DESENVOLVIMENTO DE SENSORES DE TEMPERATURA DE NÍVEL DE ÁGUA PARA O LABORATÓRIO DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA

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Aluno de Iniciação Científica: Carlos Kaue Pinheiro Gomes (IC-Jovens Talentos)

Curso: Engenharia Elétrica *** (N)

Orientador: James Alexandre Baraniuk

Departamento: Engenharia Elétrica

Setor: Setor de Tecnologia

Área de Conhecimento: 30403030


RESUMO

O presente projeto é orientado pelo objetivo de desenvolver e integrar sensores de temperatura e de nível de água através da plataforma de microcontrolador Arduino, plataforma de prototipagem eletrônica de hardware livre, no Laboratório de Eficiência Energética. O projeto foi dividido em quatro partes: (1) Desenho do Laboratório em 3D; (2) Desenvolvimento de sensores de temperatura; (3) Desenvolvimento de detectores de nível de água; e (4) instalação dos sensores no laboratório de eficiência. O levantamento do espaço do laboratório foi realizado com ferramenta de desenho CAD em 3D (computer-aided design ou em português desenho auxiliado por computador), de modo a auxiliar o desenvolvimento do presente projeto e estudos futuros sobre eficiência energética. A etapa de desenvolvimento de sensores de temperatura consistiu na aferição da temperatura via sensores compatível com Arduino e de baixo custo, o que resultou em dois tipos de componentes: o termistor e o circuito integrado LM35. O termistor é um resistor cujo sua resistência varia conforme a temperatura, estes dispositivos não são lineares e apresentam uma sensibilidade elevada (típica 3% a 5% por °C). O LM35 é um circuito integrado que mede a temperatura(ºC) com uma saída elétrica proporcional a mesma, por ter um invólucro de plástico ele é resistente à oxidação. A terceira parte do projeto consiste no estudo sobre a medição do nível de água, na qual foram abordados dois tipos de sensores, ultrassom e capacitivos. O princípio de funcionamento dos sensores de ultrassom está baseado na emissão de uma onda sonora de alta frequência e na aferição do tempo levado para o retorno da mesma onda. O sensor capacitivo consiste de duas placas paralelas entre sim a uma pequena distancia na qual a variação no dielétrico, um dos dielétricos é o ar atmosférico e o outro é o fluido existente dentro do tanque que causa uma variação na capacitância do capacitor formado pelas placas paralelas. A quarta e última parte consistiu na confecção dos módulos de medição e na instalação dos mesmos no laboratório e a avaliação de funcionamento dos mesmos. O projeto foi realizado integralmente e os sensores encontram-se instalados no laboratório de eficiência, possibilitando a realização de novas pesquisas no futuro.

Palavras-chave: Sensores, Eficiência Energética, Arduino