Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-01-22T15:54:54Z No. of bitstreams: 1 DissertacaoMscEdnaldo.pdf: 18094265 bytes, checksum: abe612737a6df2686311f28fc738d312 (MD5) / Approved for entry into archive by Uillis de Assis Santos (uillis.assis@ufba.br) on 2016-02-15T21:23:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissertacaoMscEdnaldo.pdf: 18094265 bytes, checksum: abe612737a6df2686311f28fc738d312 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-15T21:23:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissertacaoMscEdnaldo.pdf: 18094265 bytes, checksum: abe612737a6df2686311f28fc738d312 (MD5) / Neste trabalho apresenta-se a metodologia para concepção de equipamento para estudo da eletrofisiologia cardíaca, desenvolvendo uma interface de hardware/software capaz de adquirir, tratar e exibir os sinais biomédicos do coração. Requisitos de projeto como o baixo custo, a portabilidade, a compatibilidade eletromagnética e a isolação galvânica da rede elétrica foram estabelecidos, porém foram respeitadas todas as regras de ergonomia, amostragem, filtragem e padronização da representação gráfica do eletrocardiograma (ECG) visando atender as normas vigentes. Para tanto, uma breve introdução sobre a área de eletrocardiografia foi realizada, contextualizando o presente Trabalho. O sistema e composto por três subsistemas principais: um hardware microcontrolado que capta o sinal de três derivações de ECG através de eletrodos colocados na superfície do corpo do paciente e os transmite a um computador pessoal (PC) remoto por tecnologia sem fio (wireless); um firmware residente no núcleo do sistema, um DSP (Digital Signal Processor), responsável pelo gerenciamento do sistema, pelo calculo numérico e pelo processamento digital de sinais; e um software, escrito em linguagem C++ (sistema operacional Windows), executado no PC responsável pela visualização e padronização dos dados adquiridos. Este trabalho contempla também um estudo do protocolo Bluetooth, para a formação de redes wireless com os equipamentos desenvolvidos, com o objetivo de monitorar o comportamento cardíaco de vários pacientes em um único ponto de concentração.

Este trabalho consiste na elaboração de um conjunto de sistemas eletro-eletrônicos. aplicados principalmente na área de ótica, com a finalidade de se criar recursos tais que possibilitem a realização de experimentos com maior facilidade. confiabilidade e versatilidade. Ele está dividido em 2 partes principais. A primeira apresenta a construção de um sistema completo para acionamento de um laser de Argônio/Criptônio incluindo fonte de alimentação e cavidade ressonante com a utilização de um tubo importado. A segunda consta de um sistema de aquisição de dados baseado em um microcomputador da linha IBM-PC/XT-AT com um modulo para aquisição de pulsos rápidos, placa de interface para o microcomputador e software de controle. / This work describes the development of a electric-electronically system applied principally in the Optics area. Its purpose is to create the means such that experiments can be realized with greater facility, reliability and versatility. It is divided into two parts. The first introduces the construction of an Argon/Krypton laser system its power supply and the resonance cavity, with the use of an import tube. The second consists of a data acquisition system, based on an IBM-PC/XT-AT microcomputer, with a module for fast pulse acquisition, an interface board to the microcomputer and control software.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004-11-26Bitstream added on 2014-06-13T20:21:19Z : No. of bitstreams: 1 cox_ph_dr_ilha.pdf: 744592 bytes, checksum: e56cc65fde2d2d185296645fd1550bdf (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / É feita a análise dimensional da média coerente de eletrocardiogramas de alta resolução com o objetivo de definir parâmetros para a descrição detalhada dos deslocamentos e velocidades angulares durante a polarização cardíaca. No contexto de localização de componentes espectrais em alta freqüência, no plano tempo-freqüência, escalogramas de 64 linhas para as escalas e 300 colunas para o intervalo de amostragem da ativação ventricular ilustram com detalhes as perturbações na frente de onda da polarização cardíaca. No âmbito da Instrumentação Eletrônica, é especificado um eletrocardiógrafo para análise espectral, sem filtragem no sinal amplificado. No circuito digital deste aparelho é especificado um controlador de Acesso Direto à Memória, um controlador de comutador analógico e um controlador de conversor A/D, todos em FPGA. Aperfeiçoando Sistemas Digitais existentes para a análise wavelet de sinais em bases ortogonais, após estudo de arquiteturas existentes para