analiviatorres
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3 months ago INTRODUÇÃO
Para alcançar esse objetivo, serão realizadas atividades planejadas, como a pesquisa e a comparação de diferentes sensores, análise de suas especificações técnicas e sua adequação ao projeto. Ao final da sprint, espera-se ter definido os sensores a serem utilizados e produzido um relatório detalhado sobre a seleção. A sprint será conduzida por meio de análises de mercado e pesquisas em sites e artigos especializados, visando garantir a melhor escolha dos sensores. O relatório resultante desta sprint incluirá um resumo das atividades realizadas, uma análise comparativa das opções avaliadas e os resultados da seleção dos sensores. Também serão destacadas as contribuições da equipe, além de informações relevantes como documentação, commits e registros das reuniões.
Tipo de Sensor |
STRAIN GAGE | NEO-6 | MPU6050 | Teros 12 | Fibras Ópticas |
|---|---|---|---|---|---|
| Precisão e Sensibilidade | ±0.15% a ±0.5% - 2.0 ±5% e 2.10 ±10% | -162 dBm e reacquisition de até -160 dBm | Acelerometro:±2g: 16384 LSB/g±4g: 8192 LSB/g±8g: 4096 LSB/g±16g: 2048 LSB/ggiroscopio: ±250 °/s: 131 LSB/°/s±500 °/s: 65.5 LSB/°/s±1000 °/s: 32.8 LSB/°/s±2000 °/s: 16.4 LSB/°/s | ±0.03 m3/m3 typical in mineral soils that have solution EC <8 dS/ me | 10 voltas e escala de 270 |
| Durabilidade e Robustez | -75 a 200°C | -40°C a 85°C | -96.85 °C a 98.99 °C. | -40°C a 60°C | 25 °C a +55 °C |
| Facilidade de Instalação e Manutenção | terminais de solda pré-cabeados e fitas de cobre estanhado chato | ART, USB, SPI, DDC | Interfaces I2C | ferramenta Borehole | cantoneira de fixação |
| Conectividade e Integração | terminais de solda ou fios de fitametálicas para a conexão dos cabos de medição | USS e protocolos (NMEA, UBX, RTCM) | barramento I2C | SDI-12 - logger ZL6 | cabo de 3 fios com 2 metros |
| Custo | baixo | baixo | baixo | baixo | alto |
STRAIN GAGE
O sensor de medição, conhecido como “strain gage”, é utilizado para medir a deformação em um objeto. Ele funciona com base na propriedade física da resistência elétrica, a qual varia conforme a deformação do material ao qual o sensor está fixado.
Para avaliar as características deste sensor, utilizamos o trabalho “STRAIN GAGE TECHNICAL DATA”, publicado pela OMEGA Engineering, uma renomada empresa no setor de medição e controle de processos. O texto revela que a resistência dos medidores de deformação é especificada com tolerâncias precisas que variam de ±0.15\% a ±0.5\%, garantindo alta precisão nas medições (p. 7). O fator de medição (ou fator gage) é um indicador crucial da sensibilidade do sensor à deformação, com valores como 2.0 ±5\% e 2.10 ±10\% fornecidos. Cada lote de produção é testado para determinar a sensibilidade real, que é impressa em cada pacote (p. 4).
Em termos de durabilidade e robustez, os medidores são projetados para suportar temperaturas que variam de -75 a 200°C, assegurando sua robustez (p. 7). Para a instalação e manutenção, a facilidade é garantida pelo uso de terminais de solda pré-cabeados e fitas de cobre estanhados chato (p. 7).
Quanto à conectividade e integração, os medidores possuem áreas de contato metálicas bem definidas para a conexão dos cabos de medição, com dimensões especificadas para facilitar essa conexão (p. 7). Além disso, a compatibilidade com diversos materiais e a capacidade de operar em uma ampla faixa de temperaturas permitem uma integração eficiente em variados sistemas de medição e análise (p. 4).
NEO-6
O sensor NEO-6, um módulo GPS (Sistema de Posicionamento Global) desenvolvido pela u-blox, é conhecido por sua excelência em componentes eletrônicos para navegação e comunicação sem fio. De acordo com o data-sheet do sensor, o NEO-6P oferece uma precisão horizontal de até 2 metros com SBAS e menos de 1 metro quando combinado com SBAS + PPP em condições ideais. A sensibilidade de rastreamento do NEO-6 pode alcançar até -162 dBm (NEO-6G/Q/T), com reacquisition de até -160 dBm. Para o NEO-6P/V, a sensibilidade de rastreamento é de -160 dBm e a reacquisition também é de -160 dBm. Em situações de início frio sem assistência, a sensibilidade é de -148 dBm para o NEO-6G/Q/T e -146 dBm para o NEO-6P/V/T (p. 6).
O NEO-6 é projetado para operar em uma faixa de temperatura que vai de -40°C a 85°C, evidenciando sua robustez e capacidade de funcionar em uma ampla gama de ambientes operacionais (p. 15). O módulo oferece diversas opções de configuração, incluindo UART, USB, SPI e DDC. A configuração do módulo pode ser realizada facilmente através de mensagens UBX, e as opções de configuração de inicialização permitem ajustes rápidos e práticos.
