Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-07-19Bitstream added on 2014-06-13T20:18:21Z : No. of bitstreams: 1 santade_f_me_bauru.pdf: 1882891 bytes, checksum: 8a15967197afaf47ad9929eeb4946264 (MD5) / Neste trabalho foi proposto o estudo do amortecimento estrutural em vigas engastadas com adição de materiais viscoelásticos. As vigas foram montadas na condição engastada-livre e sujeitas de força na extremidade livre. Duas análises foram feitas. O primeiro modelo foi desenvolvido utilizando a Matriz de Impedância de Elemento Espectral (MEE) e o outro modelo foi desenvolvido utilizando Método dos Elementos finitos (MEF). Para validar os modelos numéricos foram realizados ensaios experimentais utilizando um acelerômetro e um martelo de impacto para obter a função de resposta em frequencia para as diferentes configurações de vigas idealizadas. Através dos resultados obtidos pode-se observar e comprovar o comportamento com frequencia de resposta do sistema e detectou-se redução de amplitude devido ao fator incremental de amortecimento viscoelástico proporcionado pelas camadas de fita (materiais viscoelásticos), comprovando assim, a importância da utilização de um material viscoelástico como atenuador de amplitudes no efeito da flexão do sistema. Os resultados experimentais foram comparados aos resultados dos modelos analíticos e numéricos de modo a se obter a validação experimental / This work proposes the study of structural damping in beams with added viscoelastic materials. The beams are mounted in a clamped-free condition and subject to force input at the free end. Two types analisis were made. The first model was developed using the Impedance Matrix of Spectral Element. The other model was developed using Finite Element Method (FEM). To validate the numerical models, experimental tests were performed using one accelerometer and a impact hammer to obtain frequency responce function of the diferente beams configurations. From the results we can observe and verify the variation in frequency response of the system and was detected amplitude reduction factor due to the incremental viscoelastic damping provided by the layers of tape (viscoelastic materials), thereby proving the importance of using a viscoelastic attenuator as possible amplitudes effect of the bending system. The results were compared to the results of analytical and numerical models in order to obtain experimental validation

Orientador: Antonio Augusto Fasolo Quevedo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-21T20:36:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferri_CarlosAlexandre_M.pdf: 3581178 bytes, checksum: 205686fbe0768dc0e89e77aa54ae670f (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Nas últimas décadas, o uso de estimuladores de nervos periféricos tem sido disseminado entre os médicos anestesiologistas. Esses equipamentos ajudam a posicionar a agulha com maior precisão em bloqueios periféricos, reduzindo o risco de lesões nos nervos, melhorando a qualidade dos bloqueios e minimizar a necessidade de doses complementares de anestésico. Contudo, os equipamentos atuais necessitam que o usuário ajuste manualmente a intensidade do estímulo. Deste modo, na maior parte das vezes, o médico necessita da ajuda de outro profissional. Este trabalho objetiva avaliar a aplicabilidade clínica de um estimulador automatizado de nervo periférico, dando total autonomia ao anestesiologista, possibilitando que, mesmo sozinho, possa realizar todos os procedimentos, com auxílio do estimulador, sem dificuldade. O aparelho desenvolvido ajusta automaticamente os níveis de corrente através de um sistema realimentado via acelerometria, permitindo que o anestesiologista se preocupe apenas com a introdução da agulha. Para facilitar o uso pelo médico, as informações em relação à identificação de resposta motora são fornecidas via display LCD e avisos sonoros. Os testes foram realizados em duas etapas: na primeira, o equipamento foi testado em malha aberta (controlado manualmente, como os estimuladores normalmente disponíveis no mercado), pois a finalidade era coletar a resposta muscular, atividade mioelétrica (eletromiografia) e mecânica (acelerometria), evocada pela estimulação nervosa; na segunda, após análise dos dados coletados na etapa anterior (foi escolhido o acelerômetro como melhor técnica para realimentação), o equipamento foi testado com controle automático, a fim de verificar sua