a Transformada Wavelet Discreta, é proposta uma nova arquitetura. A nova arquitetura tem processamento assíncrono e calcula ambas as transformadas, direta e inversa, com pequenas modificações. Esta arquitetura apresenta características indispensáveis para análise e síntese em tempo real, fornecendo alta eficiência e boa precisão empregando-se elementos processadores em ponto fixo. Após estudo em Cálculo Numérico e Sistemas Digitais, é escrito o algoritmo que calcula e ao mesmo tempo sintetiza os coeficientes wavelet. É proposto o primeiro processador digital especialmente desenhado para análise e síntese wavelet em tempo real em um circuito integrado, o Analisador Wavelet. / Dimensional analysis is performed on SAECGs electrocardiograms, defining parameters to describe angular paths and angular velocities on details, during cardiac polarization. To localize high frequency spectral components on the time-frequency plane, scalograms with 64 lines for scales and 300 columns for the sampling period on ventricular activation show on details the perturbations on cardiac polarization waveforms. In the ambit of Electronic Instrumentation, a spectral analysis electrocardiograph is specified, without filtering on the amplified signal. On the digital circuit, one FPGA DMA controller and one analog switch and A/D converter controller are specified. Improving digital systems for wavelet analysis on orthogonal bases, after acknowledge on present architectures for the Discrete Wavelet Transform, a new architecture is proposed. The new architecture has asynchronous processing and calculates both direct and inverse DWT with slight modifications. This architecture presents indispensable characteristics for real time analysis and synthesis, allowing to achieve high efficiency and good precision with fixed point processing elements. After detailed study in numerical calculus and digital systems, it is proposed an algorithm to calculate and synthesize wavelet coefficients at the same time. The first digital processor specially designed to perform wavelet analysis and synthesis in real time, in one integrated circuit, the Wavelet Analyzer, is proposed.

Submitted by Diogo Barreiros (diogo.barreiros@ufba.br) on 2017-02-17T14:50:27Z No. of bitstreams: 1 DissertacaoMscEdnaldo.pdf: 18094265 bytes, checksum: abe612737a6df2686311f28fc738d312 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-02-17T15:02:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissertacaoMscEdnaldo.pdf: 18094265 bytes, checksum: abe612737a6df2686311f28fc738d312 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-17T15:02:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissertacaoMscEdnaldo.pdf: 18094265 bytes, checksum: abe612737a6df2686311f28fc738d312 (MD5) / NESTE Trabalho apresenta-se a metodologia para concep¸c˜ao de equipamento para estudo da eletrofisiologia card´ıaca, desenvolvendo uma interface de hardware/software capaz de adquirir, tratar e exibir os sinais biom´edicos do cora¸c˜ao. Requisitos de projeto como o baixo custo, a portabilidade, a compatibilidade eletromagn´etica e a isola¸c˜ao galvˆanica da rede el´etrica foram estabelecidos, por´em foram respeitadas todas as regras de ergonomia, amostragem, filtragem e padroniza¸c˜ao da representa¸c˜ao gr´afica do eletrocardiograma (ECG) visando atender as normas vigentes. Para tanto, uma breve introdu¸c˜ao sobre a ´area de Eletrocardiografia foi realizada, contextualizando o presente Trabalho. O sistema ´e composto por trˆes subsistemas principais: um hardware microcontrolado que capta o sinal de trˆes deriva¸c˜oes de ECG atrav´es de eletrodos colocados na superf´ıcie do corpo do paciente e os transmite a um computador pessoal (PC) remoto por tecnologia sem fio (wireless); um firmware residente no n´ucleo do sistema, um DSP (Digital Signal Processor), respons´avel pelo gerenciamento do sistema, pelo c´alculo num´erico e pelo processamento digital de sinais; e um software, escrito em linguagem C++ (sistema operacional Windows), executado no PC respons´avel pela visualiza¸c˜ao e padroniza¸c˜ao dos dados adquiridos. Este trabalho contempla tamb´em um estudo do protocolo Bluetooth, para a forma¸c˜ao de redes wireless com os equipamentos desenvolvidos, com o objetivo de monitorar o comportamento card´ıaco de v´arios pacientes em um ´unico ponto de concentra¸c˜ao.