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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.3.2013.tde-16122014-160434
Documento
Autor
Nome completo
Cesar Augusto Mayor Herrera
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2013
Orientador
Banca examinadora
Charry Rodriguez, Edgar (Presidente)
Reina Muñoz, Rodrigo
Vale Neto, José Vieira do
Título em português
Obtenção em larga escala de transmissores de pressão piezoresistivos de alto desempenho.
Palavras-chave em português
Automação industrial
Calibração de sensores
Compensação de erro
Instrumentação elétrica
Metrologia
Sensores para automação
Resumo em português
É apresentado um sistema para redução do tempo de calibração e compensação de sensores piezoresistivos de pressão para aplicações de automação e controle com características de alto desempenho, com compensação de diversas fontes de erro, especialmente, compensação de não-linearidade e influência da temperatura na medição, baseado em uma concepção que privilegia a precisão e exatidão da medida, a qualidade e a confiabilidade. O sistema projetado permite a automação do processo de calibração e compensação térmica de transmissores de pressão por meio de um sistema de medição e programação múltiplo, que possibilita a aquisição dos sinais em um único computador para até 16 transmissores simultâneos, aperfeiçoando o tempo total do processo, permitindo efetuar essa operação para uma produção a nível industrial. O tempo total do processo de compensação e calibração de mais de um transmissor foi reduzido em aproximadamente 6 horas por cada transmissor adicional. No caso de 16 transmissores o sistema sem multiplexação demoraria 114 horas enquanto o sistema com multiplexação demora 24 horas para efetuar o processo completo, representando uma diminuição de 78,9% no tempo total do processo. Os transmissores calibrados e compensados usando o sistema de multiplexação apresentam TEB menor que 0,1% FS, mostrando que o sistema projetado permite que os transmissores de pressão produzidos cumpram com características de desempenho iguais às atingidas pelo sistema de compensação e calibração simples.
Título em inglês
Large scale production of industrial piezoresistive pressure transmitters of high performance.
Palavras-chave em inglês
Electric instrumentation
Error compensation
Industrial automation
Metrology
Sensor calibration
Sensors for automation
Resumo em inglês
Is presented a system for time optimization of the calibration and compensation process of piezoresistive pressure sensors for automation and control applications with high performance characteristics, with compensation of several error sources, specially, compensation of temperature dependencies and nonlinearity, based in an approach that privileges accuracy and precision in the measurements, quality and reliability. The designed system enables the automation of the calibration process and temperature compensation of pressure transmitters through a measuring and multiple programming system that enables the acquisition of signals on a single computer for up to 16 simultaneous transmitters, improving the overall process time, allowing to perform this operation for a production of industrial level. The total process time of compensation and calibration of more than one transmitter has been reduced by about 6 hours for each additional transmitter. In the case of 16 transmitters, the system without multiplexing would take 114 hours while the system with multiplexing takes 24 hours to make the entire process, representing a decrease of 78.9% in the total process time. The transmitters calibrated and compensated using the multiplexing system have TEB less than 0.1% FS, showing that the designed system allows pressure transmitters produced comply with performance characteristics equal to those achieved by the original compensation and calibration system.
 
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diss_Cesar_Mayor.pdf (2.82 Mbytes)
Data de Publicação
2015-01-12
 
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