxima: