Em primeiro lugar e em relação ao trabalho desenvolvido com os deflectómetros digitais, deve-se realçar o facto de que os dispositivos não foram de nenhuma forma alterados em relação à configuração que estes traziam de fábrica. Foi apenas criada uma interface que os permitisse ligar a um computador e construída uma aplicação de leitura, tratamento e gravação de dados, em LabVIEW. Como tal, e em relação à sua performance pouco ou nada pôde ser acrescentado às características que estes apresentam e que estão expostas no procedimento.
Em relação à sua interface com o LabVIEW, verificou-se que de facto foi possível, através de um Arduíno, construir-se todo um sistema que garante o correcto sincronismo entre o sinal de dados e o sinal de clock presente nos terminais dos deflectómetros, evitando com isso problemas de sobrecarga e/ou erros e atrasos de leitura. Na construção da aplicação em LabVIEW foram enfrentados diversos problemas, nomeadamente em relação à configuração da taxa de transferência de dados, no erro na apresentação de dados quando os valores apresentados pelos deflectómetros se alteravam, na configuração do número de caracteres a ler no buffer e até no tratamento da sequência de dados recebida. Todos esses problemas foram no entanto resolvidos através da interpretação dos resultados obtidos, e da procura da optimização de todo o sistema.
Conseguiu-se então desenvolver duas aplicações em LabVIEW que, efectuando o mesmo processo mas de formas diferentes, se tornaram duas soluções para dois estilos de medição diferentes sendo que a taxa de leitura das duas foi aproximadamente igual. Assim, se se pretender efectuar uma leitura dos dados medidos pelos deflectómetros utilizando-se ao mesmo tempo um apoio visual, deve-se utilizar a primeira aplicação (discutida na secção 3.2.3.1), ao passo que se apenas se pretender registar os valores medidos, sem que seja necessária a sua apresentação imediata deve-se, neste caso, optar pela segunda aplicação (discutida na secção 3.2.3.2). No entanto, deve-se realçar o facto de que embora a segunda aplicação apresente uma melhor taxa de leitura de dados, a diferença entre elas não é de nenhuma forma um factor determinante para a sua escolha, uma vez que a segunda aplicação necessita, após o registo dos dados, da segunda parte da aplicação que é responsável pelo tratamento dos dados registados, para que estes sejam perceptíveis.
Por fim e ainda em relação a esta parte do trabalho desenvolvido, resta apenas realçar que após contacto com os utilizadores habituais destes aparelhos, e discussão dos resultados obtidos, que estes se demonstraram satisfeitos com a taxa de 500ms por leitura, obtida pela interface e aplicação desenvolvida.
Quanto ao sistema de medição dos extensómetros que foi criado, pode-se concluir, tendo em conta o orçamento deste sistema de medição, que foi um sucesso, na medida em que apresenta melhores taxas de amostragem de dados, bem como pelo facto deste ser independente de alimentação externa. Conseguiu-se assim desenvolver um sistema de medição que pode pesar de forma imediata, nas futuras decisões acerca da aquisição
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Dessa forma foi então conseguido desenvolver-se um sistema de medição, que aplicado em estruturas rígidas, que é capaz de medir deformações até aos 2000µε, em ambos os sentidos, com um excelente tempo de resposta. Refira-se que no sistema da NI a taxa máxima de amostragem era de apenas duas medições por segundo, mas com o sistema desenvolvido, a taxa máxima de amostragem que se conseguiu foi de 18,8 medições por segundo. Tal factor é de realçar na medida que agora a Universidade da Madeira possui uma forma de demonstrar aos seus alunos de Engenharia Civil variações bruscas e rápidas em estruturas rígidas. No entanto, e tendo em vista a utilização do sistema durante longos períodos de tempo, foi criada uma opção no painel de controlo da aplicação que permite o controlo do número de medições a efectuar, de forma a diminuir a taxa de amostragem das medições. Outro ponto positivo do sistema desenvolvido, a par da elevada taxa de amostragem obtida, é o facto de este ser alimentado através do próprio cabo de transmissão de dados (cabo USB), uma vez que nem sempre, em testes de campo, é possível obterem-se fontes de energia como uma tomada de 230V. O peso e a facilidade de transporte do sistema criado é também uma da suas mais valias na medida em que torna o seu transporte e montagem em locais remotos uma possibilidade.
