Dispositivo de localização bidimensional sobre uma superfície resistiva, utilizando uma ponderação de corrente

(1)

REPOBLICA

FEDERATIVA DO BRASIL

Ministbriodo Desenvolvimento da Ind0stria edo ComBrcio

@

Int CI': G06K 11106 Instituto Nacional da Propriedade Industrial

@

Prioridade unionista:

@

Depositante: Universidade Federal do Rio de Janeiro. (BRIRJ)

@

Inventor(es): Luiz Pereira Caloba; Marcio Nogueira de Souza; Bernard Marbchal; Roger Bruere-Dawson; Marcel Froissart

@

Procurador: Mauricio de Vasconcellos Guedes Pereira

@

Data do depbsito: 02/09/88

@

Pedido internacional:

@

Publicação internacional:

@

Tltulo:

@

Resumo: "Dlsposltivo de localilaqõo biimensional sobre uma suparilcie msistiva, utilizando uma pondara@o de cormnti"

Apresente invançiio refere-se a um disposi~desllnado a localhar eventos eIYricos gerados sobra uma superflcia msistiva atraves da combina@o linear da correntes captadas por elatmdos loealirados na borda da suparilcie resisiiva. estes elelrodos sendo aterrados por pre-smplificadoms realimentados. fornecendo uma imagem sem dinorçao da fonte axcitadura

(2)

R e l a t ó r i o D e s c r i t i v o da P a t e n t e de Invenção "DIS

POSITIVO DE LOCALIZAÇAO BIDIMENSIONAL SOBRE UMA SUPERFÍCIE

RESISTI\'A

,

UTI L 1 ZANDO

1IMA

IJONDERAÇAO DE CORRENTE".

A p r e s e n t e i n ~ l e n ç ã o s e r e f e r e a um s i s t e m a de 10

-

5 c a l i z a ç á o bidimensional de eventos e l é t r i c o s gerados s o b r e iimg s u p e r - f i c i e - j e s i s t i \ > a . - e -em p a r t i c u l a r a um d i p o s i t l v o do tado de e l e t r o d o s de borda na s u p e r f í c i e r e s i s t i v a e de um c i r c u i t o l i g a d o a e s s e s e l e t r o d o s . A p a r t i r da d i s t r i b u i ç ã o de c o r r e n t e s s o b r e o plano r e s i s t i v o , captada p e l o s e l e t r o

-

10 dos, a p r e s e n t e invenção fornece s i n a i s r e p r e s e n t a t i v o s das coordenadas da f o n t e geradora de c o r r e n t e , s e j a e l a contínua, p u l s a d a ou s e n o i d a l .

Em d i v e r s a s ã r e a s de a p l i c a ç a o como astronomia

,

medicina n u c l e a r e c r i s t a l o g r a f i a , d e n t r e o u t r a s , faz-se ne-

1 5 c e s s ã r i o t r a d u z i r a g o s i ç i o f í s i c a de determinados eventos em s i n a i s e l é t r i c o s , p a r o que o p a r t i r d a i e s t a informação de p o s i s ã o possa s e r u t i l i z a d a adequadamente p o r c o n t r o l a d o r e s ou processadores de s i n a i s . - -Vãrios t i p o s de-transdutares-de.. posiç8o s.<o a t u ~ l n i e n t e u t i l i z a d o s p a r a e s t a f i n a l i d a d e , des- 20 de um simples potcnciônietro a t é t r a n s d u t o r e s Óticos com sen

-

sares e s p e c i a i s o

Laser.

Einbora em c e r t a s á r e a s de a p l i c a

-

SZO

a c o d i f i c a c i o de unia só dimensão s e j a adequada, o u t r a s :iplic:iqõeç ncccssitoni de codificaç-ão bidimensional; Nos %todos

(3)

L

t r a d i c i o n a i s e s t a c o d i f i c a ç a o cm duas dimensões

6

conseguiria duplicando-se

um

s i s t e m a unidimensional. com a s l i m i t a ç õ e s qiie e s t a adaptação implica; logo, torna-se b a s t a n t e importan

-

t e o desenvolvimento e a a p l i c s ç ã o de s i s t e m a s de c o d i f i c a

-

5 ção quesejam ùidimensionais p o r e s s ê n c i a .

A i d é i a de u t i l i z s q ã o de s u p e r f í c i e s r e s i s t i v a s p a r a a c o d i f i c a ç ã o de posição bidimensional não nova, sen-

do j á conhecidos d i v e r s o s d i s p o s i t i v o s , que no e n t a n t o apre- sentam sempre como desvantagem a e x i s t ê n c i a de d i s t o r ç õ e s da

1 0 imagem [geomc'trica) r e a l .

