O presente trabalho enfoca o estudo de transdutores indutivos de deslocamento linear. Dentre os diversos dispositivos dessa natureza, procurou-se desenvolver um estudo mais aprofundado do transdutor indutivo diferencial com núcleo de esferas. O desenvolvimento experimental, com a construção de quatro protótipos, levou ao projeto de um transdutor com características adequadas ao uso industrial. / The present work focuses on the study of inductive transducers of linear displacement. Among the several devices of that nature, a more detailed study of the inductive differential transducer was attempted with core of spherical balls. The experimental development of four prototypes resulted in a transducer with characteristics adequate for industrial use to be designed.

Sistemas supervisórios são sistemas computacionais que permitem a monitoração de informações de processos produtivos ou de dispositivos de automação e de plantas industriais. Neste trabalho é proposto um framework para construção de tais sistemas, direcionada a dispositivos móveis, tais como Personal Digital Assistants (PDAs), telefones celulares e computadores de bolso. O framework proposto define uma arquitetura que é implementada gerando sistemas supervisórios com três características principais: (i) as telas de supervisão são construídas com base em um modelo orientado a objetos que utiliza conceitos da área da aplicação, mapeando o mundo real para um modelo computacional; (ii) o projeto de sistemas supervisórios apresenta flexibilidade com relação aos recursos computacionais disponíveis, oferecendo opções para armazenamento local ou remoto de dados multimídia, com o objetivo de não sobrecarregar os dispositivos móveis onde são executados; (iii) os sistemas supervisórios são capazes de se adaptarem dinamicamente às variações na Qualidade de Serviços (QoS) oferecidos pela infra-estrutura de comunicação, ajustando as suas telas gráficas em função de uma especificação de requisitos definidos em tempo de projeto e do nível de QoS obtido na rede em tempo de execução. Duas ferramentas computacionais são propostas e desenvolvidas no âmbito deste trabalho: (i) a primeira responsável pelo ambiente de desenvolvimento dos projetos de sistemas supervisórios, que resulta na geração automática de código em linguagem Java, correspondente à aplicação de supervisão; (ii) a segunda é responsável pela adaptação de mensagens e comunicação de dados entre as aplicações de supervisão projetadas e outros sistemas supervisórios e de controle, disponíveis no mercado. Os conceitos propostos neste trabalho foram validados através de três estudos de caso descritos na presente dissertação. / Supervisory systems are computational systems which allow information monitoring of production processes or automation and technical plant devices. This paper proposes a framework for building supervisory systems, targeted to mobile devices, such as Personal Digital Assistants (PDAs), cell phones and Pocket PCs. The proposed framework allows the development of supervisory systems with three main characteristics: (i) supervision screens, which graphically depict the technical plant, are built using an object oriented model that uses concepts of the application area, allowing a direct mapping of real world concepts, such as automation devices to a computational model; (ii) the supervisory systems project presents flexibility about the available computational resources, offering options for local or remote storing of multimedia and graphical data, with the purpose of not overloading the mobile devices where they are executed; (iii) the supervisory systems runtime environment can dynamically adapt to variations in the Quality of Services (QoS) offered by the communication infrastructure, adjusting their graphic displays by comparing required and offered QoS. Two computational tools are proposed and developed in this work: (i) the first one supports the development of supervisory systems and allows, from an object-oriented model of the application, an automatic code generation - in Java language - of the supervision application; (ii) the second one is responsible for the online adaptation of messages and data communication among the projected supervision applications and other control and supervisory systems. The proposed concepts are validated through three case studies described in the present dissertation.

