O circuito é formado por 4 resistências e alimentado por uma fonte de tensão cc entre os nós a e b. O valor de tensão medido entre os pontos

O circuito é formado por 4 resistências e alimentado por uma fonte de tensão cc entre os nós a e b. O valor de tensão medido entre os pontos c e d será utilizado para calcular o valor da resistência do extensômetro.

Atividade 1.1) Considerando que:

R1=2 kΩ

R2=15 kΩ

R3=3 kΩ

RSG=9 kΩ

Onde RSG é a resistência do strain gauge e V=12 V, calcule a tensão entre os pontos c e d aplicando:

1.1.a) Divisores de tensão.

1.1.b) Divisores de corrente.

1.1.c) Análise Nodal, considerando como GND o nó b.

Atividade 1.2) Considere uma segunda situação em que iremos aplicar o strain gauge para medir a força aplicada a uma célula de carga de uma balança. Neste caso, a resistência do Strain Gauge é desconhecida e a partir do cálculo de seu valor, será possível determinar a força aplicada. A Figura 4 mostra a configuração da ponte de Wheatstone com RSG entre os pontos a e b da ponte e 4 resistores com valores conhecidos, R1 a R4.

A variação da resistência elétrica do strain gauge é proporcional à variação da força aplicada na célula de carga. Logo, como vimos na Atividade 1.1 deste MAPA, uma vez que a resistência RSG sobre variação, todo o equacionamento deve ser refeito para encontrar o seu valor.

Uma forma de simplificar um novo cálculo da resistência RSG a cada variação de força é utilizar o Teorema de Thévenin.  Aplicando o Teorema de Thévenin, teremos um circuito simples associado à resistência de interesse, formado por uma fonte de tensão VTh e uma resistência equivalente RTh. Este circuito é mostrado na Figura 5. Desta forma, é possível calcular o novo valor de RSG de forma mais simples a cada novo valor de força aplicada.

Agora, aplique o Teorema de Thévenin para simplificar o cálculo da força para o circuito com o strain gauge.