- -

A s - p r i i n e i r a s t e n t a t i v a s de e l i m i n a ç ã o - d e s s a s d i s -

-

t o r ç õ e s r e l a t i v a s

2

s u p e r f í c i e r e s i s t i 1 . a foram f e i t a s a t r a

-

vés de p r o c e s s o s --computacionais de t r a t a m e n t o -da - '?imagem e l e - t r õ n i c a " , nos q u a i s os v a l o r e s numéricos o b t i d o s s á o proces- 15 sados p o r r e c u r s o s de informiitica que visam a c o r r e ç ã o de

t a i s d i s t o r ç õ e s . Esses recursos s e c a r a c t e r i z a m p o r aprese% tarem c u s t o s e l e v a d o s , além de l i m i t a r e s t e t i p o de s o l u ç ã o a s i s t e m a s razoavelmente l e n t o s que permitam o tempo de pro- cessamento p a r a a eliminaçZo das d i s t o r ç õ e s . Tal f a t o pode

7 0 s e r p a r t i c u l a r m e n t e problemãtico em a p l i c a ç õ e s como d e t e t o

-

r e s de radiaqZo empregados nos mais d i v e r s o s campos de e s t u - dos. t a i s como ciistü1ogri:sfia

,

m e t a l u r g i a

,

medicina n u c l e a r ,

e t c . .

.,

nos q u a i s a velocidade do s i s t e m a de l o c a l i z a ç á o

E

na-se b a s t a n t e iniportsnte. Outra desvantagem d e c o r r e do f a -

75 r o das d i s t o r q õ e s existentes poderem v a r i a r com o tempo e o! t r o s parãiiietl-os ciivolvidos, de t a l forma que a função de cox i-ecSo d e s t a s d i s t o r c 5 e s pode i150 a p r e s e n t a r v a l i d a d e i r r e s

-

t r i t a ao loiiço do tempo.

(4)

3

T a i s d i i i culdades j u s t i f i c a r a m e s f o r ç o s n a busca de a l t e r n a t i \ r a s para s o l u ç ã o do problema. Nesse s e n t i d o , foi proposta a u t i l i z a c ã o de uma geometria p a r t i c u l a r de e l e t r o - dos (documento US 1 168 4 2 7 ) . mas ainda n e s t e caso não foram

5 completamente suprimidas a s d i s t o r ç õ e s

.

Dessa forma, manteve-se a necessidade de t r a t a

-

mento dos vnl'ores o b t i d o s a t r a v é s de recursos de i n f o r m á t i

-

ca. d i f i c u l d a d e ?I q u a l s e acrescentam aquelas l i g a d a s

ã

cons

-

t r u ç ã o de e l e t r o d o s com geonietria p a r t i c u l a r .

1 O Recentemente, foram p r o p o s t o s o u t r o s t i p o s de s o

-

3ug6es. baseadas nos-prõpri-os-hardlrares-dõs s i s t e m a s . Em a 1

-

guns casos. uma e f e t i v a redução das d i s t o r q õ e s f o i o b t i d a . No e n t a n t o , o s - s i s t e m a s a t é aqui desenvolvidos apresent-am-como desvantagens

um

n i v e l c o n s i d e r ã v e l de complexidade de cons

-

1 5 t r u ç ã o e o f a t o de terem que obedecer r e s t r i ç o e s de v a l o r e s

de r e s i s t ê n c i a s e n v o l v i d a s que d i f i c u l t a m sobremaneira s e u emprego em a p l i c a ç ó e s onde a e x c i t a ç ã o não s e dá a t r a v é s de c o r r e n t e c o n t í n u a . mas s i m a t r a v é s de p u l s o s r á p i d o s , como

é

o caso de d e r e t o r e s de r a d i a ç ã o usados em f í s i c a n u c l e a r .

2 O A p r e s e n t e invenção tem p o r o b j e t i v o a l o c a l i z a -

c50 bidimensic?nal de eventos e l e ' t r i c o s gerados s o b r e uma su- l x a r f i c i e r e s i s t i v a . fornecendo uma imagem sem d i s t o r ç õ e s , i n

-

drpeiidcnteinentc da e s c i t a ç a o s e r p o r c o r r e n t e c o n t í n u a ou por p u l s o s r.<pidos.

