Thesis (M.Sc.)--University of Alberta, 2010. / Title from PDF file main screen (viewed on Apr. 13, 2010). A thesis submitted to the Faculty of Graduate Studies and Research in partial fulfillment of the requirements for the degree of Master of Science, Department of Electrical & Computer Engineering, University of Alberta. Includes bibliographical references.

Thesis (M.S.)--Michigan State University. Dept. of Electrical and Computer Engineering, 2008. / "Advisor, Dr. Leo Kempel"--Acknowledgments. Title from PDF t.p. (viewed on Aug. 5, 2009) Includes bibliographical references (p. 167-168). Also issued in print.

Thesis (M.S.)--Virginia Polytechnic Institute and State University, 1993. / Vita. Abstract. Includes bibliographical references (leaves 38-39). Also available via the Internet.

Thesis (M.S.)--Missouri University of Science and Technology, 2009. / Vita. The entire thesis text is included in file. Title from title screen of thesis/dissertation PDF file (viewed November 17, 2009) Includes bibliographical references (p. 83-84).

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-05-30Bitstream added on 2014-12-02T11:20:57Z : No. of bitstreams: 1 000797355.pdf: 2534975 bytes, checksum: 3639cd14e2f11ddb6a8be1fb6e663b57 (MD5) / Afim de suprir a necessidade por fontes alternativas de energia para a alimentação de sistemas microeletrônicos autônomos, os estudos têm se voltado para a utilização de materiais piezelétricos para a transformação de energia derivadas de vibrações mecânicas em energia elétrica. Como a potência fornecida pelas vigas com materiais piezelétricos é pequena e, geralmente, insuficientes para alimentar dispositivos eletrônico de forma autônoma, técnicas de extração, conversão e armazenamento de energia são utilizadas para otimizar a energia final acumulada. Neste sentido, este trabalho tem por objetivo a otimização de um sistema extrator de energia através de vibrações utilizando material piezelétrico, maximizando a potência extraída e melhorando o rendimento do sistema. Para isto, foram analisadas condições de linearidade e não linearidade no sistema e os respectivos circuitos conversores foram projetados e testados experimentalmente. A melhor configuração eletromecânica para extração de energia, o sistema será utilizada para alimentar um sistema autônomo. Foram projetados dois sistemas de monitoramentos com consumo de energia diferentes, para avaliar as limitações e potencialidades da proposta de sistema para extração de fontes alternativas de energia elétrica / In order to meet the need for alternative energy sources to power autonomous microelectronic systems, studies have focused on the use of piezoelectric materials to transform energy derived from mechanical vibrations into electrical energy. Once the power delivered by the cantilever beams with piezoelectric materials are insufficient to power electronic devices autonomously, extraction techniques, conversion and energy storage was used to optimize the final accumulated energy. Considering that, this work aims at the optimization of an extractor system energy through vibrations using piezoelectric material, maximizing the power extracted and improving system performance. To this end, conditions of linearity and non-linearity in the mechanical system, as well as designed and tested converter circuits were analyzed. The best setup for electromechanical energy extraction, was used to feed an autonomous system. Two different power consumption-monitoring systems were designed to assess the limitation and potentialities of the proposed alternative for energy harvesting

