87 results on '"FREIRE, Raimundo Carlos Silvério."'
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2. Modeling of DC-DC converters by the state space method from Scilab/Modelación de convertidores CD- CD por el método de espacio de estado a partir de Scilab
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Guardarrama, Josnier Ramos, Martínez, Maykop Pérez, and Freire, Raimundo Carlos Silvério
- Published
- 2023
3. El simulador PartSim como medio de integración de las tecnologías en las formas organizativas del proceso de enseñanza--aprendizaje/The PartSim simulator as a means of integrating technologies in the organizational forms of the teaching-learning process
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Martínez, Maykop Pérez, Guardarrama, Josnier Ramos, Baranda, Janette Santos, and Freire, Raimundo Carlos Silvério
- Published
- 2022
4. Desarrollo de aplicaciones en el software Scilab para el análisis de armónicos en sistemas industriales/Development of applications in Scilab software for the analysis of harmonics in industrial systems
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Martínez, Maykop Pérez, Guardarrama, Josnier Ramos, Freire, Raimundo Carlos Silvério, and Gonzales, Daniel Barrios
- Published
- 2022
5. Conception and Design of WSN Sensor Nodes based on Machine Learning, Embedded Systems and IoT approaches for Pollutant Detection in Aquatic Environments
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Da Silva, Yan Ferreira, primary, Freire, Raimundo Carlos Silvério, additional, and Da Fonseca Neto, João Viana, additional
- Published
- 2023
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6. Using neural networks to modeling the transverse elasticity modulus of unidirectional composites
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Câmara, Eduardo César Bezerra and Freire, Raimundo Carlos Silverio, Jr.
- Published
- 2011
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7. Autofocus Entropy Repositioning Method Bioinspired in the Magnetic Field Memory of the Bees Applied to Pollination
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Santos, Daniel de Matos Luna dos, primary, Santana, Ewaldo Eder Carvalho, additional, Junior, Paulo Fernandes da Silva, additional, Queiroz, Jonathan Araujo, additional, Neto, João Viana da Fonseca, additional, Barros, Allan Kardec, additional, Augusto de Moraes Cruz, Carlos, additional, de Aquino, Viviane S., additional, de Castro, Luís S. O., additional, Freire, Raimundo Carlos Silvério, additional, and Silva, Paulo Henrique da Fonseca, additional
- Published
- 2021
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8. Bio-Inspired Wearable Antennas
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Júnior, Paulo Fernandes da Silva, Serres, Alexandre Jean René, Freire, Raimundo Carlos Silvério, Serres, Georgina Karla de Freitas, Gurjão, Edmar Candeia, Carvalho, Joabson Nogueira de, and Santana, Ewaldo Eder Carvalho
- Published
- 2018
9. Parametric Study of Printed Monopole Antenna Bioinspired on the Inga Marginata Leaves for UWB Applications
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Cruz, Josiel do Nascimento, primary, Freire, Raimundo Carlos Silvério, additional, Serres, Alexandre Jean René, additional, Moura, Leidiane Carolina Martins de, additional, Costa, Andrécia Pereira da, additional, and Silva, Paulo Henrique da Fonseca, additional
- Published
- 2017
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10. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement
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Almeida, Luiz Alberto Luz de, Deep, Gurdip Singh, Lima, Antonio Marcus Nogueira, Neff, Helmut Franz, and Freire, Raimundo Carlos Silvério
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hysteresis modeling ,Bolometer ,thermal radiation ,metal-insulator transition ,vanadium–dioxide ,Preisach model - Abstract
Texto completo: acesso restrito. p. 1030-1035 Submitted by Suelen Reis (suelen_suzane@hotmail.com) on 2012-12-19T18:30:08Z No. of bitstreams: 1 00948321.pdf: 148659 bytes, checksum: c4e05dbe6b45357c0a8898fef6db1216 (MD5) Made available in DSpace on 2012-12-19T18:30:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 00948321.pdf: 148659 bytes, checksum: c4e05dbe6b45357c0a8898fef6db1216 (MD5) Previous issue date: 2001-08 This paper presents the adaptation of the Preisach model, originally developed for magnetic hysteresis, to describe mathematically the hysteresis in the resistance-temperature characteristics of vanadium–dioxide VO2 thin film radiation sensors. The necessary and sufficient conditions for the applicability of the Preisach model to a (VO2) film sensor are experimentally verified. Experimentally measured characteristics are compared with those given by the model for minor and major loops.
- Published
- 2001
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11. IEEE Transactions on Instrumentation and Measuremen
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Oliveira, Amauri, Deep, Gurdip Singh, Lima, Antonio Marcus Nogueira, and Freire, Raimundo Carlos Silvério
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feedback control ,Constant temperature circuit ,radiation measurement ,pulsewidth modulation ,predictive control - Abstract
Texto completo: acesso restrito. p.1163-1167 Submitted by Suelen Reis (suelen_suzane@hotmail.com) on 2013-01-25T12:20:49Z No. of bitstreams: 1 Oliveira.pdf: 213524 bytes, checksum: b697fae21a28a3aa51355cfb4512f2a9 (MD5) Made available in DSpace on 2013-01-25T12:20:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira.pdf: 213524 bytes, checksum: b697fae21a28a3aa51355cfb4512f2a9 (MD5) Previous issue date: 1998 The conventional thermoresistive sensor-based feedback constant temperature circuits have shown some performance limitations due to the input offset voltage of the amplifier. The dc analysis of this circuit has been presented to graphically demonstrate these limitations. Alternative feedback measurement scheme without employing the Wheatstone bridge is proposed. PI and predictive controller designs are described. Simulation results for these controllers and a practical configuration are presented.
- Published
- 1998
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12. Current transformers with nanocrystalline alloy toroidal core: analytical, computational and experimental studies
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Luciano, Benedito Antonio, primary, Batista, Thiago de Carvalho, additional, Freire, Raimundo Carlos Silvério, additional, Guerra, Francisco das Chagas Fernandes, additional, and Castro, Walman Benício de, additional
- Published
- 2012
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13. Performance of single wire earth return transformers with amorphous alloy core in a rural electric energy distribution system
- Author
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Luciano, Benedito Antonio, primary, Inácio, Renato Cucato, additional, Silva, Pablo de Paula e, additional, Guerra, Francisco das Chagas Fernandes, additional, and Freire, Raimundo Carlos Silvério, additional
- Published
- 2012
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14. A New Architecture of Test Response Analyzer Based on the Berlekamp–Massey Algorithm for BIST
- Author
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de Souza, Cleonilson Protásio, primary, de Assis, Francisco Marcos, additional, and Freire, Raimundo Carlos Silvério, additional
- Published
- 2010
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15. Extraction of Signals With Specific Temporal Structure Using Kernel Methods
- Author
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Santana, Eder, primary, Principe, Jose C., additional, Santana, Ewaldo Eder, additional, Freire, Raimundo Carlos Silvério, additional, and Barros, Allan Kardec, additional
- Published
- 2010
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16. Applications of Thermoresistive Sensors Using the Electric Equivalence Principle.
- Author
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Freire, Raimundo Carlos Silvério, Catunda, Sebastian Yuri Cavalcanti, and Luciano, Benedito Antonio
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DETECTORS , *ANEMOMETER , *NEGATIVE temperature , *THERMODYNAMICS , *TEMPERATURE , *THERMAL properties , *ELECTRIC potential , *OPERATIONAL amplifiers , *RADIATION measurement instruments - Abstract
In this paper, a survey on the characteristics of thermoresistive sensors [positive temperature coefficient (PTC) and negative temperature coefficient (NTC)] and their applications to measurement structures that use the electric equivalence principle, in special radiometers and anemometers, is presented. The dynamic responses of the architectures and the influence of the operational amplifier offset voltage on the instrument performance are discussed. Alternative architectures employing pulsewidth modulation (PWM) and sigma-delta analog-to-digital (A/D) converters are also shown. [ABSTRACT FROM AUTHOR]
- Published
- 2009
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17. Performance Evaluation of a Fluid Temperature-Compensated Single Sensor Constant Temperature Anemometer.
