Search

A detailed description of the electronic system designed to improve the measurements in an experimental AC electrogravimetry setup is presented. This system is committed to acquire appropriated data for determining the Electrogravimetric Transfer Function (EGTF) and provide information regarding the mass transfer in an electrochemical cell in the AC Electrogravimetry Technique, but maintaining a good trade-off between the locking frequency bandwidth and the resolution in the frequency tracking, that is, enlarging the bandwidth of the system to follow signals with frequency as higher as 1 kHz, but maintaining an accurate and continuous tracking of this signal. The enlarged bandwidth allows the study of fast kinetic process in electrochemical applications and the continuous tracking let to achieve a precise measurement with good resolution rather than average frequency records obtained by conventional frequency meters. The system is based on an Analogue-Digital Phase Locked Loop (A-D PLL).En este artículo se presenta una descripción detallada del sistema electrónico diseñado para mejorar las medidas en un sistema experimental de electrogravimetría AC. El sistema diseñado se encarga de adquirir los datos adecuados para determinar la función de transferencia electrogravimétrica (EGTF) y proveer información relacionada con la transferencia de masa en una celda electroquímica en la técnica de electrogravimetría AC, pero manteniendo un buen compromiso entre el ancho de banda de enganche y la resolución en el seguimiento de la frecuencia, es decir, el sistema incrementa el ancho de banda para permitir el seguimiento de señales con frecuencias hasta de 1 kHz, pero conservando un exacto y continuo seguimiento de esta señal. El aumento del ancho de banda permite el estudio de procesos con una cinética rápida en aplicaciones electroquímicas y el seguimiento continuo de la señal permite la obtención de medidas precisas con buena resolución en contraste con los datos de frecuencia promediados entregados por los frecuencímetros convencionales. El sistema se basa en un bucle de enganche de fase analógico-digital (A-D PLL).

Una interfaz cerebro-computador (ICC) es un sistema de comunicación que permite generar una señal de control a partir de señales cerebrales como los ritmos sensorimotores y los potenciales evocados y, por consiguiente, constituye una alternativa novedosa de comunicación para personas con discapacidad motora seria (como aquellas que padecen esclerosis lateral amiotrófica, ELA). Este proyecto propone el desarrollo de un prototipo de ICC basado en el registro de potenciales evocados cognitivos P-300 mediante electroencefalografía. El prototipo usa un electroencefalógrafo de seis canales para la adquisición de las señales, y por medio de una matriz de estimulación visual que contiene las letras del abecedario e íconos asociados a ellas permite que el usuario escriba palabras o elabore mensajes con los íconos. Para procesar las señales (filtración, diezmado, entre otros) se utilizaron los programas BCI2000 y MATLAB 7.0. Este último se empleó para programar tres algoritmos lineales de traslación (análisis lineal del discriminante, solución por mínimos cuadrados y análisis lineal del discriminante paso a paso) que permitieran traducir los potenciales evocados en señales de comunicación.Uma interface cérebro-computador (ICC) é um sistema de comunicação que permite gerar um sinal de controle a partir de sinais cerebrais como os ritmos sensorimotores e os potenciais evocados e, por conseguinte, constitui uma alternativa nova de comunicação para pessoas com incapacidade motora séria (como aquelas que padecem esclerose lateral amiotrófica, ELA). Este projeto propõe o desenvolvimento de um protótipo de ICC baseado no registro de potenciais evocados cognitivos P-300 mediante electroencefalografia. O protótipo desenvolvido há uso de um electroencefalógrafo de seis canais para a aquisição dos sinais, e por meio de uma matriz de estimulação visual que contém as letras do abecedário e ícones associados a elas permite que o usuário escreva palavras ou elabore mensagens com os ícones. Para processar os sinais (filtragem, dizimado, entre outros) se utilizaram os programas BCI2000 e MATLAB 7.0. Este último se empregou para programar três algoritmos lineais de translação (análise linear do discriminante, solução por mínimos quadrados e análise linear do discriminante passo a passo) que permitissem traduzir os potenciais evocados em sinais de comunicação.A brain-computer interface (BCI) is a communication system that translates a brain signal (e.g. sensorimotor rhythms, evoked potentials) into a control signal and, therefore, constitutes an innovative communication alternative for people with severe motor disability (such as patients with amyotrophic lateral sclerosis). This project proposes the development of a BCI prototype based on the recording of P300 cognitive potentials using electroencephalography. The prototype uses a six-channel electroencephalograph to acquire the signals, and through a visual stimulation matrix containing the letters of the alphabet and icons associated to each one gives the user the possibility of writing words or elaborating messages with the icons. To process the signals (filtering and decimation, among other methods), the software BCI2000 and MATLAB 7.0 were used. The latter was used to program three different linear translation algorithms (linear discriminant analysis, least squares analysis and stepwise linear discriminant analysis), in order to translate the recorded evoked potentials into communication signals.

Basic fundamentals of AC electrogravimetry are introduced. Their main requirements and characteristics are detailed to establish the design of an electronic system that allows the appropriate extraction of data needed to determine the electrogravimetric transfer function (EGTF) and electrochemical impedance (EI), in an experimental set-up for the AC electrogravimetry technique.