[en] DESIGN OF A CONTACLESS VOLTMETER FOR ALTERNATING ELECTRICAL VOLTAGES IN 60 HZ

[pt] PROJETO DE UM VOLTÍMETRO POR APROXIMAÇÃO PARA TENSÕES ELÉTRICAS ALTERNADAS EM 60 HZ

[pt] ANDRE RIBEIRO GOMES

[pt] METROLOGIA

[pt] VOLTIMETRO

[pt] TENSAO ALTERNADA

[pt] SEM CONTATO

[en] METROLOGY

[en] VOLTMETER

[en] ALTERNATING VOLTAGE

[en] CONTACTLESS

[pt] O objetivo desta dissertação de mestrado foi projetar um voltímetro utilizando a técnica de acoplamento capacitivo para medições de tensão. O design proposto do voltímetro oferece uma alternativa simples e econômica aos métodos tradicionais de medição de tensão. Ao utilizar o acoplamento capacitivo, a necessidade de contato elétrico direto entre o circuito de medição e a fonte de tensão é eliminada, permitindo medições de forma não invasivas. O processo de desenvolvimento envolveu o projeto e a construção de um circuito de acoplamento capacitivo, que possibilitou a transferência do sinal de tensão para um circuito de medição. O circuito de medição incluiu componentes de condicionamento de sinal e um conversor analógico-digital para permitir leituras de tensão com confiabilidade metrológica. O sistema foi calibrado e testado usando uma fonte de valor de tensão conhecido para garantir medições confiáveis e precisas. Os resultados experimentais mostram que o voltímetro obteve desempenho satisfatório para a voltagem usual de 127 V em corrente alternada (127 V CA) e uma distância máxima de 0,2 m do ponto de interesse, mantendo um baixo nível de interferência de ruídos elétricos externos. O design proposto do voltímetro tem potencial para várias aplicações, especialmente em cenários onde o contato elétrico direto com a fonte de tensão é indesejável ou impraticável. Ele oferece uma solução confiável e eficiente para medições, sendo adequado tanto para fins industriais quanto de pesquisa.

[en] The objective of this master s thesis was to develop a voltmeter using the capacitive coupling technique for voltage measurements. The proposed voltmeter design offers a simple and cost-effective alternative to traditional voltage measurement methods. By using capacitive coupling, the need for direct electrical contact between the measuring circuit and the voltage source is eliminated, allowing for non-invasive voltage measurements. The development process involved the design and construction of a capacitive coupling circuit, which enabled the transfer of the voltage signal to a measurement circuit. The measurement circuit included signal conditioning components and an analog-to-digital converter for accurate voltage readings. The system has been calibrated and tested using a known voltage source to ensure reliable and accurate measurements. The experimental results show that the voltmeter obtained satisfactory performance for the usual voltage of 127 V AC and a maximum distance of 0.2 m from the point of interest, maintaining a low level of interference from external electrical noises. The proposed voltmeter design has potential for several applications, especially in scenarios where direct electrical contact with the voltage source is undesirable or impractical. It offers a reliable and efficient solution for voltage measurements, being suitable for both industrial and research purposes.

CARLOS ROBERTO HALL BARBOSA

CARLOS ROBERTO HALL BARBOSA

DANIEL RAMOS LOUZADA

ELISABETH COSTA MONTEIRO

2024-11-12

2024-05-02

[pt] TEXTO

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PORTUGUÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=68609@1

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=68609@2

https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.68609