15 A aliordagein f e i t a na p r e s e n t e invenção p o s s i b i l i - t a 3 cliniiiiasiio de r e l a q 3 e s de compromisso e n t r e a r e s i s t i v i - dadc s u p e r f i c i a l do plano l o c a l i z a d o r e a s r e s i s t ê n c i a s dos de

-

(5)

4 5 v á r i o s documentos de p a t e n t e a p r e s e n t a d o s a n t e r i o r m e n t e

e

que u t i l i z a m r e s i s t o r e s d i r e t a m e n t e c o n e c t a d o s a o s e l e t r o d o s de borda

(FR

7 3 15842. J P 56 198077. FR 79 20942. FR 86 17744). A p r e s e n t e i n v e n ç ã o é c o n s t i t u í d a p o r um p l a n o de r e l a t i v i d a d e c o n s t a n t e , t e n d o no cago p a r t i c u l a r d a p r e

-

1 0 s e n t e a p r e s e n t a ç ã o a forma c i r c u l a r . mas podendo t e r g e n e r i -

camente q u a l q u e r forma ( q u a d r a d a , r e t a n g u l a r , e t c ) ; um c e r t o número de e l e t r o d o s de b o r d a que depende do f a t o r de u t i l i z a

-

çáo do p l a n o (16 no mínimo p a r a 84; de á r e a

ú t i l

com pequena d i s t o r s ~ o ) ; p r é a m p l i f i c a d o r e s em número i g u a l ao dos e l e t r o

-

15 dos de b o r d a ; d o i s - a m p l i f i c a d o r e s somadores com p o n d e f a ç ã o

f o r n e c e n d o d o i s s i n a i s a n a l ó g i c o s r e p r e s e n t a t i v o s d a s coorde - nadas r e t a n g u l a r e s

-(X.Y)

d a p o s i ç Z o de uma e x c i t a ç ã o , e d o i s d i v i s o r e s a n a l õ g i c o s , c u j a f u n ç ã o é de n o r m a l i z a r a s i n f o r m a

-

ç 6 e s de p o s i ç ã o em r e l a ç ã o ã c o r r e n t e de e x c i t a ç ã o , f o r n e c e n

-

20 do d o i s s i n a i s r e p r e s e n t a t i v o s da p o s i ç ã o r e a l (X,Y) d a e x c i

-

t a ç ã o . independentemente d a magnitude da mesma. Deve s e r mencionado que o u s o ' d e d i u i s o r e s a n a l ó g i c o s % umá'das p o s s i

-

b i l i d a d 3 s . podendo a d i v i s ã o ser r e a l i z a d z também d i g i t a l m e n _ t e , p o r liard\~.si-e ou s o f t w a r e . 2 5 O p r i n c í p i o b á s i c o da i n u e n c ã o r e s i d e no f a t o de t e r - s e c o n s e g u i d o a s o l u ç ã o t e ó r i c a d a iinplementagão r e a l com e l e t r o d o s a t e r r a d o s ( a t r a v é s de p r é ampli-ficadores), e . e s t e e s r u d o roi-iiiel r e r p o s s i b i l i t a d o um p e r f e i t o e n t e n d i m e n t o d a s ~ r ~ i i t s g c i i s o b t i d a s em não u t i l i z a r - s e r e s i s t o r e s d i r e t a m e n t e

30 l i g a d o s a o s s l e t r o d o s de b o r d a . que f o r ç o s a m e n t e causam uma r c l a q z o de coiiipromisso e n t r e e s t e s e a r e s i s t i v i d a d e do p l a -

- - .

(6)

5

de s u l ) e r i í c i c s r e s i s t i v a s com uma r e s i s t i v i d a d e s u p e r f i c i a l menor que a de o u t r o s métodos nas mesmas condições, poden

-

do-se i n c l i i s i v c v i r a u t i l i z a r - s e s u p e r f í c i e s m e t á l i c a s . Convém r e s s a l t a r que a u t i l i z a ç ã o em regime de

5 p u l s o s f i c a melhor contemplada com a p r e s e n t e invenção, uma \?e= que a s r e l a q 0 e s de compromisso observadas em o u t r o s d i s

-

p o s i t i ~ o s depende da impedância dos p r é a m p l i f i c a d o r e s ( ou

amplificadores ) u t i l i z a d o s , que normalmente variam com a freqilência, impedindo que e s t a s r e l a ç õ e s s e j am adequadamente

1 0 _{cumpridas em a l t a s f r e q u ê n c i a s , formadoras dos p u l s o s r á p i}

_-

- d o s aplicados

ao

s i s t e m a ,

A e l i m i n a ç ã o das d i s t o r ç õ e s é o b t i d a a t r a v é s de uma c o m b i i ~ a ç ~ o l i n e a r das informações das c o r r e n t e s que f l u - em p e l o s e l e t r o d o s de borda, depois de devidamente desacopla

-

15 das a t r a v é s dos p r é amplificadores.