Além disso, o NEO-6 possibilita o armazenamento de configurações permanentes e a utilização de backup de bateria para RAM, facilitando a manutenção e o suporte contínuo. A documentação detalhada e os manuais disponíveis contribuem para uma integração eficiente e uma resolução ágil de problemas (p. 11).
O módulo é compatível com diversas interfaces de comunicação, incluindo UART, USB, SPI e DDC, permitindo uma integração flexível com diferentes sistemas e dispositivos. Suporta múltiplos protocolos (NMEA, UBX, RTCM) e é adequado para conexão com antenas passivas e ativas (p. 9).
MPU6050
O MPU-6050 é um sensor de movimento de 6 eixos desenvolvido pela Invensense, amplamente utilizado em projetos de eletrônica e robótica. Este componente integra um giroscópio de três eixos e um acelerômetro de três eixos em um único chip, permitindo a medição simultânea da velocidade angular e da aceleração em três dimensões. Para entender melhor suas especificações, consultamos o data-sheet do produto e comparamos com outros sensores similares.
Em relação à precisão e à sensibilidade, a sensibilidade do acelerômetro por LSB (Least Significant Bit) varia conforme a faixa de escala definida no registro AFS_SEL. As faixas disponíveis e suas respectivas sensibilidades são: ±2g com 16384 LSB/g, ±4g com 8192 LSB/g, ±8g com 4096 LSB/g e ±16g com 2048 LSB/g. Já a sensibilidade do giroscópio por LSB varia conforme a faixa completa de escala definida no registro FS_SEL, com as seguintes opções: ±250 °/s com 131 LSB/°/s, ±500 °/s com 65.5 LSB/°/s, ±1000 °/s com 32.8 LSB/°/s e ±2000 °/s com 16.4 LSB/°/s (p. 29).
No que diz respeito à durabilidade e robustez, o sensor consegue medir a temperatura com precisão, utilizando a fórmula (TEMP_OUT Register Value como quantidade assinada)/340 + 36.53, conforme indicado no data-sheet(p. 30). Com base no cálculo fornecido, encontramos a variação de -96.85 °C a 98.99 °C.
A instalação e manutenção do MPU-6050 são facilitadas pela sua interface I2C, que permite a leitura dos dados dos sensores por meio de registros acessíveis. A manutenção é simplificada com a possibilidade de monitorar o funcionamento dos sensores através de leituras de registros e testes de diagnóstico, como o auto-teste. A documentação e a configuração dos registros oferecem um monitoramento e ajuste fáceis dos sensores (p. 32).
TEROS 12
O sensor TEROS 12 é um dispositivo avançado projetado para medir a umidade do solo e a temperatura, utilizando tecnologia capacitiva para fornecer medições precisas e confiáveis em diversas condições ambientais. Conforme detalhado no manual do produto, o sensor é equipado com agulhas de aço inoxidável de alta qualidade, que são robustas e sensíveis às variações de temperatura do solo. O sensor de temperatura, localizado estrategicamente na agulha central, assegura leituras exatas. Além disso, o procedimento de calibração reduz a variabilidade entre sensores para menos de 1%, garantindo consistência nas medições (p. 1).
Em termos de robustez e durabilidade, o TEROS 12 é construído com agulhas de aço inoxidável e um corpo de epóxi resistente, projetado para suportar condições adversas e ambientes corrosivos e suporta temperaturas que variam de -40°C a 60°C. O sensor tem uma expectativa de vida útil de até 10 anos, tornando-o uma opção confiável para uso em campo (p. 1).
A instalação do TEROS 12 é facilitada pelo seu design compacto de 9,4 cm e pela ferramenta de instalação Borehole, permitindo uma instalação rápida e simples. Sua calibração avançada e a baixa variabilidade entre sensores reduzem a necessidade de manutenção frequente (p. 1).
Em termos de conectividade, o sensor suporta comunicação SDI-12, facilitando a integração com diversos registradores de dados e sistemas existentes. Quando combinado com o logger ZL6, os dados do TEROS 12 podem ser acessados em tempo real na nuvem, simplificando o monitoramento remoto (p. 2).
Fibra óptica
Um sensor de força de fibra óptica funciona com base no princípio da interferência modulada. Quando uma força é aplicada à fibra, ela se deforma, alterando as propriedades de transmissão da luz através da fibra. A SICK, um dos principais fabricantes de sensores e soluções inteligentes para aplicações industriais, fornece um data-sheet detalhado sobre este sensor. Segundo o documento, o sensor possui um sistema de ajuste de sensibilidade com 10 voltas e uma escala de sensibilidade de 270°. A distância de comutação varia de 0 mm a 4.000 mm no sistema unidirecional e de 0 mm a 160 mm no sistema de varredura.
Quanto à durabilidade e robustez, o sensor pode operar em temperaturas de –25 °C a +55 °C e pode ser armazenado em temperaturas de –40 °C a +70 °C. A instalação e manutenção são facilitadas pelo uso de um cabo de 3 fios com 2 metros de comprimento e uma cantoneira de fixação, que auxilia na montagem. Além disso, o sensor possui uma tampa de proteção rebatível, garantindo segurança durante a instalação.
Finalmente, a conectividade e integração do sensor são simplificadas, seguindo os mesmos princípios observados na instalação e manutenção, tornando-o uma escolha eficiente e prática para diversas aplicações industriais.
Tarefa para Ana Lívia: Apresentar um relatório comparativo com suas características, precisão e custo.