Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/15807
Título: Sistema eletrônico para medição de temperatura em fibra óptica utilizando grade de Bragg
Autor(es): Zilio, Gabriel Cacilho
Campos, Matheus Henrique Mayer
Orientador(es): Pfrimer, Felipe Walter Dafico
Palavras-chave: Fibras ópticas
Transformadores elétricos
Controle de temperatura
Optical fibers
Electric transformers
Temperature control
Data do documento: 26-Jun-2019
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Toledo
Citação: ZILIO, Gabriel Cacilho; CAMPOS, Matheus Henrique Mayer. Sistema eletrônico para medição de temperatura em fibra óptica utilizando grade de Bragg. 2019. 64 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Toledo, 2019.
Resumo: A aquisição e monitoramento de grandezas físicas ocupa um papel importante na engenharia. A partir delas pode-se controlar processos, bem como garantir o funcionamento adequado de equipamentos e segurança da operação dos mesmos. Essas grandezas são monitoradas a partir de sensores que podem ser utilizados sob determinadas condições. No entanto, em alguns tipos de aplicações, como o monitoramento da temperatura em transformadores de potência, exige-se sensores imunes a interferência eletromagnética. Nesse contexto a utilização dos sensores ópticos é adequado pelo seu funcionamento passivo, não necessitando de alimentação elétrica. Este trabalho propõem a validação de um método de interrogação (aquisição de sinal) para a leitura da temperatura utilizando Grades de Bragg em fibras ópticas (fiber Bragg gratings – FBG), que podem ser utilizadas como sensores devido a sua resposta espectral variar proporcionalmente a mudanças de temperatura ou deformações. O método consiste em variar o espectro de um laser sobre o padrão de reflexão de uma FBG e analisar o sinal de convolução refletido no sensor. Para o projeto, foram utilizadas: uma placa de controle contendo circuitos analógicos de condicionamento de sinais para a detecção do sinal refletido, um conversor analógico-digital, um conversor digital-analógico e um microcontrolador programado com o método citado; e uma placa de acionamento e proteção para o laser. Para garantir a segurança nos testes, o laser e a FBG foram substituídos por um sistema eletrônico que simula o comportamento destes dispositivos, eliminando os riscos diretos à integridade dos equipamentos ópticos. Com os resultados obtidos pelo projeto, a implementação do sistema com o laser e uma FBG poderá ser realizada com maior segurança.
Abstract: The acquisition and monitoring of physical quantities pertains to an important role in engineering. With it you can control processes, as well as guarantee the equipment’s adequate functioning and it’s safety. These quantities are monitored from sensors which can be utilized under given conditions. However, in some applications, like temperature monitoring in power transformers, it is required electromagnetic interference immune sensors. In this context, the usage of optical sensors are adequate given their passive behavior (no power supply required). This paper proposes an alternate method of interrogation (signal acquisition) to temperature reading using fiber Bragg gratings (FBG) in optical fiber networks, which can be used as sensors due to it’s spectral response when temperature or deforming variations occur. This method consists on varying the spectre of a laser under FBG’s reflection pattern and analyze the convolution signal reflected by the sensor. For this project, it was used: one control board which includes signal conditioning analog circuits to capture the detection of the reflected signal, one analog-digital converter, one digital-analog converter, one microcontroller programmed with the aforementioned method; and one board directed to the laser’s safety and activation. In addition, for testing purposes, the laser and the FBG were replaced by an electronic system which simulates these devices behavior, eliminating direct risks to the optic equipment’s integrity.With the project’s result, the system’s implementation with the laser and the FBG can be assembled with a higher device security.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/15807
Aparece nas coleções:TD - Engenharia Eletrônica

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
TD_COELE_2019_1_091.pdf2,97 MBAdobe PDFThumbnail
Visualizar/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.