Orientador: Fabricio Guimarães Baptista / Coorientador: Francesco Ciampa / Banca: André Luiz Andreoli / Banca: Paulo Roberto de Aguiar / Banca: Rosemar Batista da Silva / Banca: Breno Ortega Fernandez / Resumo: Os sistemas de monitoramento de estruturas aeroespaciais, civis e navais, também conhecidos como sistemas de SHM ("Structural Health Monitoring"), têm como objetivo a detecção de danos estruturais em estágio inicial e, desta forma, se garantir a segurança dos usuários e reduzir os custos com manutenção. Entre as várias técnicas existentes para a detecção de danos, a técnica da impedância eletromecânica (E/M) se destaca pela sua metodologia simples e por utilizar transdutores piezelétricos de baixo custo. Basicamente, o diagnóstico de falhas estruturais se dá pela extração da impedância elétrica de um transdutor acoplado em uma estrutura hospedeira, e o diagnóstico estrutural é realizado pela aplicação de índices estatísticos como o desvio da raiz média quadrática - root mean square deviation (RMSD) - que é baseado na norma Euclidiana e o desvio do coeficiente de correlação - correlation coefficient deviation metric (CCDM) - baseado no coeficiente de correlação. Apesar de ser uma técnica promissora e eficaz, as pesquisas envolvendo a técnica da impedância eletromecânica são realizadas em laboratórios sob condições ideais. Todavia, na prática, durante a medição de impedância, é inevitável a contaminação dos sinais por ruído, o que pode influenciar e prejudicar significativamente o diagnóstico de danos estruturais, limitando a aplicabilidade da técnica E/M. Tomando como base essa questão, o objetivo deste trabalho é explorar novas técnicas de processamento de sinais oriundos das... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Structural Health Monitoring (SHM) systems aim to avoid and detect structural damages at the initial stage in order to promote human safety and reduction of maintenance costs. Among numerous SHM methods for damage detection, the electromechanical impedance (EMI) technique stands out to be a simple methodology that uses low-cost piezoelectric transducers. Basically, the structural damage diagnosis is achieved by extracting the electrical impedance of a transducer attached to a host structure and the failure quantification is accomplished by traditional statistical indices such as the root mean square deviation (RMSD) and the correlation coefficient deviation metric (CCDM). Although the EMI stands out to be an effective and promising SHM technique, research involving the electromechanical impedance is commonly performed in laboratories under ideal conditions. However, in practical applications, during the impedance measurements, it's inevitable the signal contamination by noise, which can significantly influence and impair the diagnosis of structural condition, limiting the applicability of the EMI. Based on this issue, the objective of this work is to explore new signal processing techniques from impedance measurements of piezoelectric transducers, aiming to expand the applicability of this promising SHM approach for low signal-to-noise ratio inspections conditions. Experimental tests were carried out on a carbon fiber reinforced plate and an aluminum component, which are wide... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

In this thesis a mathematical analysis is made of the input impedance to a cylinder antenna with an axial slot. It is excited by a parallel-wire line connected across the center of the slot. This causes standing waves along the slot. The analysis is then based on an analogy between the slot and a transmission line. Following this analogy equations for the transmission-line parameters are developed for the slotted cylinder. The slot distributed inductance and capacitance are determined by assuming an infinite slot length, while the conductance is obtained for a finite slot. The phase constant, which is contained in the expressions for the line parameters, is a function of the line parameters. Thus, a final answer requires the solution of simultaneous equations. This is done on a digital computer. This analysis applies to the case where the wavelength of excitation is of the same order of magnitude as the diameter of the cylinder. Possible frequencies for which this antenna might be used are in the microwave range. / Master of Science

Thesis (Sc.D.)--Massachusetts Institute of Technology, Dept. of Electrical Engineering and Computer Science, 1982. / MICROFICHE COPY AVAILABLE IN ARCHIVES AND ENGINEERING. / Includes bibliographies. / by Martin Frederick Schlecht. / Sc.D.

Orientador: Jozué Vieira Filho / Coorientador: Fabricio Guimarães Baptista / Banca: Suely Cunha Amaro Mantovani / Banca: Fabiano Fruett / Resumo: O monitoramento de integridade estrutural (SHM) baseado na técnica da impedância eletromecânica (EMI) tem sido desenvolvido como uma ferramenta promissora para identificação de falhas estruturais. As aplicações típicas de SHM baseadas em EMI geralmente utilizam um analisador de impedância comercial de alto custo ou sistemas de medição baseados na função de resposta em frequência (FRF). Além do custo elevado, as exigências de capacidade de armazenamento e/ou processamento de dados desses instrumentos são características proibitivas para muitas aplicações. Trabalhos recentes mostram que não é preciso conhecer o valor exato da impedância eletromecânica da estrutura para monitorar sua integridade. Assim, neste trabalho é apresentado um sistema de SHM que permite detectar falhas em estruturas monitorando apenas as variações da tensão elétrica do transdutor. O sistema proposto é portátil, autônomo, rápido, versátil, de baixo custo e substitui com eficiência os instrumentos comerciais na fase de detecção de falhas. A identificação do dano é feita comparando-se as variações da tensão rms da resposta no tempo que um transdutor piezelétrico de PZT, colado na estrutura, fornece para cada frequência do sinal de excitação. Portanto, o sistema proposto não é limitado pela frequência de amostragem, dispensa algoritmos da transformada de Fourier e não exige um computador para processamento, operando de forma autônoma. Um protótipo de baixo custo usando circuitos integrados, um sintetizador digital e um microcontrolador foi construído e testado através de experimentos em estruturas de alumínio para a faixa de frequências a partir de 3 kHz até 50 kHz com boa precisão e estabilidade / Abstract: Structural health monitoring (SHM) based on electromechanical impedance (EMI) technique has been developed as a promising tool for identifying structural damage. Typical applications in SHM based on EMI generally use high-cost commercial impedance analyzers or measurement systems based on frequency response function (FRF). Besides the high cost, the requirements for storage and/or data processing of these instruments are prohibitive features for many applications. Recent studies show that the exact value of the electromechanical impedance is not required for damage detection. Thus, this work presents a SHM system that can detect damage in structures only monitoring the changes in the voltage of the transducer. The proposed system is portable, autonomous, fast, versatile, low-cost and replaces efficiently commercial instruments in the damage detection stage. The identification of damage is done by comparing the variations in the rms voltage of time response signals from a piezoelectric transducer, such as PZT, bonded to the structure. Different time response signals are obtained for each frequency of the excitation signal. Therefore, the proposed system is not limited by the sampling frequency, dispenses Fourier transform algorithms and does not require a computer for processing, operating autonomously. A low-cost prototype using integrated circuits, a microcontroller and a digital synthesizer was built and tested through experiments with aluminum structures for frequencies ranging from 3 kHz to 50 kHz with good accuracy and stability / Mestre