- Author
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Ferreira, Rômulo Pires Coelho, Freire, Raimundo Carlos Silvério, and Deep, Gurdip Singh
- Subjects
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HOT-wire anemometer , *DETECTORS , *ELECTRONICS - Abstract
The performance of a hot-wire anemometer configuration is affected by variation in the fluid temperature The classical temperature compensation techniques in such anemometers employ two sensors. The performance of a temperature-compensated hot-wire anemometer configuration using a single sensor alternating between two Operating temperature and proposed for constant fluid velocity is investigated under conditions of time-varying fluid velocity. The measurement error introduced is quantified and can be practically eliminated using low-pass digital filter. [ABSTRACT FROM AUTHOR]
- Published
- 2003
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18. Designing a Programmable Analog Signal Conditioning Circuit Without Loss of Measurement Range.
- Author
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Catunda, Sebastian Yuri Cavalcanti, Naviner, Jean-François, Deep, Gurdip Singh, and Freire, Raimundo Carlos Silvério
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INTEGRATED circuits ,DIGITAL electronics ,ELECTRONIC circuits ,ELECTRONICS - Abstract
Programmable analog signal conditioning Circuits can be programmed in the field to permit their use in several applications with a variety of sensors with different output signal characteristics. The digital programming of the gain and dc level shift of a conditioning circuit can affect the measurement resolution and cause a reduction in the range of the measuring system in which it is employed. For a specified maximum acceptable loss in the measurement resolution, a procedure for defining and employing the programming values that guarantees the full measurement range is proposed. The proposed methodology takes into account practical implementation considerations and can be employed for designing either discrete or integrated circuits. [ABSTRACT FROM AUTHOR]
- Published
- 2003
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19. Bioinspired image entropy robot repositioning method based on bees' terrestrial magnetic field sensitivity
- Author
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SANTOS, Daniel de Matos Luna dos, SANTANA, Ewaldo Eder Carvalho, FONSECA NETO, João Viana da, SOUZA, Francisco das Chagas de, BARROS, Allan Kardec Duailibe, and FREIRE, Raimundo Carlos Silvério
- Subjects
robot ,agricultura de precisão ,memória de campo magnético ,bioinspired repositioning in bees ,robô ,magnetic field memory ,reposicionamento bioinspirado em abelhas ,precision agriculture ,Ciências Exatas e da Terra - Abstract
Submitted by Jonathan Sousa de Almeida (jonathan.sousa@ufma.br) on 2022-10-24T13:55:57Z No. of bitstreams: 1 DANIELDEMATOSLUNADOSSANTOS.pdf: 10386209 bytes, checksum: e9ab4dc7a466bd6e95a79d8bf7b9870c (MD5) Made available in DSpace on 2022-10-24T13:55:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DANIELDEMATOSLUNADOSSANTOS.pdf: 10386209 bytes, checksum: e9ab4dc7a466bd6e95a79d8bf7b9870c (MD5) Previous issue date: 2022-04-05 FAPEMA In this work, a method bioinspired in the memory of the magnetic field of bees applied in a precision pollination rover is developed. The method calculates sharpening characteristics by entropy and Laplacian variance of color-segmented images in the HSV system in real time. A complementary positioning