Esta dissertação de mestrado relata a concepção, o projeto e o desenvolvimento de um novo dispositivo eletrônico a ser usado em sistema de detecção de tráfego por loop indutivo. Com a inclusão deste novo circuito, o detector com loop indutivo torna-se uma melhor fonte de parâmetros de tráfego, pois o dispositivo mede a variação de indutância do loop (assinatura indutiva) durante a passagem do veículo na zona de detecção, com resolução suficiente para traçar detalhadamente o perfil desta variação. Para possibilitar a operação em altas frequências e também tornar flexível a implementação do dispositivo, foram utilizados componentes eletrônicos como um sintetizador de clock de alta freqüência por PLL (Phase-Locked Loop) programável e um CPLD (Complex Programmable Logic Device). Para testar o dispositivo, foram levantadas assinaturas indutivas de modelos reduzidos de veículos. Os resultados experimentais obtidos mostram que o dispositivo é capaz de traçar com grande detalhe a curva de variação da indutância e, conseqüentemente, que seja feita uma classificação dos veículos, com potencial grande acurácia.

O presente trabalho tem por objetivo propor uma nova arquitetura e baseada nela, projetar um circuito que funcione como bloco de saída de um controlador baseado na lógica difusa. A nova arquitetura proposta realiza a defuzificação baseada no método defuzificação por altura, sendo composta por circuitos escalonadores, circuitos somadores e circuito multiplicador-divisor, desenvolvidos para operarem no modo corrente. Os mesmos serão implementados, através de hardware analógico, na tecnologia CMOS 0,35mm C35 da AMS - Austria Mikro Systems International AG com tensão de alimentação de 3,3V. Estes circuitos foram, na sua grande maioria, desenvolvidos com base no princípio translinear aplicado a dispositivos CMOS. Como características principais, o dispositivo projetado com base na arquitetura proposta apresentou, através de simulação, baixo consumo de potência, erro dentro da faixa de especificação inicial e, com seu uso, a obtenção de um controlador difuso completo, quando atuou junto com os demais blocos já existentes. Nesta tese são apresentados os resultados de simulação dos blocos constituintes do defuzificador, bem como do sistema completo. A simulação foi realizada no software SPICE. O layout do circuito proposto foi desenvolvido no software Mentor Graphics.

Magnetômetros "fluxgates" são largamente utilizados nas medidas de campos magnéticos fracos, principalmente nas observações geomagnéticas, prospeção mineral e pesquisa espacial, devido ao seu baixo consumo, baixo nível de ruído, robustez, ampla faixa dinâmica e boa sensibilidade. A utilização do magnetismo macio em ligas amorfas estimulou o trabalho de desenvolvimento de sensores magnéticos para aplicações em regiões tropicais e sub tropicais como no Brasil. Núcleos em anel com fitas amorfas foram construídos para investigar o comportamento de novas configurações de magnetômetros "fluxgates". Os resultados mostraram que é possível diminuir o ruído ajustando o tamanho da janela de amostragem com valores próximos à largura do pulso da corrente de excitação. O estudo da dependência da amplitude dos harmônicos pares com a variação da corrente de excitação mostrou as condições em que o 20 harmônico tem seu maior valor e este deve ser o ponto ajustado para a sua operação. O estudo da excitação direta com a aplicação da corrente na fita amorfa de um núcleo em anel mostrou que se pode produzir um magnetômetro "fluxgate" de segundo harmônico com sensibilidade similar aos magnetômetros com excitação convencional e ainda consumindo menos corrente. Para este estudo foram construídos 20 magnetômetros tipo "fluxgate", portáteis, com núcleo amorfo, para medir as variações do campo magnético nos três eixos ortogonais pertinentes. Foram instalados para coletarem dados no sul do Brasil, formando dois conjuntos bidimensionais com espaçamento de aproximadamente 110 km entre as estações. Durante o mesmo período, outro conjunto composto por 25 magnetômetros fluxgate da Universidade de Flinders, Austrália, foi instalado na mesma região. Os resultados mostraram dados compatíveis e desde então, medidas de Sondagens Magnéticas Profundas têm sido realizadas em todo território brasileiro para reconhecimento de concentração anômala de correntes no interior da Terra.

