Um transdutor de pressão, utiliza um elemento sensor que que envia um sinal elétrico ao circuito processador passando por um circuito de medição da variação de resistência. Com base nessas informações, qual é o elemento sensor utilizado pelo instrumento?

Passo 1

Beleza, aqui a parada é: “Um transdutor de pressão” que converte pressão em sinal elétrico usando um circuito que mede variação de resistência. Então o conteúdo é Instrumentação (sensores de pressão) e a pista é “medição da variação de resistência”. Vamos precisar lembrar dos principais tipos de sensores de pressão (resistivos, capacitivos, piezoelétricos etc.) e ver qual deles usa mudança de resistência como princípio.

Passo 2

Como funciona um transdutor de pressão resistivo?
  1. A pressão atua numa membrana (diafragma) e a deforma.
  2. Nessa membrana está colado um “fiozinho” ou pastilha que muda de resistência quando estica ou comprime.
  3. Essa mudança de resistência é muito pequena, então a gente engloba esse elemento numa ponte de Wheatstone para transformar ΔR em uma tensão mensurável.
    • Em ponte balanceada, se cada braço tem resistência R e um braço varia pra R+ΔR, o sinal de saída é vo approx De
      onde é a tensão de excitação da ponte.

Passo 3

Esse “fiozinho” que reage à deformação é o que chamamos de strain gauge (ou sensor piezoresistivo). A teoria por trás dele é:
  • Resistência GF = De muda quando o material é deformado.
  • Definimos o fator de gauge:
    em que é a deformação (strain).
    - Então, medindo através da ponte de Wheatstone a gente sabe o quanto o diafragma foi deformado e, por tabela, qual a pressão aplicada.

Resposta

O elemento sensor utilizado é um strain gauge (sensor piezoresistivo).

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