Instrumentação Eletrônica
Medidor de Consumo de
Combustível
Aluno:Felipe da Cunha Brandão
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Objetivos
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Projeto
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Sensores
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Conformatação
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Processamento e Interface
Objetivos
 Este projeto tem como finalidade a criação de
sistema capaz de fazer medições de um sistema
consumo de um carro e que também seja capaz
entregar ao usuário as estimativas instantâneas
consumo.
um
de
de
de
Projeto
Sensor 1
Conformador
1
Ente
Processador
Físico
PIC
Sensor 2
Conformador
2
A/D
Interface
Sensores
Não existe nenhum sensor que meça
consumo diretamente.
Pode-se utilizar um união de dois sensores
para fazer essa medição.
 Sensor de Velocidade
 Sensor de Vazão
Sensor de Velocidade
• Utilização de Tacogeradores/encoders ligados diretamente no
eixo de alguma das rodas. Medição de rotações, mas pode ser
utilizado como velocidade com cálculos adicionais
•Tacogerador Eletromagnético:
•Encoder incremental
Sensor de Velocidade
• Principio de Funcionamento:
•Consiste de um rotor com disco incremental e de uma
carcaça contendo os sensores eletrônicos e um flange de
montagem, onde dispositivos associados ao disco irão
gerar pulsos de freqüência proporcional a rotação do eixo.
•Para se adequar ao local de utilização, deve-se utilizar um
encoder que agüente uma alta rotação, e consiga medi-la,
pois eles serão instalados no eixo da roda.
Sensor de Velocidade
• Especificações:
O encoder escolhido tem capacidade para agüentar
até 30000rpm.
Para se utilizar o encoder deve-se juntamente utilizar
um conversor de freqüência.
Sensor de Velocidade
• Conversores de Freqüência:
São circuitos que transformam uma freqüência em um
respectivo valor de tensão.
Sensor de Vazão
• Existe uma série de medidores de vazão, baseados em
principios diferentes.
• Escolha inicial por um medidor de baixa vazão
Por se precisar de um medidor com precisão suficiente e que
consiga detectar as pequenas quantidades de gasolina que passam
no tubo, sem alterar muito o seu fluxo.
• Medidor de Vazão tipo Rotativo para Vazão Baixa DPL
 Saída em Freqüência
 Baixa perda de carga
Sensor de Vazão
• Principio de funcionamento
O fluído passa pela área de
escoamento, em especial a área
com as pás rotativas, gerando um
movimento.
Movimento é detectado por
sensores opticoeletrônicos e depois
é convertido em uma freqüência.
• Especificações
Vazão de 0.025 a 0.5 l/min.
Saída em freqüência, logo,
também será necessário um
conversor de freqüência/tensão
para esse equipamento
Conformatação
• Conversores
Freqüência/Tensão
O CI-ADVFC32 é um
conversor de freqüência em
tensão, ao lado mostra um
esquemático.
Cada vez que o sinal de
entrada cruza o nível de
comparação o circuito monoestável é excitado e chaveia
uma fonte de corrente de 1
mA para a entrada de um
circuito integrador pelo tempo
determinado por C1.
Na medida que a frequência aumenta a quantidade de carga injetada em C2
aumenta proporcionalmente, a tensão de saída é estabilizada e ajustado o
ganho com os resistores R1 e R3
Processamento de sinal
Após o sinal ter sido conformatado e ter seu ganho ajustado é possível enviá-lo
para o processamento, o qual ocorrerá em um microcontrolador PIC 16F8777.
• PIC 16F877
Conversor A/D interno;
Resolução de 10 bits, 1024 estados possíveis, no entanto os dois
bits menos significativos serão desprezados de forma a filtrar
qualquer ruído na entrada, sobrando ainda 8 bits e 256 estados
possíveis.
Programação em C ou assembly
As entradas ‘IN 1’ e ‘IN 2’ são as entradas analógicas vindas dos
sensores
• Interface
Saída para display LCD
O PIC sozinho já envia as informações para o LCD e as mostra
do jeito que o programador quiser.
Processamento de sinal
Abaixo um esquemático da montagem de um PIC:
Referências
• PIC 16F877 Datasheet
• CI ADVFC32 Datasheet
• http://www.lsi.usp.br/~gongora/Cursos/Aula12.pdf
• http://www.koboldmessring.com/pt/br/vazao/prid/56/index.html
• http://www.nei.com.br/lancamentos/verLancamento.aspx?id=6812