eficácia e precisão, quando comparado com o método de controle manual / Abstract: In the last decades, the use of peripheral nerve stimulators has been broadcast among anesthesiologists. This equipment help placing the needle with greater accuracy in the peripheral block, reducing the risk of nerve damage to the nerves, improving the quality of peripheral nerve blocks and minimizing the need for additional doses of anesthetics. However, cur-rent equipment requires the user to manually adjust the intensity of the stimulus. Thus, in most cases, the doctor needs help from other professional. This study aims to evaluate the clinical applicability of an automated peripheral nerve stimulator, giving full autonomy to the anesthesiologist, enabling him or her, even alone, to perform all procedures, with the help of the stimulator, without difficulty. The developed device automatically adjusts the levels of current through a feedback system via accelerometry, allowing the anesthesiologist to worry only about needle in-sertion. For ease of use by the medical staff, the information regarding the identification of motor response is provided via LCD display and warning sounds. Tests were conducted in two phases: first, the equipment was tested in open loop (controlled manually, just like as stimulators usually available on the market), because the purpose was to collect electric (EMG) and mechanical (accelerometry) muscular response evoked by nerve stimulation; in the second phase, after analysis of the data collected in the previous stage (accelerometer was chosen as the best technique for feedback), the equipment was tested with automatic control, to verify its efficiency and accuracy when compared to the manual control method / Mestrado / Engenharia Biomedica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Edson Antônio Capello Souza / Coorientador: Paulo José Paupitz Gonçalves / Banca: Laercio Javarez Junior / Banca: Bento Rodrigues de Pontes Junior / Resumo: Neste trabalho foi proposto o estudo do amortecimento estrutural em vigas engastadas com adição de materiais viscoelásticos. As vigas foram montadas na condição engastada-livre e sujeitas de força na extremidade livre. Duas análises foram feitas. O primeiro modelo foi desenvolvido utilizando a Matriz de Impedância de Elemento Espectral (MEE) e o outro modelo foi desenvolvido utilizando Método dos Elementos finitos (MEF). Para validar os modelos numéricos foram realizados ensaios experimentais utilizando um acelerômetro e um martelo de impacto para obter a função de resposta em frequencia para as diferentes configurações de vigas idealizadas. Através dos resultados obtidos pode-se observar e comprovar o comportamento com frequencia de resposta do sistema e detectou-se redução de amplitude devido ao fator incremental de amortecimento viscoelástico proporcionado pelas camadas de fita (materiais viscoelásticos), comprovando assim, a importância da utilização de um material viscoelástico como atenuador de amplitudes no efeito da flexão do sistema. Os resultados experimentais foram comparados aos resultados dos modelos analíticos e numéricos de modo a se obter a validação experimental / Abstract: This work proposes the study of structural damping in beams with added viscoelastic materials. The beams are mounted in a clamped-free condition and subject to force input at the free end. Two types analisis were made. The first model was developed using the Impedance Matrix of Spectral Element. The other model was developed using Finite Element Method (FEM). To validate the numerical models, experimental tests were performed using one accelerometer and a impact hammer to obtain frequency responce function of the diferente beams configurations. From the results we can observe and verify the variation in frequency response of the system and was detected amplitude reduction factor due to the incremental viscoelastic damping provided by the layers of tape (viscoelastic materials), thereby proving the importance of using a viscoelastic attenuator as possible amplitudes effect of the bending system. The results were compared to the results of analytical and numerical models in order to obtain experimental validation / Mestre

