Medição de grandezas
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Exercícios 8.1
As resistências REXT1 e REXT2 do circuito representado na Figura 8.29 correspondem a dois extensómetros metálicos iguais colados em faces opostas de uma barra deformável com R = 100 Ω e GF=2. Deduza a expressão analítica para ∆U/E em função da variação relativa da resistência dos extensómetros (∆R/R). Para E = 2 V, dimensione o ganho do amplificador de instrumentação (AI) para que VS = 2 V quando ∆R/R = 0,2 %.
Figura 8.29
8.2
Na Figura 8.30 encontra-se representada uma ponte de Wheatstone com dois extensómetros de resistência nominal R = 100 Ω, GF=2 e colocados em faces opostas de um objeto deformável e u(t) = 5 cos(2π × 100t) [V]. Escreva a expressão analítica de ∆u(t) em função de u(t), R e ∆R, e determine ∆u(t) para uma deformação relativa de ∆L/L = 0,1 %.
Figura 8.30
8.3
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8.4
8.5
Circuito do Exercício 8.1.
Circuito do Exercício 8.2.
Um amplificador de instrumentação com ganho de 50 é ligado a uma ponte de Wheatstone alimentada a 2,5 V para amplificar a tensão de desequilíbrio de 25 mV. Determine o CMRR mínimo que o amplificador deve ter para que a sua tensão de saída tenha um erro de modo comum inferior a 1 mV. A deformação de uma barra fina é monitorizada recorrendo a dois extensómetros numa ponte de Wheatstone alimentada a 1 V. Supondo que o circuito de amplificação tem um ganho diferencial de 50 e um CMRR de 100 dB, determine o erro de saída devido ao CMRR. Considere o circuito representado na Figura 8.31, em que R1 = R2 = R = 100 Ω. REXT1 e REXT2 representam dois extensómetros metálicos com resistência em repouso de 100 Ω e GF=2 colados lado a lado numa barra para monitorizar a sua deformação. Determine a expressão
