Técnicas de medição e aquisição de sinais de transdutores piezelétricos excitados com sinais de alta frequência no monitoramento de integridade estrutural

Resumo

A medição da impedância elétrica de transdutores piezelétricos é uma das etapas mais importantes em sistemas de monitoramento de integridade estrutural com detecção de dano baseada na técnica da impedância eletromecânica (E/M). Trata-se de uma técnica não destrutiva em que, devido ao efeito piezelétrico, é estabelecida uma relação entre as propriedades mecânicas da estrutura monitorada e a impedância elétrica do transdutor nela instalado, permitindo que o dano estrutural seja detectado por meio da medição e análise da impedância elétrica. Logo, o sistema de medição deve ser de qualidade para garantir boa repetição entre as assinaturas de impedância dentro da faixa de frequência sensível ao dano. Muitos sistemas de medição alternativos têm sido propostos para substituírem os analisadores de impedância comerciais, por serem mais apropriados para aplicações em campo e medição de múltiplos transdutores. Os estudos reportados na literatura normalmente analisam o desempenho desses sistemas em baixa frequência. No entanto, a excitação do transdutor com frequência elevada, tipicamente acima de 1 MHz, permite a detecção de danos incipientes, tornando necessária a análise dos sistemas de medição em frequências elevadas. Portanto, esta pesquisa de doutorado tem como objetivo a análise das principais técnicas de medição e aquisição de sinais de transdutores piezelétricos excitados com sinais de alta frequência, acima de 1 MHz. As técnicas serão analisadas e comparadas com base na precisão, acurácia, rapidez, consumo de energia e desempenho em condições de baixa relação sinal-ruído. Ao final desta pesquisa espera-se obter um estudo detalhado das características das principais técnicas de medição e aquisição de sinais de transdutores piezelétricos, que pode servir como uma referência para o desenvolvimento de sistemas de monitoramento, resultando na publicação de artigos em periódicos de seletiva política editorial. (AU)