A ciência na qual se estuda a deformação de um fluido no qual é aplicada uma tensão de cisalhamento é conhecida como reologia e o equipamento utilizado para a realização dos ensaios é chamado de reômetro. Devido a impraticabilidade de uso de reômetros comerciais, diversos pesquisadores desenvolveram reômetros capazes de analisar suspensões de macropartículas, baseados nos mesmos princípios de funcionamento dos equipamentos já existentes. Em alguns casos, a medição do torque do motor é realizada pela aquisição da tensão, uma vez que esta é proporcional ao torque. Entretanto, para melhor compreensão do resultado e para evitar a possibilidade de conclusões precipitadas, vê-se necessária correta interpretação do sinal elétrico, precisando avaliar qual frequência do sinal é relevante para o ensaio e, também, qual a melhor taxa de amostragem. Além da aquisição, para que o ensaio reológico seja realizado com precisão, é indispensável ótimo controle da taxa ou tensão do motor e uma alternativa é a utilização de um servomotor e um servoconversor. No caso desse ser comercial é essencial saber configurá-lo. Para facilitar o usuário leigo, alguns pesquisadores desenvolveram softwares para controle do equipamento e análise dos dados. Assim, o presente trabalho tem como objetivo propor uma metodologia para compreender o sinal aquisitado de um reômetro servo controlado e desenvolvimento do software de análise para o tratamento dos dados obtidos a partir de ensaios reológicos. Verificou-se a melhor configuração do servocontrolador, a melhor taxa de amostragem, de no mínimo 20 amostras/segundo, e, também, desenvolveu-se um filtro digital passa-baixa do tipo FIR para remover a frequência indesejada. Além disso, foi desenvolvido um software utilizando uma rotina em Matlab e uma interface gráfica do usuário (Graphical User Interface - GUI), para o pós-processamento dos dados para auxiliar o usuário leigo no tratamento e interpretação do resultado, que se mostrou eficaz. / Rheology is the study of the behavior of material in fluid state. Rheometer is the equipment used to perform rheological measurements. Because of the impracticability of commercial rheometer, many researchers have developed rheometer able to analyze macro particles suspension, based on the principle of operation of the existing equipment. In some cases, measurement of the motor torque is performed by acquiring voltage signal, since is proportional to torque. However, for better understanding of the rheological results, it is necessary to understand the electrical signal, evaluating which signal frequency is relevant and what is the best sample rate. In addition, for an accurate rheological testing, it is essential a precise control of the shear rate or shear stress of the motor and a good alternative is the use of a servomotor and a drive. In the case of the drive being commercial, it is essential to know how to configure it. To turn rheometer user-friendly, some researchers have developed software to control the equipment and to analyze data. Thus, this dissertation propose a methodology to understand the electrical signal of a servo controlled rheometer and development of analysis software to process the data obtained from rheological tests. It has been found the best configuration of the servo drive, minimum sampling rate of 20 samples/second, and development of a low pass digital filter to remove unwanted frequency. In addition, was developed a software using a Matlab routine and a Graphical User Interface (GUI) to assist the user in the processing and interpretation of the result.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-06-07T14:12:32Z No. of bitstreams: 1 hugoviveirosschettino.pdf: 1159424 bytes, checksum: 924405f3d1d2d0ad229acb0e08e88be9 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-07-13T13:15:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 hugoviveirosschettino.pdf: 1159424 bytes, checksum: 924405f3d1d2d0ad229acb0e08e88be9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-13T13:15:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 hugoviveirosschettino.pdf: 1159424 bytes, checksum: 924405f3d1d2d0ad229acb0e08e88be9 (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / Este trabalho investiga o uso de filtros digitais de resposta ao impulso finita (finite impulse response - FIR) e de resposta ao impulso infinita (infinite impulse response - IIR) para separar os sinais dos clusters de esquemas de multiplexação por divisão de frequência ortogonal clusterizado (clustered orthogonal frequency division multiplexing - clustered-OFDM), aplicado à sistema de comunicação via rede elétrica (power line communication - PLC). Nesse contexto, introduz-se uma formulação para explicitar a influência do filtro digital no esquema clustered- OFDM. A partir dessa formulação, uma equação que quantifica a vazão em função do uso dos filtros digitais, a qual leva em consideração a relação sinal ruído multicanal, a especificação do filtro e, principalmente, o comprimento dele, é apresentada. Através de simulações computacionais, analisa-se o desempenho do esquema sujeito a um conjunto de filtros digitais previamente selecionados, considerando três cenários: canal corrompido pelo ruído aditivo, gaussiano e branco (additive white Gaussian noise - AWGN), canal PLC indoor corrompido ruído (medido numa residência localizada na cidade de Juiz de Fora, MG) e canal PLC outdoor corrompido pelo ruído (medido numa rede de distribuição de energia elétrica de baixa tensão na cidade de Juiz de Fora, MG). De acordo com os resultados computacionais, dentre os filtros digitais analisados, os filtros digitais Chebychev tipo II, FIR interpolado (interpolated FIR - IFIR) e FIR de fase mínima e equiripple são, de maneira geral, os filtros digitais que proporcionam os melhores benefícios (maior vazão e menor complexidade computacional). Considerando-se a influência da precisão finita nesses três filtros digitais, conclui-se que o filtro digital IIR Chebychev tipo II quantizado proporciona a menor perda de vazão e, portanto, é um filtro bastante adequado para esquemas clustered-OFDM. / This work investigates the use of finite impulse response (FIR) and infinite impulse response (IIR) digital filters to separate the signals belonging distinct clusters in a clustered orthogonal frequency division multiplexing (clustered-OFDM) scheme, when it is applied to power line communication (PLC) system. In this context, we introduce a formulation to take into account the choice of the digital filter for the clustered-OFDM scheme. Based on this formulation, an equation that quantifies the data-rate as a function ofmultichannel signal noise ratio, digital filter design specification and length of the digital filter is presented. Performance analyses based on a previously selected set of digital filters over three scenarios, channel corrupted by additivewhite Gaussian noise (AWGN), indoor PLC channel corrupted by the noise (measured in a residence located in Juiz de Fora city, MG) and outdoor PLC corrupted by the noise (measured in a low voltage distribution network in Juiz de Fora city, MG), are presented. According to numerical results, Chebychev type II, interpolated FIR (IFIR) and equiripple minimum phase FIR digital filters offers the best benefits in terms of less data-rate loss and computer complexity reduction. Considering the influence of the finite precision in these three digital filters, simulation results shows that the quantized Chebychev type II IIR digital filter attains the smallest data-rate loss and, as a consequence, it a very appropriate digital filter for clustered-OFDM schemes.