Produção e Caracterização de Redes em Fibras para Aplicação em Sensoriamento

Elberth Manfron Schiefer; José Luis Fabris; Marcia Muller; Lucas Hermann Negri

doi:10.20906/CPS/SICITE2015-0042

Resumo

O presente trabalho mostra o desenvolvimento de um sensor de força de baixo custo em fibra ótica. O transdutor deste sensor é produzido a partir de um nó feito em uma fibra ótica monomodo que é inserido no interior de um cubo de cola de silicone. O sensor, modulado em intensidade, é baseado em uma fonte de luz visível e uma câmera CCD de um smartphone que são interligados por meio da mesma fibra ótica que está presente no transdutor. A alta sensibilidade do sensor no intervalo de 0 a 3 kg sugere um sistema de sensoriamento exato e eficaz para pequenas massas, de modo a ser passível de inserção na indústria, vez que apresenta um baixo custo e uma resposta linear. Possíveis aplicações deste mecanismo se caracterizam por detectar falhas em contrações musculares de pessoas com alguma debilitação, visando principalmente pessoas com distrofia muscular, pessoas que fazem uso de próteses ortopédicas e aquelas que estão em processo de reabilitação de movimento muscular. Projetos futuros buscarão associar diferentes densidades de materiais que se assemelhem ao silicone, de maneira a variar a magnitude de massas compreendida pelo transdutor. Desta maneira os transdutores poderão ter diferentes aplicações e o sistema passará a possuir maior aplicação comercial, incentivando sua produção industrial. Tais mecanismos podem aprimorar a vida de pessoas que fazem usos de próteses, detectando prematuramente as condições de sobrecarga mecânica nas articulações de membros inferiores de usuários de próteses e de pessoas com problemas musculares. Com este intuito, o sensor foi desenvolvido, apresentando uma resposta com 0,24 N de resolução e uma incerteza combinada de 1,07 N para um nível de confiança de 68,27% do sistema.

Palavras-chave: Baixo custo; Modulação da intensidade; Transdutor; Câmera CCD