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Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Eletrónica Industrial e Computadores, O estado atual da economia, as constantes alterações dos valores da matéria-prima e o aumento da concorrência têm contribuído para o desgaste da rentabilidade dos fabricantes de peças de injeção. Uma das possíveis medidas para contrariar estes aspetos passa por reduzir os custos de produção através do desenvolvimento de moldes mais eficientes e de custo reduzido. Para assegurar um aumento do desempenho do molde é necessário haver uma evolução ao nível da incorporação do conhecimento tecnológico no molde. Ao serem incorporados sistemas avançados que permitem um controlo contínuo e em tempo real de determinados parâmetros do molde, possibilita que haja um aumento da eficiência do seu processo. Esta dissertação foca-se na implementação da instrumentação necessária para realizar a monitorização contínua das componentes responsáveis pelo controlo da temperatura e deformação do molde, assim como as condições ambientais em que este está inserido. A leitura da temperatura é feita com a utilização de um termopar e consequente circuito de leitura, enquanto que a deformação é medida utilizando um extensómetro ligado a uma configuração de ponte de Wheatstone de quatro ramos ativos. A resposta dos sensores utilizados foi testada individualmente de forma a verificar o seu comportamento nas várias situações a que o molde é submetido. Do trabalho desenvolvido resultou um protótipo do sistema de instrumentação que permite viabilizar a abordagem proposta, mas com um custo mais reduzido que as outras abordagens existentes no mercado., The current state of the economy, the constant changes of the feedstock and the increase of the competition has contributed to the wear and tear of the profitability of the injection parts manufacturers. One of the possible ways to contradict these aspects is to reduce the costs of production through the development of more efficient and cost-effective molds. To ensure an increase in mold performance it’s necessary to have an improvement regarding the incorporation of technological knowledge in the mold. The incorporation of advanced systems, which allows continuous and real time monitoring of certain parameters, enables increased efficiency of its process. This dissertation focuses on the implementation of the necessary instrumentation to perform the continuous monitoring of the components responsible for temperature and strain control in the mold, and the environmental conditions in which it is inserted. The measurement of temperature data is made with the use of a thermocouple and consequent reading circuit, while the strain is measure with a strain gage connected to a Wheatstone bridge with four active branches. The response of the used sensors was tested individually to verify their behaviour in the various situations to which the mold is submitted. The developed work resulted in a prototype of the instrumentation system that allows the proposed approach to be feasible, but at a lower cost than the other approaches in the market.

Mestrado em Engenharia Electrónica e Telecomunicações Trabalhadores, militares e desportistas são alguns exemplos de pessoas que, devido à sua ocupação, poderão estar expostos a temperaturas extremamente baixas. Para estes, o uso de um número significativo de camadas de roupa ou de materiais especiais é fundamental para se protegerem e aquecerem. Assim, têxteis normais poderão não ser suficientes para sobreviver a estes ambientes extremos, sendo necessária alguma fonte de calor externa. Neste projeto desenvolve-se um sistema de aquecimento para produtos têxteis baseado em bandas de aquecimento inovadoras experimentais realizadas pela Heliotextil. Foca-se no desenvolvimento de uma fonte de alimentação adequada, recarregável, com dimensões reduzidas e que possa ser incorporada em produtos têxteis. O sistema, baseado num microcontrolador, possui uma interface de seleção de modo de funcionamento, sensores de temperatura para controlo em malha fechada e um indicador de estado da bateria bem como um circuito de carga da bateria. O equipamento possui um módulo Bluetooth que permite a comunicação com um smartphone através de uma aplicação Android criada, possibilitando a indicação da temperatura desejada bem como das temperaturas medidas pelos sensores. No fim do trabalho, com a criação de uma caixa com as medidas mínimas suficientes para a acomodação dos circuitos realizados, através de um software de desenvolvimento 3D, foi alcançado um protótipo funcional que posteriormente foi submetido a vários testes de forma a avaliar o seu desempenho. Workers, military and sportspeople are some examples of people who, due to their occupation, may be exposed to extremely low temperatures. For these, the use of a significant number of clothing layers or special materials is essential to protect and warm themselves. Thus, normal textiles may not be enough to survive to these extreme environments, being necessary some external heat source. In this project is developed a heating system for textile products based on experimental innovative heating bands performed by Heliotextil. Focuses on the development of a suitable power supply, rechargeable, with small dimensions that can be incorporated into textiles products. The system, based on a microcontroller, has an operating mode selection interface, temperature sensors for closed-loop control and a battery status indicator as well as a battery charging circuit. The device has a Bluetooth module that allows communication with a smartphone trough a created Android application, making possible the desired temperature indication as well as the temperatures measured by the sensors. In the end of the work, with the creation of a box with minimum and sufficient measures for the accommodation of made circuits, through a 3D development software, was achieved a functional prototype that was subsequently subjected to various tests to assess their performance.