method was developed based on the extraction of area features between active markers, analyzing color, noise and vibration characteristics of the probe in time and frequency, through the lateral image of the probe. From the observed results, it can be observed that the unsupervised method does not require previous calibration of the target dimensions, histogram and distances involved in the positioning. The algorithm showed lower sensitivity in the extraction of sharpness characteristics in relation to the number of edges and greater sensitivity to the gradient, allowing unforeseen operating scenarios, even in small sharpness variations, and robust response to local, temporal and geophysical variation of magnetic declination, no need for luminosity after scanning, with two degrees of freedom of rotation. In the developed system, the scanning operation and the search for the minimum variation between the sharpness of the object and the sounding system are carried out, without variation regarding the magnetic declination, even in environments with low light after the acquisition of the frames. The system can be used in long-distance target research, crane positioning, precision agriculture, among others. From the initial results, it can be estimated that the angular alignment error is at most 1 degree. Neste trabalho é desenvolvido um método de posicionamento bioinspirado na memória das abelhas ao campo magnético terrestre, aplicado em uma plataforma robótica de polinização de exatidão, usando o método de entropia do Laplaciano. A plataforma robótica é composto de uma plataforma robótica de cinemática diferencial para deslocamento de sensores com dois motores de acionamento, quatro rodas, com um sistema de sondagem de içamento por cabo. A aplicação do método é em tempo real para o cálculo das características de nitidez por entropia e variância do Laplaciano de imagens segmentadas por cor no sistema HSV, com objetivo de rotação da plataforma em resposta à um valor ótimo encontrado. Foi desenvolvido um método complementar de posicionamento por içamento pela extração de características de área entre marcadores ativos, analisando características de cor, ruído e vibrações da sonda no tempo e na frequência, pela imagem lateral da sonda. Este método não é supervisionado e, a partir dos resultados pode-se observar que não é necessária uma calibração prévia das dimensões do alvo, histograma e distâncias envolvidas no posicionamento. O uso algoritmo promoveu um sistema com menor sensibilidade na extração das características de nitidez em relação ao número de arestas, e maior sensibilidade ao gradiente em relação ao método de variância de Laplaciano. O funcionamento da plataforma foi realizada em cenários de operação imprevistos, mesmo em pequenas variações de nitidez e resposta robusta à variação local, temporal e geofísica da declinação magnética, não necessitando de luminosidade após escaneamento, com dois graus de liberdade de rotação, o sistema de içamento da sonda e o sistema de rotação da plataforma. No sistema desenvolvido foi realizada a operação de varredura e busca da variação mínima entre a nitidez do objeto e o sistema de sondagem, sem variação quanto a declinação magnética, mesmo em ambientes com baixa luminosidade após a aquisição dos frames. O sistema pode ser utilizado em pesquisa de alvo a longa distância, posicionamento de guindastes, agricultura de precisão, etc. A partir dos resultados iniciais encontrou-se um erro angular de alinhamento máximo de 1 grau.
