Deseja-se calibrar um acelerômetro usando-se outro acelerômetro com calibração conhecida (
) (recém calibrado pelo fabricante). Para tanto ambos são montados sobre um shaker e sujeitos às mesmas condições de aceleração.
submetendo-se os dois acelerômetros a uma excitação aleatória (ruído branco) com aceleração de
(medida pelo acelerômetro de referência), qual o valor de tensão esperado na saída do acelerômetro sob calibração?
submetendo-se os dois acelerômetros a uma excitação aleatória (ruído branco) com aceleração de
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre calibrar um acelerômetro usando outro que já está calibrado. A gente vai trabalhar com conceitos de calibração de sensores, especificamente acelerômetros, e usar umas relações básicas entre aceleração e tensão de saída. Precisamos descobrir qual será a tensão esperada na saída do acelerômetro que queremos calibrar quando ele estiver submetido a uma aceleração de
.
Passo 2
Primeiro, vamos entender como funciona a calibração de um acelerômetro. Basicamente, quando um acelerômetro é exposto a uma determinada aceleração, ele gera uma tensão de saída proporcional a essa aceleração. A relação entre a aceleração (
) e a tensão de saída (
) é dada pela seguinte fórmula:
Onde:
-
é a tensão de saída, -
é a sensibilidade do acelerômetro (em ), -
é a aceleração aplicada (em ).
Passo 3
No enunciado, o acelerômetro de referência tem uma sensibilidade de
. Isso significa que para cada
de aceleração, ele gera 9 mV de tensão. Além disso, a aceleração aplicada é de
. Sabemos que
é aproximadamente igual a
, mas o exercício está considerando
para simplificar.
Passo 4
Agora, vamos calcular quantos
correspondem à aceleração de
:
Ou seja, a aceleração aplicada é exatamente
.
Passo 5
Usando a fórmula da sensibilidade:
Portanto, a tensão esperada na saída do acelerômetro que estamos calibrando é de 9 mV quando submetido a uma aceleração de
.
Resposta
A tensão esperada na saída do acelerômetro sob calibração é de 9 mV.