E

exatamente o f a t o de

uti1i:arem-se os p r é a m p l i f i c a d o r e s d i r e t a m e n t e nos e l e t r o

-

dos de borda que p o s s i b i l i t a a manutenção das condiçóes de contorno p a r a a s u p e r f í c i e r e s i s t i v a ( e l e t r o d o s a t e r r a d o s ] e um p e r f e i t o desacoplamento do plano e do r e s t o do s i s t e m a

20 e l e t r ô n i c o . p o s s i b i l i t a n d o as vantagens e x p o s t a s acima em r e

-

laçzo aos demais métodos.

A invenção poderá ser melhor compreendida, .na,tex. t o e x p l i c a t i u o a s e g u i r a t r a v é s das f i g u r a s f e i t a s a t í t u l o

2 5 i n d j c a t i v o iii;is n90 l i m i t a t i v o d e s c r i t a s abaixo:

-

f i g u r a 1: diagrama de blocos r e p r e s e n t a t i v o de

um

iiiodo de r c l i l i z a ç ã o de um d i s p o s i t i v o de l o c a l i z a ç ã o b i d i - iiiciisioii;il de :icordo com a p r e s e n t e invenção.

(7)

-

Zigura 2 : opçóes de configuraçao de e l e t r o d o s Com r e f e r ê n c i a a f i g u r a 1, s e r á agora d e s c r i t o uma iiiodalidade p a r t i c u l a r de r e a l i z a ç a o de um d i s p o s i t i v o de 1ocali:açao segundo a invenção.

5 O d i s p o s i t i v o de l o c a l i z a ç ã o é formado p o r uma s u

-

p e r f í c i e S de r e s i s t i ~ r i d a d e s u p e r f i c i a l c o n s t a n t e (1) conten

-

do e l e t r o d o s na s u a borda ( e l e t r o d o s E1

-

E )

,

c u j o número

16

depende da u t i l i z a ç ã o desejada. E s t e s e l e t r o d o s s ã o l i g a d o s de maneira adequada aos p r é amplificadores(P1

-

Pló),desaco-

1 0 plam o plano r e s i s t i v o do r e s t o do s i s t e m a e l e t r ô n i c o . garan

-

t i n d o b a i x a impedência e a condição d e contorno, t e ó r i c a i e l e -

-

trodos a t e r r a d o s ) , e fornecendo uma tensão de s a í d a proporc_i_ o n a l a c o r r e n t e de e n t r a d a .

A s u p e r f í c i e r e s i s t i v a S (1) deve t e r uma r e s i s c i

-

1 5 vidade s u p e r f i c i a l c o n s t a n t e como p o r exemplo p a p e l g r a f i t a -

do. f i l m e m e t á l i c o ou metalizado s o b r e uma s u p e r f í c i e r í g i d a i s o l a n t e . ou simplesmente uma f o l h a m e t á l i c a . No exemplo i l i i s t r a d o . a s i i p e r f i c i e tem a forma de um d i s c o de d i ' t n e t r o

d.

= 300 mm.

30 O s c l e t r o d o s de borda E1

-

E16 s a o também c i r c u l a

-

r c s . Z c i t o s de metal e conectados e l e t r i c a m e n t e a s u p e r f í c i e r c s i s t i u a S. O tamanho d e s t e s e l e t r o d o s deve s e r pequeno em r r l a ç z o ao d s s u p e r f í c i e r e s i s t i v a . recomenda-se u m f a t o r 1/:00 (ou niciior] e n t r e a s áreas. No caso do exemplo. e s t e s

7 5 e l c t r o d o s s z o de l a t ã o com um diâmetro de 3 mm. E s t e s e l e

-

trodoa s ã o d i s ~ ~ o s t o s . no caso do exemplo, regularmente espa- g:~dos r i n i.claqao ao perzmetro da s u p e r f í c i e r e s i s t i v a , sendo que a iorins ou a p o s i ç ã o dos e l e t r o d o s não s i g n i f i c a uma

(8)

r e s t r i q z o do método. No caso g e r a l . s e j a q u a l f o r a posição dos e l e t r o d o s ,

6

sempre p o s s í v e l o b t e r - s e uma combinação li-

n e a r para eliminarem-se a s d i s t o r ç õ e s . A d i s p o s i ç ã o u t i l i z a da tem corno o b j e t i v o simplesmente uma maior f a c i l i d a d e de i m

-

5 pleineiitação e a f e r i ç ã o da colocação dos e l e t r o d o s .

