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http://hdl.handle.net/11422/21281| Type: | Dissertação |
| Title: | Sensor de inclinação baseado em FBG |
| Author(s)/Inventor(s): | Mok, Roberto Wu |
| Advisor: | Werneck, Marcelo Martins |
| Abstract: | Neste trabalho é apresentado o desenvolvimento de um sensor óptico de inclinação, independente de temperatura baseado em tecnologia de grades de Bragg (FBG). O sensor proposto apresenta uma topologia modular, no qual cada módulo é composto de um par de FBGs que é fixado às faces opostas de uma viga de metal em que uma massa conhecida é fixada na extremidade livre. Quando uma inclinação é aplicada, a viga será curvada devido à ação da força gravitacional que agirá na massa, que resulta em um alongamento do par de FBGs em direções opostas, que ocasiona em um deslocamento relativo da diferença de comprimento de onda do pa de FBGs. O par de sensor FBGs ́e fixado a suportes, para aumentar a sensibilidade de deformação mecânica. Como as medições são codificadas em comprimentos de onda, o sensor proposto não sofre pelas flutuações de intensidade óptica que acontecem nas fontes de luz. O protótipo final foi calibrado e testado em bancada em intervalo de -40◦ a +40◦ de inclinação e foi obtido uma acurácia de ±0, 46◦, resolução de ±0, 0,25◦ e uma excelente linearidade. Além disso, a estabilidade térmica alcançada pelo sensor proposto foi de ±0, 64◦ na faixa de temperatura de 25 ◦ à 50 ◦C. Por fim o trabalho apresentado se torna uma opção para substituir os equipamentos convencionais que são atualmente utilizados na indústria. |
| Abstract: | In this work, the development of an optical temperature-independent tilt sensor based on fiber Bragg granting technology (FBG) is presented. The proposed sensor has a modular topology, in which each module is composed of a pair of FBGs which is fixed to the opposing faces of a metal beam in which a known mass is attached to the free end. When a slope is applied, the beam will be curved due to the action of the gravitational force acting on the mass, which results in an elongation of the pair of FBGs in opposite directions, resulting in a relative displacement of the wavelength difference of the FBGs pair. The FBG sensor pair is attached to supports to increase the sensitivity of mechanical deformation. Since the measurements are encoded in the wavelength, the proposed sensor does not suffer from the optical intensity fluctuations that occur in the light sources. The final prototype was calibrated and bench-tested in the range of -40◦ to +40◦ inclination and an accuracy of ±0, 46◦ , resolution of ±0, 25◦ , and an excellent linearity. In addition, the thermal stability achieved by the proposed sensor was 0, 64◦ in the temperature range of 25 ◦C to 50 ◦C. Finally, the work presented becomes an option to replace the conventional equipment that is currently used in the industry. |
| Keywords: | Grade de Bragg Sensor de inclinação Inclinômetro óptico |
| Subject CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS |
| Program: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica |
| Production unit: | Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia |
| Publisher: | Universidade Federal do Rio de Janeiro |
| Issue Date: | Mar-2019 |
| Publisher country: | Brasil |
| Language: | por |
| Right access: | Acesso Aberto |
| Appears in Collections: | Engenharia Elétrica |
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