Processos de medição controlados via computador vêm sendo implementados no Laboratório de Materiais e Componentes Elétricos – LAMCE, da Escola de Engenharia Elétrica e de Computação da UFG (EEEC/UFG), tanto através de placas de aquisição de dados quanto de interfaces do tipo GPIB (General Purpose Interface Bus, padrão IEEE 488). Para tanto, vem sendo empregada a linguagem de programação gráfica LabVIEW (acrônimo de “Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench”). Dentre os processos em implementação, destaca-se o Sistema de Medição Automatizado para Caracterização de Materiais Magnéticos – SCaMMa. Estes processos têm em comum a necessidade de implementação de programas computacionais específicos para aquisição de dados, controle de instrumentos e de processos, compensação de erros de amplitude e de fase dos sinais elétricos adquiridos, cálculo e apresentação de resultados. Este projeto de iniciação científica teve por objetivo implementar um instrumento virtual em LabVIEW para controle de um analisador de impedância via interface GPIB. Este instrumento virtual permite a caracterização de quaisquer componentes elétricos passíveis de serem caracterizados através do analisador Agilent 4294A e da ponteira de impedância Agilent 42941A, a apresentação gráfica e o armazenamento de resultados em microcomputador.

A metodologia adotada neste projeto envolveu aspectos pertinentes aos seguintes temas: Estudo da linguagem de programação LabVIEW; Estudo da programação computacional e do controle de instrumentos em LabVIEW via interface GPIB; Estudo das técnicas de medição de impedância e dos problemas relacionados às mesmas, incluindo-se as fontes de erros de medição; Estudo do analisador de impedância Agilent 4294A e das técnicas para calibração e compensação de erros de medição deste instrumento; Concepção e implementação de um instrumento virtual em LabVIEW para o controle do analisador de impedância Agilent 4294A via interface GPIB e para a apresentação gráfica e o armazenamento de resultados de medição em microcomputador; e Validação experimental do instrumento virtual implementado, através da caracterização de componentes elétricos.

1. Estudos Preliminares – O desenvolvimento desta pesquisa foi feito com base na metodologia de estudo predefinida. Neste sentido, todos os aspectos previstos foram devida e detalhadamente enfocados de acordo com o cronograma do projeto. 2. Implementação do Instrumento Virtual – O instrumento virtual foi implementado de modo que sua interface com o usuário fosse a mais próxima possível do painel frontal do instrumento real e que suas potencialidades fossem ainda superiores àquelas do instrumento real. Assim, por exemplo, é possível comparar os resultados de medição com aqueles obtidos através de um modelo a fim de verificar as limitações práticas deste. 3. Validação do instrumento virtual implementado – Para a validação do instrumento virtual implementado foram feitas diversas caracterizações de componentes elétricos, tais como: resistores, indutores e capacitores. Os resultados obtidos foram considerados plenamente satisfatórios. É possível, também, exportar os dados de medição para um arquivo em Excel.

A linguagem de programação LabVIEW é ideal para a comunicação e controle de instrumentos, não só via interface GPIB como qualquer outro tipo de interface. O estudo desta linguagem foi realizado, bem como, o controle de instrumentos através dela e da interface GPIB. Neste contexto, foi implementado e testado em bancada um Instrumento Virtual em LabVIEW para controle do analisador de impedâncias Agilent 4294A. Para tanto, foram estudados os aspectos pertinentes à programação e operação deste instrumento para o propósito de medição de impedâncias. Dessa forma, os propósitos iniciais deste projeto são considerados plenamente alcançados, tendo sido cumpridas todas as etapas originalmente previstas.

Instituição de fomento: CNPq/PIBIC – CELG

Trabalho de Iniciação Científica