Escola Naval AGENDA Departamento de Formaç Departamento de Formação de Engenheiros Navais – ão de Engenheiros Navais – Ramo de Armas e Electró Armas e Electrónica • Aquisição de Sinal Osciloscópio Laborató Laboratório de Acú rio de Acústica da Escola Naval Arduino • Determinação da Diferença de Fase • Sonares Biológicos Tutor: Prof. Victor Lobo ASPOF EN‐ ASPOF EN‐AEL Pimenta Imperadeiro AEL Pimenta Imperadeiro Co‐ Co‐tutor: CTEN EN‐ CTEN EN‐AEL Mendes Abrantes ASPOF EN‐ ASPOF EN‐AEL Torpes Limão 1 Fevereiro 2010 Aquisição de Sinal Aquisição de Sinal Osciloscópio Osciloscópio Aquisição de Sinal Aquisição de Sinal • SQS – SQS: • Resultados 0,3ms Aquisição de Sinal • Resultados Aquisição de Sinal • Resultados Aquisição de Sinal • Resultados Aquisição de Sinal • SQS – DolphinEar: Aquisição de Sinal • Resultados Aquisição de Sinal • Resultados 0,3ms 0,45ms Aquisição de Sinal • Resultados Aquisição de Sinal • Resultados Aquisição de Sinal • Resultados Aquisição de Sinal • Comparação SQS c/ Amplificação Aquisição de Sinal • Explicação: DolphinEar s/ Amplificação Aquisição de Sinal • Explicação: SQS‐510: DolphinEAR: – Um agregado de discos de cerâmica ou anéis que funcionam como elemento activo – Duas peças de metal em cada extremo do agregado. – O agregado é seguro por uma peça metálica. – Disco de cerâmica piezoeléctrica que funcionam como elemento activo; – O agregado é revestido por um material epóxido. Aquisição de Sinal • SQS ‐ SQS: Aquisição de Sinal Arduino Aquisição de Sinal • SQS ‐ SQS: Aquisição de Sinal • Visualização s/ interpolação: Aquisição de Sinal • Visualização s/ interpolação: Aquisição de Sinal • Visualização interpolação: Função INTERPFT Aquisição de Sinal • Visualização interpolação: Aquisição de Sinal • Visualização interpolação: Função INTERPFT Função SPLINE Aquisição de Sinal • Visualização interpolação: Aquisição de Sinal • Função INTERPFT : – Utilização do método fft; Vector Original Transformad a Domínio de Fourier Inversa Vector Original (+ Pontos) + Zeros Função SPLINE Aquisição de Sinal • Função INTERPFT : – Código: Aquisição de Sinal • Função SPLINE : – Denominado por Spline Cúbico; – Curva entre par de pontos determinada por um polinómio de 3ºGrau; Diferença de Fase • Fazendo a correlação entre os dois sinais permite‐nos obter a diferença de fase entre os mesmos ; Determinação da Diferença de Fase Diferença de Fase • A correlação foi obtida através do produto interno entre os dois vectores; Correlação entre 2 Sinais • Analisou‐se uma janela de tempo e determinou‐se o vector resultante da correlação entre os dois sinais nesse intervalo; • Os picos da função correlação correspondem à diferença de fase entre os dois sinais . Sonares Biológicos • Objectivo: • Gravar ruído subaquático natural; Sonares Biológicos • Transmiti‐lo a fim de “mascarar” o sinal do sonar. Sonares Biológicos Sonares Biológicos Transmissão Meio Transmissão Meio Matlab Hidrofone Adaptador tensão 0‐5V Matlab Hidrofone Disco Rígido Conversor D/A Adaptador tensão 0‐5V Arduino (PWM) Disco Rígido Filtro Passa‐Baixo Arduino Arduino Transdutor Matlab Transdutor Matlab Meio Recepção PWM com Arduino Meio Recepção PWM com Arduino • O Arduino dispõe de 6 pinos com capacidade para Pulse Width • Variando o tempo em que o sinal está a “ON” e “OFF” Modulation; podemos gerar tensões DC que variem entre os 0 e os 5V; • Estes pinos podem produzir uma onda quadrada de amplitude • FPWM ~ 50Hz => 20ms entre amostragem; 5V em que é possível variar o seu Duty Cycle; Como variar o Duty Cycle? • Através da instrução analogWrite() consegue‐se variar o Duty Cycle do sinal, sendo que o parâmetro passado à função é um valor entre 0 e 255; • Consegue‐se uma resolução de 19,6 mV. Porquê utilizar um FPBx? • Na figura 1 podemos observar um típico sinal PWM; • Analisando o espectro de frequências de um sinal PWM genérico podemos observar que existe um pico na frequência FPWM= 1/T e FPWM= k/T (k inteiro); • Estes picos são ruído indesejável e devem ser eliminados; Palacherla, A. (1997). Microchip Technology Inc. Implementação do FPBx • Como tal dimensionaremos um Filtro Passa Baixo tal que FBW << FPWM (figura 3); • Para tal usaremos o Filtro Passa Baixo representado na figura 4; • Assim eliminamos o ripple e obtemos uma tensão DC proporcional ao Duty Cycle. FIGURE 4: FILTRO PASSA‐BAIXO Palacherla, A. (1997). Microchip Technology Inc. FIM Dúvidas!?
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