1959
Controle de Temperatura de um Forno Elétrico a Resistência utilizando o Microcontrolador Arduino;
Lukas Valongo Kunieda, Paloma Wietky Garcia, Heloi Francisco Gentil Genari, Denise Consonni;
COBENGE19
[25] 03. Métodos e Meios de Ensino/Aprendizagem
[92] 03.4. Multidisciplinaridade, transdisciplinaridade e interdisciplinaridade
Os fornos elétricos são utilizados em grande escala na indústria, sendo o controle preciso de temperatura um requisito fundamental para manter a qualidade do produto final, pois a temperatura interfere diretamente nas propriedades dos materiais. Nesse contexto, esse artigo investiga o processo de controle de temperatura em um protótipo de um forno de resistência construído para a aplicação acadêmica, visando principalmente a integração de habilidades adquiridas no curso de graduação em engenharia, nos temas relacionados a eletrônica de potência, circuitos elétricos, instrumentação, identificação de sistemas lineares, controle de sistemas dinâmicos e sistemas embarcados. O protótipo do forno foi construído com uma caixa de madeira revestida por um filme isolante de alumínio, materiais que objetivam minimizar as trocas térmicas entre o volume interno do forno com o meio externo. O forno contém quatro resistências elétricas para o aquecimento, um sensor de temperatura interno e um exaustor para garantir uma temperatura de segurança máxima de operação de 110○C. Um microcontrolador Arduino UNO é usado para embarcar um controlador proporcional-integral-derivativo, projetado utilizando-se o método de Ziegler-Nichols. O sistema de controle usa a diferença entre a temperatura de referência e o valor instantâneo de temperatura para criar um sinal de controle que atua em um sistema de potência, i.e., controlando a alimentação aplicada às resistências elétricas do forno. O sistema de controle foi testado em diferentes condições de temperatura de referência, mostrando que o método de controle empregado é eficaz para atingir as temperaturas desejadas rapidamente e de forma automática.
Controle de temperatura. Controle PID. Sistema embarcado. Atraso de tempo. Controle de potência.