Orientador: Maria Rita Marques Oliveira / Banca: Daisy Maria Favero Salvadori / Banca: Thabata Koester Weber / Banca: Celso Vieira de Souza Leite / Banca: Irineu Rasera Junior / Resumo: A obesidade é caracterizada pelo excesso de gordura corporal e é considerada um importante fator de risco para doenças cardiometabólicas. Dentre as estratégias para o tratamento, principalmente da obesidade mórbida, a cirurgia bariátrica apresenta resultados significativos na redução da massa corporal e controle das comorbidades associadas. Por outro lado, observa-se que nem todos os pacientes submetidos à cirurgia atingem redução significativa da massa corporal e/ou manutenção desta ao longo do tempo. Investigar os fatores envolvidos no comportamento da massa corporal após cirurgia bariátrica se faz importante para melhorar a efetividade do tratamento da obesidade mórbida. O presente trabalho tem como foco as atividades físicas e composição corporal e consiste na apresentação de três estudos. O primeiro estudo teve como objetivo avaliar as alterações das atividades físicas e composição corporal seis e doze meses após cirurgia bariátrica. Trinta e quatro mulheres submetidas à cirurgia de derivação gástrica em Y de Roux (DGYR) completaram o estudo. As atividades físicas foram mensuradas diretamente por meio de um acelerômetro tri-axial, antes e após seis e doze meses da cirurgia. A composição corporal foi estimada por bioimpedância multifrequencial nos mesmos períodos. O percentual de tempo gasto em atividades físicas moderada-vigorosa (AFMV) aumentou significativamente do período pré para 6 meses após cirurgia, entretanto, não foi observada diferença em 12 meses. Alterações n... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Obesity is characterized by excess body fat and is considered an important risk factor for cardiometabolic diseases. Among treatment strategies, mainly for morbid obesity, bariatric surgery exhibits significant outcomes by reducing body mass and controlling associated comorbidities. On the other hand, it has been observed that not all patients undergoing this surgery achieve significant body mass reduction and/or maintenance over time. The assessment of factors involved in body mass evolution after bariatric surgery is important for improving the effectiveness of the treatment of morbid obesity. The present research focused on physical activities and body composition, and consists of the presentation of three studies. The goal of the first study was to assess changes in physical activities and body composition six and twelve months after bariatric surgery. Thirty-four women undergoing Roux-en-Y gastric bypass surgery completed the study. Physical activities were directly measured using a tri-axial accelerometer before and six and twelve months after the surgery. Body composition was estimated by multifrequency bioimpedance during the same periods. The percent time spent in moderate-to-vigorous physical activity (MVPA) changed significantly from pre- to 6 months post-surgery; however, no difference was observed at 12 months. No significant changes was detected for others physical activities variables. The percentage of subjects achieving ≥ 150 min per week of MVPA in bout ≥ 10... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Desportos, Programa de Pós-Graduação em Educação Física, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:30:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 329720.pdf: 1899717 bytes, checksum: b20ff30e2757f1666df79850b87090ed (MD5) Previous issue date: 2014 / O presente estudo teve como objetivos verificar a variabilidade das estimativas de atividade física total (AFT) e de atividade física moderada a vigorosa (AFMV) com acelerômetros ActiGraph® utilizando diferentes epochs e pontos de corte, estimar o volume de AFT e AFMV no período escolar e identificar fatores associados de crianças do 2º ao 5º ano de escolas públicas municipais de Florianópolis - SC. Foram coletadas informações sociodemográficas, medidas antropométricas e de AF utilizando acelerometria em escolares de cinco escolas públicas da rede municipal de ensino de Florianópolis. Foram utilizados parâmetros estatísticos baseados na menor variância para selecionar uma epoch e um ponto de corte para estimar a AF nas aulas de educação física, no recreio e no período escolar total. Os dados de AF foram convertidos em proporção de minutos de AFT e AFMV. As diferenças no padrão de AF dos escolares separados por grupos foram analisadas com teste t de Student e ANOVA one way. Foram realizadas análises de regressão linear simples e múltipla para verificar os fatores associados