Mestrado em Engenharia Electrónica e Telecomunicações Submitted by Carla Jesus (cjesus@ua.pt) on 2017-09-26T13:14:07Z No. of bitstreams: 1 Sistema de Aquecimento Vestível Inteligente para Ambientes Extremos.pdf: 2700178 bytes, checksum: c672a7a64dfb9c021e09149eb96db02b (MD5) Made available in DSpace on 2017-09-26T13:14:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sistema de Aquecimento Vestível Inteligente para Ambientes Extremos.pdf: 2700178 bytes, checksum: c672a7a64dfb9c021e09149eb96db02b (MD5) Previous issue date: 2016

As medições de temperatura em laboratórios didáticos frequentemente não levam em consideração o tempo morto dos sensores e dos sistemas de medição, sejam esses analógicos ou baseados na aquisição eletrônica de dados. Neste artigo são apresentadas medidas e comparações do tempo morto de diferentes tipos de termômetros, bem como algumas possibilidades e estratégias para a adaptação e controle dessa limitação em experimentos que envolvam medidas de temperatura de líquidos. Temperature measurements in undergraduate laboratories often do not take into account the dead time of the sensors and measurement systems, whether analogic or based on electronic data acquisition. This paper presents measurements and comparisons of different types of dead time thermometers, as well as some possibilities and strategies for adaptation and control of this limitation in experiments involving temperature measurements of liquids.

Mestrado em Engenharia Eletrónica e Telecomunicações O presente trabalho propõe-se superar o problema do funcionamento da tecnologia RFID num meio em presença de líquidos. Desta forma procedeu-se ao desenvolvimento de um rótulo que visa ser aplicado em garrafas de vinho ou champanhe. Incorporar RFID em rótulos permite maior velocidade e robustez na identificação do produto, sendo o principal interesse a sua versatilidade que permitirá associar diferentes funcionalidades. Para construir as antenas das tags foi necessário primeiramente estudar as caraterísticas do meio dielétrico, tendo sido necessário para isso, desenvolver um método de caraterização dielétrica. Estudou-se o papel e o vidro usando um método baseado em linhas de transmissão. Uma vez estudadas as caraterísticas dielétricas, foram dimensionadas e produzidas diferentes antenas, nomeadamente o rótulo com a presença de uma garrafa com água. This work proposes a possible solution, in order to make RFID technology functional in the proximity of liquid. Thus we developed an intelligent label to be applied to wine or champagne bottles. Incorporate RFID in labels allows greater speed and robustness in product identification, being the versatility of it the main interest that will allow to associate different functionalities. To develop the tags antennas we had to first, study the dielectric characteristics, for which we developed a dielectric characterization method, based on transmission lines. Paper and glass were studied using this method. After the extraction of the different types of antennas were scaled and produced, namely the label for a water filled glass bottle.

