Submitted by Diogo Barreiros (diogo.barreiros@ufba.br) on 2017-02-17T14:25:30Z No. of bitstreams: 1 serpentini2009.pdf: 12924209 bytes, checksum: 2f48977be81dbf0b08b3ccfa824d2703 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-02-17T14:34:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 serpentini2009.pdf: 12924209 bytes, checksum: 2f48977be81dbf0b08b3ccfa824d2703 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-17T14:34:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 serpentini2009.pdf: 12924209 bytes, checksum: 2f48977be81dbf0b08b3ccfa824d2703 (MD5) / É descrito neste trabalho o desenvolvimento completo de uma câmera digital especial para uso científico e sua aplicação em espectrofotometria. São detalhadas todas as etapas do desenvolvimento da câmera, que cobre a fundamentação teórica até o projeto de circuitos, montagem de placas de circuito impresso e desenvolvimento de softwares. A câmera desenvolvida neste trabalho foi proposta com intuito de ser inserida ao espectrofotometro construído no Laboratório de Propriedades Ópticas (LaPO) do Instituto de Física da Universidade Federal da Bahia. Este equipamento permite a mudança do método de varredura atualmente utilizado para um sistema instantâneo de aquisição, o que proporciona uma maior produtividade dos pesquisadores do LaPO. É proposto também um método para simplificacão na geração de sinais em sistemas embarcados, com possibilidade de uso em sistemas de tempo real. Experimentalmente após integração e calibração da câmera ao espectrofotometro, foram adquiridos dados que se mostraram satisfatórios aos propósitos experimentais.

Os crescentes problemas relacionados à poluição do meio ambiente colocam desafios para o desenvolvimento de sistemas de sensores integrados e portáteis que permitam o monitoramento do ambiente em tempo real. Nesse sentido, no presente trabalho foi projetado e implementado um sistema de aquisição, processamento de sinais e geração de imagens químicas aplicado para a medição do nível de pH e detecção de metais pesados e elementos patogênicos totalmente integrado e construído na placa sbRIO-9631. O sistema foi desenvolvido e integrado um amplificador Lock-in digital para leitura de valores de mudança de fase e intensidade dos sinais provenientes de sensores optoeletrônicos LAPS, TAOS e FMOS. Foi também desenvolvido e integrado a um sistema automatizado de controle de mistura de gases para realizar ensaios de calibração do sensor e medições de tempo de resposta dos sensores. Também foi integrado um sistema automatizado de escaneamento XY de fonte de luz de excitação para os sensores ópticos utilizando um display OLED-128-G1. Este sistema ainda pode ser integrado a dispositivos móveis via Internet para transferência de dados a centros de pesquisa e monitoramento. O sistema integrado com todas as unidades acima descritas mostrou ser um sistema portátil, reconfigurável e eficiente para a aquisição e processamento de sinais de resposta de diversos tipos de sensores tais com LAPS, TAOS e FMOS. / The problems of environment pollution increasingly growing and pose challenges for the development of integrated and portable sensor systems that allow the monitoring of the environment in real time. In that sense in the present work was designed and implemented an acquisition system, signal processing and chemical Imaging generation to apply in the pH level measurement and the detection of heavy metals and pathogenic elements fully integrated and built on the sbRIO-9631 board. In the system was developed and integrated a digital Lock-in amplifier for reading values of phase shift and intensity of the signals coming from optoelectronic sensors LAPS, TAOS and FMOS. It was also developed and integrated on the sbRIO-9636 an automated gas mixture control system to perform tests for calibration of the sensor and measure the sensor response time. It was developed and integrated an automated XY scan system for light source to excited optical sensors using a OLED-128-G1 display. This system can be integrated into mobile devices via Internet for transferring data to research and monitoring centers. The integrated system with all the units described above proved to be a portable, reconfigurable and efficient system for data acquisition and signal processing from many types of sensors such as LAPS, TAOS and FMOS.