- Published
- 2022
20. Environmental Comfort Quality Monitoring based on Fuzzy Logic and Sensor Networks
- Author
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MENDONÇA, Geiza Gomes, FONSECA NETO, João Viana da, SANTANA, Ewaldo Eder Carvalho, and FREIRE, Raimundo Carlos Silvério
- Subjects
Qualidade do Ambiente ,Fuzzy logic ,Internet of things ,Rede de sensores ,Environment quality ,Sensor network ,Lógicas e Semântica de Programas ,Internet das coisas ,Function models ,Teoria da Computação ,Lógica Fuzzy ,Modelo de funções - Abstract
Submitted by Sheila MONTEIRO (sheila.monteiro@ufma.br) on 2019-08-01T12:15:10Z No. of bitstreams: 1 GEIZA-MENDONÇA.pdf: 3617065 bytes, checksum: b1595effa6b3686c3c95d5844fc7d9a0 (MD5) Made available in DSpace on 2019-08-01T12:15:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GEIZA-MENDONÇA.pdf: 3617065 bytes, checksum: b1595effa6b3686c3c95d5844fc7d9a0 (MD5) Previous issue date: 2019-03-28 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior-Brasil - CAPES Fundação de Amparo à Pesquisa e ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Maranhão - FAPEMA The compliance with the limits established in the technical norms of the environment is fundamental to guarantee the comfort and health of the occupants. Environments that do not meet normative specifications can cause discomfort, malaise, lack of concentration, among other diseases. In this context, this dissertation presents the formulation of intelligent models for monitoring the quality of the environment in accordance with Brazilian standards. The quantities evaluated are temperature, humidity, light, carbon dioxide, noise and dust. The proposed methodology consists of three models. In the first model, the membership functions based on fuzzy logic determine the environmental quality index, it ranges from zero to one and indicates if the measured quantities meet the normative specifications. In the second model, the Mandani type fuzzy system monitors the quality of the environment according to the level of each magnitude. The fuzzy inference system through the set of rules determine whether the environment is little or very healthy according to the number of quantities that do not meet the normative specification. The third is the model of the sensor network that represents each component of the network and the structure used. Each sensor node is composed of a microcontroller that sends the signals acquisition of the sensors to the Internet by means of a transceiver. Cloud storage is performed through an IoT platform. The results are presented applying the functions based on fuzzy logic and the fuzzy system to the sensor network. The monitoring interfaces proposed for the laboratory environment are presented in the form of virtual meters from the developed indices. O atendimento aos limites estabelecidos nas normas técnicas do ambiente é fundamental para garantir o conforto e saúde dos ocupantes. Ambientes que não atendem as especificações normativas podem causar desconforto, mal-estar, desconcentração entre outros males. Neste contexto, esta dissertação apresenta a formulação de modelos inteligentes para monitoramento da qualidade do ambiente de acordo com as normas brasileiras. As grandezas avaliadas são temperatura, umidade, luz, dióxido de carbono, ruído e poeira. A metodologia proposta é constituída de três modelos. No primeiro modelo, as funções de pertinência baseadas na lógica fuzzy determinam o índice de qualidade ambiental, este varia de zero a um e indica se as grandezas medidas atendem as especificações normativas. No segundo modelo, o sistema fuzzy do tipo Mandani monitora a qualidade do ambiente de acordo com o nível de cada grandeza. O sistema de inferência fuzzy por meio do conjunto de regras determinam se o ambiente é pouco ou muito saudável de acordo com a quantidade de grandezas que não atendem as especificações normativas. O terceiro, é o modelo da rede de sensores que representa cada componente da rede e a estrutura utilizada. Cada nó de sensores é composto por um microcontrolador que envia as aquisições de sinais dos sensores para a Internet por meio de um transceptor. O armazenamento na nuvem é realizado por meio de uma plataforma de IoT. Os resultados são apresentados aplicando as funções baseadas em lógica fuzzy e o sistema fuzzy à rede de sensores. As interfaces de monitoramento propostas para o ambiente de laboratório são apresentadas na forma de medidores virtuais a partir dos índices desenvolvidos.
