Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-02-09T03:04:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337508.pdf: 5340829 bytes, checksum: 16dabe5537b3e1fbcbb535d0b7aa2da8 (MD5) Previous issue date: 2015 / A análise do sinal de eletroencefalograma (EEG) pode ser uma importante ferramenta de auxílio à comprovação clínica do diagnóstico de epilepsia. Esta análise é uma verificação visual criteriosa de registros de EEG na busca por uma atividade eletrográfica específica denominada descarga ou padrão epileptiformes. Essa atividade, quando encontrada com determinada frequência, pode corroborar o diagnóstico de epilepsia. No entanto, como os registros analisados normalmente são resultado de longos períodos de monitoramento, a análise do EEG pode ser um processo demorado. Diversos estudos propuseram metodologias ou sistemas para automatizar este tipo de análise, mas apesar dos esforços e relativo sucesso ainda não existe um algoritmo ou sistema para este reconhecimento automático que seja amplamente difundido no ambiente clínico, possua um desempenho de acordo com as necessidades dos especialistas na área e, do ponto de vista técnico, não possua restrição quanto aos dados de entrada. Desta forma, com o intuito de contribuir para o estudo do reconhecimento automático de padrões epileptiformes o presente trabalho descreve uma proposta de metodologia baseada em análise morfológica e inspirada no comportamento dos especialistas humanos. A análise morfológica é realizada utilizando um conjunto de descritores morfológicos extraídos de sinais de EEG processados digitalmente. A avaliação da metodologia é realizada utilizando um grupo de classificadores computacionais e diferentes bases de dados de EEG. O desempenho da metodologia é analisado por métricas consolidadas na literatura e por uma comparação pareada com o desempenho de sensibilidade, especificidade e concordância de quatro neurofisiologistas clínicos. Resultados obtidos mostraram que o classificador que apresentou o melhor desempenho geral foi uma rede neural combinada com a Análise de Componentes Principais. A sensibilidade e a especificidade média atingida por essa rede foram, respectivamente 58,6 e 87,2%. A eficiência média obtida pela rede nas bases de dados foi de 89%. E a concordância dessa rede com os quatro especialistas foi de 45,7%. Os resultados obtidos para a especificidade mostraram-se satisfatórios, uma vez que os valores médios obtidos foram compatíveis àqueles dos especialistas. Apesar da sensibilidade e da concordância com os especialistas terem apresentado valores baixos, pode-se considerar que a metodologia proposta apresenta resultados promissores considerando a quantidade e natureza dos testes realizados.<br> / Abstract : The analysis of the EEG signal (EEG) can be an important support tool to the clinical confirmation of the diagnosis of epilepsy. This analysis is a thorough visual inspection of EEG recordings in the search for a specific electrographic activity called epileptiform pattern or discharge. This activity, when found with a certain frequency, can corroborate the diagnosis of epilepsy. However, as the analyzed recordings are usually the result of long term monitoring, the EEG analysis can be a time consuming process. Several studies have proposed methodologies and/or systems to automate this type of analysis however despite the efforts and relative success, there is still no solution for the automatic recognition that is widely disseminated in the clinical environment, has a performance according to the needs of specialists in the field and, from a technical point of view has no restriction about the input data. Thus, in order to contribute to the study of automatic recognition of epileptiform patterns this work describes a methodology proposal based on morphological analysis and inspired by the behavior of human experts. The morphological analysis is performed using a set of morphological descriptors extracted from digitally processed EEG signals. The evaluation of the methodology is performed using a group of computational classifiers and different EEG databases. The methodology?s performance is analyzed by metrics consolidated in the literature and by a pairwise comparison of the sensitivity, specificity and agreement of four clinical neurophysiologists. Obtained results show that the classifier that presented the best overall performance was a neural network combined with the Principal Component Analysis. The average sensitivity and specificity achieved by this network were respectively 58.6 and 87.2%. The network?s average efficiency obtained in the databases was 89%. And the agreement of the network with four experts was 45.7%. The results for specificity were satisfactory, since the average values obtained were consistent to those of the experts. Despite the low values of sensitivity and agreement with the experts presented by the classifiers, it can be considered that the proposed methodology shows promising results considering the amount and nature of the tests performed in this work.