Made available in DSpace on 2017-07-21T20:42:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EDSON JOSE LIMA DA SILVA.pdf: 3364047 bytes, checksum: 8d0d1391435837a4f603477a06c59876 (MD5) Previous issue date: 2011-12-22 This work describes the preparation of nanoparticles of spinel structure, made from oxides of Manganese, Nickel and Cobalt, via lyophilization process, which was compared to the process of obtaining conventional mixture of oxides, in order to analyze different forms of preparation and its influence on electrical properties (characteristic resistance, temperature coefficient, stability of the thermistor), through the measures obtained by applying a voltage of 5 volts on pads and subjecting them to a temperature range of 20 C to 300 C, measured with a thermocouple type K The microstructures were analyzed by scanning electron microscopy (SEM), the average particle size ranged from 60 to 93 nm. X-ray spectroscopy to determine the phases present in the samples and analysis of infrared to identify in the process, organic waste and the organic phase transitions were completely volatilized during the controlled heating pad on high-temperature furnace (with resistance molybdenum silicide) (Lindenberg). Through the obtained results it was noted a certain advantage at all temperatures of the samples had the composition Ni Mn and Co on the Mn Ni which had only giving larger values between 4335 and 4571 for samples made from the process liofilization. Este trabalho descreve a preparação de nanoparticulas de estrutura espinélio, feitas a partir de óxidos de Manganês, Níquel e Cobalto, via processo de liofilização, o qual foi comparado ao processo de obtenção convencional, mistura de óxidos, afim de se analisar diferentes formas de preparação e sua influência nas propriedades elétricas (resistência característica, coeficiente de temperatura, estabilidade do termistor), através das medidas obtidas aplicando-se uma tensão de 5 volts nas pastilhas e submetendo-as a uma variação de temperatura de 20C a 300C, aferidos com um termopar tipo K. As Microestruturas foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), o tamanho médio das partículas ficaram entre 60 a 93 nm. Espectroscopia de raios X para determinação das fases presentes nas amostras e análise de infravermelho para se identificar em que fase do processo os resíduos orgânicos e as transições de fases orgânicas foram totalmente volatilizados ao longo do aquecimento controlado das pastilhas em forno de alta temperatura (com resistência de siliceto de molibdênio) (Lindenberg). Através dos resultados obtidos notou-se uma certa vantagem em todas as temperaturas das amostras que tinham na composição Mn Ni e Co sobre as que tinham apenas Mn Ni dando valores de maiores, entre 4335 e 4571 para as amostras feitas a partir do processo de liofilização.

Este trabalho teve como objetivos comparar os dados da temperatura do ar (temperatura média e extrema), obtidos em uma Estação Meteorológica Convencional com os de uma Estação Meteorológica Automática, e avaliar as estimativas da temperatura média diária do ar por diferentes métodos. As estações meteorológicas estavam localizadas na Estação Agroclimatológica de Pelotas, Capão do Leão (31º52' S, 52º21' W e 13,2 m), Rio Grande do Sul, Brasil. A série de cada elemento foi obtida simultaneamente na Estação Automática e na Estação Convencional durante o período de 22/12/2005 a 21/12/2006. Existe alta equivalência para as medidas das temperaturas extremas e das estimativas das temperaturas médias entre as Estações Meteorológicas Convencional e Automática, independente do método utilizado para o cálculo da temperatura média do ar. O termohigrógrafo mede, com alta precisão, as temperaturas extremas do ar. Verificam-se pequenas diferenças nos horários de ocorrência das temperaturas mínimas e máximas entre as Estações Meteorológicas Convencional e Automática. A análise dos dados indica que a substituição da Estação Meteorológica Convencional pela Estação Meteorológicas Automática, na região Sul do Rio Grande do Sul, não acarreta mudanças significativas na série de dados de temperatura do ar.