Este trabalho apresenta uma nova metodologia para a síntese simultânea de controlador e laço anti-windup visando o problema de seguimento de referências em sistemas sujeitos à saturação. Além do projeto dos controladores, será apresentada uma estimativa dos domínios de estabilidade e do conjunto de referências admissíveis. O seguimento de referências constantes e a rejeição de perturbações, também constantes, será garantido pelo princípio do modelo interno, ou seja, uma ação integral será adicionada a uma malha de controle com realimentação de saída. Além da adição desta ação integral, uma mudança de coordenadas será aplicada ao sistema, onde será garantido que o único ponto de equilíbrio que garante erro nulo de seguimento está no interior da sua região de linearidade. Os efeitos da saturação no sistema serão considerados através de condições de setor modificadas, as quais introduzem novos graus de liberdade ao projeto. Em um primeiro momento, a metodologia será aplicada para sistemas de tempo contínuo, considerando um esquema de controle conhecido como “integradores inteligentes”. Posteriormente, este esquema será simplificado, no que foi chamado de solução “clássica”. Além de apresentar um esquema de controle mais simples e um número menor de condições, estas condições são obtidas diretamente na forma de LMIs, evitando assim, a utilização de esquemas iterativos. Alguns problemas de otimização serão apresentados, podendo levar a três objetivos de controle distintos: maximização da referência admissível, maximização da condição inicial e maximização da perturbação admissível. Por meio de exemplos, será mostrado que esta solução apresenta resultados menos conservativos do que os apresentados na literatura corrente, além de chamar a atenção para um problema ignorado por outros autores. Este problema se refere à existência de pontos de equilíbrio dentro dos domínios de estabilidade mas fora da região linear, o que impossibilita a garantia de erro de seguimento nulo. Num segundo momento, esta metodologia será estendida para sistemas de tempo discreto. Mais uma vez, condições LMI serão obtidas a fim de projetar os controladores e oferecer estimativas dos domínios de estabilidade. Por não haver uma referência direta para comparação dos resultados, a metodologia será aplicada para exemplos estáveis, instáveis e com integradores, tanto no caso monovariável quanto no caso multivariável. Finalmente, será apresentado um estudo dos pontos de equilíbrio fora da região de linearidade, como mencionado anteriormente, considerando tanto sistemas de tempo contínuo quanto em tempo discreto. Este estudo será realizado para alguns tipos de sistemas, considerando apenas o caso monovariável. Será provado que estes equilíbrios só são possíveis em plantas assintoticamente estáveis, exigindo a consideração de uma condição extra na solução do problema de otimização. / This work addresses the problem of tracking constant references for linear systems subject to control saturation. The main idea is to present LMI conditions in order to design both a stabilizing controller and an anti-windup gain. These conditions ensure that the trajectories of the closed-loop system are bounded by an invariant ellipsoidal set, provided that the initial conditions are taken in this set and the references and the disturbances belong to a certain admissible set. The constant reference tracking and constant disturbance rejection is taken into account by the internal model principle, i. e., considering the introduction of an integral action in a unitary output feedback scheme. We also introduce the error co-ordinate representation, where is proved that there exists only one equilibrium point inside the linearity region and that this equilibrium point ensures perfect reference tracking. In order to consider the saturation effects, we use a modified sector condition, introducing new degrees of freedom to the synthesis problem. In a first step, the proposed framework was applied to the control scheme called “intelligent integrators”, regarding continuous-time systems. However, this control scheme does not allow the simultaneous synthesis so it is simplified to the so called “classical” anti-windup scheme. Based on this simplified control structure, LMI conditions are directly derived, avoiding therefore the necessity of applying iterative schemes. Convex optimization problems aiming at the maximization of the invariant set of admissible states and/or the maximization of the set of admissible references/disturbances are proposed. We show, by means of an example, that the obtained results are less conservative than the ones previously presented in related works. In these examples, we also show that a study about the existence of other equilibria inside the invariant set is worthwhile. Later, the proposed framework is extended to discrete-time systems, where new LMI conditions are presented in order to synthesize the controller and present an estimate of the stability domains. Due to a lack of related works, our framework is applied to stable, unstable and integrator examples. These examples consider both single and multi-variable systems. Finally, we conclude this work with a study about the possibility of existence of other equilibria inside the invariant set. For the single-input case, we show that this is only possible if the open-loop system is asymptotically stable. In this case, in order to avoid convergence to these points, additional constraints on the admissible references to be tracked should be considered. It is worth to emphasize that such kind of analysis has not been performed in previous works.

