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EC22 - Casamento de Impedância

traduzido do sítio: http://www.nde-ed.org/EducationResources/HighSchool/Magnetism/Physics/impedancematching.php

O ensaio de correntes parasitas requer determinar os componentes da impedância da bobina de detecção (resistência, Rx e reatância, Lx) ou a diferença que ocorrem nos seus valores ao longo da inspeção. A maioria das aplicações requer a determinação apenas de mudanças na amplitude da impedância, que podem ser medida com alto grau de sensibilidade usando uma ponte CA. Os princípios de operação dos instrumentos de correntes parasitas comumente utilizados baseiam-se na ponte de indução de Maxwell, na qual os componentes da impedância da bobina (sonda) de detecção são comparados com impedâncias variáveis conhecidas conectadas em série e formando o braço de equilíbrio da ponte. Essas impedâncias de balanço podem ser apenas internas ao aparelho, mas também pode-se contar com uma impedância externa de balanço. Refira-se a EC_15-Pontes.html para recordar.

Ponte de WheatstoneA fonte de alimentação de energia elétrica da ponte é um oscilador CA, muitas vezes variável tanto na freqüência quanto na intensidade de corrente. O braço doa ponte no qual está o detector ou apresentador da resposta do ensaio tem a forma de um medidor (galvanômetro) ou um osciloscópio com memória (antigamente na forma de um tubo de raios catódicos), um detector de fase, um retificador para fornecer uma indicação constante (mesmo a partir de um sinal CA), e geralmente um atenuador para limitar a indicação de saída dentro de um intervalo conveniente. A memória de imagens do osciloscópio  são necessárias para reter o sinal do detector como referência ou para facilitar a observação pelo inspetor durante a varredura com a sonda.

A maior sensibilidade da detecção (maior sinal de resposta possível) é alcançada combinando adequadamente a impedância da sonda com a impedância do instrumento de medição. Então, num circuito em ponte que é inicialmente equilibrado (balanceado), uma variação subseqüente, mesmo pequena na impedância da sonda perturba o equilíbrio (balanço), e uma diferença maior certamente aparece, através do braço detector da ponte, no mostrador do aparelho (medidor ou tela).

Embora a ponte de indução de Maxwell forme a base da maioria dos aparelhos atuais de correntes parasitas, existem várias razões pelas quais ela não pode ser usada em sua forma mais simples (Hague, 1934), devido aos efeitos de impedâncias indesejadas que existem nesse circuito simples. Essas impedâncias indesejadas podem ser eliminadas por dispositivos de aterramento e a adição de impedâncias adequadas para produzir um ou mais circuitos de ressonância de freqüência de banda larga (ou seja, Q baixo). Instrumentos com ampla faixa de freqüência (ou seja, de 1 kHz a 2 MHz) podem possuir cerca de cinco dessas bandas para cobrir esse intervalo de freqüência. O valor da impedância da sonda é, portanto, uma consideração importante para alcançar o casamento necessário e, como resultado, pode ser necessário alterar a sonda ao mudar de uma faixa de freqüência para outra.

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