O Dispositivo Utilizado

            O transdutor de inclinação eletrônico (ou inclinômetro) utilizado neste trabalho foi o modelo Accustar, da “Schaevitz Sensors”, uma das empresas do grupo TRW. Sua escolha baseou-se em uma análise de seu alto desempenho aliado ao baixo custo do dispositivo, além de sua versatilidade. Quanto às suas aplicações, podemos estendê-las à lista de aplicações apresentada nesta página.

            A motivação na realização deste trabalho baseou-se principalmente em dois fatores: em primeiro lugar, à vasta gama de aplicações em que um sensor ou transdutor de inclinação pode ser utilizado e, em segundo, à pouca abordagem (literária/prática) que encontramos sobre tal dispositivo. Apesar de tais motivos suscitarem uma aparente incoerência, um esclarecimento deve ser dado a seguir.

            Ao analisarmos a lista de aplicações em que nosso transdutor pode ser utilizado, nos perguntamos como ainda não tivemos a oportunidade de realmente ver ou lidar com  tal dispositivo. Sua utilidade é indiscutível, pois somente em termos de  precisão,os resultados obtidos em relação a qualquer outro dispositivo  de medição similar  é das melhores. O que ocorre é que esta é uma tecnologia em gradativo processo de difusão e expansão, que só recentemente encontrou seu espaço para ser comercializada e conseqüentemente conhecida. Um dos objetivos deste trabalho também é o de disseminar e aconselhar o uso de tal dispositivo.

O inclinômetro Accustar

            O modelo Accustar é um dispositivo compacto (diâmetro próximo de 5,1 cm), leve (aproximadamente 57 g) e de alta rigidez mecânica. Estes pontos são especialmente importantes quando situações críticas de espaço e de condições ambientais são apresentadas. Logo abaixo, à esquerda, temos a figura com o Accustar.          

            Seu alcance angular está compreendido entre +60 e -60 graus (à uma medição angular negativa corresponde um sinal negativo de tensão na saída do circuito com o Accustar). Merecem destaque a sua precisão, onde uma variação de 0,001 grau é suficiente para provocar uma variação de sinal de saída. Sua constante de tempo é de 0,3 segundos, sendo este o tempo que o Accustar leva para responder à uma variação de posição angular. 

            Sua alimentação pode ser feita por fontes DC e a potência máxima a ser fornecida não ultrapassa os 75 mW. 

O sistema funciona devido a um transdutor capacitivo de posição, em que uma variação de inclinação do sistema provoca no aparelho uma variação em sua capacitância. Comparando-se aos acelerômetros, que são dispositivos “dinâmicos” para a medição da aceleração, o inclinômetro Accustar nada mais é do que um acelerômetro com uma aplicação particular: a medição da aceleração de forma estática. O seu processo de medição baseia-se na força de atração que nosso planeta exerce sobre os corpos situados em sua superfície. Quando o sistema com o transdutor está mais ou menos inclinado, também temos uma maior ou menor atuação da força peso resultante sobre as placas do capacitor. Uma vez a capacitância é função da distância que separa as placas do capacitor, uma variação de tal distância implica em uma variação da capacitância.

            Projetado para vários tipos de integração de sinal de saída (sistemas analógicos, digitais, entre outros), o inclinômetro, uma vez empregado, produz um sinal de saída correspondente à direção e magnitude do deslocamento angular. Na figura ao lado temos a disposição do interior do nosso transdutor,  dotado das placas que formam um dos capacitores e do dielétrico (cor amarelada). Temos ainda outras peças que compõem o sitema, como fios para o sinal de saída, peças de encaixe, entro outros de menor importância ao entendimento do dispositivo.

            O objetivo é a medição de uma capacitância diferencial que ocorre no dispositivo em função da inclinação que este sofre. Realmente o que temos são dois capacitores variáveis em um só invólucro, o que nos permite realizar também a medição da direção do deslocamento angular. A movimentação do sensor (ou a  sua rotação) produz uma mudança  em sua capacitância. Basta-nos então obter a tensão nos terminais do capacitor, a qual é diretamente proporcional ao deslocamento angular, para nossa conveniência.

            Dentre todos os inclinômetros pesquisados, a escolha do Accustar baseou-se principalmente na sua ótima relação custo/benefício. O preço do dispositivo abordado varia entre 40 e 70  dólares.

             O Accustar e suas dimensões:

(em negrito, dimensões em polegadas; logo abaixo, dimensões em milímetros)

                Para informações técnicas mais detalhadas, clique aqui.

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