Resumo. Este trabalho apresenta um estudo sobre a modelagem matemática de elementos sensores piezoresistivos obtidos com grafite tipo 2B. Os parâmetros analisados foram o fator de sensibilidade, variação da resistência, tensão mecânica aplicada (longitudinal e transversal) e coeficientes piezoresistivos. Os resultados das simulações computacionais e implementação do modelo matemático foram comparados com os dados experimentais obtidos através de um arranjo experimental. O filme de grafite estudadoé um bom indicativo para o projeto de piezoresistores para dispositivos sensores.Palavras-chave. Modelagem Matemática, Elementos Sensores, Piezoresistores, Grafite.
IntroduçãoImpulsionada pela constante evolução tecnológica, a indústria eletrônica tem apresentado dispositivos e equipamentos cada vez mais precisos e mais eficientes, isso se deve em grande parte a utilização de sensores, sejam piezoresistivos, piezoelétricos, fotoelétricos, entre outros. Este artigo apresenta o estudo de elementos sensores baseados no efeito piezoresistivo usando filmes de grafite depositado (traçado) sobre substratos poliméricos tipo papel A4 utilizando o método de fricção direta.O efeito da piezoresistividade consiste na alteração da resistência elétrica de um material quando sobre eleé aplicada uma determinada tensão mecânica [3]. Devido a efeitos cruzados entre as propriedades físicas do material, a temperatura influencia também as propriedades elétricas e mecânicas do elemento sensor. As principais causas da variação da resistência com a temperatura se devem, em especial, ao nível de dopante e a forma do 1 renan
This paper presents a methodology for analytical calculation and computational simulation using the finite element method for piezoresistive graphite sensor element on flexible polymer substrate, A4 paper. The computer simulation aims to find the region of greatest mechanical tension and deflection of the circular diaphragm set in the circumference edges. The steps for simulation are geometry definition, mesh generation, inclusion of material physical properties and simulation execution. The mathematical modeling of maximum mechanical stress and deflection is described analytically and computationally. The analytical calculations were compared with the computer simulation and presented a relative percentage error of 3.38% for the maximum deflection. The results show that the piezoresistor should be positioned at the edges of the circular diaphragm to take advantage of maximum mechanical stress by defining the best location for graphite film deposition for sensor device designs and fabrications.
Realizou-se um estudo experimental da dinâmica de secagem de soja em camada fina, sob a influência de temperatura (de 45ºC a 70ºC) e teor de umidade de grãos (de 13 a 32%). Aplicando a teoria de regime regular, foi determinada a influência destes parâmetros sobre o coeficiente de difusão.
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