- Published
- 2019
21. Conversor Sigma-Delta Térmico com ajuste automático da faixa de operação para medição de radiação incidente
- Author
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Vitorino, Bruno Augusto Ferreira, Belfort, Diomadson Rodrigues, Roda, Valentin Obac, Costa, José Camargo da, Freire, Raimundo Carlos Silvério, and Catunda, Sebastian Yuri Cavalcanti
- Subjects
Termistores ,Modulação sigma-delta ,Bolômetros ,Sensores termoresistivos ,ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA [CNPQ] ,Sigma-delta térmico ,Piranômetros - Abstract
A medição de radiação térmica incidente, entre elas as radiações infravermelho e solar, tem diversas aplicações e demanda crescente. Na medição de radiação infravermelho (IR) os microbolômetros resistivos são os sensores mais utilizados, sendo aplicados em sistemas complexos de detecção e imagens térmicas. Algumas pesquisas buscam aumentar a sensiblidade dos sistemas de detecção IR, assim como integrar novas funções, como a conversão analógico-digital, junto aos sensores. A medição de radiação solar tem como principais aplicações a meteorologia, as plantas de energia fotovoltaica e estudos para agricultura, sendo o principal instrumento utilizado o piranômetro. Os sensores termoresistivos vêm sendo utilizados para medição de temperatura, velocidade e direção de fluidos e radiação. Em diversas arquiteturas o sensor opera em malha-fechada, com o objetivo de aumentar a sensibilidade, diminuir o tempo de resposta ou linearizar a resposta dos sistemas. Entre os circuitos mais utilizados estão a ponte de Wheatstone realimentada, os sistemas de controle, a realimentação com acoplamento capacitivo e os moduladores Sigma-Delta térmicos. O modulador Sigma-Delta Térmico (Σ∆T) é um método de medição em malha-fechada onde o elemento sensor executa parte das funções da modulação Σ∆ no domínio térmico. Neste trabalho de tese é proposta uma nova arquitetura para medição de radiação incidente usando o modulador Σ∆T e sensores termoresistivos, na qual a faixa de operação do modulador é automaticamente ajustada para ser igual a faixa de radiação térmica. A arquitetura proposta é comparada a uma anterior, que usa o mesmo circuito porém com a faixa de operação fixa, abrangendo toda a faixa de temperatura ambiente. O circuito proposto é validado experimentalmente com um piranômetro comercial como referência. A principal vantagem do Σ∆T com auto-ajuste de faixa de operação é ter sensibilidade e relação sinal-ruído independentes da faixa de temperatura ambiente. Os resultados experimentais para faixa de temperatura ambiente de 45 ◦C mostram um ganho de relação sinal-ruído de 13 dB sobre a arquitetura considerada estado da arte. The incident thermal radiation measurement, including infrared and solar radiation, has several applications and increasing demand. In the infrared (IR) radiation measurement, resistive microbolometers are the most used sensors, being applied in complex thermal imaging and detection systems. Some researches aim to increase the sensitivity of IR detection systems, as well as to integrate new functions such as analog-to-digital conversion, together with sensors. The measurement of solar radiation has as main applications the meteorology, photovoltaic plants and studies for agriculture, being the pyranometer the most used instrument. Thermoresistive sensors have been used to measure temperature, fluid speed and direction and radiation. In several architectures the sensor operates in closed loop, increasing the sensitivity, decreasing the response time and linearizing the system‘s response. The most used closed-loop architectures are the Wheatstone feedback bridge, control systems, capacitive coupling feedback and Thermal Sigma-Delta Modulator (TΣ∆M). TΣ∆M is a closed-loop measurement approach where the sensing element performs part of the Σ∆ modulation in the thermal domain. A new architecture is proposed in this work for measuring thermal incident radiation using TΣ∆M and thermoresistive sensors, where the modulator input range is automatically adjusted to fit the complete thermal radiation range. The proposed architecture is compared with a similar one, which uses the same transducer interface circuit but without range adjustment, and is validated experimentally with a reference pyranometer. The proposed architecture has the main advantage of presenting a signal-to-noise ratio, and sensitivity, which are independent of the ambient temperature range definition. Experimental results for ambient temperature range of 45 ◦C show a signal-to-noise ratio gain of 13 dB over the state of the art architecture.