In this dissertation the transmission properties of photonic crystal fibers are assessed under the influence of pressure and temperature for sensing applications. A review is given of the light propagation in conventional optical fibers and the effects of pressure and temperature on the refractive index of silica are studied. Photonic crystals in 1 and 2 dimensions are also studied. Then, microstructured fibers and photonic crystal fibers are addressed and their guidance properties and general applications are shown. A review is made of temperature and pressure sensors based on conventional fibers, Bragg gratings and microstructured and photonic crystal fibers described in the literature. Finally, results are shown and discussed of the experiments with the application of pressure on a hollow-core photonic crystal fiber, for which high-order bandgaps, in the visible spectral region, were identified and characterized for the first time. These bandgaps are shown to be pressure sensitive. Applying external hydrostatic pressure over the fiber, optical transmission variations of a few dB were observed for pressures of hundreds of kgf/cm², while when the fiber holes were internally pressurized a similar variation was achieved for units of kgf/cm². The response of light polarization, and hence of the fiber birefringence, to internal pressure was also analyzed.. In the other part of the experimental work, the temperature-induced bandgap spectral shift of photonic bandgap fibers was characterized. The response of a hollow-core fiber, a hybrid fiber and an all-solid fiber was characterized with bandgap shifts of up to 36 pm/°C in straight fibers. For the all-solid fiber the influence of bending over the bandgaps was characterized, as well as temperature-induced bandgaps shifts under these conditions. For a straight fiber, a simple model for the bandgap shift calculation is presented and showed good agreement with the experimental results. Closing the work, the conclusions are presented. Nessa dissertação são avaliadas as propriedades de transmissão em fibras de cristal fotônico sob influência da pressão e da temperatura visando aplicações em sensoriamento. Antes é feita uma revisão da propagação da luz em fibras ópticas convencionais e os efeitos da pressão e temperatura sobre o índice de refração da sílica. Também são estudados os cristais fotônicos em 1 e 2 dimensões. Em seguida são estudadas as fibras microestruturadas e de cristal fotônico e são mostradas suas propriedades de guiamento e aplicações gerais. Em seguida é mostrada uma revisão sobre sensores de temperatura e pressão utilizando fibras convencionais, redes de Bragg e fibras de cristal fotônico. Finalmente são mostrados e discutidos os resultados dos experimentos com pressão em uma fibra de cristal fotônico de núcleo oco, para a qual foram identificados, caracterizados e reportados pela primeira vez bandgaps de ordem superior localizados na região visível do espectro, que são sensíveis à pressão. Aplicando-se pressão hidrostática na parte externa da fibra obteve-se variação de alguns dB na transmissão óptica para pressões de centenas de kgf/cm², enquanto que quando a pressão era aplicada no interior dos buracos da fibra obteve-se variação semelhante para unidades de kgf/cm². Também foi analisada a resposta da polarização da luz guiada, e portanto da birrefringência da fibra, à pressão interna. Em outra parte do trabalho experimental foi caracterizada a resposta à temperatura do deslocamento espectral dos bandgaps em fibras de bandgap fotônico. Foram caracterizadas as respostas de uma fibra de núcleo oco, uma fibra híbrida e uma fibra totalmente sólida com deslocamentos de até 36 pm/°C para fibras esticadas. Para a fibra totalmente sólida foi também caracterizada a influência da curvatura da fibra sobre os bandgaps e como o deslocamento devido à temperatura é afetado nessas condições. Para uma fibra esticada é apresentado um modelo para o cálculo aproximado do deslocamento dos bandgaps em função da temperatura obtendo-se resultados satisfatórios com o experimento. Na ultima parte do trabalho são apresentadas as conclusões finais.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major de Telecomunicações). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Os sistemas de aquisição de dados de temperatura disponíveis comercialmente apresentam alto custo e grande complexidade operacional para a sua utilização em instalações agrícolas climatizadas. Este trabalho teve por objetivos propor, calibrar e validar um circuito eletrônico de baixo custo para a aquisição de dados de temperatura com base na freqüência de oscilação da tensão elétrica (0 a 5 V). O sensor empregado no circuito foi um termistor com resistência ômica de 10 kômega 25 ºC e coeficiente de temperatura negativo. O circuito eletrônico, conectado a um computador via porta paralela, foi calibrado por comparação com um termômetro-padrão de mercúrio em vidro. Após as medições, análises de regressão foram realizadas com os dados experimentais, gerando-se equações que relacionam freqüência com resistência e resistência com temperatura. Os coeficientes de determinação demonstraram excelentes correlações entre as variáveis (R² > 0,9999). Posteriormente, foram realizadas comparações entre as medições obtidas com o circuito eletrônico e dois sistemas convencionais de aquisição de dados. Os resultados demonstraram que o circuito proposto é capaz de medir com exatidão e precisão a temperatura na faixa de 10 a 40 ºC. The temperature data acquisition systems available commercially present high costs and operational complexity to be applied in environment controlled agricultural buildings. The objective of this work was to propose, calibrate and validate a low cost electronic circuit for measuring temperature based on the frequency of an alternating voltage (0 to 5 V). The sensor connected to the circuit was a thermistor with resistance of 10 komega 25 ºC and negative temperature coefficient. The electronic circuit was connected to a computer using the parallel port and calibration was performed by comparing the thermistor to a standard liquid-in-glass thermometer. Regression analyses were performed on experimental data to obtain equations relating the frequency variation to resistance and resistance to temperature. The coefficients of determination showed excellent correlation among the variables (R² > 0.9999). Comparisons of the measurements obtained with the electronic circuit and two conventional data acquisition systems were carried out. The results demonstrated that the proposed circuit is capable to measure temperatures from 10 to 40 ºC with precision and accuracy.

