Um gerador de sinais óptico preciso é capaz de controlar o nível de potência de saída com uma exatidão de 1%. Um laser é controlado por uma corrente de entrada para fornecer a potência de saída. Um microprocessador controla a corrente de entrada do laser. O microprocessador compara o nível de potência desejado com um sinal medido proporcional à potencia de saída do laser, obtido de um sensor. Identifique a variável de saída, a variável de entrada, e o dispositivo de controle. Realize o digrama de blocos do sistema de controle.

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos um gerador de sinais ópticos que controla a potência de saída de um laser com uma precisão de 1%. Esse controle é feito por meio de uma corrente de entrada, que é gerenciada por um microprocessador. O microprocessador compara a potência desejada com a potência real medida por um sensor. Para resolver isso, vamos precisar entender conceitos de sistemas de controle, identificar as variáveis envolvidas e como os componentes interagem no sistema.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar as principais partes do sistema:
  • Variável de Entrada: É o que controlamos para afetar o sistema. Aqui, é a corrente de entrada que controla a potência do laser.
  • Variável de Saída: É o que queremos controlar ou medir. Nesse caso, é a potência de saída do laser.
  • Dispositivo de Controle: É o componente que ajusta a variável de entrada com base na diferença entre o valor desejado e o valor real. Aqui, é o microprocessador.
Explicando um pouco mais:
  • O microprocessador recebe o valor da potência desejada e compara com a potência real medida pelo sensor.
  • Com base nessa comparação, ele ajusta a corrente de entrada para que a potência do laser atinja o nível desejado com a precisão de 1%.

Passo 3

Agora, vamos pensar no diagrama de blocos do sistema de controle. Um diagrama de blocos mostra como os diferentes componentes do sistema estão interligados. Para esse sistema, os blocos principais seriam:
  1. Referência (Potência Desejada): Onde definimos qual deve ser a potência de saída.
  2. Controlador (Microprocessador): Recebe a referência e o feedback, e ajusta a corrente de entrada.
  3. Atuador (Laser): Recebe a corrente de entrada e gera a potência de saída.
  4. Sensor (Medidor de Potência): Mede a potência real do laser e envia de volta para o controlador.
A sequência seria:
  • A referência é comparada com o feedback do sensor.
  • O controlador ajusta a corrente de entrada para o laser.
  • O laser gera a potência de saída ajustada.
  • O sensor mede essa potência e envia de volta para o controlador, fechando o ciclo de controle.

Resposta

  • Variável de Saída: Potência de saída do laser.
  • Variável de Entrada: Corrente de entrada ao laser.
  • Dispositivo de Controle: Microprocessador.
O diagrama de blocos do sistema de controle inclui:
  1. Referência: Potência desejada.
  2. Controlador (Microprocessador): Compara a referência com o feedback.
  3. Atuador (Laser): Ajusta a potência com base na corrente de entrada.
  4. Sensor: Mede a potência real e envia de volta para o controlador.
Esse ciclo garante que a potência do laser seja mantida no nível desejado com a precisão especificada.

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