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-04-19T04:04:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337908.pdf: 10897012 bytes, checksum: 86aa71fac71c8bf0f9cdecc1b32debe4 (MD5) Previous issue date: 2015 / Neste trabalho são estudadas técnicas aplicadas ao controle de um sistema fotovoltaico obtido a partir da integração de conversores CC-CC elevadores de tensão conectados a um barramento CC comum e projetados para processar até 2 kW. A estratégia adotada permite duas possibilidades: na primeira, cada conversor é individualmente controlado para funcionar como rastreador do ponto de máxima potência (MPPT) e, na segunda, o controle é realizado de modo que os conversores mantenham, de forma compartilhada, a tensão do barramento CC regulada. Para alcançar tais objetivos, inicialmente apresenta-se uma proposta de modelagem matemática experimentalmente validada, aplicada a módulos e a arranjos fotovoltaicos. Os modelos obtidos possibilitam reproduzir as condições típicas de geração do sistema fotovoltaico, fortemente dependentes das condições ambientais, em plataformas de simulação. Além disso, métodos de rastreamento do ponto de máxima potência recorrentes na literatura são revisitados, com destaque à implementação prática daqueles cuja operação está baseada na medição ou na estimação de temperatura de superfície do gerador fotovoltaico: MPPT-temp e MPPT-temp Voc. É também realizada uma análise de estabilidade do sistema fotovoltaico proposto, utilizando-se como ferramenta os critérios de Middlebrook, de margem de ganho e de ganho de fase, com o intuito de averiguar como o paralelismo de conversores pode degradar a estabilidade do barramento CC. Finalmente, resultados provenientes de simulação e de experimentação são apresentados e discutidos, considerando-se os diversos cenários de operação.<br> / Abstract : This work evaluates some techniques applied to control a photovoltaic system obtained from the integration of DC-DC boost converters, which are connected to a common DC link and designed to process up to 2 kW. The adopted strategy enables two possibilities: at the first one, each converter is singly controlled for working as a maximum power point tracker (MPPT); and at the second, the control is accomplished in order to allow the common DC link voltage regulation. In order to reach the final proposal, it is presented a mathematical model for photovoltaic modules and arrays which was experimentally corroborated. The obtained models permit to simulation photovoltaic modules and arrays, taking into account the environmental effects at the output voltage, current and power. Furthermore, the most frequently used MPPT algorithms are discussed, mainly that ones based on the temperature or on its estimation at the surface of the photovoltaic module: MPPT-temp and MPPT-temp Voc. In addition, a stability analysis for the photovoltaic system was carried out through the criteria of Middlebrook, gain margin and phase margin, in order to find out how the link DC is degraded due to the integration of parallel converters. Finally, the simulation and experimental results are presented and discussed in accordance with the multiplicity of operational settings.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-09-20T04:52:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 339513.pdf: 5400520 bytes, checksum: a39771aa9d2c178cd0cc3b145f47c8fe (MD5) Previous issue date: 2016 / O crescente volume e complexidade de software sendo utilizado em aplicações embarcadas introduz novos desafios para verificação. Além disso, cada vez mais sistemas controlados por software são inseridos diariamente nas nossas vidas, criando novas formas de interação e trazendo preocupações gradativas quanto integridade. Esse cenário pode ser observado pelo recente número de padrões destinados a fornecer mecanismos de segurança funcional, como exemplos os padrões ISO 26262 na área automotiva, IEC 61513 na área de geração de energia e IEC 62304 na assistência médica. Percebe-se que muitos sistemas que antes não eram tratados como críticos, devem ser desenvolvidos e verificados de tal forma atualmente. Associado a esse ponto de vista técnico, o mercado atual demanda alta produtividade e reduzido time-to-market. Assim, são necessárias alternativas que forneçam suporte ao desenvolvimento de software embarcado, considerando verificação ainda em fases iniciais do projeto. É importante perceber que isso não é somente uma exigência do mercado, pois a quantidade de erros de implementação introduzidos é muito maior durante a programação dos dispositivos do que em fases de especificação e elaboração. Levando em conta essas características, este trabalho expõe uma metodologia de desenvolvimento de software embarcado voltado para verificação nas fases iniciais de projeto, considerando ferramentas e abordagens atuais. Por parte de desenvolvimento são consideradas plataformas virtuais de simulação do sistema, as quais fornecem suporte para desenvolvimento mesmo antes do hardware final estar disponível. Essas mesmas plataformas permitem simulação de software dependente de hardware através de camadas de isolamento e modelagem de periféricos. Como a criação de plataformas virtuais é uma tarefa árdua, a linguagem de descrição de arquiteturas ArchC é utilizada para fornecer suporte a implementação de simuladores de conjunto de instruções. Do