A e x c i t a ç ã o de c o r r e n t e do plano r e s i s t i v o depende da a p l i c a ç ã o e s p e c i f i c a , podendo s e r uma c a n e t a e l é t r i c a C ( 2 ) l i g a d a a uma f o n t e de c o r r e n t e c o n s t a n t e F ( 3 1 , como no caso de im mesa digitalizadora u t i l i z a d a como por k x m p l ~ ou ou h

l f l t r o t i p o de e x c i t a ç ã o , t a l como a indução de pulsos devido a -

avalsnche e l é t r ô i i i c a o c o r r i d a no- i n t e r i o r - de

um

d e t e t o r d e . radiag6es i o n i = a n t e s . como no caso da u t i l i z a ç ã o da invenção em d r t e t o r e s de p a r t í c u l a s - u t i l i z a d o s em Medicina Nuclear

-

,

C r i s t s l o g r a f i a . A s t r o f í s i c a , e t c . .

.

O s s i n a i s dos p r S a m p l i f i c a d o r e s P1

-

P16, propox c i o n a i s

às

c o r r e n t e s nos e l e t r o d o s . de'borda E1

-

Elót ' sendo a c o n s t a n t e de p r o p o r c i o n a l i d a d e i g u a l a t r a n s c o n a u t â n c i a do p r é a m p l i f i c a d o r ( 1 KR no caso do exemplo)

,

s ã o a p l i c a d o s aos m i p l i i i c a d o r e s ponderados A1 e A 2 , a f i m de que s e p r o

-

70 c e s s e a coinbinaqZ0 l i n e a r da c o r r e n t e , ou melhor. das t e n

-

s õ e s p r o p o r c i o n a i s as c o r r e n t e s . e ao somador não ponderado, que iornecc siiiiplesmente um s i n a l p r o p o r c i o n a l ã magnitude

d a c x c i t s s 5 0

.

No caso de s e u t i l i z a r uma f o n t e de c o r r e n t e cons

-

25 tarite o soinndor nào ponderado não é n e c e s s á r i o . Neste caso

6

tanibkm ~ i o s s í \ ~ c l f a z e r a ponderação diretamente nos pré-am- p l i í i c a d o r c s c s u b s t i t u i r cada somador ponderado p o r um soma

-

(9)

Os a m p l i f i c a d o r e s p o n d e r a d o s A 1 e A2 fazem a com

-

binnsiio l i n e a r d a s i n f o r m a ç õ e s de c o r r e n t e s o r i g i n a d a s n o s e l e t r o d o s de b o r d a E1

-

Eló, de modo que s u a s s a í d a s f o r n e - cem s i n a i s e l é t r i c o s Xe e Y, p r o p o r c i o n a i s

ãs

coordenadas

5 da p o s i ç a o da e x c i t a ç ã o i n j e t a d a n a s u p e r f í c i e r e s i s t i v a S.

sendo que e s t e s s i n a i s também s ã o p r o p o r c i o n a i s

ã

magnitude

A combinagão l i n e a r e x e c u t a d a p e l o s a m p l i f i c a o r e s A ₁e A,

_-

6

função d a p o s i ç ã o dos e l e t r o d o s de e x c i t a ç ã o 1 0 E1

-

E16 e do s i s t e m a de e i x o s o r t o g o n a i s e s c o l h i d o (X,Y), s e n d o ~ ~ u e ~ n o ~ e ~ m r i l 6 , ' ~ p o n d e r a ç ã o - p a r a - o ~ a m p 1 i ~ f i-ea dor-Al--é Gn (-41) = E (l+Co-. On) e para o anipli f i c a d o r A, :

_-

Gn (-4,)

_..

= li ( l + S e n Qn) 1 5 onde:

Gn

(Ai) é

o

ganho dado p e l o a m p l i f i c a d o r Ai a o s i n a l do e l e - t r o d o n , E; é a c o n s t a n t e m u l t i p l i c a t i i ~ a a r b i t r ã r i a que d e t e r m i n a a am

-

p l i t i i d e n i s s i m s do s i n a l de s a í d a do a m p l i f i c a d o r , s e n d o n o @ esemplo f e i t o i g u a l a 5 , e Qn

P'

O ~nigulo da p o s i ç ã o do e l e t r o d o

n .

em r e l a ç ã o a um e i x o : a r b i t r á r i o no p l a n o c i r c u l a r .