Em relação aos seus pontos menos fortes deve-se realçar em primeiro lugar o ruído das medições, que prejudica de forma séria os testes efectuados. Deve-se no entanto referir o facto deste poder ser atenuado se o extensómetro que se esteja a utilizar for isolado de fontes eléctricas ou de outras fontes de ruído, e se os restantes circuitos de medição forem convenientemente calibrados.
Por fim e ainda em relação ao sistema de medição dos extensómetros desenvolvido, resta acrescentar que este sistema foi já apresentado às pessoas que realmente utilizam este tipo de aparelhos em laboratório, ou no exterior, sendo que perante as críticas que lhe foram feitas, este mostrou ser de facto uma opção a ter em conta. Nessa apresentação foram discutidas outras funcionalidades a implementar no sistema de medição de extensómetros criado, ou seja, com a utilização de dois braços, (ao contrário de apenas um, como se utiliza no sistema de medição criado) activos da ponte de Wheatstone. Além disso foi abordada a possibilidade de utilizar-se o sistema desenvolvido para a medição de células de carga, também elas equipamentos extremamente úteis à Engenharia Civil.
Finalmente, e em relação à montagem óptica estudada pode-se realçar o facto de que foi possível obter-se, com a ligação entre o Arduíno e o LabVIEW, uma taxa média de leitura de um sinal analógico de cerca de 408,3Hz. Infelizmente e em relação à montagem propriamente dita, verificou-se que a mesma não permitiu determinar o tempo de vida da fluorescência na fibra dopada com Érbio. O mesmo no entanto poderá ser útil para aplicações em que se pretendem observar fenómenos mais lentos.
Em resumo, foi demonstrada a possibilidade de utilizar-se a plataforma de desenvolvimento Arduíno para o desenvolvimento de sistemas de medição, de baixo custo, e compatíveis com o LabVIEW.
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5.1 Perspectivas de trabalho futuro
Em relação ao sistema de interface dos deflectómetros digitais pensa-se que pouco ou nada poderá ser melhorado, uma vez que o sistema desenvolvido foi optimizado em relação à taxa de leitura e ao sincronismo dos sinais enviados pelos terminais de dados e de clock. Poderá no entanto ser melhorado o código a utilizar no Arduíno, nomeadamente no factor de prescale da velocidade do ciclo de leitura das medições. Tal alteração não será simples de implementar, uma vez que pelos testes realizados, percebeu-se que as funções dos interruptores, utilizadas no sincronismo das medições, eram afectadas. Em relação às aplicações em LabVIEW pode-se admitir que estas poderão ser optimizadas, mas e se se reparar nas conclusões retiradas dos testes práticos realizados às duas aplicações, verificou-se que o processamento realizado para o tratamento das medições pouco ou nada influenciava na taxa de leitura dos dados registados.
Quanto ao sistema de medição dos extensómetros algumas optimizações podem ser consideradas, nomeadamente a construção de uma versão miniaturizada do circuito desenvolvido, através da utilização de componentes SMD (Surface Mount Device) o que por si só reduziria de forma significativa o seu tamanho, e facilitaria o seu transporte e utilização. Tal construção não foi no entanto possível, devido à falta de tempo.
Outra questão que poderá ser abordada será o estudo de novas formas de alimentação, para que sejam evitadas as variações nos valores medidos ao longo do tempo, e para que possam ser utilizados, sem restrições, todos os canais de medição ao mesmo tempo. Poderão também ser estudadas formas de desligar os canais que não estejam a ser utilizados, reduzindo dessa forma o consumo. No entanto, a questão principal a ser optimizada será sem dúvida a questão do ruído, tentando-se perceber melhor a sua origem, e quais as técnicas que poderão ser usadas para o reduzir.
Por fim, e em relação à montagem utilizada para se medir o tempo de vida da fluorescência numa fibra dopada com Érbio, e uma vez que o Arduíno estava já a funcionar na sua máxima taxa de amostragem e mesmo assim não foi possível registar- se o decaimento, pôde-se constatar que com este microcontrolador tal não seria possível.
Como implementação futura pode-se pensar na substituição do microcontrolador, por um com maior capacidade, muito embora deva-se referir que para os restantes trabalhos desta tese, o microcontrolador utilizado foi suficiente. Resta apenas referir o facto de que, uma vez que o objectivo desta tese era o de desenvolver uma versão low cost de um sistema de medição, não foi testado mais nenhum microcontrolador.
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