ponto de vista de verificação são utilizados métodos estáticos (i.e., Model Checking), para exploração de erros de implementação e verificação funcional com propriedades temporais. No entanto, apesar dos recentes avanços em Model Checking, limitações com relação a complexidade podem comprometer a verificação de sistemas complexos. Nesses casos, simulações e testes do sistema são conduzidos, através de plataformas virtuais, para obter maior cobertura e estresse do sistema, além é claro de fornecer informações valiosas quanto ao seu comportamento. Como resultados é demonstrado: o desenvolvimento e a verificação de um modelo baseado no microcontrolador MSP430; dois cenários de verificação híbrida de um sistema de controle de injeção de combustível; uma plataforma virtual de simulação de um sistema de controle mecânico, considerando modelos físicos integrados; e por fim, a especificação, implementação e teste de um computador de bordo de um CubeSat, um sistema consideravelmente complexo, constituído de três unidades de processamento e com um sistema operacional de tempo real. Esses resultados servem como demonstração do potencial da metodologia e evidenciam a importância de verificação nas fases iniciais de projeto.<br> / Abstract: The growing size and complexity of software being used in embedded applications introduce new verification challenges. Moreover, software-controlled systems are being inserted more and more into our daily routines, causing new forms of interaction and producing frequently integrity concerns. This outline is noticeable in the recent number of standards intended to provide functional safety mechanisms, examples are the ISO 26262 standard in the automotive industry, IEC 61513 for power generation and IEC 62304 in health care. One can see that many systems that were not treated as critical before must be treated similarly in the current situation. Associated with this technical point of view, the current market demands high productivity and reduced time-to-market. Thus, alternatives are required to provide support for the development of embedded software, considering verification even in early design stages of the project. It is important to realize that this is not only a market demand, the amount of errors of implementation introduced during programming is much higher than in specification and conceptual design. Given these aspects, this work presents an embedded software development methodology, focused on early verification considering current tools and approaches. On the development point of view, full system simulation is achieved through virtual platforms, which provide support for the development even before the final hardware is accessible. These same platforms enable simulation of hardware dependent software on isolation layers and model of the system peripherals. As virtual platform development can be a daunting task, the ArchC architecture description language is used to support the implementation of the instruction set simulators. On the verification viewpoint, static methods (i.e., Model Checking) are used to explore implementation errors and functional verification with temporal properties. Despite recent advances in model checking, limitations on the complexity could jeopardize the verification of complex systems. In such cases, simulations and tests are conducted to achieve greater coverage and stress of the system, and of course to provide valuable information about its behavior. As results are presented: the development and verification of an Instruction set Simulator for the MSP430 microcontroller; two hybrid verification scenarios of a fuel injection control system; a virtual platform simulation of a mechanical control system, considering physical models of the process; and finally, the specification, implementation, and testing of an onboard computer of a CubeSat, a rather complex system consisting of three processing units and a real-time operating system. These results serve as a demonstration of the potential of the methodology and demonstrate the importance of verification in the early stages of design.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T13:06:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338910.pdf: 1529640 bytes, checksum: de95c32200441449dc07cb862b915a40 (MD5) Previous issue date: 2015 / Este trabalho de dissertação apresenta uma metodologia para a identificação dos parâmetros da máquina síncrona usando dados reais de ensaios de pré-excitação e rejeição de carga feitos ao gerador. A identificação usando a pré-excitação fornece uma estimativa inicial do parâmetro T_do^'. A identificação baseada nos ensaios de rejeição de carga leva em conta a variação da tensão de campo. Modelos específicos para descrever o comportamento dinâmico da tensão terminal são desenvolvidos para ambos os testes, além disso, o método de mínimo quadrados não linear ordinário e o método de regressão de distância ortogonal são empregados para identificar os parâmetros. A metodologia proposta é aplicada e avaliada com um conjunto de dados sintéticos gerados por simulação e dados reais de uma usina hidroelétrica de 140 MVA.