A ponderação e x e c u t a d a f a z com que o s s i n a i s

Xe c Se sej:un s i n a i s p r o p o r c i o n a i s

ãs

c o o r d e n a d a s d a p o s i ç ã o

15 dc r s c i t n ~ 8 0 , sendo que a origem (Xo

,

Yo) d e s t e s i s t e m a de c o o r d c n n d : ~ ~ r l é t r i c a s e s t á f o r a do p l a n o r e s i s t i v o p o i s

(10)

9

O s siiiois

X

_ee Ye o r i g i n á r i o s dos amplificadores A1 e A2 s ã o u n i p o l s r e s . p o s i t i v o s . i s t o é.

s õ

assumem valo

-

r e s insiores ou i g u a i s a zero. E s t e s s i n a i s já fornecem a informaçso de p o s i ç ã o bidimensional podendo s e r u t i l i z a d o s 5 diretnmeiite sem a iiormalização em r e l a ç ã o a magnitude da e 5

c i r s q 5 0 . p a r a aplicngõcs onde a e x c i t a c ã o é c o n s t a n t e e pré- determinada. coino no caso de uma mesa d i g i t a l i z a d o r a .

Para as a p l i c a ~ õ c s onde a magnitude da e x c i t a ç ã o f l u t u a como p o r exemlilo no caso de d e t e t o r e s de r a d i a ç ã o , e

1 0 n e c e s s á r i o que s e normalizein o s s i n a i s X e k' p e l a magnitude .

-da mesma.'-

~ t r s v s s -

da d i v i s s o s n a 1 6 g i c a - e f e t u a d a - p o r - . ~ ~ e - Ds e n t r e os s i n a i s de A1 e A,

_-

e o s i n a l somador E cujo \valor e x p r e s s a a maçni tude da e s c i t a q ã o , obtem-se os s i n a i s - 'e, e 'en r e p r e s e i i t a t i v o s das coordenadas da p o s i ç ã o da e x c i

-

15 taç'io, sem que liaja qualquer dependência da magnitude da ex-

citaç'io. Como mencionado a n t e r i o r m e n t e . e s t a normalizeção pode também s e r e f e t u a d a na forma d i g i t a l .

A t é c i i i c a de aterrnmento dos e l e t r o d o s de borda a t r a \ ~ é s de t e r r a s v i r t u a i s ( e n t r a d a s de a m p l i f i c a d o r e s r e a

7 0 linleiitados) 1)erll1ite a u t i l i = n c % o de planos de r e s i s t i v i d a d e s i i p e r i i c i s l m a i s baixa que cm o u t r o s s i s t e m a s conhecidos e c o n s t i t u i um dos aspectos o r i g i n a i s da p r e s e n t e invenção. No

- - - .

--

i i i r u i

t o de a d a p t a r adeqiindsiiieiite a t é c n i c a , s ã o p r e v i s t o s d o i s t i p o s de l i g s y s o p o s s í v e i s dos p r s a m p l i f i c a d o r e s

E5 P1

-

Plb i a o ~ e l c t i - o d e s E1

-

E l b . E s t e s t i p o s de l i g a g ã o s ã o r e p r e s e n t a d o s na f i g u r a 7 . No p r i m e i r o t i p o de l i g a ç ã o o ele

-

t r o d o

6

coiicst:ido :io 1)i-8 :iiiiplificador a t r a v é s de uma l i g a s ã o . iioriiial, 1150 fozeiido p:irte da ninlha de realimentação (que ga-

(11)

1

o

r a i i t e o t e r r a v i r t u a l ) . E s t e t i p o de a p l i c a ç ã o é o t i p o u t i

-

l i - a d o p a i s s u p e r f í c i e s com r e s i s t i v i d a d e s u ~ e r f i c i a l mais

-

e l e v a d a ( a p a r t i r de 1 0 0 R ) . No segundo t i p o de l i g a ç ã o , c a d a e l e t r o d o

6

formado r e a l m e n t e p o r d o i s e l e t r o d o s a u x i l i a

-

5 r e s EX1

-

E

,

d e f i n i n d o uma r e g i ã o de e l e t r o d o n o p r ó p r i o 'r2 p l a n o que tem p o t e n c i a l n u l o . I s t o g a r a n t i r á a s c o n d i ç õ e s de c o n t o r n o p r e v i s t a s p e l o método, mesmo que a r e s i s t i v i d a d e do p l a n o s e j a pequena. E s t e t i p o de l i g a ç ã o deve s e r u t i l i - zado p a r a s u p e r f í c i e s com r e s i s t i v i d a d e s u p e r f i c i a l i n f e r i o r 1 0 a 100

a.

