Compensação de deriva térmica de encoder magnético analógico via software aplicada a compressor hermético para análise de diagrama P-V

dc.contributor.advisor1Araujo, Luis Antonio Oliveira
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3639906702064630
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-1117-0094
dc.contributor.authorValvassore, Felipe Andriotti
dc.date.accessioned2026-08-26T18:43:11Z
dc.date.issued2026-07-17
dc.description.abstractThe construction of experimental PV diagrams is fundamental for the reliability analysis of hermetic compressors, since it enables the quantification of the work required by the process the identification of heat transfer losses, and the diagnosis of inefficiencies in the suction and discharge valves. Proper instrumentation of this system requires accurate measurements of the cylinder pressure and the shaft angular position. In this context, magnetic encoders are widely used due to their high resolution and contactless operation. Although magnetic encoders are subject to different sources of error, such as misalignment, electrical noise, and nonlinearities, as well as limitations in repeatability and reproducibility, this work focuses exclusively on thermal drift, as it is an error that can become predominant in applications subjected to large temperature variations, compromising the thermodynamic fidelity of the experimental P V diagrams. These errors arise from temperature-dependent variations in the sensor response, including changes in the signal amplitude and offset, which distort the calculated angle. This work presents a semi-empirical compensation strategy to mitigate the effects of thermal drift in analog magnetic encoders via software. The approach is based on the generation of reference curves under controlled temperature conditions, using a bivariate polynomial regression model of the shaft angle and temperature. The results demonstrate how this thermal phenomenon significantly affects the encoder measurements, particularly at elevated temperatures, leading to severe distortions in the PV diagrams. The application of the proposed method proved to be essential for measurement reliability, since thermal drift can shift the power calculation by approximately 4.25%. This level of error is critical, as it compromises the accuracy of loss segregation and energy efficiency analyses.eng
dc.description.resumoA construção de diagramas PV experimentais é fundamental para a análise de confiabilidade de compressores herméticos, uma vez que permite a quantificação do trabalho consumido no processo, a identificação de perdas por transferência de calor e o diagnóstico de ineficiências nas válvulas de sucção e descarga. Para a instrumentação adequada desse sistema, é necessária a realização de medições precisas de pressão no cilindro e da posição angular do eixo. Nesse contexto, encoders magnéticos são amplamente utilizados devido à sua alta resolução e operação sem contato. Embora encoders magnéticos estejam sujeitos a diferentes fontes de erro, como desalinhamento, ruído elétrico e não linearidades, bem como a limitações de repetibilidade e reprodutibilidade, este trabalho concentra-se exclusivamente na deriva térmica, por se tratar de um erro que pode se tornar predominante em aplicações sujeitas a grandes variações de temperatura, comprometendo a fidelidade termodinâmica dos diagramas P V experimentais. Esses erros surgem de variações na resposta do sensor dependentes da temperatura, incluindo mudanças na amplitude e no offset do sinal, que distorcem o ângulo calculado. Este trabalho apresenta uma estratégia de compensação semiempírica para mitigar os efeitos da deriva térmica de encoders magnéticos analógicos via software. A abordagem fundamenta-se na geração de curvas de referência sob condições controladas de temperatura, utilizando um modelo de regressão polinomial bivariado do ângulo do eixo e da temperatura. Os resultados demonstram como esse fenômeno térmico afeta significativamente as medições do encoder, particularmente em temperaturas elevadas, levando a distorções severas nos diagramas PV. A aplicação do método proposto mostrou-se essencial para a confiabilidade da medição, visto que o desvio térmico pode deslocar o cálculo da potência em aproximadamente 4,25%. Essa magnitude de erro é crítica, pois inviabiliza a precisão nas análises de segregação de perdas e de eficiência energética.por
dc.description.sponsorshipNão recebi financiamento
dc.identifier.citationVALVASSORE, Felipe Andriotti. Compensação de deriva térmica de encoder magnético analógico via software aplicada a compressor hermético para análise de diagrama P-V. 2026. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de São Carlos, Campus São Carlos, 2026. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/24597.*
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/24597
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.centerCentro de Ciências Exatas e de Tecnologia - CCET
dc.publisher.courseEngenharia Mecânica - EMec
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
dc.subjectDeriva térmicapor
dc.subjectCompensação via softwarepor
dc.subjectEncoder magnéticopor
dc.subjectDiagrama PVpor
dc.subjectCompressor herméticopor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::ENGENHARIA TERMICA
dc.subject.ods9. Indústria, Inovação e Infraestrutura
dc.titleCompensação de deriva térmica de encoder magnético analógico via software aplicada a compressor hermético para análise de diagrama P-Vpor
dc.title.alternativeSoftware-based thermal drift compensation for an analog magnetic encoder applied to a hermetic compressor for P-V diagram analysiseng
dc.typeTCC

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