<br> / Abstract : In this work, a method for the identification of the synchronous machine parameters using data from field flashing and load rejection tests performedduring commissioning, is presented. The identification using field flashing allows an initial estimation of T_do^'. The identification based on load rejection tests takes into account the field voltage variations. Ordinary least-squares and orthogonal distance regression is used for the parameters estimation. The proposed method is applied to synthetic data generated by simulation and to real data acquired during commissioning of a 140 MVA power plant.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T13:07:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 339512.pdf: 2330997 bytes, checksum: 1252db8c38ecac1d4e4314ffbb5d5f27 (MD5) Previous issue date: 2015 / Códigos de reticulado desempenham um papel fundamental na codificação de rede na camada física (physical-layer network coding, PNC), uma técnica de comunicação cooperativa que explora a interferência entre usuários para possibilitar um aumento de throughput em redes sem fio. O foco deste trabalho é o projeto de códigos de reticulado de baixa complexidade e alta eficiência espectral, especificamente utilizando códigos LDPC (low-density parity-check codes) irregulares aninhados em uma construção multinível. São descritos métodos de codificação e decodificação multi-estágio para códigos aninhados definidos por equações de paridade. Estes métodos permitem, ao menos teoricamente, um desempenho próximo do ótimo com baixa complexidade de decodificação. Dentre as contribuições realizadas destaca-se o projeto de distribuições de graus otimizadas para a decodificação multi-estágio. As distribuições satisfazem restrições de aninhamento, o que é essencial para a construção multinível resultar em um código de reticulado. Em um cenário PNC com dois usuários e desvanecimento Rayleigh, resultados de simulação mostram que o projeto de códigos de reticulado com códigos LDPC é promissor, o que permite concluir que estudos continuados para a melhoria do desempenho são de grande interesse.<br> / Abstract: Lattice codes play an essential role in physical-layer network coding (PNC), a cooperative communication technique which exploits interference among users to enable an increase in the throughput of wireless networks. This thesis' objective is to design low complexity lattice codes with high spectral efficiency, in particular irregular nested LDPC (low-density parity-check) codes in a multilevel construction. Multistage coding and decoding methods intended for nested codes defined by parity check equations are described. These methods allow, at least theoretically, a performance close to optimum with low decoding complexity. Among the project?s contributions the design of degree distributions optimized for multi-stage decoding stands out. These distributions meet nesting constraints, which is key for the multilevel construction to yield lattice codes. In a PNC scenario with two users and Rayleigh fading, simulation results show that LDPC lattice codes are promising, which comes to show that it is of great interest to further research these codes and find ways to improve their performance.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-10-25T03:09:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 342404.pdf: 3611689 bytes, checksum: 4127b68059c7e34f869a0ee30b957afb (MD5) Previous issue date: 2016 / O domínio sobre as técnicas de transformação de energia elétrica é amplamente discutido e tornam-se cada vez mais importantes à medida que bilhões de pessoas ficam dependentes da disponibilidade do fornecimento de energia elétrica. Os materiais dielétricos ao longo de muitos anos têm tornado as máquinas elétricas mais eficientes devido ao aumento de rendimento e da confiabilidade, e eles podem ser considerados um dos diferenciais no desenvolvimento de novas tecnologias. O entendimento dos fenômenos físicos e químicos inerentes ao dielétrico, devido às exigências elétrica, térmica e mecânica, tem demonstrado ser muito útil para fabricantes, concessionárias de energia e usuários em todos os tipos de aplicação. A correta medição e a interpretação do comportamento do sistema de isolação são exemplos das ferramentas para controle da degradação do dielétrico, e tem evitado que uma simples falta se torne um risco aos envolvidos na operação das máquinas elétricas girantes. Além disso, garante-se a disponibilidade dos equipamentos pelo maior tempo de serviço possível. Esse trabalho aborda técnicas de medição, mundialmente conhecidas, de resposta do dielétrico através da simulação de falhas comuns no processo de fabricação de um sistema de isolação. Interpreta-se resultados de ensaios de resistência da isolação, de índice de polarização, de perdas dielétricas, de capacitância, de descargas parciais e de rampa em tensão contínua. Através dos testes realizados, foi possível detectar danos propositalmente inseridos em sistemas de isolação aplicados em estatores de máquinas elétricas girantes de alta tensão.