O CH3 é um analisador de espectro de dois canais projetado para operar na faixa de 0 a 500 Hz — o suficiente para cobrir as harmônicas mais relevantes em circuitos elétricos comuns, já que a 7ª harmônica de uma rede de 60 Hz aparece em 420 Hz, dentro da janela de análise do instrumento.
O filtro passa-baixa de 4ª ordem
A entrada do circuito passa por um filtro passa-baixa com frequência crítica de 600 Hz, cuja função é evitar que frequências impostoras contaminem a medição — o efeito de aliasing.
Essas frequências impostoras dependem da frequência de amostragem do analisador, de 2000 Hz: a réplica espectral mais próxima do sinal original aparece em 1500 Hz. Com uma margem de segurança de 1000 Hz entre essa réplica e a banda útil de 500 Hz, a escolha de 600 Hz para a frequência crítica do filtro se mostra mais que adequada.
O analisador opera com dois canais, selecionáveis pelo usuário através do microcontrolador, e pode ser alimentado por uma bateria de 9 V (Figura 1).
A fonte de alimentação simétrica
A alimentação dos amplificadores operacionais do analisador é simétrica, de +5 V e −5 V, obtida a partir de uma fonte externa de 12 V. Um regulador integrado 78L05 gera os +5 V; a partir deles, um conversor de tensão ICL7660 inverte a polaridade para produzir os −5 V (Figura 2).
O display ST7920
A visualização do espectro é feita em um display gráfico ST7920, onde é possível acompanhar as linhas espectrais até 500 Hz — cobrindo toda a faixa de análise do projeto. O display também indica qual dos dois canais está em operação no momento.
Por permitir uma monitoração contínua dos sinais de entrada, o instrumento pode ser aplicado no acompanhamento da qualidade de energia elétrica, na verificação de vibração em sistemas mecânicos e em outras aplicações que demandem o monitoramento de vibrações (Figuras 3 e 4).
