Sensores e Transdutores - Aula 8

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Sensores
e
Transdutores
Aula 08
Prof. Msc. Helosman Valente de Figueiredo
Revisão da aula anterior
O que abordamos?
• Sensores de vibração
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Exercício
Descreva como e porque de utilizar um acelerômetro 
em um medidor de pressão portátil digital?
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PDS – Conceitos Básicos
Sinais 
• Padrões de variações que representam uma informação. 
• Grandezas físicas que variam no tempo, espaço, … … ou 
em função de qualquer outra variável independente. 
• São representados matematicamente como função de 
uma ou mais variáveis independentes.
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PDS – Conceitos Básicos
Processamento: manipulação feita em um sinal para 
• melhorar a qualidade do sinal em algum aspecto 
• criar efeitos especiais, melhorar relação sinal-ruído, etc. 
Tecnologia do processamento 
• digital (muito mais usada atualmente) 
• analógica 
Dimensão do processamento 
• um sinal: intensidade, espectro, tempo ou múltipla 
• um ou mais sinais: mistura (mixagem), síntese, etc
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PDS – Conceitos Básicos
Trata da representação matemática do sinal e processo de 
cálculo para extrair a informação. 
O método de extração depende do tipo do sinal e da natureza 
da informação que ele carrega. 
A representação do sinal pode ser uma função no domínio 
original da variável independente ou em termos de funções no 
domínio de uma transformada. 
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PDS – Conceitos Básicos
Processamento Digital de Sinais 
• Consiste na análise e/ou modificação de sinais 
(sequências discretas de números) de forma a extrair 
informações dos mesmos e/ou torná-los mais apropriados 
para alguma aplicação específica. 
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PDS – Conceitos Básicos
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PDS – Conceitos Básicos
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PDS – Conceitos Básicos
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PDS – Conceitos Básicos
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Filtros Digitais
Sinal de Entrada Sinal de Saída
Filtragem
Conceitos 
Sinais: Função de uma ou mais variáveis que transporta 
informação.
• Ex.: Sinal de voz, de vídeo, de um sensor, sinal de 
recepção e transmissão, sinal de controle, taxas de 
interesse (IGPM, INCC, Ações da Petrobras), velocidade do 
vento, pressão. 
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IGPM
Sinal de Voz
Exemplos de Sinais
Ruído na Rede Elétrica
Tipos de Sinais
Sinal Contínuo (Sinal Analógico): Contínuo no tempo e na amplitude; 
Sinal Discreto: Discretizado no tempo e contínuo na amplitude;
Sinal Digital: Discretizado no tempo e quantizado na amplitude.
Quantização – Amplitude assume um conjunto finito de valores.
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Deterministico x Aleatório
Sinal Determinístico: 
• Comportamento do sinal pode ser determinado com 
precisão. 
Sinal Aleatório: 
• Comportamento é descrito por modelos de probabilidade. 
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Sistema
Processa o sinal. 
• Exemplos: Filtro, Modulador, Amplificador, Equalizador, 
Controlador. 
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Sinal Discreto
Sinal Contínuo
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 Sinal Discreto
Amostragem
[ ] ( ) ( ) ,
T é tempo de amostragem.
t nT
x n x nT x t

 
Importante
Sinal Discreto não existe fisicamente;
Sinal Digital é real. É o que ocorre na prática. 
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T
1,5V
x(nT)
t
Conversão Analógico / Digital (Conversor A/D)
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Amostragem Quantização Codificação
 Sinal Contínuo  Sinal Digital  Sinal Binário
(Bits)
 Sinal Contínuo
 Seqüência Binária 1001 0101 1100 0100
 Sinal Discreto x[1] x[2] x[3] x[4]
Amostragem (Sample and Hold).
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Quantização
Discretização da Amplitude
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1,35V
1,22V
1,1V 3,61V
1,4V
1,0V1,2V
3,6V
Quantização
(Arredondamento)
Sinal Analógico (Contínuo) Sinal Digital
Níveis de Quantização – {1,0V; 1,2V; 1,4V e 3,6V}
Codificação
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Níveis de 
Quantização
Bits
1,0V 00
1,2V 01
1,4V 10
3,6V 11
Exemplos de Digitalização:
• Telefonias Fixa e Celular:
Fa = 8kHz
Nbits = 8 bits
• CD:
Fa = 44kHz
Nbits = 16 bits
Exemplo de um Conversor A/D
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Conversor D/A
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Sinal Discreto x Sinal Digital
Na Implementação, a informação a ser processada é 
representada por bits
Análise e Projeto, o sinal digital é modelado como um 
sinal discreto.
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