<br> / Abstract : The understanding of energy transformation techniques are widely discussed and become important once billions of people are dependent on the availability of power supply. The dielectric materials over many years has increased the efficiency of electric machines, the reliability, and can be considered one of the most important field in the development of new technologies. The good understanding of the physics and chemistry phenomena inherent in the dielectric, due to the electrical, thermal and mechanical requirements has proven to be very useful for manufacturers, electric power utilities and users in all types of applications. The correct measurement and interpretation of the insulation system behavior is one of the main tools for the dielectric quality control and has prevented a single issue becomes a risk to those involved in the operation of the electrical rotating machines as well as has ensured the availability of equipment life time. The dielectric response through the simulation of manufacturing process issues for an insulation system is presented through of measurement of insulation resistance, polarization index, dielectric losses, capacitance, partial discharges and DC ramp test. With all dielectric tests performed it was possible to detect damage intentionally inserted into insulation system applied in high voltage stators of electrical rotating machines.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-10-25T03:11:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 342547.pdf: 3675696 bytes, checksum: 99f80042a9e91a30aed7fa9b0498bd24 (MD5) Previous issue date: 2016 / A monitoração contínua de parâmetros fisiológicos de um ser humano é um desafio, visto a complexidade biológica e o número de parâmetros a serem monitorados. O ser humano é um sistema multi variável que necessita desta monitoração contínua para seu ótimo funcionamento. Equipamentos vestíveis (wearable) são aliados para o cumprimento desta tarefa pela autonomia na aquisição dos sinais e parâmetros fisiológicos, tornando-se bastante complexos e completos na finalidade de monitoramento de um ser humano. Outros sistemas também multi variáveis, como um veículo automotivo, possuem um sistema de monitoramento responsável por adquirir todos os sinais relevantes e realizar análises necessárias. A solução de um sistema de monitoramento de veículo automotivo é separada em módulos responsáveis por determinadas tarefas, e cada módulo pode ser independentemente removido, melhorado, e novos módulos podem ser adicionados. A partir da solução de módulos de monitoramento de um veículo automotivo, solução já robusta e consolidada, inspirou-se em uma plataforma de aquisição de fotopletismografia (PPG) com um sistema de monitoramento de um ser humano. O sistema de monitoramento irá obter o sinal de PPG e calculará a pressão sanguínea não invasiva em tempo real baseada neste parâmetro (a partir de uma calibração inicial com um dispositivo auxiliar de pressão), e enviará estes dados calculados a um outro equipamento/estabelecimento de saúde via comunicação sem fio. A plataforma de aquisição realiza controle de intensidade luminosa dos LEDs para obtenção de PPG em qualquer indivíduo sem interferência de fatores interdividuais (cor da pele, rigidez da artéria). Este trabalho também apresenta estudos sobre a obtenção da pressão sanguínea via PPG sem a necessidade de calibração com um dispositivo auxiliar de pressão, e estudos sobre a utilização de LED verde em equipamentos de PPG wearable, em detrimento do LED vermelho e infravermelho. Os resultados mostraram a eficiência da plataforma para cálculo de pressão sanguínea não invasiva em tempo real, atingindo valores dentro da tolerância de erro permitida pela AAMI (Association for the Advancement of Medical Instrumentation). O método de cálculo de pressão sanguínea sem calibração por um aparelho auxiliar de pressão apresentou resultados promissores, mas com necessidade de um estudo mais aprofundado. O controle de intensidade luminosa nos LEDs possibilita a obtenção da morfologia de onda do PPG em qualquer indivíduo. Testes reais ainda necessitam ser efetuados para comprovação dos métodos propostos.<br> / Abstract : The continuous physiological parameters monitoring on a human being is a challenge, due to its biological complexity and the amount of parameters to be monitored. A human being is a multi variable system that need this continuous monitoring for its optimal behaviour. Wearable devices are useful tools to this task due to its autonomy on the signals and parameters acquisition, being very complex and complete on the real time monitoring solution. Other systems also multi variable, as a vehicle, have a monitoring system responsible for acquiring all relevant signals and to perform the needed analysis. This solution for a vehicle monitoring system is splitted in modules, where each module is responsible for their respective task, and each module can be removed, optimized and even new modules can be inserted. From this robust and consolidated solution, a photoplethysmography PPG acquisition platform with a monitoring system was developed. The monitoring system will acquire the PPG signal and calculates the non invasive blood pressure based on PPG (after an initial input from an auxiliary blood pressure device) and send these information to another device or health care establishment. The system has a LED luminous intensity