O método magnetotelúrico (MT) é uma técnica passiva de sondagem geofísica que utiliza medidas das variações temporais das componentes horizontais dos campos elétrico e magnético naturais, simultaneamente, realizadas sobre a superfície da Terra para investigar a distribuição da resistividade elétrica das rochas do seu interior. Um sistema de medidas de sinais MT é proposto e implementado neste trabalho. São apresentados o projeto, os resultados de uma série de testes realizados para obtenção dos dados técnicos e os resultados do teste funcional completo deste sistema. Os resultados alcançados mostram que o sistema satisfaz às condições requeridas para um sistema de tratamento e coleta de dados para observação de sinais MT. Um sistema MT modular, compacto e robusto foi projetado para utilização nas condições austeras existentes em regiões de baixa latitude magnética. Suas principais características são: baixo consumo de energia, grande capacidade de armazenamento de dados e procedimentos operacionais simples. Por exemplo, adquirindo dados a uma taxa de uma amostra por minuto (taxa de aquisição lenta), o sistema consome continuamente 100mW, o que lhe garante uma autonomia de quarenta dias, sem que as baterias sejam recarregadas. Os dados podem ser monitorados com a utilização de um computador tipo notebook e a recarga das baterias pode ser realizada com o sistema funcionando. Para as medidas telúricas de longo período, foram construídos eletrodos de Pb-PbCl2 de baixo ruído e grande estabilidade conforme Petiau (2000). Vinte sistemas MT completos foram construídos, testados e calibrados, após extensivos testes de dois protótipos em campo.

Este trabalho apresenta a atualização de um circuito eletrônico projetado para controlar o Dispositivo de Assistência Ventricular Esquerdo (DAVE) do Instituto Dante Pazzanese de Cardiologia (IDPC). O objetivo nesta atualização é diminuir os riscos relacionados ao implante do dispositivo, aperfeiçoar o software em desenvolvimento e diminuir as dimensões do circuito eletrônico. Técnicas para estimar a confiabilidade do circuito eletrônico foram aplicadas na tentativa de evidenciar problemas no projeto e identificar "módulos" que apresentem maior risco ao sistema. Esta análise nos mostra algumas melhorias que poderão ser feitas visando aumentar a confiabilidade do hardware e do software. O alto índice de mortes de pacientes na fila de espera por um transplante cardíaco é o grande incentivo para o desenvolvimento do DAVE do IDPC. O Instituto Dante Pazzanese de Cardiologia espera realizar, apenas neste ano (2008), 1500 cirurgias relacionadas a problemas cardíacos. Estimativas mostram que de 5 a 10 milhões de brasileiros sofrem de problemas relacionados ao coração. A atualização do circuito realizada neste trabalho inicia uma nova fase do projeto DAVE, que é a possibilidade de implante da eletrônica de controle e acionamento.

O magnetômetro fluxgate tem importante papel na detecção, medida e investigação do campo magnético da Terra. Prospecção mineral, testes não destrutivos de materiais, avaliação das interferências nos enlaces de radiocomunicação, controle de atitude de aeronaves, são alguns das suas atuais utilizações. Os magnetômetros de núcleo saturado ou "fluxgate magnetometer", São dispositivos que medem a magnitude e direção de campos magnéticos, estáticos ou alternados, e seu funcionamento baseia-se na propriedade de saturação de ligas magnéticas moles, que possibilitam o chaveamento do fluxo magnético, devido a variação da permeabilidade magnética da liga usada como núcleo. Dificuldades na aquisição deste dispositivo são encontradas pelos usuários devido à restrição imposta pelos países que detêm essa tecnologia, pelo seu potencial uso em aplicações militares. O domínio dessa tecnologia a disponibilizaria à todas essas aplicações. Neste trabalho apresenta-se o projeto, constução e avaliação de um magnetômetro fluxgate para fins de pesquisas espaciais. Fez-se um estudo de várias configurações de magnetômetros, sendo optado pelo "magnetômetro de segundo harmônico realimentado". Simulações em Matlab mostraram as variações das amplitudes dos harmônicos pares da freqüência de excitação presentes no sinal de saída, com as variações do campo magnético. O ótimo desempenho encontrado nos testes do magnetômetro em laboratório e em campo, indica sua aplicabilidade em pesquisas geomagnéticas e em exploração mineral, além de, com uma versão um pouco mais simples, ser usado como instrumento para o controle de atitude de foguetes e satélites. A faxi de medida desse magnetômetro é de mais ou menos 1nT a mais ou menos 5000 nT, e sua sensibilidade em torno de 100uV/nT em toda a faixa de medida.

