Dissertação

Sensor de corrente elétrica e campo magnético alternados utilizando modulação da luz pela interferência multimodal em fibras ópticas

Autor(a) Maia, Luana Samara Paulino
Orientador Guimarães, Glendo de Freitas Miranda, Marcus Aurélio Ribeiro
Página simplificada

Resumo

Osmedidoresdecorrenteelétricacomerciais,apesardejáserembemestabelecidos,possuem algumascaracterísticasque ostornamobsoletos enãoconfiáveis, poisapresentammontagens complexas,comoéocasodossensoresdefibraóptica,tambémpossuemumcustodeprodução elevado,alémpossuíremumacertarobustezestrutural.Alémdisso,algunsmedemapenasuma pequenafaixa decampomagnéticoe corrente elétrica.Aimportânciade aferiremonitoraros parâmetroseletromagnéticosestádiretamenterelacionadacomalgunsfatores,comoporexemplo, na medição precisa do consumo e na identificação rápida de falhas em sistemas de energia, implicando que o fornecimento de energia não seja interrompido. Neste trabalho, um novo sensordecampomagnéticoutilizandofibraópticaemumaestruturaSM-MM(Single-ModeMulti-Mode)foipropostoedemonstradoexperimentalmente.Ométodoaplicadobaseia-senos efeitosdeinterferênciamultimodal,cujafibraMM(Mutimodo)foirevestidacomaçocarbono. Umlaserde ondacontínuacomcomprimentodeondade 1550nmfoiusadopara alimentar a estrutura.OsinalnasaídadafibraMMécaptadoporumfotodiodo,possibilitandoaaferição do sinal em termos da tensão utilizando-se um multímetro digital. Variações em um campo magnético externo gerado por uma bobina podem causar alterações na transmissão óptica do sensor ao interagir com o aço carbono. Observou-se um crescimento na intensidade do sinal medidonasaídadosensor,comvariaçõescrescentesdocampomagnético.Duassensibilidades foramencontradasaoposicionarabobinaem2cme4cmemrelaçãoafibraMM,cujosvalores são78,13mV/mTe79,80mV/mT.Avariaçãonatransmissãoópticaemrelaçãoaintensidade do campo magnético alcançou uma linearidade de 98,29%. O crescimento da potência com o campo possui um comportamento logarítmico, portanto, a sensitividade foi calculada apenas paraumaescalalinearqueabrangeumafaixadecampode4,49a12,57mT.Noentanto,afaixa de campo total medida foi de 1,46 à 13,89 mT, com distância fixa em 4 cm. Destaca-se que o métodoutilizadonesteexperimentoémenoscomplexodoqueamaioriadosquesãodescritos na literatura, além de apresentar excelentes características de custo, compacidade e estrutura simples,comaplicaçõespotenciaisnamediçãodecampomagnéticoalternado. Palavras-chaves:Sensor.Interferênciamodal.Fibraóptica.Correnteelétrica.Campomagnético

Palavras-chave

MESTRADO EM ENGENHARIA DE TELECOMUNICAÇÕES (IFCE) - DISSERTAÇÃO SENSOR DE CORRENTE CORRENTE ELÉTRICA - MEDIÇÃO FIBRA ÓPTICA

Informações acadêmicas