Deve s e r mencionado que o e l e t r o d o Exl pode e s t a r próximo ou envolvendo o- e l e t r o d o

ExZ

;do mesmo l a d o - o u no

l a

_-

(12)

1

REIVINDICACÕES

1

-

"DISPOSITIVO DE LOCALIZAChO BIDINENSTONAL SO

-

BRE ULIA S~IPERF~CIE RESISTIVA, UTILIZANDO UEIA PONDER4ÇhO

DE

CORRENTES"

-

dotado d e no mínimo 4 e l e t r o d o s de borda l o c a l i

5 zados na s u p e r f í c i e r e s i s t i v a e de um c i r c u i t o l i g a d o a esses - ~ l e t r o d o s >ara; a p a r t i r da d i s t r i b u i ç ã o d e - c o r r e n t e s c a p t a - -

das p e l o s e l e t r o d o s , f o r n e c e r s i n a i s r e p r e s e n t a t i v o s dascoor

-

denadss da i o n t e e x c i t a d o r a , caracterizado.par--apresentar-ta_

dos o s e l e t r o d o s de borda a t e r r a d o s . iim a

um.

a t r a v é s de

10 t e r r a s v i r t u a i s qiie s ã o a s e n t r a d a s de p r é a m p l i f i c a d o r e s r e

-

a l i c e n t a d ~ s ciijos s i n a i s s ã o aplicados' a d c i s a m ~ l i f i c a d o r e s ponderados

(-41

e A2) e a um somador náo ponderado ( L ) , d e s t i

-

nados a f o r n e c e r a t r a v é s da combinação l i n e a r d a s c o r r e n t e s captsdqs p e l o - c l p t r o d o s a t e r r a d o s , a s coordenadas X e Y da

1 s posic2o do c\.eiiro e x c i t a d o r .

- -

"DISPOSTTIVO DE LOCALIZAÇAO BIDIMENSIONAL SO

-

PI?E 11314 SSI'ERFf C 1 E KES

I

STIVA

,

UTILI SANDO UblA PONDERAÇhO DE CORRENTES"

-

senun.i.0 a r e i v i n d i c a ç a o 1. c a r a c t e r i z a d o p e l o iifiiiiero dc e l c t r o d o s depender do f a t o r de u t i l i z a ç ã o do plano.

3 0 sciido de 1 6 !\ora um f s t o r de u t i l i r a ç ã o 8 4 % .

3

-

"DISPOSITIVO DE LOC4LIZAÇAO BIDIYENSIONAL- SO

-

BRE

U?iA SUPERFICIE RESISTIXrA, UTILIZANDO UMA

PONDERAÇAO

DE

(13)

L

c l e t r o d o s screin de inetril e de 3 r e z an menos 200 vezes menor que a a r c a da s u p e r f í c i e r e s i s t i v a .

4

-

"DISPOSTTIVO DE LOCALIZACAO BIDIMENSIONAL

Sg

BRE

UlL4 S U P E R F ~ C I E RESISTIIrA, UTIl.IZAND0 ü l í A PONDEMÇAO

DE

5 CORRENTES"

-

seyundo a r e i v i n d i c a ç ã o 1. 2 ou 3 c a r a c t e r i z a d o

? e l o Gznlio dado por iiin ainplif i c a d o r s e r Gn(Al)=K[l+Cos 0,) e o Ganlio dado n e l o o u t r o a m p l i i i c a d o r s e r Gn[As)=X(l+Sen Qn) onde

K

é uma c o n s t a n t e m u l t i p l i c a t i v a a r b i t r á r i a pré-datermi nada e

en

o ãngulo de posiç5o do e l e t r o d n n cnm r e l a c ã o ao .10 p l a n o r e s i s t i v o .

-

5

---I-'DTSPQSImTIVO-DE-LOC.4LIPAÇAC

BTDIFIENSIONAL SO

-

BRF UNA

SUPERFICIE

R E S I S T I i r A U T J L I Z-WDO UMA PONDERAÇ&O DE CORRENTES"

-

segundo a r e i v i n d i c a ç ã o 1 . 2 , 3 ou 4. c i r a r t e r i r zado p e l o s i n a l de iim dos a m p l i f i c a d o r e s ponderados s e r fun-

1 5 cão de uma d a s coordenadas e da magnitude da e x c i t a c ã o e O

s i n a l do o u t r o a m p l i f i c a d o r s e r fcnqãn'da o u t r a coordenada e da magnitude da e x c i t a ç g o .

