Utilize este identificador para referenciar este registo: http://hdl.handle.net/10400.21/2544
Título: Estudo e desenvolvimento de um sensor de chuva piezoelétrico para automóveis
Autor: Alexandre, André Sobral Gomes Pontes
Orientador: Mendes, Mário José Gonçalves Cavaco
Calado, João Manuel Ferreira
Palavras-chave: Automóvel
Automobile
Chuva
Rain
Sensor piezoelétrico
Piezoelectric sensor
Sistema de deteção de chuva
Rain detection system
Data de Defesa: Mar-2013
Citação: Alexandre, André Sobral Gomes Pontes - Estudo e desenvolvimento de um sensor de chuva piezoelétrico para automóveis. Lisboa: Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, 2013. Dissertação de Mestrado.
Resumo: A presença de sistemas eletrónicos nos veículos automóveis tem vindo a aumentar de forma considerável nos últimos 30 anos, tornando possível o aumento dos padrões de eficiência, segurança e conforto dos mesmos. Os sistemas de acionamento automático dos limpa-para-brisas, baseados em sensores de chuva óticos, têm registado um crescimento quase exponencial nos últimos 10 a 15 anos; no ano 2000, apenas 5 % dos veículos novos produzidos na Europa estavam equipados com este sistema, hoje é um equipamento amplamente difundido na oferta automóvel existente. O presente trabalho consistiu no estudo de uma solução para deteção de chuva em veículos automóveis com a aplicação de um sensor piezoelétrico, tendo em vista a obtenção de uma solução mais versátil e aplicável em vários pontos do veículo. As reduzidas dimensões, a elevada sensibilidade do sensor e a facilidade de aplicação nas superfícies de ensaio foram fatores que motivaram a escolha deste tipo de equipamento como elemento sensorial. As hipóteses definidas para o procedimento laboratorial basearam-se nas conclusões obtidas em estudos anteriormente desenvolvidos no campo dos sensores de chuva para automóveis e nas capacidades dos materiais piezoelétricos para medição de pluviosidade. Os sensores foram instalados sob as superfícies do veículo que apresentavam, simultaneamente, uma maior exposição à pluviosidade, quando este está em movimento, e um menor risco de sofrer danos. Os resultados obtidos permitiram concluir que a utilização deste tipo de sensores permite detetar elevados níveis de pluviosidade e em superfícies com considerável capacidade de deformação elástica. A sua implementação futura em veículos automóveis exige mais algum trabalho de melhoria dos processos de fixação dos sensores e do condicionamento de sinal utilizados.
The presence of electronic devices in vehicles has been raising in a notorious way in the last 30 years, making possible to increase its efficiency, safety and comfort standards. Automatic windshield wiper acting systems, based on optical rain sensors, have had an almost exponential growth in the last 10 to 15 years; in the 2000 year, only 5 % of new vehicles produced in Europe were equipped with this system, today it is a widely spread equipment in the present automobile market offer. The present work consisted in the study of a solution for rain detection in automobiles with the application of a piezoelectric sensor, in order to obtain a more versatile and applicable solution in several parts of the vehicle. The sensor’s small dimensions, the high sensibility and easiness of application over the testing surfaces have been factors that motivated the choice of this type of equipment as a sensorial element. The defined hypotheses for the laboratorial procedure were based on conclusions of previous studies about automotive rain sensors and in piezoelectric materials capabilities for rainfall measuring. The sensors were placed in automobiles’ surfaces that presented, simultaneously, a greater exposition to rainfall, when the vehicle is in motion, and a smaller risk of suffering damage. The results achieved showed that the use of this kind of sensors allows detecting high rainfall in surfaces with considerable elastic deformation capability. The future implementation in vehicles requires some more work to improve processes for setting sensors and signal conditioning used.
Peer review: yes
URI: http://hdl.handle.net/10400.21/2544
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