A necessidade de sistemas de monitoramento automático versáteis e de baixo custo que possam auxiliar o produtor agrícola na otimização dos processos produtivos, é evidente. Este trabalho foi realizado com o objetivo de pesquisar as limitações e as potencialidades de aplicação do sistema 1- wire TM na transmissão de dados de temperatura em instalações agrícolas. O sistema 1-wire TM é uma rede de transmissão de dados que possibilita a comunicação digital entre um computador e dispositivos da série 1-wire TM , tais como os sensores de temperatura DS1820. A transmissão de dados de temperatura nesse sistema foi avaliada em função do tipo dos condutores e do número de sensores DS1820. Com base nos resultados, concluiu-se que o aumento do número de sensores de temperatura DS1820 no sistema 1-wire TM incrementa a carga capacitiva de maneira distinta para cada um dos tipos de condutores estudados, podendo causar interrupções na transmissão de dados. The need of versatile and low cost automatic monitoring systems for the optimization of the agricultural productive processes is evident. This work was carried out to evaluate the limitations and potentialities of the 1-wire TM system for temperature data transmission in agricultural buildings. The 1-wire TM system is a data transmission network, which makes possible the digital communication between a computer and devices of the 1-wire TM series, such as the temperature DS1820 sensors. The temperature data transmission in this system was evaluated as a function of types of conductors and the number of DS1820 sensors. Based on the results, it was concluded that, by increasing the number of the DS1820 temperature sensors in the 1-wire TM system, the capacitive load increases in a different way for each conductor and can cause interruptions during temperature data transmission.

Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-01-30T10:45:15Z No. of bitstreams: 1 LUIS HERMANO CASADO DE LIMA JUNIOR - DISSERTAÇÃO PPGEE 2003..pdf: 27835414 bytes, checksum: 578f22b7176fabb7138de32290e52bb3 (MD5) Made available in DSpace on 2019-01-30T10:45:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LUIS HERMANO CASADO DE LIMA JUNIOR - DISSERTAÇÃO PPGEE 2003..pdf: 27835414 bytes, checksum: 578f22b7176fabb7138de32290e52bb3 (MD5) Previous issue date: 2003-12 Nesta dissertação são apresentados os resultados de uma investigação da utilização da Lógica Paraconsistente anotada na medição e monitoramento da temperatura de um líquido aquecido por uma fonte de calor controlada. Na lógica paraconsistente anotada é necessário que se tenha à compreensão de como as imprecisões e incertezas ocorrem no processo de medição utilizando-se a instrumentação eletrônica, possibilitando a aferição da relevância e confiabilidade dos resultados obtidos através da aplicação da teoria da lógica paraconsistente. A característica fundamental da lógica paraconsistente é a de representar o manuseio de informações imprecisas, provendo um método de traduzir expressões verbais, vagas, imprecisas e qualitativas em valores numéricos. Apresenta-se um sistema projetado para a medição e o monitoramento da temperatura de um líquido no qual um microcontrolador é programado utilizando a lógica paraconsistente anotada de dois valores. Na medição da temperatura de um líquido utilizam-se dois pares de sensores que são distribuídos de modo a ressaltar as inconsistências das medidas. No monitoramento os sinais gerados pelos sensores, depois de processados por um conversor A/D, são analisados por meio de um algoritmo baseado na Lógica Paraconsistente. O controle da fonte de calor é efetuado por um sinal proveniente do microcontrolador após uma conversão D/A. Nos experimentos observou-se que os resultados das medidas de temperatura apresentavam uma exatidão de + I o C. In this dissertation are presented of the results of an investigation of the use the noted paraconsistente logic in the measurement and monitorization of the temperature of a warm liquid for a heat source. In the noted paraconsitente logic is necessary the comprehension of how the imprecision and uncertain occur in the measurement process use the electronic instrumentation, enabling of the relevance and reliance gauge of the results gathered through paraconsistente logic theory. The fundamental characteristic of the paraconsistente logic is its ability to represent the handling of inexact information, providing a method of translating verbal expressions, vacancies, imprecise and qualitative in numeric values. It is presented a projected system for the measurement and the monitorization of the temperature of a liquid in which a microtroller is programmed using the noted paraconsistente logic of two values. In the measurement of the temperature of a liquid was used two pairs or temperature sensors distributed from way to emphasize the inconsistencies of the measures. In the monitorization the sings generated by the temperature sensors, after having processed for a converter A/D are analyzed through an algorithm based on the paraconsistente logic. The control of heat source is made by an sign originating from the microcontroller after a conversion D/A. In the experiments it was observed that the results of the temperature measures presented an accuracy of + 1 °C.

Neste trabalho apresentamos uma experiência simples de condução térmica usando sensores de temperatura digitais com tecnologia one-wire(um-fio) associados a uma placa Arduino para controle e aquisição de dados. Os sensores utilizados são acessóveis e podem ser facilmente encontrados no mercado nacional. O modelo experimental reproduz uma experiência clássica de condução térmica usada comumente em livros didáticos de física para apresentar e discutir a lei de Fourier da condução térmica. Os resultados se mostraram suficientemente sensíveis para revelar uma distribuição não linear de temperaturas numa situação em que condições de contorno pouco realistas, e comumente aplicadas à lei de Fourier nos livros didáticos, resulta num comportamento linear. We present in this work a simple experiment of thermal conduction using digital temperature sensors with one-wire technology associated with an Arduino board to control and data acquisition. The sensors used are affordable and can be easily found in the country market. The experimental model reproduces a classic experiment of thermal conduction commonly used in textbooks of physics to present and discuss the Fourier law of heat conduction. The results were sufficiently sensitive to reveal a nonlinear temperature distribution in a situation where unrealistic boundary conditions, usually applied to the Fourier law in textbooks, results in linear behavior.

As medições de temperatura em laboratórios didáticos frequentemente não levam em consideração o tempo morto dos sensores e dos sistemas de medição, sejam esses analógicos ou baseados na aquisição eletrônica de dados. Neste artigo são apresentadas medidas e comparações do tempo morto de diferentes tipos de termômetros, bem como algumas possibilidades e estratégias para a adaptação e controle dessa limitação em experimentos que envolvam medidas de temperatura de líquidos.