Contribuir ao entendimento dos mecanismos que controlam o comportamento da interação estaca-solo, em estacas de grande diâmetro executadas em perfil arenoso, foi a principal motivação que levou a propor a criação de um campo experimental, concebido para realização de um programa de ensaios de provas de carga instrumentadas. Este processo deu inicio com o desenvolvimento desta pesquisa, que descreve a caracterização geotécnica da área de estudo. As investigações geotécnicas iniciais foram compostas por ensaios de campo; ensaios de penetração padrão (SPT), ensaios dilatométricos (DMT) e ensaios de piezocone (CPTu), além de ensaios de laboratório de caracterização, representados por ensaios de umidade natural e ensaios granulométricos. Os ensaios de campo permitem obter parâmetros constitutivos do perfil da área de estudo, sendo possível junto à descrição geológica, fazer algumas inferências que foram determinantes para o processo de concepção das provas de carga instrumentadas. Uma revisão de aspectos geológicos foi realizada, caracterizando-se o contexto regional e a gênese das planícies costeiras do estado de Santa Catarina, área onde foi localizado o campo experimental. Ênfase é dada á instrumentação das estacas, sendo elementos essenciais para a realização das provas de carga e analises posteriores, incluindo, diversas recomendações para instrumentação tanto no topo como no fuste das estacas. Previsões de capacidade de carga através de três métodos de cálculo, dimensionamento do sistema de reação, metodologia de carregamento e instrumentação fazem parte das contribuições resultantes da realização desta pesquisa, subsidiando a execução das provas de carga de pesquisas futuras. Estes subsídios foram projetados em base a normativas nacionais e internacionais, além da recopilação de diferentes experiências relatadas na literatura, as quais estão incluídas na revisão bibliográfica. / Contributing to the understanding of the mechanism controlling the behavior of the pile-soil interaction in large diameter piles in sand was the main motivation of the present research. This led to the creation of an experimental testing site designed to test large diameter instrumented piles. This process has started with the development of this research, which describes the geotechnical characterization of the area. Geotechnical investigations comprised field test: standard penetration tests (SPT), dilatometer tests (DMT) and cone penetration tests (CPTu), as well as laboratory tests to determinate the natural moisture and soil granulometric curves. Field studies allow obtaining constitutive parameters of the profile of the study area that beside the geological description, allowed inferences regarding the instrumentation of piles. A review of geological features was held, characterizing the regional deposition and the genesis of the coastal area of the state of Santa Catarina, where the experimental field was located. Emphasis is given to the instrumentation of piles, essential for the analyses of test, including several recommendations for instrumentation in both the top and shaft. Estimation of load capacity by three methods of calculation, design of the reaction system, methodology of loading stages and instrumentation are part of the contributions resulting from this research, giving support to the load tests in future research. These contributions are based on national and international standards, support by the compilation of different experiences reported in the literature, which are included in the literature review.