control in order to obtain a PPG waveform in any individual, despite skin color or arterial stiffness. This work also presents studies about the use of green LED light in wearable PPG devices over red and infrared LED lights. Results showed the efficiency of the platform for the non-invasive blood pressure calculus in real time, with errors below the tolerance allowed by AAMI (Association for the Advancement of Medical Instrumentation). The blood pressure calculus without calibration by an auxiliary device showed promising results, but with further studies needed. The LEDs luminous intensity control adjusts the LEDs luminous intensity, allowing the PPG to be obtained in any subject. Real test still need to be performed, so the methods presented in this thesis can be proven.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-12-13T03:08:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 342749.pdf: 1544502 bytes, checksum: ac9aa1ba6b6058237f4a8db28bd3d051 (MD5) Previous issue date: 2016 / A eletroporação ou eletropermeabilização é o aparecimento de poros em membranas celulares devido a um potencial transmembrana elevado (200 mV ? 1 V), causado pela aplicação de um campo elétrico externo. Essa tecnologia é utilizada na eletroquimioterapia, na vacina de DNA e na transferência genética. Este trabalho tem o objetivo de estudar o efeito da variação do campo elétrico, da concentração de células e da condutividade da solução extracelular na condutividade de suspensões de células biológica como forma de visualizar o fenômeno da eletroporação, utilizando um sistema de microdispositivo. Utilizou-se um microdispositivo de eletrodos com cerca de 200 ???? de distância para aplicar pulsos quadrados de 900 ???? e intensidade variável, em amostras de eritrócitos em suspensão. As amostras foram elaboradas em suspensões de 4 concentrações de células em 3 soluções de condutividade diferentes. Medições de condutividade da suspensão das amostras foram utilizadas para avaliar o efeito da eletroporação. Observou-se a mudança da condutividade da suspensão de células com o aumento do campo elétrico. Durante os pulsos de eletroporação, concluiu-se que diferentes frações volumétricas levaram a diferentes condutividades da suspensão de células. As leituras de condutividade apresentaram resultados coerentes com o esperado para frações volumétricas ??=0,19, principalmente para condutividade extracelular ????=1,4 ??/??. O aumento da fração volumétrica diminuiu a condutividade da suspensão, mesmo durante a eletroporação. Entretanto, para ??=0,07, os resultados de condutividade foram maiores que o esperado. Acredita-se que este fato esteja ligado a reações eletroquímicas na solução. É possível que a oxirredução na interface entre o eletrodo de cobre e a solução eletrolítica tenha afetado a leitura da condutividade. Essa oxidação é reduzida em soluções mais condutoras.<br> / Abstract : The electroporation or eletropermeabilization is the appearance of pores in cell membranes due to a high transmembrane potential (200 ????-1 ??), caused by applying an external electric field. This technology is used in electrochemotherapy, in DNA vaccine and in genetic transfer. This work aims to study the effect of varying the electric field, the cell concentration and conductivity of the extracellular solution conductivity of biological cell suspensions as a way to view the phenomenon of electroporation using a microdevice system. We used a microdevice with 200 ???? between electrodes to apply squares pulses of 900 ???? and intensity variation, in suspended erythrocyte samples. These samples were prepared with suspensions in 4 cells concentrations using 3 solutions with difference conductivity. The measurements of suspension samples conductivity were used to evaluate the effect of electroporation. We observed the change of the cell suspension conductivity as increased electric field. During the electroporation pulse, it was concluded that the different volume fractions lead to different conductivities of the cell suspension. The conductivity readings showed us consistent results with expectations for ??=0.19, especially for ????=1.4 ??/??. The increase of volume fraction of the suspension conductivity decreases even during the electroporation. However, for ??=0.07, conductivity results are greater than we expected. It believes that this fact is linked to electrochemical reactions in solution. Probably the redox between the interface the copper electrode and the electrolytic solution might affect the reading of conductivity. This oxidation is reduced by higher conductive solutions.