Orientador: Jacqueline Costa Teixeira Caramori / Banca: Denise Mafra / Banca: Lilian Cuppari / Banca: Marcos Minicucci / Banca: Luis Cuadrado Martin / Resumo: Desnutrição e sobrecarga líquida têm sido apontadas como fatores que contribuem para o pior prognóstico cardíaco da população em diálise. A bioimpedância é opção para avaliação da composição corporal e monitoramento do estado de hidratação, entretanto faltam estudos que investiguem a relevância dos parâmetros da bioimpedância em relação ao prognóstico cardiovascular. O objetivo deste trabalho foi identificar a importância do monitoramento seriado por bioimpedância na ocorrência de eventos cardiovasculares. Avaliou-se por bioimpedância 145 indivíduos prevalentes em diálise, em intervalos de quatro meses, investigando as relações entre parâmetros da bioimpedância e prognóstico cardiovascular fatal e não fatal. O período de seguimento foi de 23(12; 34) meses, com 27,6% dos pacientes acometidos por eventos cardiovasculares. Análise comparativa entre os pacientes que apresentaram e os que não apresentaram evento cardiovascular revelou que menores valores de ângulo de fase, massa celular corporal e água intracelular e maiores valores das relações massa extracelular/ massa celular corporal e água extracelular/ água corporal total foram indicativos de pior prognóstico cardiovascular. A análise de sobrevida por modelo de Cox convencional considerando unicamente parâmetros obtidos na inserção do paciente no estudo reforçou esses achados, exceto para relação água extracelular/ água corporal total. Na monitoração seriada por bioimpedância, analisada por modelo de Cox com covariável dependente do tempo, os parâmetros não foram preditores de eventos cardiovasculares. Esse conjunto de achados sugere a associação da desnutrição e da sobrecarga líquida com a ocorrência de eventos cardiovasculares, o que reforça a aplicação da bioimpedância em diálise / Abstract: Malnutrition and fluid overload have been pointed as contribution factors to the poor cardiovascular prognosis of dialysis population. Bioimpedance is an option for both body composition and hydration status evaluations, however there are few studies that have investigated the relevance of the bioimpedance parameters in relation to cardiovascular prognosis. The purpose of this study was identify the importance of continued monitoring by bioimpedance in the prediction of cardiovascular events. One hundred forty five prevalent dialysis patients were evaluated every four months by bioimpedance, and the relations between its parameters and fatal and nonfatal cardiovascular events were investigated. During the follow-up of 23(12; 34) months, 27.6% of patients had cardiovascular events. The comparative analysis between patients that had no events and those that had cardiovascular events showed that lower values of phase angle, body cell mass and intracellular water and higher values of the relation between extracellular water/ total body water and between extracellular mass/ body cell mass pointed to a worse cardiovascular prognosis. The survival analysis by traditional Cox regression considering parameters obtained in first evaluation reinforced these findings, except for extracellular water/ total body water relation. In serial monitoring by bioimpedance, analyzed by time-dependent Cox regression, the parameters were not identify as cardiovascular predictors. This set of findings suggests the association of malnutrition and fluid overload with cardiovascular events occurrence and reinforces the usefulness of bioimpedance in dialysis / Doutor