Orientador: Alberto Cliquet Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-21T03:30:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Castro_MariaClaudiaFerraride_M.pdf: 15219276 bytes, checksum: 1afc76a0c832164f662e0644663da47d (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Programas de reabilitação que se utilizam da técnica de estimulação elétrica neuromuscular para restauração de movimentos de membros superiores dependem do bom desempenho do controle em malha fechada, o qual vem sendo limitado por questões técnicas associadas ao desenvolvimento de sensores para uso cotidiano. Para o controle da função da mão, dois parâmetros são essenciais: as posições dos dedos e as forças exercidas sobre os objetos. Este trabalho propõe uma alternativa para a obtenção de feedback de força. O sistema proposto compõe-se de uma luva comercial de Iycra com sensores (Force Sensing Resistors - FSRs), fixados nas regiões correspondentes às falanges distais do polegar, indicador e longo. Após amplificação e filtragem, o sinal é digitalizado e visualizado graficamente através de um software em linguagem C. O procedimento de calibração consistiu em submeter os sensores a testes estáticos nos quais a força aplicada variou no intervalo de Oa 15 N. Os coeficientes das equações das curvas características dos mesmos foram inseridos no software possibilitando a conversão e a leitura direta da força correspondente, durante a manipulação de objetos. O dispositivo foi aplicado a 30 sujeitos normais objetivando verificar a viabilidade de utilização, bem como o conhecimento da função normal. Os voluntários deveriam pegar e manipular objetos cilíndricos de pesos variados (2, 4, 6, 8 e 10 N). Nesses testes, foi utilizado um eletrogoniômetro de cotovelo como dispositivo auxiliar para a determinação da posição assumida pela mão ... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: A NMES based rehabilitation programme towards restoring upper limb movements depends on closed loop control performance, which has been limited by sensor development for practical daily use. For automatic regulation of grasp, two physical parameters are of central importance: the size of opening of the grasp (fingers position) and the forces exerted on the object being grasped. This work proposes a system to obtain force feedback. The system is composed by a Iycra commercial glove with FSRs (Force Sensing Resistors) attached to the distal phalanges of the thumb, index and long fingers. Afier amplification and filtering, the signal is digitalized through an AIO converter and visualized graphically through C language based software. In order to calibrate the system, the sensors were submitted to static tests where force ranged from Oto 15 N. The coefficients of the equations for the characteristic curves were inserted in the software, enabling the read out of forces directly, during object manipulation. The system was applied to 30 normal subjects aiming to verify its viability, as well as acquiring knowledge of normal function. The subjects grasped and manipulated cylindrical objects with variable weight (2, 4, 6, 8 and 10 N). In this tests an elbow electrogoniometer was used as an auxiliary device to determine hand position. Oifferent ways of grasping have been detected according to the Force X Time curve pattern and to the fingers predominantly used in grasping. Results have also shown the influence of parameters such as sex, age, size of the hand and object weight in the normal function characterization ... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Engenharia Biomedica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Robson Pederiva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-27T04:58:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Napolitano_Flavio_M.pdf: 6939786 bytes, checksum: fac37a8262e23e973d8467ffb9b189a8 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Este trabalho apresenta o projeto de uma célula de carga para aplicação em suspensões veiculares, parte integrante de um Dispositivo Automático de Pesagem - DAP. O projeto desta célula de carga foi concebido a partir da teoria de flexão de placas circulares carregadas simetricamente com relação ao centro. Consequentemente, obtiveram-se as equações de tensões máximas no centro da placa e suas direções principais, que foram utilizadas no cálculo da geometria da célula de carga. Fez-se um projeto inicial da célula de carga, sem o efeito do assento esférico da região de aplicação da força, utilizando-se os conceitos teóricos e comparando os resultados com os obtidos pelo programa ANSYS. O projeto :final inclui o efeito do assento esférico, sendo que as diferenças entre os resultados da análise experimental e modelagem numérica confirmaram a correta escolha da geometria da célula de carga. Finalmente, fez-se um estudo da célula de carga trabalhando com uma força aplicada com pequenos desvios em relação à direção nominal, possibilidade mais próxima da realidade para aplicação em veículos / Abstract: The project of the load cell for application in vehicular suspension, as a part of an Automatic Weighting System is presented. The project of this load cell was conceived trom bending theory of circular plate loaded symmetrically related with the center. Consequently were obtained the equations of maximum tensions in the center of the plate, and the principal directions that was used to determine the load cell's geometry. The initial project of the load cell was done without the spherical angel effect, region of load application. It was used theoretical concepts and compared the results with the others obtained by ANSYS programme. In the final project was inc1uded the spherical angel effect. The difference between experimental analyze and numerical modeling confirm the right chose of the load cell's geometry. Finally, it was studied the load cell working with load applied with small diversion related with the nominal direction. This is the nearest possibility to the reality in vehicle application / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Iniciamos o presente trabalho fazendo um estudo comparativo entre duas células de carga de compressão, ambas em formato cilíndrico, possuindo internamente, à meia altura do corpo, uma placa engastada. Estas duas células de carga são de aço SAE 1045; para uma delas adaptamos um modelo matemático teórico, através do qual foram pré-determinadas as suas dimensões, objetivando em comportamento ótimo no que se refere às distribuições de tensões e deformações, esta denominamos de Célula de Carga I. Na outra, denominada de Célula de Carga II, alteramos algumas dimensões, com a finalidade de comparar seu comportamento em relação à primeira. Também, no transcorrer do trabalho analisamos e comparamos os resultados matemáticos com os valores práticos encontrados. Frente aos resultados obtidos neste estudo prévio, projetamos, construímos e analisamos cinco outras células de carga (Células de Carga III, IV, V, VI e VII), em termos de geometria, material e tratamento térmico, visando o aperfeiçoamento de tais transdutores de força no que concerne a usinagem, resposta de sinal elétrico, limitações e aplicações industriais. / We begin the present research with a comparative study of two cyiindrical compression load cells with an internally placed plate at half of the full height of the cell body. The two load cells are built in SAE 1045 steel: For one of them we have adapted a theoritical mathematical model, through which, we have pre established its dimensions in function of an optimum behavior regarding the distribution of tensionsand output: We called this one load cell I. In the other one, called load cell II, we have altered some dimensions, so as to compare its behavior in relation to the first cell. During the work we have also compared the mathematical results with the practical values found. Based on the results as obtained in this previous study, we have designed, built and analysed five other load cells (Load cells III, IV, V, VI and VII), concerning their geometry, material and thermal treatment, aiming at the perfectioning of such force transducers, regarding the casting, electrical signal response, industrial limitations and utilizations.