Este trabalho de Mestrado, em Engenharia Eletrônica, compreende basicamente o desenvolvimento de vários sistemas elétricos dedicados ao Experimento Tokamak Esférico (ETE), em especial dos circuitos dos bancos de capacitores para a formação e aquecimento ôhmico do plasma (bobinas solenoidais), dos circuitos dos bancos de capacitores para a produção dos campos magnéticos de confinamento e equilíbrio do plasma (bobinas toroidais e verticais), e, também, do sistema de controle, baseado em um computador do tipo PC com comunicação digital através do barramento CAMAC IEEE-583, e do sistema de segurança, baseado em componentes pneumáticos. O tokamak esférico ETE é uma máquina destinada ao estudo experimental de plasmas com parâmetros relevantes à fusão termonuclear controlada, e que apresenta como principal característica o fato de possuir uma geometria toroidal de baixa razão de aspecto, A=R/a~1,5, onde R e a são respectivamente, o raio maior e o raio menor da coluna toroidal de plasma. Esta máquina está sendo construída no Laboratório Associado de Plasma (LAP) do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) em São José dos Campos - SP.

Doenças cardiovasculares são a causa de um grande número de mortes em todo o mundo. Nos casos terminais da doença cardíaca grave, o transplante é a melhor conduta. Contudo, por falhas no sistema de captação de órgãos, o número de pacientes em fila de espera é maior que a oferta de órgãos e aproximadamente 30% desses pacientes morrem no aguardo. Devido ao fato, o projeto de dispositivos de assistência ventricular, que atuem como "ponte para o transplante", é o grande desafio para a bioengenharia. No projeto desses dispositivos a simulação por computador se apresenta como ferramenta indispensável, agilizando a análise e a depuração, minimizando os custos e o número de cirurgias experimentais. Assim, é de grande relevância uma ferramenta genérica que permita a simulação do sistema cardiovascular, operando conjuntamente com um dispositivo assistente. Nesta Tese é realizado um estudo hemodinâmico da assistência ventricular a partir da simulação do sistema cardiovascular humano. É proposta uma ferramenta de simulação, genérica e parametrizada, implementada no ambiente do simulador elétrico "PSPICE". Para isso, é construído um modelo análogo elétrico a parâmetros concentrados. A ferramenta proposta é avaliada por índices de desempenho hemodinâmico, através da simulação de alguns dispositivos assistentes de modelo conhecido. Também é estudado um novo dispositivo assistente que está sendo construído em nossos laboratórios. Este trabalho contribui para o desenvolvimento de um dispositivo assistente biventricular totalmente implantável, sendo parte integrante de um projeto pioneiro na área de circulação assistida.

Face ao crescente uso de dispositivos eletrônicos portáteis, a Comissão Radio Técnica para Aeronáutica (RTCA) formulou um documento (DO-307) com orientações para o design e certificação de aeronaves para tolerância a dispositivos portáteis. Dentre os tipos possíveis de interferência desses dispositivos, são as emissões espúrias de radiofrequência que apresentam risco para o correto funcionamento da aeronave. A DO-307 estabelece um procedimento de teste e níveis de atenuação de sinal para cada faixa de frequência de operação de dispositivos críticos da aeronave. O presente trabalho aborda esse procedimento, e propõe pequenas alterações, e discute os resultados de um ensaio piloto realizado pela EMBRAER.