à AF, utilizando como desfecho a proporção de minutos de AFT e AFMV no recreio, nas aulas de EF e no período escolar total e, como variáveis independentes, o sexo, ano de estudo, renda familiar mensal, região censitária da escola, escolaridade da mãe e escore z do índice de massa corporal. Os resultados mostraram que epochs mais curtos e o ponto de corte de Puyau et al. (2002) foram mais adequados para a estimativa da AF das crianças. Os escolares do 2º ao 5º ano de escolas públicas municipais de Florianópolis gastam a maior parte do tempo do recreio e das aulas de EF realizando atividades caracterizadas por comportamento sedentário. Os meninos despendem mais tempo em AFT e AFMV do que as meninas no período escolar total e nas aulas de EF. O tempo gasto em AFT e AFMV aumentou conforme o ano de estudo, no entanto ocorreu um declínio destas atividades nos escolares do 4º para o 5º ano. Os escolares classificados como obesos gastaram menos tempo em AFMV comparados aos escolares com peso normal durante todo o período escolar. As crianças das escolas localizadas nas regiões da cidade com maior renda realizaram mais AFT e AFMV durante as aulas de EF.<br> / Abstract : The aim of this study was to verify the variability in the estimates of total physical activity (TPA) and moderate-to-vigorous physical activity (MVPA) with ActiGraph accelerometers using different epochs and cut-points, assess volume of TPA and MVPA in school time and identify correlates of children from 2nd to 5th year of Florianopolis? public schools. Demographic information, anthropometric and PA measurements were collected in students from five public schools of Florianópolis. Statistical parameters based on minimum variance to select an epoch and a cut point to estimate PA in physical education classes, recess and total school time were used. The data of PA were converted into proportion of minutes of MVPA and TPA. The differences in the pattern of PA separated by groups were analyzed with Student's t test and one-way ANOVA. Simple and multiple linear regression analyzes were performed to identify PA correlates, using as outcome the proportion of minutes of TPA and MVPA in physical education classes, recess and total school time, as independent variables were used sex, grade, family income, school?s region, mother's education and z score for BMI. Shorter epochs and cut point of Puyau et al. (2002) are more proper for estimate PA in children. Students from 2nd to 5th grade public schools in Florianópolis spend most of the recess and PE time in sedentary behavior. The boys spend more time in MVPA and TPA than girls in the total school period and in PE classes. The time spent in MVPA and TPA increased by grade, though a decline of these activities in scholars from 4th to 5th year occurred. The children classified as obese spent less time in MVPA compared to children with normal weight in total school period. Children from schools located in areas of the city with higher income performed more TPA and MVPA during PE classes.

Orientador: Fabiano Fruett / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-14T00:04:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nicolau_Murilo_M.pdf: 4612178 bytes, checksum: 32c4dc903e6f634bd499ceae5ef338ee (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O Brasil é um dos maiores produtores mundiais de frutas e hortaliças. No entanto as perdas de produtos hortículas, devido a danos físicos e estresse térmico, são estimadas em cerca de 30%a 40%, podendo chegar a 50 % para certos produtos. As perdas pós-colheita de hortícolas tem início na sua colheita e pode culminar em seu descarte antes mesmo deste chegar ao consumidor final. O conhecimento das variáveis geradoras deste desperdício, suas influências e inter-relações pode colaborar para minimizar o problema. Apresentamos neste trabalho um instrumento capaz de monitorar os impactos e a temperatura durante a colheita e pós-colheita. Este instrumento, denominado Fruta Eletrônica, foi projetado para ser uma ferramenta acessível ao produtor rural. A esfera instrumentada mede e armazena impactos tri-axiais na faixa de 0,5g até 250g e temperatura na faixa de 0° C até 80º C. Testes em campo realizados em uma linha de beneficiamento de laranjas na cidade de Eng. Coelho, SP, mostram que esse instrumento pode fornecer informações úteis que colaboram na identificação dos pontos de estresse mecânico e térmico, os quais os frutos