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-12-13T03:09:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 342957.pdf: 1434861 bytes, checksum: 4195176fb5bae37c4fbdb4d7c531b961 (MD5) Previous issue date: 2016 / Em análise forense, as técnicas de identificação de dispositivos de aquisição são usadas para verificar se uma imagem investigada foi adquirida por um determinado dispositivo suspeito (câmera digital, por exemplo). Para tentar solucionar esse problema, uma característica dos equipamentos de aquisição de imagens que vem sendo amplamente explorada é a não uniformidade da fotorresposta (photo-response nonuniformity - PRNU). A PRNU é um padrão de ruído, originário das imperfeições do processo de manufatura, que caracteriza cada fotossensor de forma única. Atualmente, a taxa de sucesso (identificação correta da fonte da imagem) das técnicas baseadas em PRNU, utilizando imagens de baixa resolução, tende a ser limitada. Tal limitação se deve ao fato de que imagens de baixa resolução possuem poucas amostras (pixels) para estimar a PRNU, diferente de imagens de alta resolução. Este trabalho propõe uma nova abordagem baseada em PRNU para identificação de dispositivos de aquisição de imagens. Tal abordagem baseia-se na decomposição da imagem em subimagens, visando reduzir o efeito da interpolação da imagem no processo de estimação da PRNU. Além disso, essa abordagem utiliza todos os canais da imagem, sem distinção entre eles, para obter uma estimativa da PRNU. Assim, resultados melhores são obtidos para identificação da fonte, tanto de imagens de alta resolução quanto de baixa resolução, conforme observado em experimentos realizados com imagens adquiridas por câmeras digitais e câmeras digitais de telefones celulares.<br> / Abstract : In forensic analysis, techniques of acquisition device identification are used for checking whether an image under investigation has been acquired by a particular suspect device (digital camera, for example). For trying to solve this problem, a characteristic of image acquisition device that has been widely explored is the photo-response nonuniformity (PRNU). The PRNU is a pattern noise originating from the imperfections of the manufacturing process, which characterizes each photo sensor. Currently, the success rate (correct identification of the image source) of techniques based on PRNU, using low-resolution images, tends to be limited. Such a limitation is due to the fact that low-resolution images have few samples (pixels) to estimate the PRNU, unlike high-resolution images. This paper proposes a new approach based on PRNU to perform image acquisition device identification. This approach is based on the decomposition of the image into sub-images, aiming to reduce the image interpolation effect in the PRNU estimation process. Moreover, this approach uses all image channels, without distinguishing among them, to estimate the PRNU. Thereby, improved results are obtained for identifying the source for both high-resolution and low-resolution images, as illustrated in experiments carried out by using images from digital cameras and cellphone digital cameras.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-02-21T04:42:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 344104.pdf: 5757260 bytes, checksum: 643576912be956abf74cef48e2435e53 (MD5) Previous issue date: 2016 / A presente dissertação aborda a operação de motores de indução trifásicos alimentados por tensões desequilibradas, principalmente no que concerne ao rendimento destes equipamentos. Primeiramente é realizada uma apresentação da teoria das componentes simétricas que norteia as análises de sistemas polifásicos desequilibrados. Em seguida, são expostas as definições de quantificação do nível de desbalanceamento de tensão. Posteriormente, detalhes sobre motores de indução trifásicos são apresentadas com o intuito de contextualizar o leitor aos conceitos técnicos utilizados neste trabalho. Além disso, apresenta-se o estado da arte do estudo da operação de motores de indução trifásicos alimentados por tensões desequilibradas. Adicionalmente, construiu-se um banco de dados com medições realizadas em 244 motores instalados em quatro plantas do setor industrial brasileiro com a intenção de estimar o consumo de energia e o custo excedente em razão do desequilíbrio de tensões. Finalmente foram realizados ensaios em um motor em bancada sob diferentes níveis e tipos de desbalanceamento de tensões com o intuito de obter a redução do rendimento de um MIT em função do desequilíbrio de tensões. Estes resultados foram comparados com simulações realizadas utilizando o modelo em regime permanente de um MIT.<br> / Abstract : This master's thesis approaches the operation of three-phase induction motors when powered by unbalanced voltages, especially with regard to its efficiency. Initially, the theory of symmetrical components is presented, that guides the analysis of unbalanced polyphase systems. Then, the definitions of voltage unbalance level are showed. Later, generalities about induction motors are presented in order to contextualize the reader to the technical concepts used in this work. In addition, this thesis presents the state of the art of the operation study of induction motors powered by unbalanced voltages. Additionally a database of measurements performed on 244 motors installed in four plants in the Brazilian industrial sector, was build, in order to estimate the excess energy consumption and the excess cost due to the voltage unbalance. Posteriorly, tests were performed in a three-phase induction motor at different types and levels of voltage unbalance, in order to determine the efficiency reduction of this motor in these conditions. The results were compared with simulations using the steady state model of a three-phase induction motor.