Circuito para leitura e aquisição de dados de um sensor químico

Abstract

Esta dissertação apresenta o desenvolvimento de uma estrutura, base, capaz de ler, ou seja, fazer a aquisição de um sinal, proveniente de um sensor químico. A base pode adquirir sinal de um sensor químico que seja baseado na técnica resistiva bem como na técnica capacitiva. Para tal é constituído por dois circuitos em ponte, um baseado na ponte de Wheatstone para ler o sensor resistivo, e o outro na ponte capacitiva para ler sinais de sensores capacitivos. Possui posteriormente um bloco de acondicionamento de sinal constituído por dois amplificadores numa montagem inversora com realimentação capacitiva, que dizem respeito aos andares de préamplificação e de ganho. São ainda apresentados alguns testes realizados para comprovar o bom funcionamento do circuito de leitura. Para efeitos de testes, foram numa fase inicial, simulados os comportamentos de um sensor resistivo e de um sensor capacitivo, com o auxílio de um potenciómetro e de um conjunto de condensadores, respetivamente. Por fim foi utilizado um sensor “real”, neste caso um sensor de humidade baseado na técnica resistiva.

This thesis presents the development of a structure, a base, capable of reading a signal from a chemical sensor. The base may capture a signal from a chemical sensor that is based on the resistive technique, as well as on the capacitive technique. For this purpose, the base is made of two bridge circuits, one based on the Wheatstone bridge circuit for the reading of the resistive sensor, and the other one based on the capacitive bridge for the reading of capacitive sensors. In addition, it also possesses a signalconditioning block made of two inverted amplifiers with capacitive feedback, which concern the pre-amplification and gain floors. A few test results are also presented in order to prove the proper functioning of the reading circuit. At an early stage and for the purposes of testing, the behavior of a capacitive sensor and of a resistive sensor was simulated with the assistance of a potentiometer and a set of capacitors, respectively. Finally, it was used a “real” sensor and, in this case, the sensor used was a humidity sensor based on the resistive technique.