são submetidos. / Abstract: Brazil is one of the largest worldwide producers of fruit and vegetables. However, the loss of horticultural products due to physical damage and thermal stress is estimated at about 30 % to 40 %, even 50 % for certain products. The process that degrades the quality of vegetables starts during its harvest and can culminate in its disposal even before reaching the final consumer. The knowledge of the variables that act in this waste generating process, their influences and inter-relationships can help to minimize the problem. In this work, we present a tool capable of monitoring the impacts and temperature during the postharvest. This instrument, called Fruta Eletrônica, was designed to be an accessible tool for the farmers. This instrument measures and stores triaxial impacts from 0.5 g to 250 g and temperatures between 0 °C and 80 °C. Field tests, carried out in an orange packing line treatment in Eng. Coelho city, show that this instrument can provide useful information to assist identifying the points of mechanical and thermal stress in which fruits are submitted. / Mestrado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: Antonio Augusto Fasolo Quevedo, Waldir Antonio Bizzo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-14T20:06:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ramos_AndredePaula_M.pdf: 3634888 bytes, checksum: 6ac215157ad6cab344d793b24a2bc1cd (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O espirômetro é um dispositivo que avalia a ventilação pulmonar. Este é um trabalho preliminar que propõe um sensor eletromecânico de fluxo com foco na aplicação biomédica de espirometria. O sensor consiste de um corpo rombudo, introduzido em um cano por um orifício, e um acelerômetro. A colisão das partículas do fluido contra o corpo rombudo gera vórtices, que por sua vez induzem vibrações no corpo. Forças de arrasto também estão presentes e tendem a movimentar o corpo. Os movimentos decorrentes do escoamento são captados pelo acelerômetro, que é posicionado na porção do corpo rombudo externa ao cano, evitando o contato do elemento eletrônico (acelerômetro) com o fluido, o que pode facilitar procedimentos de esterilização da luz do cano. Foram analisados corpos rombudos em forma de lâmina (com e sem massa adicional) e cilindro. O procedimento experimental consistiu no estabelecimento de seis regimes permanentes de entrada (vazão de ar) e na captura do sinal de resposta do sensor (nos três eixos). Foram coletadas 24 respostas do sensor para cada um dos regimes e posteriormente foram levantadas as curvas do sensor e realizadas análises estatísticas. Resultados significativos foram encontrados para o eixo do acelerômetro paralelo ao fluxo. Para a lâmina, o Valor Eficaz (RMS) do sinal foi proporcional à vazão com linearidade e coeficiente de correlação variando, respectivamente, de 19% e R2 = 0,99058, para o ensaio sem massa adicional, a até 8,4% e R2 = 0,9741, para o ensaio com massa adicional. O arrasto contínuo (valor médio da resposta) não guardou relação monotônica com o aumento da velocidade do ar. Já para o cilindro, o arrasto foi proporcional à vazão com altíssima linearidade e correlação (0,17% e R2 = 0,96347), mas o RMS do sinal não guardou relação monotônica com a vazão. Finalmente, embora sejam necessários mais estudos para utilizar o sensor proposto em equipamentos de espirometria, este trabalho demonstra que o sensor responde proporcionalmente às entradas (escoamento), dentro (de 0 a até 14 l/s) e fora da faixa (até 21 l/s) de operação do espirômetro com altos coeficientes de correlação e linearidade, além de respostas diferenciadas dadas diferentes entradas (vazões) comprovadas por ANOVA (valor de p < 10-15). / Abstract Spirometer is a device that evaluates pulmonary ventilation. This paper presents a preliminary study of a new electromechanical sensor, focused on the biomedical application of spirometry. The sensor is composed of a bluff body positioned inside a tube trough a hole, being a part of the body inside and another part outside of the tube, and an accelerometer positioned on the outside part. Within a fluid flow, the bluff body causes vortex shedding, and the vortexes induce vibrations on the body. Also, the viscous force of the flow drags the bluff body. Both movements are captured by the accelerometer and correlated with the flow. One important feature of this sensor is that the fluid