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5420.pdf: 2433613 bytes, checksum: 49c0b1185d09cb2571704e743df04041 (MD5) Previous issue date: 2013-07-22 / In the present work it was developed a system for monitoring and control of a bench scale concentric-tube airlift bioreactor of 5.0 L working volume. The software-based language G (Labview) provides the user monitor important process variables such as dissolved oxygen concentration, pH, volumetric flow rate of feed, pressure difference between two points along the axial direction and temperature in two regions of liquid phase flow phase, and it can act in the volumetric flow rate and gas stream composition at the input of bioreactor. Overall gas hold-up (eG) and gas hold-up in riser (eR) and downcomer (eD) regions were determined using volumetric expansion and gauge measurement methods. Mixing time (tm) and circulation time (tC) were determined by thermal and pH pulse methods. Dynamic pressure method was utilized for evaluating mass transfer measurement in airwater biphasic system. These methods were utilized in order to obtain significant hydrodynamic performance parameters as a function of superficial gas velocity in the riser (UGR). Analyses of the oxygen transfer dynamics were also used in the development of automatic control loop to control the dissolved oxygen concentration. As a concrete result, this study provided software for data acquisition and monitoring of all sensors in pneumatic bioreactor, providing a tool to explore the hydrodynamic performance and control of the dissolved oxygen concentration in concentric-tube airlift bioreactor during aerobic cultivations. The system validation was performed by comparing the results obtained in the hydrodynamics tests with those of literature and control loop was tested in simulations involving a cultivation of a strictly aerobic microorganism. / No presente trabalho foi desenvolvido um sistema para monitoramento e controle de um biorreator airlift de cilindros concêntricos em escala de bancada com 5,0 L de volume útil. O software elaborado em linguagem G (Labview), proporcionando ao usurário monitorar importantes variáveis de processo como concentração de oxigênio dissolvido, pH, vazão volumétrica de alimentação do biorreator, diferença de pressão entre dois pontos ao longo da direção axial e temperatura em duas regiões de escoamento da fase líquida, sendo possível atuar na vazão volumétrica e na composição da corrente gasosa na entrada do biorreator. Foram aplicadas metodologias como da expansão volumétrica e da medida manométrica para determinação das retenções gasosas global (eG) e parciais nas regiões de subida (eR) e de descida (eD), de pulso térmico e de pH para avaliação dos tempos de mistura (tm) e circulação (tc), método dinâmico para avaliar a transferência de massa em sistema bifásico ar-água, visando obter importantes parâmetros de desempenho hidrodinâmico em função da velocidade superficial do gás na região de subida (UGR). Análises da dinâmica de transferência de oxigênio também foram utilizadas no desenvolvimento do sistema de controle automático para controlar a concentração de oxigênio dissolvido. Como resultado concreto, o presente trabalho disponibilizou um software para monitoramento e aquisição de dados de um conjunto de sensores instalados no biorreator airlift, oferecendo desse modo uma ferramenta para explorar o desempenho hidrodinâmico bem como controlar a concentração do oxigênio dissolvido em biorreator airlift de cilindros concêntricos durante cultivos aeróbios. A validação do sistema foi realizada comparando os resultados obtidos nos ensaios de hidrodinâmica com aqueles da literatura sendo a malha de controle avaliada nas simulações de um cultivo envolvendo um microrganismo estritamente aeróbio.

Este trabalho consiste na elaboração de um conjunto de sistemas eletro-eletrônicos. aplicados principalmente na área de ótica, com a finalidade de se criar recursos tais que possibilitem a realização de experimentos com maior facilidade. confiabilidade e versatilidade. Ele está dividido em 2 partes principais. A primeira apresenta a construção de um sistema completo para acionamento de um laser de Argônio/Criptônio incluindo fonte de alimentação e cavidade ressonante com a utilização de um tubo importado. A segunda consta de um sistema de aquisição de dados baseado em um microcomputador da linha IBM-PC/XT-AT com um modulo para aquisição de pulsos rápidos, placa de interface para o microcomputador e software de controle. / This work describes the development of a electric-electronically system applied principally in the Optics area. Its purpose is to create the means such that experiments can be realized with greater facility, reliability and versatility. It is divided into two parts. The first introduces the construction of an Argon/Krypton laser system its power supply and the resonance cavity, with the use of an import tube. The second consists of a data acquisition system, based on an IBM-PC/XT-AT microcomputer, with a module for fast pulse acquisition, an interface board to the microcomputer and control software.