As escavações subterrâneas têm estado sempre afetadas pelas condições dos maciços, os quais apresentam diferentes características e comportamentos frente a deformações ocasionadas após a escavação de uma galeria ou túnel. Em virtude disto, torna-se necessário uma análise dos parâmetros que permitam estabelecer as condições de segurança do túnel e propõe-se o uso de um sistema estéreo de rastreamento ótico para analisar o deslocamento de artefatos (conjunto de marcadores) instalados sobre o contorno das faces do túnel, a fim de detectarem-se deslocamentos do maciço em pontos estabelecidos com precisão menor a ±1 mm. O sistema proposto opera na região espectral do infravermelho, permitindo assim uma operação em ambientes com baixa luminosidade e com inserção de ruído ótico. Adicionalmente o trabalho inclui resultados de validação e desenvolvimento do sistema de visão estéreo baixo condições de dois cenários de diferente volume espacial, assim como o procedimento realizado para a calibração dos parâmetros intrínsecos e extrínsecos dos sensores do sistema (câmeras monocromáticas). Os resultados obtidos apresentam uma precisão de ±0,1881 mm para artefatos com três marcadores e uma precisão de ±0,4952 para artefatos com quatro marcadores. Finalmente, o sistema opera com uma sensibilidade de 0,99 mm na determinação da posição de um artefato associado a um ponto do perfil do túnel, e desta forma, podem-se definir as condições de estabilidade do maciço rochoso e os requisitos para auxilio as decisões de métodos de tratamento e aumento da segurança. / Underground excavations have always been affected by the conditions of mass, which have different characteristics and behaviors against deformation caused after excavation of a gallery or tunnel. Because of this, it is necessary an analysis of the parameters needed to establish the safety conditions of the tunnel and it is proposed the use of a stereo optical tracking to analyze the displacement of artifacts (set of markers) installed on the contour of tunnels’ faces in order to detect displacements of the mass points established with a precision lower than ±1 mm. This system operates in the infrared spectral region to take advantage of the low light and reduce the optical noise in environments with grace. Further work includes validation results and development of low stereo vision conditions of two different scenarios spatial volume, as well as the procedure carried out to calibrate the intrinsic and extrinsic parameters of the system sensors (monochrome camera) system. The results show an accuracy of ± 0,1881 mm for artifacts with three markers and an accuracy of ± 0,4952 for artifacts with four markers. Finally, the system operates with a sensitivity of 0,99 mm in the determination of an artifact associated with a point in the tunnel profile position, and thus, one can define the conditions for stability of the rock mass and assistance requirements for the decisions of treatment methods and increased.

Neste trabalho foi feita a análise das leituras da instrumentação da barragem de terra e enrocamento de Itaúba, localizada no centro do estado do Rio Grande do Sul, coletada ao longo de 35 anos. A auscultação por instrumentação atual inclui medidores de vazão, piezômetros, marcos de deslocamento superficial e medidor de recalque tipo KM, compondo um banco de dados de 10.000 dados de leitura. Foi observado que as vazões medidas através dos drenos de fundação da barragem reduziram pela metade desde o primeiro ano de operação da barragem até o final de 2013, embora os níveis piezométricos do sistema de drenagem à jusante não tenham sofrido alteração. As vazões dos filtros inclinado e vertical são afetadas pelas chuvas, mesmo assim foi possível concluir que as vazões reduziram 1/3 em comparação com a vazão logo após o segundo enchimento do reservatório. A vazão pela barragem e fundação era de 1.800 l/min no primeiro ano de operação decrescendo para 930 l/min (dez / 2013). Observou-se que até o fim do período construtivo já haviam ocorrido 101,75cm de recalque (92% de todo o recalque medido). Os recalques do núcleo estabilizaram entre o 5° e 10° ano de operação da barragem, isto é, desde 1988 a barragem não apresenta recalques significativos. O recalque total de Itaúba foi de 109,6cm que representa 1,2% da altura da seção onde o medidor de recalque está instalado. A análise permite concluir que a Barragem de Itaúba esta estabilizada quanto aos deslocamentos verticais e horizontais. Apesar de tratarse de dados de leituras coletados desde 1976, as informações apresentadas aqui são de relevante interesse e ainda não haviam sido publicadas. / In this work, the analysis of Itauba dam instrumentation is carried out. This earth and rock fill dam is located in the center of Rio Grande do Sul state and the readings cover its 35 years of operation. The currentinstrumentation includes flow meters, piezometers, surface