does not contact any of the electronics, easing tube lumen sterilization procedures. Three types of bluff bodies were studied: two blades (with and without additional mass), and one cylinder. The experimental procedure consisted of establishing six different air flows and then capturing the accelerometer response in all of its three axes. Each of the collected signals from the accelerometer was divided in 24 parts, and these parts where analyzed through statistics; finally the mean response of the sensor was plotted. Best results were found in the accelerometer axis parallel to the air flow. In the blade tests, the RMS value of the AC component was proportional to the air flow, with linearity and correlation varying, respectively, from 19% and R2 = 0.99058 for the blade without mass, to 8.4% and R2 = 0.9741 for the blade with additional mass. It was observed that the mass addition reduced in a meaningful way the response variances. Yet the viscous force (DC value) did not respond in a monotonic way with the increase of air flow. On the other hand, the viscous force was the most expressive regarding the experiments with the cylinder (linearity of 0.17% and R2 = 0.96347), but the RMS value did not respond in a monotonic way. Finally, although further studies are needed to prove that the proposed sensor is efficient to be used in spirometry equipment, this study demonstrates that this sensor responds proportionally to the flow input, within (0 to 14 l/s) and without (up to 21 l/s) the spirometer operation range, with high correlation and linearity, as well as varying responses, given different inputs (flow), as verified by ANOVA test (p < 10-15). / Mestrado / Engenharia Biomedica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Fabiano Fruett / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-14T11:02:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HenaoRoa_YullHeilordt_M.pdf: 7869452 bytes, checksum: 6eb77ade8ee7633b4c0a686b201bd6a7 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Apesar de existirem várias ferramentas tecnológicas para o auxílio do treinamento esportivo, a maioria delas são soluções de alto custo e geralmente específicas para um esporte em particular, o que dificulta a difusão de tais tecnologias no país. Este trabalho propõe o desenvolvimento de um protótipo eletrônico microcontrolado de baixo custo, baseado no uso de sensores microeletromecânicos (MEMs) de aceleração e rotação que permitam obter informações biomecânicas do esportista e monitorá-lo durante o treinamento, e de maneira não invasiva sem que ele tenha que sair do ambiente natural de sua atividade. O sistema envia as informações dos sensores via RF para serem processadas no computador através de um programa de interface intuitivo e de fácil operação desenvolvido no LabVIEWr. Esta interface salva e apresenta os dados em forma de gráficos em tempo real. Os testes de campo foram feitos em bicicleta estacionária e no velódromo de Americana com a colaboração do Laboratório de Instrumentação para Biomecânica (LIB) da Faculdade de Educação Física (FEF) da UNICAMP. O protótipo é de fácil fixação no atleta e permite o monitoramento no local de treinamento, com um alcance máximo de transmissão de 70 m, com resultados muito satisfatórios quanto a aquisição dos dados, sendo ainda pequeno (37x49x20 mm) e leve (40 g). Tornando-o uma alternativa versátil para o auxílio de atletas e treinadores durante o treinamento, aperfeiçoamento da técnica e como ferramenta de auxílio na pesquisa na área de educação física. / Abstract: Although there are several technological tools to aid the training in sports, most of them are high cost solutions and generally very specific to a particular sport, which hinders the diffusion of such technologies. This paper proposes the development of a low cost non-invasive microcontroller Sport ActivitiesMonitoring System (SAMS) prototype, based on acceleration and rotation microelectromechanical sensors (MEMs) for obtaining biomechanical data during training in athletes, without leave the natural environment of their activities. The sensors signals are wireless transmitted from the SAMS to the computer in order to process the data, by an easy and intuitive program interface developed in LabVIEWr. This software saves and displays real time data information in a graphic form. The field tests were made by stationary bike in the laboratory of Instrumentation for Biomechanics, at the Faculty of Physical Education in the Campinas University (UNICAMP) in Brazil, and in a cycle track in Americana city. This prototype is easy to attach to the athlete and allows the training monitoring, with a maximum transmission range of 70 m, with very satisfactory data acquisition results, although small size (37x49x20 mm) and lightweight (40 g). Making it a versatile alternative to aid athletes and coaches during the training, allowing technique refinement. This system is also a suitable tool for physical education research area. / Mestrado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Mestre em Engenharia Elétrica

