Sigma-delta modulator with thermo-resistive sensor

Autor: PALMA, Lígia Souza.
Přispěvatelé: FREIRE, Raimundo Carlos Silvério., OLIVEIRA, Amauri., SWART, Jacobus Willibrordus., CAVALCANTI, José Homero Feitosa., LUCIANO, Benedito Antonio., ABOUSHADY, Hassan.
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2005
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)
instacron:UFCG
Popis: Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-03-27T15:57:22Z No. of bitstreams: 1 LÍGIA SOUZA PALMA - TESE PPGEE 2005..pdf: 1919417 bytes, checksum: 66b80f03bc4916ca65eca7ae177705aa (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-27T15:57:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LÍGIA SOUZA PALMA - TESE PPGEE 2005..pdf: 1919417 bytes, checksum: 66b80f03bc4916ca65eca7ae177705aa (MD5) Previous issue date: 2005-12-09 Apresenta-se, neste trabalho, a concepção de um modelo de arquitetura de medidor de grandezas físicas baseada nos instrumentos de medição por deflexão nula. O modelo dessa arquitetura utiliza um modulador sigma-delta mono-bit de primeira ordem que tem um sensor termo-resistivo, como parte integrante da sua malha, substituindo as operações de soma e integração do modulador. A modelo de medidor utiliza o princípio da equivalência elétrica, que permite a aplicação direta do modo de operação por deflexão nula com o sensor termo-resistivo operando à temperatura constante. Desenvolve-se os modelos de modulador sigma-delta com sensor para a aplicação na medição das grandezas físicas de radiação solar e de temperatura. Mostra-se o resultado das simulações desses modelos em duas versões, para cada uma dessas aplicações, e para uma taxa de sobreamostragem de 256 vezes a freqüência de Nyquist. A versão teórica é alimentada com corrente contínua e a versão implementável em circuito é alimentado com corrente pulsada. Desenvolve-se também uma análise do desempenho desses modelos, partindo-se das funções de transferência das arquiteturas modeladas. Extraise, dessa análise, a relação sinal/ruído e a resolução obtida, em número de bits. Compara-se, então, a resolução obtida para esses modelos, com a resolução do PCM sobre-amostrado e a do modulador sigma-delta típico mono bit e de primeira ordem, ambos com a mesma taxa de sobre-amostragem. Esta arquitetura tem a vantagem de fornecer uma estimação, na forma digital, diretamente da grandeza física medida e pode ser integrado como um micro-sensor. This work presents a model conception of meter architecture based on null deflection instruments. The model architecture uses a mono bit first order sigma-delta modulator with a thermo-resistive sensor as an integrant part of its loop, substituting the addition and integration operations. The meter architecture presented here is based on electrical equivalence principle in which null deflection operation mode is directly applied with the sensor working at a constant temperature. Sigma-delta modulators with thermo-resistive sensor models were developed for solar radiation and temperature measurements. Simulation results of two models versions, for each application, were shown for an oversampling rate equal to 256. The theoretical model version is fed with continuous current and the other model is fed with pulsed current and can be implemented in a circuit. Architecture models performance analyses were developed based on its transfer functions. From those analyses we obtained the models signal to noise rates and resolutions. The resolutions were compared with oversampled PCM and with typical mono bit first order sigma-delta modulator, with the same oversampling rate. This system gives physics greatness estimation, in digital format, directly from physics greatness and may be integrated with a microsensor.
Databáze: OpenAIRE
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