displacement and settlements gauge type KM, composing a 10,000 reading database. It was observed that the flow rates measured through the dam foundation drains reduced to half since the first year of dam operation, although the piezometric levels of the downstream drainage system showed no significant change. Flow rates of inclined and vertical filters are affected by the rains, even so it was still possible to conclude that the flows reduced circa of 1/3 compared to the flow after the second filling of the reservoir. The flow through the dam and foundation which was 1,800 l / min in the first year of operation decreased to 930 l / min (Dec / 2013). It was observed that by the end of the construction period had occurred 101,75cm of settlement (92% of all the measured settlement). The settlement core stabilized between the 5 th and 10th year of dam operation, that is, since 1988 the dam does not present significant settlements. The total discharge of Itaúba was 109,6cm representing 1.2% of the section height where repression meter is installed. The analysis shows that the Itaúba dam has stabilized its vertical and horizontal displacements.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2016-08-25T12:47:17Z No. of bitstreams: 1 Jose Altenis dos Santos.pdf: 2158455 bytes, checksum: d41faac18f4c347f6b67ce064a759635 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-25T12:47:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jose Altenis dos Santos.pdf: 2158455 bytes, checksum: d41faac18f4c347f6b67ce064a759635 (MD5) Previous issue date: 2015-11-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this work we study the application of microcontrollers like Arduino in electronic instrumentation, focusing special attention in Physics Teaching. We have proposed some didactical experiments involving thermal sensors, thermodynamics (appendices A and B), and a linear Hall effect sensor to measure magnetic fields (appendices C), aiming to measure and collect physical parameters and to control physics experiments in didactic laboratories. We have produced some electronic experimentation scripts and useful support material, destined for teachers of science of elementary and high school, as well as useful for undergraduate students of degree courses and bachelor's degree in physics. The experimental apparatus proposed in this work plays a key role to obtain abstract physical knowledge as: temperature, heat, and thermodynamic in general, in which the combination of basic theory of data acquisition with the experimental practice makes such concepts most relevant and contextualized for students and teachers. The possibility of inclusion of the computer and electronic instrumentation in classroom can be a strong ally of the teacher, contributing to increase the interest of students and teachers in the use of new technologies in the classroom, in order to improve and make more meaningful the learning of physics for all involved. / Este trabalho apresenta um estudo sobre a aplicação de microcontroladores do tipo Arduino na instrumentação eletrônica aplicada ao Ensino da Física. São propostos alguns experimentos didáticos na área de Termodinâmica com aplicações de sensores térmicos (apêndices A e B) e um sensor Hall linear para medir campos magnéticos (no apêndice C) com o Arduino, objetivando a coleta de dados e o controle dos experimentos físicos realizados em laboratório. Foram desenvolvidos alguns roteiros de experimentação eletrônica com o aparato proposto, servindo como material útil de apoio para professores de ciências dos ensinos fundamental e médio, bem como podendo ser utilizado por alunos de graduação dos cursos de licenciatura e bacharelado em física. O uso do aparato experimental proposto neste trabalho pretende intermediar o processo de obtenção de conhecimentos físicos abstratos como temperatura, calor e campo magnético, aliando a teoria básica sobre aquisição de dados com a prática experimental e o processamento computacional de aquisição das grandezas físicas medidas; tornando tais conceitos mais relevantes e contextualizados para os alunos. A possibilidade de inserção do computador e da instrumentação eletrônica no ensino de física pode ser um forte aliado do professor, contribuindo para aumentar o interesse dos estudantes e professores no uso das novas tecnologias em sala de aula, com a finalidade de melhorar e tornar mais significativa a aprendizagem da física para todos os envolvidos.