Protótipo de um conversor bidirecionável de escala configurável para sensores analógicos industriais

Abstract

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um protótipo de conversor de sinais de entrada e saída de escala configurável para sensores analógicos industriais. O método empregado envolveu a concepção e implementação de um dispositivo modular, composto por estágios de entrada para condicionamento de sinais (tensão e corrente), um módulo de interface e processamento baseado no microcontrolador ATmega328P (Arduino) para cálculos e controle via PWM, e módulos de saída para geração de sinais em corrente (Fonte de Howland) e em tensão (Conversor Buck). Os resultados obtidos demonstraram fidelidade e linearidade do protótipo entre os valores teóricos e medidos em diversas escalas de conversão testadas (ex: 0-10V para 4- 20mA), validando sua viabilidade funcional. A conclusão aponta que o dispositivo atende aos requisitos fundamentais de projeto, oferecendo uma solução versátil e configurável para a compatibilidade de sinais em ambientes industriais.

This work presents the development of a configurable input-output scale converter prototype for industrial analog sensors. The method employed involved the design and implementation of a modular device, consisting of input stages for signal conditioning (voltage and current), an interface and processing module based on the ATmega328P microcontroller (Arduino) for calculations and PWM control, and output modules for generating current signals (Howland Source) and voltage signals (Buck Converter). The results obtained demonstrated high fidelity and linearity of the prototype between theoretical and measured values across various tested conversion scales (e.g., 0-10V to 4-20mA), validating its functional viability. The conclusion indicates that the device meets fundamental design requirements, offering a versatile and configurable solution for signal compatibility in industrial environments.