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Título: Tratamento da interferência da temperatura em sensor de distância ultrassônico HC-SR04.
Autor(es): Teixeira Júnior, Helton José
Orientador(es): Santana, Adrielle de Carvalho
Membros da banca: Santana, Adrielle de Carvalho
Almeida, Sílvia Grasiella Moreira
Trindade, Ronaldo Silva
Palavras-chave: Detectores - medição de distância
Medição - instrumentos de medição
Detectores - medição de distância - interferência da temperatura
Detectores - distância ultrassônico HC-SR04
Data do documento: 2022
Referência: TEIXEIRA JÚNIOR, Helton José. Tratamento da interferência da temperatura em sensor de distância ultrassônico HC-SR04. 2022. 73 f. Monografia (Graduação em Engenharia de Controle e Automação) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2022.
Resumo: O presente trabalho visa apresentar uma alternativa de medição de distância de baixo custo para aplicações com altas temperaturas, estudando o efeito causado pela temperatura ao sensor de distância HC-SR04, através de experimentação e associado a um sensor de temperatura LM35, para recalibrar e compensar as medições. As principais tecnologias de medição de distância foram comparadas e apresentados os conceitos e técnicas de medição inerentes a este contexto, a fim de entender a importância de desenvolver novas técnicas de sensoriamento adaptadas, para atender as demandas e exigências da indústria ou mesmo em projetos científicos e acadêmicos que precisam de soluções viáveis e precisas. Um aparato experimental foi construído, por meio do qual foram realizadas medidas de diferentes distâncias entre o HC-SR04 e um anteparo, sob diferentes valores de temperatura, variando de 30 a 100 graus Celsius. A partir dos experimentos, foi realizada uma análise de erro por meio de comparação com a escala de referência, onde notou-se um aumento do erro de medição com a temperatura e também com a distância medida. Então, foi feita uma correção na medida, modificando o algoritmo que realiza o cálculo da distância, levando-se a temperatura em consideração. Os resultados mostraram que o erro foi reduzido para ±0, 16 cm, estando dentro da precisão de +0, 5 cm indicada pelo fabricante do HC-SRO4. Este resultado é relevante considerando-se que no pior caso (maior distância, 27 cm, e maior temperatura, 100o C) o erro médio foi de 3, 17 cm sem a correção. Assim, conclui-se sobre a importância de se considerar correções dos efeitos da temperatura em medições realizadas com sensores ultrassônicos.
Resumo em outra língua: The present work aims to present a low cost distance measurement alternative for applications with high temperatures, studying the effect caused by temperature to the HC-SR04 distance sensor, through experimentation and associated with an LM35 temperature sensor, to recalibrate and compensate the measurements. The main distance measurement technologies were compared and the measurement concepts and techniques inherent to this context were presented, in order to understand the importance of developing new adapted sensing techniques, to meet the demands and requirements of the industry or even in scientific and academics who need viable and accurate solutions. An experimental apparatus was built, through which measurements were taken at different distances between the HC-SR04 and a screen, under different temperature values, ranging from 30 to 100 degrees Celsius. From the experiments, an error analysis was performed by means of comparison with the reference scale, where an increase in the measurement error was noticed with the temperature and also with the measured distance. Then, a correction was made in the measurement, modifying the algorithm that performs the calculation of the distance, taking the temperature into account. The results showed that the error was reduced to ±0, 16 cm, being within the precision of +0, 5 cm indicated by the manufacturer of the HC-SRO4. This result is relevant considering that in the worst case (greater distance, 27 cm, and higher temperature, 100o C) the average error was 3, 17 cm without correction . Thus, it is concluded on the importance of considering corrections for the effects of temperature in measurements performed with ultrasonic sensors.
URI: http://www.monografias.ufop.br/handle/35400000/4797
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