Projecto e implementação de osciloscópio digital baseado na norma IEEE1451.0

Os osciloscópios digitais são utilizados em diversas áreas do conhecimento, assumindo-se no âmbito da engenharia electrónica, como instrumentos indispensáveis. Graças ao advento das Field Programmable Gate Arrays (FPGAs), os instrumentos de medição reconfiguráveis, dadas as suas vantagens, i.e., altos desempenhos, baixos custos e elevada flexibilidade, são cada vez mais uma alternativa aos instrumentos tradicionalmente usados nos laboratórios. Tendo como objectivo a normalização no acesso e no controlo deste tipo de instrumentos, esta tese descreve o projecto e implementação de um osciloscópio digital reconfigurável baseado na norma IEEE 1451.0. Definido de acordo com uma arquitectura baseada nesta norma, as características do osciloscópio são descritas numa estrutura de dados denominada Transducer Electronic Data Sheet (TEDS), e o seu controlo é efectuado utilizando um conjunto de comandos normalizados. O osciloscópio implementa um conjunto de características e funcionalidades básicas, todas verificadas experimentalmente. Destas, destaca-se uma largura de banda de 575kHz, um intervalo de medição de 0.4V a 2.9V, a possibilidade de se definir um conjunto de escalas horizontais, o nível e declive de sincronismo e o modo de acoplamento com o circuito sob análise. Arquitecturalmente, o osciloscópio é constituído por um módulo especificado com a linguagem de descrição de hardware (HDL, Hardware Description Language) Verilog e por uma interface desenvolvida na linguagem de programação Java®. O módulo é embutido numa FPGA, definindo todo o processamento do osciloscópio. A interface permite o seu controlo e a representação do sinal medido. Durante o projecto foi utilizado um conversor Analógico/Digital (A/D) com uma frequência máxima de amostragem de 1.5MHz e 14 bits de resolução que, devido às suas limitações, obrigaram à implementação de um sistema de interpolação multi-estágio com filtros digitais.

Metodo de sincronização de cameras de video utilizando a banda de audio

Universidade Estadual de Campinas . Faculdade de Educação Física

Coluna de som utilizando array de transdutores de ultrasons

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia de Electrónica e Telecomunicações

Aplicação das FPAA na realização de sistemas de ordem fraccionária

Esta tese de dissertação tem como principal objetivo a implementação de controladores fracionários utilizando diapositivos analógicos FPAA (Field Programable Analog Array). Embora estes dispositivos já não sejam um tecnologia recente, não tiveram grande aceitação comercial, daí não ter sido grande a sua evolução nesta última década. Mas para a elaboração de alguns circuitos analógicos, nomeadamente filtros, amplificadores e mesmo controladores PID (Proporcional-Integrativo-Derivativo) analógicos torna-se numa ferramenta que pode facilitar o projeto e implementação. Para a realização deste estudo, utilizou-se a placa de desenvolvimento da Anadigm AN231K04-DVLP3 juntamente com o software disponibilizado pela mesma empresa, o AnadigmDesigner2. Para a simulação e observação dos resultados foi utilizada a DAQ (Data Acquisition) Hilink da Zelton juntamente com o software Matlab. De forma a testar a implementação dos controladores fracionários nas FPAA foram realizados alguns circuitos no software e enviados para a FPAA comparando os resultados obtidos na simulação com os visualizados no osciloscópio. Por último foi projetado um controlador PIlDm recorrendo aos métodos de aproximação inteira descritos neste documento implementados na FPAA recorrendo ao uso de filtros de primeira e segunda ordem.

Sistema portátil de aquisição de dados para análise dinâmica de estruturas mecânicas

Este trabalho apresenta um sistema microcontrolado para aquisição dinâmica de sinais. O sistema possui condicionadores analógicos para três canais de entrada, possibilitando a leitura de sinais diferenciais provenientes de transdutores ligados em ponte de Wheatstone. Estes condicionadores provêem tensão de excitação AC, com portadora de 5 kHz. A parte digital do sistema baseia-se no microcontrolador Intel 80C196. Apresenta interface com o usuário através de teclado e mostrador de cristal líquido. A taxa de aquisição é de 1000 amostras/s e o armazenamento dos dados é feito em memória Flash de 4 Mbits. Também possibilita comunicação digital serial com um microcomputador tipo PC para análise e tratamento dos dados adquiridos. Um protótipo do equipamento foi montado interligando as partes analógica e digital. Para a calibração dos condicionadores de sinais foi adotado o procedimento de calibração estática, tendo como referência uma unidade de calibração resistiva padrão. Foi determinado o comportamento dos condicionadores através de ensaios dinâmicos, sendo apresentados gráficos de resposta em amplitude e fase em função da freqüência do sinal de entrada. Os dados resultantes de ensaios estáticos e dinâmicos foram adquiridos por um osciloscópio digital e pelo sistema de aquisição desenvolvido. São mostrados gráficos comparativos dos sinais obtidos com ambos os equipamentos.

