Submitted by Viviane Lima da Cunha (viviane@biblioteca.ufpb.br) on 2015-11-24T11:18:29Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 5459157 bytes, checksum: e363929cf9a6a71b88515b8a24c12af6 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-24T11:18:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 5459157 bytes, checksum: e363929cf9a6a71b88515b8a24c12af6 (MD5) Previous issue date: 2015-07-29 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Amid a scenario, that contrasts the increasing demand for electricity, and decreased ability to generation from conventional sources, which is creating serious problems for the energy sector, the concept of smart grids popularizes up and presented as an alternative to, among other possibilities, minimize the effects of power outages in the design of distributed generation from alternative sources. In order for alternatives to that end, it will develop a data acquisition system, low cost and high performance for applications in smart grids, which facilitates monitoring of electricity in real time, where the user can manage their own control avoiding waste and consequently saving. The system will be developed based on the standards of ANEEL (Brazilian Electricity Regulatory Agency), body responsible for determining the minimum parameters a measuring equipment must possess. The data acquisition system showed results with a high degree of agreement when compared with the reference instrument, the fluke 434/435. A response curve of voltage and current, showing the system behavior compared to other instruments of measurement was introduced. Still, it is objective of the work that the signs Conditioning Unit can be adapted for multiple microprocessor platforms, using simple settings, without the need for hardware reconfiguration. This fact has been proven to be used with Black BeagleBone with satisfactory results. / Em meio a um cenário que contrasta o aumento da demanda por energia elétrica, e a diminuição da capacidade de geração a partir das fontes convencionais, o que vem gerando sérios problemas para o setor energético, o conceito de smart grids populariza-se e apresenta-se como uma alternativa para, entre outras possibilidades, minimizar os efeitos da falta de energia elétrica, na concepção de geração distribuída a partir de fontes alternativas. Com vistas em alternativas com esse fim, será desenvolvido um sistema de aquisição de dados, de baixo custo e alto desempenho, para aplicações em smart grids, que viabilize o monitoramento da energia elétrica em tempo real, onde o usuário possa gerir o seu próprio controle evitando o desperdício e, consequentemente, economizando. O sistema será desenvolvido com base nas normas da ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica), órgão responsável por determinar os parâmetros mínimos que um equipamento de medição deve possuir. O sistema de aquisição de dados apresentou resultados com alto grau de concordância ao ser comparados com o instrumento de referência, o fluke 434/435. Foi apresentado uma curva resposta da tensão e corrente, mostrando o comportamento do sistema em comparação a de outros instrumentos de medições. Ainda, é objetivo do trabalho que a Unidade de Condicionamento dos Sinais, possa ser adaptada para múltiplas plataformas microprocessadas, através de simples ajustes, sem a necessidade de reconfiguração de hardware. Esse fato foi comprovado ao ser utilizada com a BeagleBone Black, apresentando resultados satisfatórios.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-02-05T22:10:33Z No. of bitstreams: 1 MichelSantanaDeDeus_DISSERT.pdf: 4922399 bytes, checksum: fc28d4e3f5194f84ffba8f230bf99cae (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-02-15T23:30:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 MichelSantanaDeDeus_DISSERT.pdf: 4922399 bytes, checksum: fc28d4e3f5194f84ffba8f230bf99cae (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-15T23:30:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MichelSantanaDeDeus_DISSERT.pdf: 4922399 bytes, checksum: fc28d4e3f5194f84ffba8f230bf99cae (MD5) Previous issue date: 2015-01-30 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico - CNPq / Este trabalho trata da pesquisa e desenvolvimento de um amplificador integrador com ganho program?vel por largura de pulso. S?o propostas duas arquiteturas de amplificadores program?veis por pulsos, sendo uma baseada em componentes discretos e outra baseada em capacitores chaveados. A partir de requisitos de opera??o definidos para o estudo, s?o definidos par?metros e realizadas simula??es para a valida??o das arquiteturas. Posteriormente, o software e o circuito s?o desenvolvidos e testados. ? realizada a avalia??o dos circuitos referentes ?s duas arquiteturas propostas, e a partir disso, ? selecionada uma arquitetura para que seja aperfei?oada e permita o desenvolvimento de um circuito integrado em um trabalho futuro. / This work deals with the research and development of a Pulse Width Programmable Gain Integrating Amplifier. Two Pulse Width Programmable Gain Amplifier architectures are proposed, one based on discrete components and another based on switched capacitors. From the operating requirements defined for the study, parameters are defined and simulations are carried out to validate the architecture. Subsequently, the circuit and the software are developed and tested. It is performed the evaluation of the circuits regarding the two proposed architectures, and from that, an architecture is selected to be improved, aiming the development of an integrated circuit in a future work.