G

-

t * DE LOCALIZA@O ~ RIDIE~ENSTONAL ~

so

-

~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ BRE UhL4 SUFERFTCIF RESISTI\'A, UTILIZANDO UEM PONDERAÇAO DE

2 O CORRENTES"

-

seçirndo a s r c i v i n d i c a ç ó e s 1 a 5 c a r a c t e r i z a d o p e l a divisiio dos s i n s i s dos a m p l i f i c a d o r e s ponderados

(h1 e A,) p e l o s i n a l do snmador

(L)

que e x a r e s s a a magnitude "

da cscitac.<o,-inrneccndo s i n a i s r e p r e s e n t a t i v o s d a s coordena

-

n a s [Se,, i,,] da l)nsirSn do evento e x c i t a d o r , independente-

..

-

5 ~ a c n t e da inagiiitudc d:? c s r i t n g ã o . sendo que a d i v i s ã o pode scc nnnlÓsics ou d i n i t a l . podecdo n e s t e caso s e r por v á r i o s t i i i o s

de

Iisrdicsre c stifruare.

(14)

5

5 7

-

"DISPOSITIVO DE LOCALTZArAO SIDIMFNSTONAL Sn

_-

BRE UNA SUPERFíCIF RESITIi'A. UTILIZANnO UMA PnNDERAÇAO DE

CQRRENTLS"

-

scgundo lima nualquer d a s r e i v i n d i c a ç õ e s I a 6 .

cnracteri:odn pela s u p e r f í c i e r e s i c t i v a poder p o q s u i r qiial

-

quer r e s i q t i v i d a d e s u p e r f i c i a l , sendo que e s t a r e s j s t i v i c i a d e

1 0 deve ser nn ininino 5 vezes maior que a r e s i s t i v i d a d e do mate

_-

r i a 1 do q u a l sao compostos o s e l e t r o d o s .

8

-

"DTSPOSITIVO

DE

LOCALIZAÇAO RIDIMENSIOEIAI. SO

-

BRE

uhi.4

SUPERFICIE

RESISTIVA. UTILIZANDO

w14

PONDERAÇAO

DE

CORRENTFS"

-

sepundo a s r e i v i n d i c a ç õ e s , 1 a 6 c a r a c t e r i z a d a 1 5 - nor cada e l e t r o d o s e r composto-por.dois e l e t r o d o s a u x i l i a r e s .

(Es1 , EX71. sendo que e s t e s e l e t r o d o s a u x j l i a r e s devem e s

-

tsr prÕ.\imos e n t r e s i , o!) um envolvendo o o u t r o . do mesmo l a

_-

do ou do l a d o oposto da s u p e r f í c i e r e s i s t i v a , sendo que ne.s-

t e

caco

a

r e s i s t i v i d a d e do m a t e r i a l dn plano pode s e r , qual-

20 quer. e s e r i n c l u s i v e i e n o r que a do m a t e r i a l dos e l e t r o d o s .

9

-

"DISPOSTTIVO

DE

LOCALIZAÇAO BTDIMENSIONAL SO

-

BRE tlhlA SUPERFiCIE RESISTI\rA. UTILI 7.4NDO UhíA PONDERACAO DE

CORREKTES" secundo a s r e i v i n d i c a ç õ e s 1 a 8 c a r a c t e r i z a d a pe-

lcs pré nir.plificadores poderem s e r nonderados e o s z m p l i f i c a

-

75 dores ponderadores poderem s e r n e s t e caso transformados em

s m p l i f i c n d o r e s somadores, em a p l i c a c õ e s onde a e x c i t a ç ã o e iliiia font-e de-corr-ente-constarite-, e niá haja a a e c e s r i d a d e d a

(15)

(16)

(17)

1

RESWIO

P a t e n t e de Invençzo " D I S P O S I T I V O DE LOCALIZAÇAO RIDIblENSIONAL SOBRE ühL4

SUPERFICIE

RESISTI\rA, UTILIZANDO UiA PONDEFL4.4çAO DE CORRENTES"

5 A p r e s e n t e i n v e n ç ã o r e f e r e - s e a um d i s p o s i t i v o

d e s t i n a d o a l o c a l i z a r eveiitos e l é t r i c o s gerados. s o b r e uma SLI

-

p e r f i c i e r c s i s t i u a a t r a v é s da combinagão l i n e a r de cor-i-entes c a p t a d a s p o r e l e t r o d o s l o c a l i z ~ d o s n a b o r d a da s u p e r f í c i e r=

-

s i s t i v a . e s t e s e l e t r o d o s sendo a t e r r a d o s p o r p r é - a m p l i f i c a d o

-

1 0 res r e a l i m e n t a d o s , f o r n e c e n d o uma imagem sem d i s t o r ç ã o da