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Utilização de Sensores no Ensino das Ciências Departamento de Física Faculdade de Ciências da Universidade do Porto 9, 10 e 11 de Julho de 2001 6, 7 e.

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1 Utilização de Sensores no Ensino das Ciências Departamento de Física Faculdade de Ciências da Universidade do Porto 9, 10 e 11 de Julho de , 7 e 8 de Setembro de 2001 Adriano Sampaio e Sousa (DFUP) Paulo Simeão Carvalho (DFUP)

2 SINAL ELÉCTRICO Acústico Biológico Químico Eléctrico Magnético Óptico Mecânico Radiante Térmico TIPO DE ESTÍMULO SENSOR input output

3 OS CINCO SENTIDOS SINAL MECÂNICO Caracol (canal auditivo interno) SINAL QUÍMICO Papilas olfactivas SINAL ÓPTICO Bastonetes e cones da retina SINAL MECÂNICO Nervos SINAL BIOQUÍMICO Papilas gustativas

4 FUNCIONAMENTO DE UM SENSOR ACTUADOR INTERFACE OBJECTO CIRCUITO DE EXCITAÇÃO SENSOR COMUTADORCOMUTADOR A / D PERIFÉRICO COMPUTADOR SISTEMA DE AQUISIÇÃO DE DADOS

5 INTERFACE... E ALGUNS SENSORES RADIAÇÃO MOVIMENTOOXIGÉNIO DISSOLVIDOpHTEMPERATURA

6 SENSORES PARA PORTA USB

7 TIPOS DE SENSORES PASSIVOS ACTIVOS Geram o sinal eléctrico Sensores termoeléctricos piezoeléctricos piroeléctricos Recebem um sinal externo de excitação que tarnsformam no sinal eléctrico

8 CARACTERÍSTICAS DE UM SENSOR Sensibilidade Gama de medida Estabilidade Selectividade Tempo de resposta Condições ambientais permitidas Linearidade de resposta Características de sobrecarga Erro de histerese Banda morta Vida operacional Formato de saída Custo, dimensões, peso

9 CAMPOS DE APLICAÇÃO AgriculturaAutomóvel e outros transportes Indústria, distribuição, comércio Saúde, medicina Engenharia civil, construção Ambiente, meteorologia, segurança Doméstico, electrodomésticos Medição científica Energia, potência Informação, telecomunicações Recreação, brinquedos Militar Espaço

10 MERCADO DE SENSORES ( Reino Unido, ano 2000 ) Milhões de £

11 MERCADO DE SENSORES ( Japão, ano 1987 )

12 Quando usar sensores? Redução de custos Eliminação de erros pessoais sistemáticos Medições simultâneas Grande número de medições Período de aquisição extenso Período de aquisição muito curto Medições que podem ser efectuadas mais comodamente de outra forma ?

13 ENQUADRAMENTO DIDÁCTICO. Novas tecnologias e motivação dos alunos. A realidade e os modelos - perspectiva CTS. Análise comparativa de funções. Investigação de relações entre grandezas físicas Contudo... Os sensores não dispensam a aquisição de competências experimentais elementares: àplanificar e efectuar montagens experimentais àutilizar correctamente instrumentos de medida àconstruir e analisar tabelas de valores experimentais àelaborar e interpretar gráficos

14 FIM


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