[pt] O desempenho de sistemas inerciais de navegação ou de indicação de rumo e atitude é fortemente ligado à qualidade metrológica dos sensores inerciais, acelerômetros e giroscópios, que compõem esses sistemas. É proposta uma metodologia para calibração e cálculo de incertezas de acelerômetros pendulares servo controlados do tipo Q-flex e de giroscópios de dois graus de liberdade do tipo sintonizado seco ou DTG. É proposta uma metodologia para calcular o envelope de incerteza dos parâmetros de navegação e estabilização fornecidos por um sistema inercial ao longo de um perfil dinâmico previamente estabelecido. Estes estudos servirão de base para emissão de laudos de calibração de acelerômetros e giroscópios pelo Laboratório de Sensores Inerciais do Instituto de Pesquisas da Marinha, assim como orientação em projetos de sensores inerciais a serem fabricados no Brasil e análise de desempenho de sistemas a partir de um perfil dinâmico típico. / [en] The performance of navigation and attitude or heading indication of inertial systems is directly influenced by the metrological quality of the accelerometers and gyroscopes used for supplying information to the servo controlled systems. This thesis presents a methodology for estimating the metrological confidence level of servo controlled pendular accelerometer and dry tuned gyroscope parameters. This thesis also presents a methodology for calculating the uncertainty envelope of inertial system parameters as a function of time when submitted to a dynamic profile. Based on these studies the Navy Research Institute Inertial Laboratory will be able to provide detailed test report on the inertial systems. The methodologies that were developed in this thesis will help design people to achieve a better performance when a typical dynamic profile is applied to an inertial system.

Orientador: Fabiano Fruett / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-23T18:28:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HenaoRoa_YullHeilordt_D.pdf: 5648105 bytes, checksum: a3dd3974832587d7000df5c643e2d6d9 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Os frutos submetidos a grandes impactos sofrem danos irreversíveis, perdem qualidade e nem sempre podem ser aproveitados no final do processo de pós-colheita. Identificar e entender estes eventos críticos pode colaborar na redução do desperdício na produção de alimentos. Já no caso do esporte, o estudo dos impactos do equipamento esportivo levando em consideração características particulares do material pode ser uma ferramenta valiosa durante o desenvolvimento e fabricação de, por exemplo: bolas de futebol. Com o objetivo de fornecer novas ferramentas à análise e ao estudo dos impactos na agricultura e nos esportes desenvolvemos o hardware e o software de dois instrumentos os quais interagem de forma sincronizada com o método da cinemetria para análise de movimento através de câmeras. O primeiro instrumento desenvolvido é um sistema de monitoramento de variáveis biomecânicas chamado Esfera Eletrônica Sem Fio (EESF). Na agricultura, o circuito eletrônico da EESF, é encapsulado dentro de uma esfera, facilitando o monitoramento de frutas e outros produtos perecíveis mediante a aquisição de variáveis que afetam a qualidade do produto. No esporte, o circuito eletrônico pode ser encapsulado, acoplado ou embutido em equipamentos esportivos facilitando o monitoramento do atleta ou do próprio equipamento esportivo. O hardware da EESF possui um diâmetro de 63 mm, massa de 168 g, densidade de 1,1, acelerômetros triaxiais na faixa de ±200 g, comunicação sem fio no padrão ZigbeeTM, alcance de 70 m, taxa de amostragem de 438 Hz e autonomia de 45 minutos. Já o software integra duas Interfaces Gráficas de Usuário (GUI), uma para Análise em Tempo Real (RTA) e