Aplicação de métodos de ultra-som para avaliação e caracterização da microestrutura de materiais cerâmicos à base de alumina e sua associação com propriedades mecânicas

O objetivo deste trabalho foi investigar a aplicação de métodos de ultra-som para avaliação e caracterização da microestrutura de materiais cerâmicos à base de alumina e sua associação com as propriedades mecânicas destes materiais. Para tanto, foram conformados por prensagem uniaxial corpos cerâmicos contendo 94,3% em peso de Al2O3. Os corpos cerâmicos foram sinterizados em forno de resistência elétrica em temperaturas que variaram entre 1100 e 1600 °C. A resistência mecânica e o KIc foram determinados por ensaios de flexão a quatro pontos. Para medir a resistência ao dano por choque térmico, os corpos cerâmicos foram colocados em um forno pré-aquecido na temperatura de teste e permaneceram nesta temperatura por 40 min, quando, então, foram resfriados bruscamente através da imersão dos corpos cerâmicos em água mantida a 0oC. A microestrutura dos corpos cerâmicos foi caracterizada por microscopia eletrônica de varredura e microscopia óptica. Para os ensaios de ultra-som foram utilizados transdutores piezelétricos de 2 e 4 MHz de freqüência nominal. A imagem resultante foi tratada via software e utilizouse um osciloscópio para padronização. Foram utilizados como parâmetros a velocidade da onda ultra-sônica e a sua atenuação. Os resultados indicaram a correlação entre as propriedades acústicas do material com a sua microestrutura e com suas propriedades mecânicas, tais como, resistência mecânica, módulo de elasticidade e dano por choque térmico. Foi possível propor equações relacionando a resistência mecânica com a variação do coeficiente de atenuação e da velocidade de propagação das ondas ultra-sônicas. Sugere-se também a possibilidade de utilização do coeficiente de atenuação para a determinação da confiabilidade do material cerâmico e o seu uso para a estimativa de vida útil do material sob carga constante ou submetido a choque térmico.

Espectroscopia de impedância no laboratório de ensino

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Demodulação de sinais interferométricos de saída de sensor eletro-óptico de tensões elevadas utilizando processador digital de sinais

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Implementação de um sistema detector piroelétrico para medição de intensidade de radiação X na faixa de ortovoltagem

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Implementação de um sistema eletrônico para medir taxa de fluência de energia de radiação na faixa de radioterapia com sensor piroelétrico

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Condutividade elétrica complexa de rochas

Foram realizadas medidas em laboratório da condutividade elétrica complexa de 28 amostras de testemunhos de sondagem de três furos da área MM1-Alvo 1, Distrito dos Carajás, com o objetivo de auxiliar na interpretação de dados geofísicos de campo, obtidos com os métodos polarização induzida/resistividade e eletromagnético/AFMAG, aplicados na área. As medidas foram tomadas no intervalo de frequências de 10^-3Hz a 10⁴Hz, medindo-se a amplitude e a fase da condutância. O método empregado foi o de medida direta de impedância, utilizando-se um osciloscópio com memória, um gerador de sinais e dois pré-amplificadores diferenciais com alta impedância de entrada. O sistema de eletrodos escolhido para realizar as medidas foi o de 2 eletrodos de platina-platinizada em virtude de sua resposta de frequência ser plana no intervalo utilizado. Todas as medidas foram realizadas à temperatura constante de 24°C ± 1°C. Para interpretar as medidas de condutividade foi realizado estudo petrográfico das amostras, utilizando-se lâminas delgadas, seções polidas e difração de Raios-X. Foi determinado o teor de cobre, sob a forma de sulfeto, nas amostras utilizando-se o método de absorção atômica. Os resultados petrográficos permitiram classificar as amostras em cinco grupos distintos: granito, biotita-xisto, anfibolito, anfibólio-xisto e quartzito ferruginoso-formação ferrífera. O teor de cobre foi variável nos cinco grupos, havendo teores desde 50ppm até 6000ppm. Nas medidas de condutividade observou-se que, dentre os cinco grupos, as amostras da formação ferrífera apresentaram as maiores variações com a frequência. As amostras de granito tiveram espectro mais plano que as dos xistos e anfibolito. A conclusão a que se chegou é que as anomalias eletromagnéticas e de polarização induzida/resistividade observadas no campo próximo aos três furos (F₁, F₂, F₃) são devidas principalmgnte a formação ferrífera magnetitica, a secundariamente à mineralização de baixo teor de calcopirita associada.

