Comparação entre Métodos Digitais de Linearização de Sensores

Eng. M.Sc. Osvaldo Andre Betat Basilio

Trabalho realizado no Departamento de Engenharia Elétrica da Escola de Engenharia da UFRGS, dentro do Curso de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica - CPGEE.

Porto Alegre, 2002.

Resumo:
Na era de sistemas embarcados complexos, a interface direta de dispositivos e sistemas integrados para o mundo real demanda o uso de sensores e seus circuitos analógicos de suporte. Desde que a maioria das características físicas de um sensor requer algum tipo de calibração, este trabalho compara e discute quatro técnicas digitais de calibração adaptadas para aplicação em sistemas embarcados. Para fins de comparação, estes métodos de calibração foram implementados em Matlab5.3, e em um DSP (Digital Signal Processor)
. Através das medidas realizadas durante a operação em regime do DSP, pode-se determinar parâmetros importantes de projeto, como potência dissipada e tempo de processamento. Outros critérios de comparação, como área consumida, tempo de processamento, facilidade de automação e taxa de crescimento do custo área e do custo velocidade com o aumento de resolução também foram analisados. Os resultados das implementações são apresentados e discutidos com o objetivo de descobrir qual o melhor método de calibração para aplicações em sistemas embarcados.

Abstract:
In the era of complex embedded systems, the direct interface of System-On-Chip devices to the real world demands the use of sensors and their analog supporting circuits. Since the overwhelming majority of physical sensors requires some sort of calibration, this dissertation compares and discusses four digital calibration techniques well suited for embedded systems applications.
Using a DSP board as test vehicle, important design parameters like power dissipation, area, throughput, design time and rate of cost growth with increased resolution were analysed. The obtained implementation results are discussed, and a sensor linearization scheme best suited to embedded systems is presented.