Avaliação do efeito da temperatura na frequência de ressonância de sensores magnetoelásticos

Autor(es): Carolina Cavion , Luiza F.de Lima, Cláudio A. Perottoni, Mariana Roesch-Ely,
Orientador: Janete Eunice Zorzi
Quantidade de visulizações: 660

A necessidade de monitoramento de variáveis como temperatura, pressão, pH, deformação e umidade para o controle de processos tem se beneficiado da disponibilidade de variados dispositivos sensores. Esses dispositivos respondem a um estímulo físico ou químico, transformando-o em uma grandeza física, possibilitando uma leitura eficiente e precisa. Uma classe de sensores denominados magnetoelásticos (ME) tem despertado interesse devido à possibilidade de monitoramento wireless. Além das variáveis citadas acima, diversos parâmetros biológicos importantes podem ser monitorados, tais como concentração de glicose no sangue ou coagulação sanguínea. A leitura da resposta dos sensores magnetoelásticos pode ser realizada através de dispositivos portáteis, que captam a frequência fundamental de ressonância do sensor. Esses dispositivos são de simples operação e baixo custo.  Entretanto, precisam ser validados para garantir precisão nas medidas. Neste trabalho foi avaliado o efeito da temperatura, tanto do ambiente quanto do próprio dispositivo de medição, sobre a frequência de ressonância do sensor ME. Quatro configurações do dispositivo de medição foram avaliadas: (I) dispositivo sem refrigeração e  sem estabilização da eletrônica da placa, (II) dispositivo sem  refrigeração    com estabilização, (III) dispositivo com  refrigeração  e sem estabilização e (IV) dispositivo com  refrigeração com estabilização. A temperatura foi monitorada por meio de um termopar  inserido em um tubo com solução PBS (phosphate buffered saline) no interior da bobina de medição do dispositivo de leitura dos sensores. Os valores de temperatura foram registrados a cada 10 minutos durante uma hora. Este processo foi realizado em triplicata para as 4 configurações do dispositivo portátil, com o intuito de avaliar o efeito da variação de temperatura na resposta dos sensores. Por fim, observou-se que a configuração IV, com refrigeração e estabilização da eletrônica da placa, apresentou menor variação de temperatura proporcionando uma medição de frequência de ressonância dos sensores mais estável.  

Palavras-chave: Sensores, Materiais Magnetoelásticos, Temperatura