Desenvolvimento de um sistema para caracterização de dispositivos eletroluminescentes

The materials designed to be used in electroluminescent (EL) devices construction are studied and improved since 1936. Great interests in the development of this kind of devices are mainly due to its low power consumption, flexibility, low cost and easy processing. One class of ELs devices with these characteristics are produced by employing a organic-polymeric/inorganic composite from a conductive polymer blend and an inorganic electroluminescent material (Zn2SiO4:Mn) dispersed in the polymeric matrix. This kind of device operates in d.c. or a.c. potentials, with EL of hundreds candela in the green region of the visible spectrum. However, few studies on the light emission were performed for these devices. In order to characterize devices made from composites, in this work is proposed a method of characterizing the electroluminescence associated with the impedance spectroscopy technique. To implement the technique of impedance spectroscopy was employ an experimental setup consisting of a source of a.c. voltage, an oscilloscope, and a reference resistor. Associated with this system, was use a photo diode and an analog electrometer to characterize the emitted light signal from the sample. The system was implemented allows characterization by impedance spectroscopy in the frequency range from 0.2 Hz up to 2 MHz and voltage amplitudes of 5 mV up to 20 kV. This system permits, at the same time, measurement of the RMS value of the luminance for devices in frequency range from 20 Hz up to 2 MHz. To test the system efficiency, an EL device was characterized showing analogous results to those reported in literature. By doing this, was demonstrated the efficiency of the system for electroluminescence characterization associated with the electrical characterization by impedance spectroscopy, for devices

Analysis of acoustic frequency and wave amplitude generated by the Oscillatory Thoracic Thixotropic Device (Diottix(r)) in human chest

Diottix(r) was calibrated at 25 Hz to achieve the frequency indicated in literature as being effective to mobilize the airways secretions. However, the amplitude and frequency of the waves generated by the equipment in different regions of the chest still need to be investigated. The objective of this study was to analyze the frequency and amplitude of waves generated by Diottix(r) in chests of healthy subjects. Diottix(r) was used in the anterior and posterior regions of the chest. The mechanical waves were captured using stethoscopes connected to electret microphones, which were connected to a digital oscilloscope. Frequency and amplitude data were recorded by the stethoscope, positioned in six points in the anterior region and six in the posterior region of the chest, following the positions commonly used in pulmonary auscultation. Signals were recorded and transferred to a computer with software for their analysis. The frequency of waves did not present a significant change (from 24.9 to 26.4 Hz). The wave amplitude in the anterior versus the posterior region in each area of the lung, the upper, middle and lower, had differences. Diottix(r) produces frequencies in the chest according to the calibrated; thus, it can be a complementary resource to bronchial hygiene maneuvers. The amplitudes of waves seem to be affected by other structures like bone parts and heart.

Sinais de vibração no monitoramento do processo de retificação plana de cerâmicas avançadas

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Pesquisa, projeto e construção de um sistema de ignição sem distribuidor

This work intends to know the most types of ignition systems, studying its history, the way it works, applications and some examples. The assembly of a distributor less ignition system is also required. All vehicles powered by internal combustion engines need an ignition system that allows this engine to ignite the air-fuel mixture using its ignition system in the best possible manner. The main goal of an ignition system is to obtain a spark having enough energy to start the chemical reaction of the oxygen and the fuel. It took a study dealing with the various types of ignition systems since their creation at the beginning of the last century until 2015. The work starts studying the high tension magneto ignition system and later together with the low tension ignition system, going on with the conventional ignition system and finally accomplishing with the various types of electronic ignition systems. It was studied and implemented an electronic circuit to power a double spark ignition system also known as wasted spark ignition system. This circuit was assembled with an electric pulse generator and powered mechanically by a dc electric motor of the variable rpm type