Este projeto de pesquisa apresenta o desenvolvimento de protótipos de transmissores industriais de pressão do tipo diferencial piezoresistivo com saída analógica a dois fios 4-20 mA. Os dispositivos usam um DSSP (processador digital de sinal do sensor) para realizar compensação térmica nas temperaturas de 0°C até 80°C e a calibração de pressão diferencial na faixa de 0-25 bard e de pressão de linha de 0-7 barg. Os transmissores permitem a leitura de diversas variáveis industriais: pressão diferencial, pressão relativa e pressão absoluta em fluidos. Os transmissores têm um TEB (total error band) menor que 0,15 de porcentagem de escala plena. A saída analógica dos transmissores diferenciais de pressão é caracterizada utilizando como base normas internacionais BS (British Standards). Os parâmetros avaliados nos transmissores de pressão são: a exatidão, o coeficiente térmico do offset, o coeficiente térmico do span, o total error band, e os desvios no tempo a curto e longo prazo. Esse trabalho é resultado da parceria dada entre o Laboratório de Sistemas Integráveis da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (LSI/EPUSP) e a empresa MEMS Microssistemas Integrados Híbridos de Pressão. / This research project presents the prototypes development of piezoresistive differential pressure transmitters with analog two-wire output of 4-20 mA. The devices use a DSSP (Digital Signal Processor Sensor) to achieve temperature compensation at temperatures from 0°C to 80°C and differential pressure calibration range from 0 bard to 25 bard and line pressure range from 0 barg to 7 barg. The transmitters measure several industrial variables: differential pressure, relative pressure and absolute pressure at fluids. The transmitters have a TEB (total error band) less than 0.15 percent of full scale. The analog output of the differential pressure transmitters is characterized using British Standards-BS. The parameters evaluated in the pressure transmitters are: the accuracy, the thermal coefficient of the offset, the thermal coefficient of the span, the total error band, the start-up drift and long-term drift. This work is the result of the academic and technological partnership between the Laboratory of Integrated Systems of the Polytechnic School of the University of São Paulo (LSI / EPUSP) and the MEMS company - Microssistemas Integrados Híbridos de Pressão Ltda.

Este projeto de pesquisa apresenta o desenvolvimento de protótipos de transmissores industriais de pressão do tipo diferencial piezoresistivo com saída analógica a dois fios 4-20 mA. Os dispositivos usam um DSSP (processador digital de sinal do sensor) para realizar compensação térmica nas temperaturas de 0°C até 80°C e a calibração de pressão diferencial na faixa de 0-25 bard e de pressão de linha de 0-7 barg. Os transmissores permitem a leitura de diversas variáveis industriais: pressão diferencial, pressão relativa e pressão absoluta em fluidos. Os transmissores têm um TEB (total error band) menor que 0,15 de porcentagem de escala plena. A saída analógica dos transmissores diferenciais de pressão é caracterizada utilizando como base normas internacionais BS (British Standards). Os parâmetros avaliados nos transmissores de pressão são: a exatidão, o coeficiente térmico do offset, o coeficiente térmico do span, o total error band, e os desvios no tempo a curto e longo prazo. Esse trabalho é resultado da parceria dada entre o Laboratório de Sistemas Integráveis da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (LSI/EPUSP) e a empresa MEMS Microssistemas Integrados Híbridos de Pressão. / This research project presents the prototypes development of piezoresistive differential pressure transmitters with analog two-wire output of 4-20 mA. The devices use a DSSP (Digital Signal Processor Sensor) to achieve temperature compensation at temperatures from 0°C to 80°C and differential pressure calibration range from 0 bard to 25 bard and line pressure range from 0 barg to 7 barg. The transmitters measure several industrial variables: differential pressure, relative pressure and absolute pressure at fluids. The transmitters have a TEB (total error band) less than 0.15 percent of full scale. The analog output of the differential pressure transmitters is characterized using British Standards-BS. The parameters evaluated in the pressure transmitters are: the accuracy, the thermal coefficient of the offset, the thermal coefficient of the span, the total error band, the start-up drift and long-term drift. This work is the result of the academic and technological partnership between the Laboratory of Integrated Systems of the Polytechnic School of the University of São Paulo (LSI / EPUSP) and the MEMS company - Microssistemas Integrados Híbridos de Pressão Ltda.