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:35:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2009_1.pdf: 3503480 bytes, checksum: 85d90aa1952ca122f373c0f061692038 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O padrão zigbee foi utilizado na instrumentação de molas helicoidais de Ti-Ni utilizando, assim, a porta USB para comunicação de dados sem fio com o laptop e a mola utilizando a plataforma operacional Linux. Um estudo do comportamento da tensão elétrica da mola Ti-Ni sob a variação da corrente elétrica e distensão mecânica foi feito. Foi observado que para condições normais de temperatura e ambiente, o sistema apresentou variação linear na faixa analisada. E que uma análise estatística para uma faixa de operação de corrente e comprimentos constantes, a mola apresentou condições suficientes para a instrumentação. Foram desenvolvidos programas para que as tecnologias zigbee, microcontrolador, PIC16F877A e USB pudessem se comunicar entre si. A implementação do algoritmo sugerido mostrou-se, ao longo dos testes, um desempenho positivo. Uma análise do erro que o sistema de instrumentação sem fio poderia introduzir no monitoramento foi feita. Com isso, constatou-se que o erro absoluto do mesmo não apresentou nenhuma influência no monitoramento da distensão mecânica da mola. Os resultados mostraram-se favoráveis ao objetivo da dissertação e foi verificado que o monitoramento sem fio de distensão mecânica da mola Ti-Ni apresentou confiabilidade considerável

Submitted by Jessica Andrade (jessicastefanysa@gmail.com) on 2018-06-25T17:14:22Z No. of bitstreams: 1 THIAGO.pdf: 5801437 bytes, checksum: a7a50de6e0e6daba9cb435c749323658 (MD5) / Rejected by Margareth Ferreira Pinto (margarethfpinto@hotmail.com), reason: Falta o título em inglês. Palavra escrita errada na citação. on 2018-06-26T14:04:10Z (GMT) / Submitted by Jessica Andrade (jessicastefanysa@gmail.com) on 2018-06-28T17:07:32Z No. of bitstreams: 1 THIAGO.pdf: 5801437 bytes, checksum: a7a50de6e0e6daba9cb435c749323658 (MD5) / Approved for entry into archive by Margareth Ferreira Pinto (margarethfpinto@hotmail.com) on 2018-07-16T21:00:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 THIAGO.pdf: 5801437 bytes, checksum: a7a50de6e0e6daba9cb435c749323658 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-16T21:00:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 THIAGO.pdf: 5801437 bytes, checksum: a7a50de6e0e6daba9cb435c749323658 (MD5) Previous issue date: 2017 / Na busca por mais agilidade, qualidade e baixos custos de produc ̧ao as industrias enfrentam inumeras dificuldades para conseguir lidar com imensas quantidades de informações. Para auxiliar neste problema, sistemas de visão de máquina tem sido cada vez mais utilizados, abrangendo diversas etapas de um processo industrial, principalmenteno conceito apresentado pela Industria 4.0. Neste trabalho, são propostos tres métodos de medição baseada em visão, chamados de Sensores Visuais, que possibilitam a extração das variaveis de processo: nível, temperatura e presença/estado. Tais metodos visam obter informações digitais por meio da analise das cores presentes em instrumentos indicadores e outros dispositivos sem capacidade de comunicação. E utilizado um framework de visao computacional, desenvolvido no C3 da FURG, para fornecer as camadas de aquisição, comunicação e uma interface para visualização e configuração dos metodos. O sistema baseado em OpenCV, processa as imagens capturadas por uma ou mais cameras em tempo real e envia os resultados (medições) a outros dispositivos de automação via protocolo de comunicacão Modbus. Para avaliar os Sensores Visuais, foram utilizados metodos da area da metrologia a fim de obter seus erros e incertezas de medic ̧ao. Tambem foram realizados testes em uma planta didatica, onde todas as medições utilizadas no CLP e SCADA foram extraídas atraves de uma camera conectada ao sistema proposto. Os experimentos demonstraram resultados promissores. / In the search for more agility, quality and low production costs industries face numerous difficulties in handling huge amounts of information. To assist in this problem, machine vision systems have been increasingly used, encompassing several stages of an industrial process, mainly in the concept presented by Industry 4.0. In this work, three methods of vision-based measurement, called Visual Sensors, are proposed, which allow the extraction of process variables: level, temperature and presence/state. These methods are aimed at obtaining digital information through the analysis of the colors present in indicating instruments and other devices without communication capability. A computational vision framework, developed in FURG’s C3, is used to provide the acquisition, communication and interface layers for visualization and configuration of the methods. The OpenCV-based system processes images captured by one or more cameras in real time and sends the results (measurements) to other automation devices via Modbus communication protocol. In order to evaluate the Visual Sensors, metrology methods were used to obtain their measurement errors and uncertainties. Tests were also carried out in a didactic plant, where all the measurements used in CLP and SCADA were extracted through a camera connected to the proposed system. The experiments showed promising results.