Este trabalho descreve o projeto e a implementação de instrumentação eletrônica dedicada para neurobiofísica, com foco para pesquisas em codificação neural com invertebrados. Foram desenvolvidos sistemas de tempo real, controlados por computador, para a aquisição de tempos de disparo de spikes neurais oriundos de neurônios do cérebro de moscas, e para a geração de sinais de controle de estímulos visuais gerados a uma taxa de varredura vertical de 500Hz, usado para estimulações visuais em invertebrados. Estes sistemas possuem hardware dedicado, incluindo front end analógico, hardware digital baseado em FPGAs, hospedado em microcomputador IBM/PC compatível, que prove a interface do sistema com o usuário. Dois protótipos foram construídos, sendo o primeiro com ênfase em hardware dedicado, e o segundo com ênfase em sistema operacional de tempo real para controle do hospedeiro. Ambos sistemas estão sendo utilizados no laboratório Dipteralab do IFSC, para o estudo da transmissão da informação no duto óptico da mosca / This work describes the project and implementation of custom build electronic instrumentation to be used in neurobiophysical research, more precisely in neural coding experiments with invertebrates. A hard real time computer controlled integrated system was developed capable to acquire the timestamps of evoked neural spikes of a fly submitted to visual stimuli. The visual stimuli generator is a custom build system connected to the hard real time computer capable to generate images at a frame rate of 500Hz. Dedicated hardware was developed, including an analog front end and FPGA based digital circuits. The IBM/PC compatible computer hosted hardware provides the system interface with the end user. Two prototypes were build, one based on dedicated hardware and the other based on real time routines executed on the host computer. Both systems are in use at the Dipteralab of our institute to study the information transmission of the optic flow signal in fly.

No presente trabalho descreve-se: a determinação da permitividade dielétrica complexa através de medidas de fase; a aplicação de técnicas de correlação e análise em séries de Fourier, para a determinação da fase, amplitude, qualidade e deformação do sinal atrasado; os circuitos eletrônicos do medidor de fase e do oscilador de U.B.F. programável; a programação desenvolvida em FORTRAN IV e MACRO-ASSEMBLER para o computador PDP 11/45, utilizado para operar o medidor de fase e o oscilador de U.B.F. / In the present work we describe: the determination of the complex dielectric permittivity by phase shift measurements; the application of correlation and Fourier series analyses to determine the phase shift, amplitude, quality and deformation of the shifted signal; the designed electronic hardware of the phase meter and programmb1e ultra-low frequency oscillator; the developed software written in FORTRAN IV and MACRO- ASSEMBLER for PDP 11/45, to operate the phase meter

Neste trabalho descrevemos o desenvolvimento de um analisador de altura de pulsos. Este aparelho é essencial no estudo de sinais oriundos de sensores que detectam fenômenos físicos e codificam as informações na amplitude dos pulsos que fornecem na saída. O sistema compõe-se de um módulo de entrada de sinais conectado a um módulo de controle baseado no microprocessador 8085ª capaz de memorizar pulsos com até 1 uS de largura em 256 canais com resolução melhor que 20mV. Um módulo de comunicação dotado de interface serial é usado para transferência de dados para outros dispositivos através do protocolo RS232c. O módulo de operação e monitoração munido de teclado hexadecimal e saída analógica possibilita a visualização das curvas coletadas num monitor XY. A arquitetura do aparelho e os programas desenvolvidos para este sistema de baixo custo foram otimizados de forma a produzir um tempo morto típico de aproximadamente 100 uS. Como aplicação ele foi utilizado para levantamento de curvas no Laboratório de espelhamento de raios-x a baixo ângulo deste Departamento. O desempenho do aparelho foi testado através de comparações entre seus dados e os obtidos através de um similar, um PHA Northern modelo NS633, e conclui-se pela sua eficiência / This work describes the development of a Pulse height analyzer. This equipment is essential to analyze data coming from detectors producing information codified in pulse amplitudes. The system developed consist of a Signal input module connected to a controller module