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:53:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Diomadson Belfort.pdf: 1540332 bytes, checksum: 3100ff3681a43294daea6ee8313b879e (MD5) Previous issue date: 2007-09-05 / In digital measurement systems, signal conditioning circuits have the main functionality of adjusting analog signals for digital conversion. For maximizing the application of a measurement circuit or system, yet considering its integration in a single chip, these circuits must be programmable, in order to serve to different kinds of sensors with diverse output signal characteristics. The main functions of the signal conditioning circuit, in this case, are the amplification and dc level shift of the analog signal. In this master s thesis, an architecture of a signal conditioning integrated circuit with programmable gain and dc level shift, optimized in number of discrete components, using the switched capacitor technique is proposed. The proposed architecture allows the circuit use in differential and single-ended modes, with unipolar and bipolar signals. The design of an integrated circuit is carried out for implementing the proposed architecture using 0.35 mm TSMC CMOS technology, available in the ASIC design kit (ADK) of the Mentor Graphics, IC Nanometer software package. / Em sistemas digitais de medição, circuitos de condicionamento de sinais têm como principal finalidade o ajuste dos sinais analógicos para realização da conversão digital. Para maximização da aplicação de um circuito ou sistema de medição, considerando ainda sua integração em uma única pastilha, esses circuitos têm que ser programáveis, de forma a atender a diversos tipos de sensores com características de sinais de saída diversas. As principais funções do circuito de condicionamento, neste caso, são a amplificação e o ajuste de nível cc do sinal analógico. Nesta dissertação, propõe-se uma arquitetura de um circuito de condicionamento integrado com ajuste de nível cc e ganho programáveis, otimizada em número de componentes discretos, usando a técnica de capacitores chaveados. A arquitetura proposta permite a utilização do circuito nos modos diferencial e de terminação única, unipolar ou bipolar. Um projeto de um circuito integrado é realizado implementando a arquitetura proposta em tecnologia CMOS 0,35 mm TSMC, disponível no ASIC design kit (ADK) do pacote de programas da Mentor Graphics, IC Nanometer.

Orientador: Carlos Lenz Cesar / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-20T14:50:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marques_GustavoPires_M.pdf: 1771357 bytes, checksum: 8ee6919633e2615608f25b33bec98e96 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: O microscópio de força atômica é uma ferramenta que possibilita a medida de forças precisamente localizadas com resoluções no tempo, espaço e força jamais vistas. No coração deste instrumento está um sensor a base de uma viga (cantilever) que é responsável pelas características fundamentais do AFM. O objetivo desta pesquisa foi usar a deflexão deste cantilever para obter uma calibração rápida e precisa da força da armadilha da pinça óptica, assim como testar e comparar com os método tradicionalmente utilizados para este propósito. Para isso, foi necessário analisar e entender o condicionamento de sinais utilizados no AFM. Foram estudados cantilever tradicionais, cujo sistema de detecção é baseado na deflexão de um feixe laser em conjunto com fotodetectores, bem como cantilevers piezoresistivos. Cantilevers piezoresistivos fornecem uma alternativa simples e conveniente aos cantilevers ópticos. A integração de um elemento sensorial dentro do cantilever elimina a necessidade de um laser externo e de um detector utilizados na maioria dos AFMs. Isto elimina a etapa delicada de alinhamento da laser ao cantilever e fotodetector que normalmente precede uma medida com AFM, uma simplificação que expande o potencial do AFM para o uso em meios adversos, como câmaras de ultra alto vácuo ou, como no caso específico das Pinças Ópticas, onde existem esferas em solução líquida e também restrições de dimensão / Abstract: The atomic force microscope (AFM) is a tool that enables the measurement of precisely localized forces with unprecedented resolution in time, space and force. At the heart of this instrument is a cantilever probe that sets the fundamental features of the AFM. The objective of this research has been using the deflection of this cantilever to get a fast and accurate calibration of optical tweezers trap force, as well as testing and comparing to the traditionally used methods of calibration for this purpose. For that it was necessary to resolve and understand the sensors signals conditioning used in the AFM. Traditional cantilevers, whose detection system is based on the deflection of a laser beam in addition with a photodetector, as well as piezoresistive cantilevers has been studied. Piezoresistive cantilevers provide a simple and convenient alternative to optically detected cantilevers. Integration of a sensing element into the cantilever eliminates the need for the external laser and detector used in most AFMs. This removes the delicate step of aligning the laser to the cantilever and photodetector which usually precedes an AFM measurement, a simplification which expands the potential of the AFM for use in difficult environments such as ultrahigh vacuum chambers or, as in Optical Tweezers specific case, where there are spheres into a liquid solution as well as dimensional constraints / Mestrado / Física / Mestre em Física