Orientador: Daniel Mario Ugarte / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-17T22:12:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martins_BrunoVieiradaCunha_D.pdf: 17693367 bytes, checksum: cd2b98fba2b0d91ed107d569050c937f (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O estudo da estrutura de nanosistemas individuais requer o uso de equipamentos capazes de gerar imagens de sistemas com poucos átomos. No caso de nanopartículas metálicas produzidas por síntese química, uma questão relevante e ainda pouco estudada é a organização dos passivantes sobre sua superfície e como isso contribui para a definição de sua estrutura de equilíbrio. Para abordar este tema, devemos ser capazes de gerar imagens de resolução atômica em superfícies com alto grau de curvatura: a microscopia de tunelamento (STM) representa o instrumento mais adequado para este tipo de tarefa. Entretanto, o estudo detalhado requer o uso de métodos não-convencionais de microscopia STM (ex. modulação da tensão de bias ou de setpoint), sendo assim desejável que tenhamos total controle sobre a operação do instrumento. Este domínio preciso sobre as características funcionais consiste na principal razão que justifica a construção de um STM no próprio grupo. Este trabalho descreve o desenho, a construção e a caracterização de um STM de Ultra-Alto Vácuo (UHV). Todo o desenho e a construção foram integralmente realizadas no grupo de pesquisa. Apresentamos e justificamos os parâmetros escolhidos para o projeto, os quais definem o perfil do instrumento. O projeto mecânico consiste em um sistema elástico tipo ¿Parallel-Guiding-Spring Table¿(PSM). O sistema de varredura foi desenvolvido utilizando na configuração tipo tripod para os atuadores piezoelétricos. Desenvolvemos dois protótipos da cabeça STM, ambos compatíveis com UHV. Apresentamos o projeto e a construção da câmara de vácuo e do sistema de amortecimento de vibração. Na parte eletrônica, desenvolvemos um projeto que envolve blocos anal'ogicos de precisão e componentes digitais de 16 bits. O sistema funciona com baixa tensão, o que o torna mais estável e menos suscetível ao ruído e a variações térmicas. O sistema de controle embarcado e seu modelo analítico são analisados de modo a se determinar os parâmetros para operação estável. Caracterizamos todo o sistema e obtivemos imagens para superfícies de Grafite e Au como forma de verificar a performance do equipamento construído. Por fim discutimos as dificuldades do projeto e apresentamos soluções para os pontos que requerem certa otimização / Abstract: The study of the structure of individual nanosystems requires the use of equipments capable of generating images of systems containing just a few atoms. In the case of metallic nanoparticles produced by chemical synthesis, a relevant and not much studied question is the organization of the passivant molecules over the surface and how they contribute to the definition of the equilibrium structure. To adress this issue, we must be capable of generating atomic resolution images on surfaces with a high level of curvature: the Scanning Tunneling Microscopy (STM) represents the most adequate instrument for this job. Nevertheless, the detailed study requires the use of non-conventional methods of STM microscopy (ex. bias voltage and setpoint modulation), then it is desirable to have total control over the instrument operation. This precise domain over the functional characteristics consists in the main reason that motivated the construction of a STM in our group. This work describes the design, construction and characterization of an Ultra-High Vacuum (UHV) STM. The design and construction were both integrally done in our research group. We present and justify the chosed project parameters, which define the profile of the instrument. The mechanical project consists of an elastic system of the ¿Parallel-Guiding- Spring-Table Mechanism¿(PSM) type. The scanning system was developed using the tripod configuration for the piezoelectric actuators. We have developed two prototypes for the STM head, both compatible with UHV. We present the project and construction of the vacuum chamber and the vibration isolating system. For the electronics, we have developed a project that involves precision analog blocks and 16 bits digital components. The system works with low voltage, what turns it more stable e less succeptible to noise and thermal variations. The embedded control system and its model are analysed in order to determine the stable operation parameters. We have characterized the system in detail and obtained images for Graphite and Gold surfaces as a way to verify the performance of the constructed equipment. Finally, we discuss the difficulties of the project and present solutions for the points that require optimization / Doutorado / Física da Matéria Condensada / Doutor em Ciências