outra para Análise e Pós-Processamento (PPA), que inclui uma opção de vídeo sincronização. O segundo instrumento é uma Plataforma de Força (PF) uniaxial, de baixo custo, projetada para trabalhar tanto estática quanto dinamicamente, para uma faixa de ±2,2 kN, taxa de amostragem de até 2,4 kHz, alta Relação Sinal-ruído (SNR), alto ganho e tampo de vidro com a opção de sincronismo com vídeo por baixo da mesma. Com a EESF foram realizados testes de queda livre em laboratório, sincronizados com a PF, para comparar os valores dos impactos obtidos pelos dois instrumentos, e testes em unidades de beneficiamento de maçã e laranja para medir os impactos sofridos pelas frutas no processo de pós-colheita. A PF também foi utilizada durante os testes de repique com diferentes bolas de futebol, em sincronismo com a cinemetria, comparando os resultados obtidos com os dois sistemas e ainda caracterizando cada bola através das variáveis cinemáticas e dinâmicas. A integração de diferentes tecnologias mostrou-se uma ferramenta valiosa na análise do impacto e suas relações com o objeto em estudo. As informações colhidas de diversos instrumentos foram comparadas e cruzadas, favorecendo o entendimento da mecânica do impacto. Estes instrumentos são facilmente adaptáveis a qualquer necessidade específica dentro da análise de problemas que envolvem impacto, tendo aplicações não somente em agricultura e esporte, mas também na área médica e de materiais / Abstract: Fruits submitted to large impacts suffer irreversible damage, lose their quality and, most of the times, and can't be availed at the end of the post-harvest process. Identifying and understanding these critical events may help to reduce food losses. With reference to sports, studying the impacts related to sport equipments by taking into account their particular material characteristics, can be a valuable tool for the development and manufacture of improved sport items like soccer balls. Aiming to provide new tools to analyze and study agriculture and sports impacts, we developed two instruments including hardware and software, which interact synchronously with the kinematic method based on cameras motion analysis. The first instrument developed is a monitoring system of biomechanical variables system called Wireless Electronics Sphere (WES). In focus on agriculture, the WES electronic circuit is encapsulated inside a sphere, facilitating fruit and other perishable products is monitored through the acquisition of product quality variables. In other application focus on sport, the electronic circuit can be encapsulated, attached or embedded into sport equipment, facilitating monitoring the athlete or sports equipment. The WES hardware has a 63 mm diameter, 168 g weight, 1.1 density, triaxial accelerometers in the range of ±200 g wireless communication with ZigbeeTM standard, 70 m range, 438 Hz sampling rate and 45 minutes of battery autonomy. The software integrates two Graphical User Interfaces (GUI), one for Real-Time Analysis (RTA) and the other for Post-Processing Analysis (PPA), which includes a video synchronization option. The second instrument is a low cost uniaxial Force Platform (FP), designed to work both static and dynamically for a ±2.2 kN range, 2.4 kHz sampling rate, high Signal-to-Noise Ratio (SNR), high gain and glass top with video sync option. The WES was used in the laboratory freefall test and synchronized with the FP, to compare the impact values obtained by both instruments. Beside, the WES was tested in apple and orange packing houses to measure the impact suffered by the fruits in the post-harvest process. The FP was also used during the rebounding tests with different soccer balls, synchronized with the kinematics and the results obtained were compared with both systems and each ball was also characterized through the kinematic and dynamic variables. The integration of different technologies proved to be a valuable tool on impact analysis and its relations with the object under study. The information collected from different instruments was compared and crossed, promoting the understanding of the impact mechanic. These instruments are easily adaptable to any specific requirement in the analysis of problems involving impact, with applications not only in agriculture and sports, but also in medical and material areas / Doutorado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Doutor em Engenharia Elétrica