Os crescentes problemas relacionados à poluição do meio ambiente colocam desafios para o desenvolvimento de sistemas de sensores integrados e portáteis que permitam o monitoramento do ambiente em tempo real. Nesse sentido, no presente trabalho foi projetado e implementado um sistema de aquisição, processamento de sinais e geração de imagens químicas aplicado para a medição do nível de pH e detecção de metais pesados e elementos patogênicos totalmente integrado e construído na placa sbRIO-9631. O sistema foi desenvolvido e integrado um amplificador Lock-in digital para leitura de valores de mudança de fase e intensidade dos sinais provenientes de sensores optoeletrônicos LAPS, TAOS e FMOS. Foi também desenvolvido e integrado a um sistema automatizado de controle de mistura de gases para realizar ensaios de calibração do sensor e medições de tempo de resposta dos sensores. Também foi integrado um sistema automatizado de escaneamento XY de fonte de luz de excitação para os sensores ópticos utilizando um display OLED-128-G1. Este sistema ainda pode ser integrado a dispositivos móveis via Internet para transferência de dados a centros de pesquisa e monitoramento. O sistema integrado com todas as unidades acima descritas mostrou ser um sistema portátil, reconfigurável e eficiente para a aquisição e processamento de sinais de resposta de diversos tipos de sensores tais com LAPS, TAOS e FMOS. / The problems of environment pollution increasingly growing and pose challenges for the development of integrated and portable sensor systems that allow the monitoring of the environment in real time. In that sense in the present work was designed and implemented an acquisition system, signal processing and chemical Imaging generation to apply in the pH level measurement and the detection of heavy metals and pathogenic elements fully integrated and built on the sbRIO-9631 board. In the system was developed and integrated a digital Lock-in amplifier for reading values of phase shift and intensity of the signals coming from optoelectronic sensors LAPS, TAOS and FMOS. It was also developed and integrated on the sbRIO-9636 an automated gas mixture control system to perform tests for calibration of the sensor and measure the sensor response time. It was developed and integrated an automated XY scan system for light source to excited optical sensors using a OLED-128-G1 display. This system can be integrated into mobile devices via Internet for transferring data to research and monitoring centers. The integrated system with all the units described above proved to be a portable, reconfigurable and efficient system for data acquisition and signal processing from many types of sensors such as LAPS, TAOS and FMOS.

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-11-25T15:39:21Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Ewerton G. Oliveira.pdf: 6135162 bytes, checksum: 3a074865f59774e056e5a06dd0c49501 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-11-25T15:39:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Ewerton G. Oliveira.pdf: 6135162 bytes, checksum: 3a074865f59774e056e5a06dd0c49501 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-11-25T15:39:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Ewerton G. Oliveira.pdf: 6135162 bytes, checksum: 3a074865f59774e056e5a06dd0c49501 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-25T15:39:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Ewerton G. Oliveira.pdf: 6135162 bytes, checksum: 3a074865f59774e056e5a06dd0c49501 (MD5) Previous issue date: 2016-04-18 / This work presents a study on the behavior and effectiveness of different Fixed-Pattern Noise (FPN) reduction techniques applied to different pixel topologies operating in logarithmic mode. The purpose of such study is the establishment of a consistent way to perform fair cross comparison of the effectiveness of different FPN attenuation techniques applied to pixels with different topologies and designed in the same technological node, and thus establish judgment criteria for determining which topology will be most suitable for implementation of an image sensor operating in logarithimic mode. Investigations of the effectiveness of two similar FPN reduction techniques applied to four different pixel topologies were performed through Monte Carlo simulations. The analyses of results of output signal swing, total and residual FPN, signal-to-distortion ratio, power consumption and fill factor are able to demonstrate which pixel topologies yield better results in each of these criteria. Such results provide valuable data that allows a more concise decision on which pixel topology and FPN reduction technique to choose in the design of an imager array with wide dynamic range. / Este trabalho apresenta um estudo sobre o comportamento e eficácia de diferentes técnicas de redução de ruído de padrão fixo, do inglês fixed-pattern noise (FPN), aplicadas a diferentes topologias de pixel operando em modo logarítmico. A finalidade deste estudo é o estabelecimento de um meio consistente para realizar comparação cruzada imparcial da eficácia de diferentes técnicas de redução de FPN aplicadas a pixeis com diferentes topologias e projetados sob o mesmo rótulo tecnológico, e assim estabelecer critérios de julgamento que permitam determinar qual topologia será a mais adequada para implementação de um sensor de imagem operando em modo logarítmico. Investigações da eficácia de duas técnicas de redução de FPN similares aplicadas a quatro diferentes topologias de pixel foram realizadas através de simulações Monte Carlo. As análises dos resultados de excursão do sinal de saída, FPN total e residual, razão de distorção do sinal, consumo de energia e fator de preenchimento são capazes de demonstrar que topologias de pixel produzem melhores resultados em cada um destes critérios. Tais resultados proporcionam dados valiosos que permitem uma mais concisa decisão sobre qual topologia de pixel e técnica de redução de FPN escolher no projeto de um sensor de imagem com largo alcance dinâmico.