Orientador: Augusto Ruy de Oliveira Pinto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-15T01:32:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_SergioEspelDe_M.pdf: 4067924 bytes, checksum: a7fa05deebfa1f24dea173b7df1d4421 (MD5) Previous issue date: 1984 / Resumo: Apesar do grande uso dos transdutores de pressão diferencial na moderna engenharia, pouco se conhece no Brasil sobre sua concepção construtiva e suas características estáticas de desempenho. Procurando contribuir para o preenchimento desta lacuna, este trabalho apre senta e discute uma solução original para um transdutor resistivo de pressão diferencial. A solução proposta emprega dois diafragmas planos independentes como elementos sensíveis e uma conveniente ligação de extensometros elétricos resistivos como elemento de transdução. Expondo em detalhes a dedução teórica das equações e otimizando os parâmetros envolvi dos, este estudo poderá servir de roteiro para o projeto e fabricação de transdutores similares. No sentido de melhorar as características estáticas de desempenho, este trabalho desenvolve um circuito elétrico acessório que permite o ajuste e a compensação de parâmetros da função transferência do transdutor de pressão diferencial. Com base em exaustivos ensaios de um transdutor que foi construído conforme o desenvolvimento teorico,é possível avaliar o seu desempenho e a influência do circuito acessório de ajuste. / Abstract: The differencial pressure transducers are applied to many fields in modern engineering, although its design and static performance characteristics are unknown in Brazil, as yet. This work shows and develops an original design configuration for resistive differencial pressure transducer, therefore this study should contribute to the national technology development. The design configuration employs two independent flat diaphragms working as the sensing element and a special strain gage linkage as the transduction element. A complete systematic study concerning to this transducer is presented, where the several theoretical expressions necessary to the understanding have been deduced. This work also gives all information related to the design and construction of this de vice. It is shown that the static perfomance characteristics can be improved if an accessory adjustment electrical circuit is used to ca librate the transfer function parameters. The performance of the prototype was obtained after exten sive experimental tests and with those measuments we were able to evaluate the importance of the adjustment circuit. / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (Especialização em Geotecnia). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Dedicatória manuscrita pelo autor ao Prof. Manuel Correia de Barros / Dissertação apresentada para obtenção do grau de Doutor na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Neste trabalho são discutidos os diversos métodos para medida de tempo de resposta de transdutores de pressão ligados ao sistema de proteção de uma central nuclear, e apresentados os resultados obtidos através do método de medida direta. Para a realização das medidas foi utilizado um gerador hidráulico de rampa que permite gerar transientes de pressão dos tipos degrau e rampa gerando, simultaneamente, um sinal de teste para o transdutor analisado e para um transdutor de referência. O tempo de atraso entre a resposta do transdutor analisado e o transdutor de referência é chamado de tempo de atraso do transdutor, e indica quão rápido o transdutor analisado responde a uma variação. Foram analisados, neste trabalho, 11 (onze)transdutores de pressão, todos na faixa entre 25 e 400KPa, sendo 9 convencionais (de uso na indústria em geral) e 2 produzidos com classe nuclear (para uso em centrais nucleares)

Orientador: Nobuo Oki / Banca: Aparecido Augusto de Carvalho / Banca: Tony Inácio da Silva / Resumo: Este trabalho descreve um sistema de extração de potência de power harvesting utilizando transdutores piezelétricos. Com o objetivo de extrair a máxima potência e assim ter um maior rendimento do sistema, foram projetados e testados alguns circuitos eletrônicos. Um circuito de controle com componentes discretos e de baixo consumo foi projetado para controle da chave do retificador chaveado e bias-flip. A energia extraída será utilizada para alimentar um sistema de aquisição de dados e um sensor de temperatura associado a este sistema. O sistema de power harvesting é constituído por uma estrutura mecânica, transdutor piezelétrico, circuito retificador e um conversor CC-CC. Na estrutura mecânica está localizado o transdutor piezelétrico e este transdutor proporciona a conversão de energia mecânica em energia elétrica. Para efeito deste estudo considera-se que o transdutor piezelétrico comporta-se como uma fonte de tensão alternada, que será retificada e armazenada em um supercapacitor, para depois ser utilizada na alimentação do sistema de aquisição de dados. Os conversores CC-CC são utilizados para maximizar a quantidade de energia obtida do transdutor piezelétrico e fornecer tensão ao supercapacitor. No entanto, uma das limitações desses sistemas é a baixa quantidade de energia gerada por esses dispositivos. Assim, para que haja uma minimização das perdas dos circuitos eletrônicos e possa se extrair a máxima potência possível do piezelétrico obtendo um melhor rendimento do sistema, este trabalho investigará a utilização dos circuitos retificadores em ponte, retificador em ponte chaveado, retificador bias-flip e o conversor buck-boost, além de utilizar a energia armazenada para alimentar um sistema de aquisição de dados associados a um sensor de temperatura... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work describes several circuits for power extracting of power harvesting systems using piezoelectric transducers. In order to extract the maximum power and to achieve the maximum performance of these systems some electronic circuits were projected and tested. A control circuit with discrete components and low power consumption is designed to control switch of the switch-only and bias-flip rectifier. The goal is that the energy extracted is used to supply power electronic devices. That will be, in this work, a temperature sensor that is placed in a difficult access area. The power harvesting system is composed by a mechanical structure, a piezoelectric transducers, a rectifier and a DC-DC converter. The piezoelectric transducers were placed in the mechanical structure, these transducers are responsible to convert mechanical energy into electrical energy. In this work the piezoelectric transducer was considered an AC voltage source. This voltage will be rectified and then stored in supercapacitor, to be used in electronic circuits. The DC-DC converters were used to achieve maximum power from piezoelectric transducer and to supply voltage to the supercapacitor. However, one of the limitations of these systems is the low amount of power generated by the transducer. This way, it is mandatory to reduce the losses at the electronic components and extract the maximum power possible from the piezoelectric to improve the performance. This work investigates the full-bridge rectifier, switch-only rectifier, bias-flip rectifier and buck- boost converter, besides it aims to use the stored energy to supply a temperature sensor. Using the flip-bias rectifier improves the power up to 200%, and the switch-only rectifier by 150% in relation to full-bridge rectifier. And the efficiency changed from 35% (full-bridge)... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro Universitário FEI, São Bernardo do Campo, 2016

Neste trabalho são apresentados os resultados do desenvolvimento e caracterização de transdutores acústicos eletromagnéticos de imãs permanentes periódicos. Foi desenvolvido um transdutor para operar em torno de 230 kHz, produzindo preferencialmente ondas SH0, mas também A0 e S0, em uma chapa de aço com 2 mm de espessura. A direcionalidade do campo sônico do sensor foi avaliada através de ensaios empregando vibrômetros a laser como detectores das vibrações acústicas. Através do processamento dos dados provenientes desse estudo, obtiveram-se gráficos polares da intensidade relativa de cada um dos modos em função do ângulo de propagação principal para todas frequências de excitação empregadas. Os resultados obtidos com o estudo da direcionalidade foram comparados com os resultados de simulação por elementos finitos. Essa comparação mostrou que em ambos os casos estava presente o modo A0 na direção perpendicular à direção principal do EMAT. Foi feito, também, uma comparação entre os resultados experimentais da direcionalidade e dois modelos matemáticos elaborados para descrever o comportamento da intensidade do modo SH0 em função do ângulo com a direção principal. Os resultados desses modelos matemáticos concordam entre si e com os resultados experimentais de forma satisfatória para ângulos de até 25°. Além disso, serão expostos os resultados de medidas de intensidade do sinal em função do afastamento entre os transdutores e a amostra. Esses resultados mostram que é possível utilizar estes transdutores com afastamento de mais de 4 mm em relação à superfície da amostra e obter sinais capazes de carregar informação sobre a integridade da chapa. / This work presents the results of the development and characterization of periodic permanent magnet electromagnetic acoustic transducers. A transducer was designed to operate around 230 kHz, generating primarily SH, but also A0 and S0 waves on a 2 mm thick steel plate. The directivity of the sonic field produced by those transducers was investigated over a test employing laser interferometers as acoustic wave detector. Through the analysis of the data from that study it was obtained polar plots of the relative intensity, from each one of the modes, as a function of the angle to the main propagation direction for all the employed excitation frequencies. The results obtained with the directivity analysis were compared with a finite element simulation. This showed that at both cases the A0 mode was present perpendicularly to the EMAT’s main propagation direction. The experimental results of the directivity were also compared with two mathematical models developed to depict the behavior of the intensity of the SH0 mode as function of the angle to the main propagation direction. The results from those mathematical models agree with each other and with the experimental results well for angles up to 25°. Moreover, it is presented the results from the intensity of the signal as a function of the lift-off. Those results show that is possible to employ the transducers with a liftoff greater than 4 mm and, even though, be able to detect signals high enough to carry information about the plate’s integrity.