based on a 8085A microprocessor capable to memorize pulses up to 1 us in 256 channels with a resolution better than 20mV. A Communication module with a serial interface is used for data transfer to a host computer using RS232c protocol. The monitoring and operation module consist of a hexadecimal Keyboard, a 6 digit 7-segment display and a XY monitor. The hardware and the software designed for this low cost system were optimized to obtain a typical dead time of approximately 100 uS. As application, this device was used to acquire curves at the Small Angle x-ray scattering laboratory in this Department. The apparatus performance was tested by comparing its data with a Northern Pulge height analyzer model NS633 output, with favorable results

Submitted by Igo Amauri dos Santos Luz (igoamauri@gmail.com) on 2017-04-12T01:32:49Z No. of bitstreams: 1 dissertacao_Igo_Amauri.pdf: 12857927 bytes, checksum: 756c711b15ec1435e590eb7fc9752c68 (MD5) / Approved for entry into archive by Escola Politécnica Biblioteca (biengproc@ufba.br) on 2017-04-12T12:41:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 dissertacao_Igo_Amauri.pdf: 12857927 bytes, checksum: 756c711b15ec1435e590eb7fc9752c68 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-12T12:41:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_Igo_Amauri.pdf: 12857927 bytes, checksum: 756c711b15ec1435e590eb7fc9752c68 (MD5) / A sobreposição de sinais pode ocorrer em diversos sistemas de instrumentação. Esse fenômeno está relacionado à taxa de ocorrência dos eventos e ao tempo de resposta dos sensores. No âmbito dos detectores de partículas, que caracterizam-se por possuírem altas taxas de ocorrência de eventos, o sistema responsável pela medição de energia (calorímetro) possui limitações em termos do tempo de resposta, provocando restrições em relação ao aumento na taxa de ocorrência das colisões das partículas. Essa situação apresenta-se como um desafio quando o avanço nas pesquisas está atrelado ao aumento da taxa de colisões gerada pelos aceleradores de partículas, como é o caso do Large Hadron Collider (LHC). O ATLAS é um dos detectores do LHC e seu sistema de instrumentação não está preparado para lidar com o aumento da taxa de ocorrência de eventos, pois isso irá gerar sobreposição entre eventos sequenciais. Para atenuar esse problema, torna-se necessário realizar, de modo online, o processamento digital da informação. Nesse sentido, esse trabalho propõe a implementação de um circuito eletrônico dedicado em plataforma digital reconfigurável utilizando técnicas de filtragem de sinais. Cada filtro é uma aproximação da inversa da resposta ao impulso do canal de medição, realizando a deconvolução dos sinais medidos. A avaliação do funcionamento e desempenho dos filtros foi realizada através de um conjunto de dados simulados, que consideram o funcionamento real do detector. A partir dos resultados alcançados, pôde-se constatar que as técnicas implementadas atenderam aos requisitos de funcionamento exigido. / The pileup effect can occur in several instrumentation systems. This phenomenon is related to the rate of occurrence of the events and the response time of the sensors. In the particle detectors, the electronic system responsible for measuring energy (calorimeter) has limitations in terms of response time when it operates with high rate of occurrence of events. This situation represents a challenge when the advance in the research is linked to the increase of the collision rate generated by the particle accelerators, such as the LHC. ATLAS is one of the LHC detectors and its instrumentation system is not prepared to deal with the increase rates of occurrence of events, because it will generate superimposition of information from subsequent events. To mitigate this problem it is necessary to perform an online digital signal processing. So, this work proposes a dedicated signal processing system embedded on a digital high-performance reconfigurable electronic platform that implements digital signal filtering techniques. Each filter is an inverse approximation of the inverse impulse response of the measuring channel, performing the deconvolution of the measured signals. The evaluation of the operation and performance of the implemented filters was performed through the use of a simulated data set, which considers the actual operation of the detector. From the achieved results, it was verified that the implemented techniques met the system operating requirements.