Made available in DSpace on 2014-07-11T02:03:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000459163-Texto+Completo-0.pdf: 4581609 bytes, checksum: 9c2157ae4d5d0fdce6a15da19b6c7c45 (MD5) Previous issue date: 2014 / Among the protocols for quality control of magnetic resonance equipment is to evaluate the stability of the sequence EPI (Echo-Planar Imaging), this used in imaging method called functional magnetic resonance imaging. Nowadays, static and homogeneous test devices are recommended for this review. This work proposes the development of a dynamic test device for quality control of the stability of EPI sequences. The test device consists of an acrylic box, where two brackets are inserted, through which passes a tube in which a liquid circulates signal producing. At certain times during acquisition, is injected through a fuel injection pump, a solution of copper sulfate and gadolinium in order to produce variations in signal intensity in the region of the hose, over time. To validate the device, images were acquired in a magnetic resonance with 3. 0 T during the period of a month, on Monday morning and evening and on Tuesday morning in order to evaluate machine wear.For each acquisition were evaluated: (1) the standard deviation of average normalized signal intensity in the region of the images corresponding to the homogeneous region of the liquid; (2) the average normalized signal intensity at baseline and injection in the image region corresponding to the hose; (3) the difference between the mean of baseline and injection; (4) the signal to noise ratio in the region of the images corresponding to the homogeneous region. As a result there was an increase in the standard deviation in the homogeneous region of the liquid from the acquisitions made on Monday evening. There was also wide variation in the difference between the baseline and injection line, and in one day this went from approximately 0. 3 to 0. 6 after five acquisitions and on another day of approximately 0. 7 to 0. 5 after a single acquisition. The test has been validated for use in 3. 0 T equipment and that additional tests are needed to verify the reproducibility of the results. / Dentre os protocolos de controle da qualidade de equipamentos de ressonância magnética está a avaliação da estabilidade da sequência EPI (Echo-Planar Imaging), esta utilizada no método de imageamento denominado ressonância magnética funcional. Atualmente, dispositivos de teste estáticos e homogêneos são recomendados para esta avaliação. Este trabalho propõe o desenvolvimento e validação de um dispositivo de teste dinâmico para avaliar a estabilidade de sequências EPI. O dispositivo de teste consiste em uma caixa de acrílico, onde são inseridos dois suportes, através dos quais passa uma mangueira, na qual circula um líquido produtor de sinal. Em determinados momentos durante a aquisição, é injetada, por meio de uma bomba injetora, uma solução de sulfato de cobre e gadolínio com o objetivo de produzir variações na intensidade de sinal, na região da mangueira, ao longo do tempo. Para validar o dispositivo, foram adquiridas imagens em um equipamento de ressonância magnética de 3,0 T, durante o período de um mês, nas segundas-feiras pela manhã e pela noite e nas terças-feiras pela manhã para avaliar o desgaste do equipamento.Para cada aquisição foram avaliados: (1) o desvio padrão da média de intensidade de sinal normalizada na região das imagens correspondente à região homogênea do líquido; (2) a média de intensidade de sinal normalizada nas linhas de base e de injeção na região da imagem correspondente à mangueira; (3) a diferença entre as médias das linhas de base e de injeção; (4) a razão sinal-ruído na região das imagens correspondente à região homogênea. Como resultado houve um aumento no desvio padrão na região homogênea do líquido nas aquisições realizadas nas segundas-feiras à noite. Houve ainda grande variação na diferença entre a linha de base e a linha injeção, sendo que em um dia esta passou de aproximadamente 0,3 para 0,6 após cinco aquisições e em outro dia de aproximadamente 0,7 para 0,5 após uma única aquisição. O dispositivo de teste foi validado para utilização em equipamentos de 3,0 T sendo que testes adicionais são necessários para verificar a reprodutibilidade dos resultados obtidos.