Desenvolvimento de um sistema automatizado para medição de impedância elétrica

Abstract

A medição de impedâncias elétricas é um procedimento bastante comum em laboratórios de Física. Convencionalmente, por meio de medições de tensão elétrica um circuito divisor de tensão se pode determinar a impedância elétrica de um dispositivo qualquer. Todavia, este procedimento permite que as impedâncias só possam ser medidas em faixas de valores restritas. Em componentes, como alguns transdutores piezelétricos, que apresentam larga faixa de magnitude de impedância, os resultados obtidos com este procedimento não são satisfatórios. Neste trabalho é apresentado um circuito eletrônico simples, de baixo custo, com fácil compreensão de operação por estudantes com pouco conhecimento sobre eletrônica e que amplia a faixa de determinação das impedâncias. O sistema foi testado com transdutores piezelétricos e os resultados obtidos comparados com o de um analisador de impedâncias comercial. Os resultados mostraram que é possível medir impedâncias entre dezenas de Ω e dezenas de k Ω satisfatoriamente.The measurement of electrical impedance is a common procedure in physics laboratories. Conventionally, by means of voltage measurements a voltage divider circuit can determine the electrical impedance of any device. However, this procedure allows the impedances can be measured only in limited ranges of values. In components as some piezoelectric transducers, which have large impedance magnitude band, the results obtained with this procedure are not satisfactory. This paper presents a simple electronic circuit, low cost, easy to understand operation by students with low knowledgement in electronics and broadens the range of determination of impedances. The system was tested with piezoelectric transducers and the results compared with a commercial impedance analyzer. The results have shown that it is possible to measure impedances between tens of Ω and tens of k Ω satisfactorily.