- Published
- 2018
22. Adaptive-optimal control design applied to Wheelchair
- Author
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ARAÚJO FILHO, Evandro Martins, FONSECA NETO, João Viana da, FONSECA NETO, Joao Viana da, REGO, Patrícia Helena Moraes, and FREIRE, Raimundo Carlos Silvério
- Subjects
Redes Neuronais Artificiais ,Controle Adaptativo ,Adaptive Control ,Cadeira de Rodas Motorizada ,Controlador PID ,Powered Wheelchair ,Optimal Tuning ,Sintonia Ótima ,Metodologia e Técnicas da Computação ,PID Controller ,Artificial Neural Networks - Abstract
Submitted by Daniella Santos (daniella.santos@ufma.br) on 2018-04-04T12:20:22Z No. of bitstreams: 1 EvandroMartins.pdf: 5636744 bytes, checksum: 047311d3adc1903b652de8f68b9d81bb (MD5) Made available in DSpace on 2018-04-04T12:20:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EvandroMartins.pdf: 5636744 bytes, checksum: 047311d3adc1903b652de8f68b9d81bb (MD5) Previous issue date: 2018-03-27 CAPES Many users with impaired mobility are unable to safely operate a motorized wheelchair without harming themselves and/or others due to parametric system variations, such as changing the center of mass of the system or changes in the physical road conditions in which it travels. In order to contribute to attenuate the problem of mobility, this dissertation has as main objective to present development of a methodology for the design of dynamic controllers for motorized wheelchairs. Specifically, two proposals are presented, which are based on proportional, integral and derivative (PID) controller tuning models, with optimality and adaptability properties. These properties are entered into the PID controllers through the machine learning, optimal and adaptive control approaches. The first proposal is related to the optimality property, the controller design is based on s-plane models that are customized to state-space form for linear quadratic regulator design (LQR) application, such models are exclusively developed for PID controllers tuning. Thus, the controller must deal not only with conventional performance metrics, but also must meet its operating costs. The second proposal associates the adaptive properties to the PID controller based on Artificial Neural Networks (ANN) theory, to solve problems related to the parametric system variations, since a conventional PID control algorithm does not respond well to the process disturbances. The tuning proposals are evaluated in mathematical wheelchair model in two situations. In the first, the reference signal adopted is a linear trajectory and the second case is a circular trajectory. The tests present satisfactory results. Muitos usuários que possuem a mobilidade prejudicada não conseguem operar uma cadeira de rodas motorizada com segurança, sem prejudicar a si mesmos e/ou outros por conta de variações no sistema, como por exemplo alteração do centro de massa do sistema ou alterações nas condições físicas da via a qual trafega. Tendo em vista contribuir para atenuar o problema de mobilidade, esta dissertação tem como principal objetivo apresentar o desenvolvimento de uma metodologia para projeto de controladores dinâmicos para cadeira de rodas motorizadas. Especificamente, duas propostas são apresentadas, que se baseiam em modelos para sintonia de controladores proporcional, integral e derivativo (PID), com propriedades de otimalidade e adaptabilidade. Estas propriedades são inseridas nos controladores PID por meio das abordagens de aprendizado de máquina, controles ótimo e adaptativo. A primeira proposta é relacionada com a propriedade de otimalidade, em que o projeto do controlador baseia-se em modelos no plano-s que são customizados para forma em espaço de estados para aplicação do projeto linear quadrático (LQR). Os referidos modelos são exclusivamente desenvolvidos para sintonia de controladores PID. Desta forma, o controlador deve lidar não só com as métricas convencionais de desempenho, mas também devem atender os seus custos operacionais. A segunda proposta associa as propriedades de adaptabilidade ao controlador PID baseado na teoria Redes Neuronais Artificiais (RNA), para resolver problemas vinculados às variações paramétricas do sistema, visto que um algoritmo de controle do tipo PID convencional não responde bem aos distúrbios do processo. As propostas de sintonia são avaliadas em modelo matemático da cadeira de rodas em duas situações. Na primeira, o sinal de referência adotado é uma trajetória linear e o segundo caso é uma trajetória circular, os testes apresentam resultados satisfatórios.
- Published
- 2018
23. Development of a repositioning system for a robot of probing using convolutional networks
- Author
-
SANTOS, Daniel de Matos Luna dos, BARROS FILHO, Allan Kardec Duailibe, CAVALCANTE, André Borges, SANTANA, Ewaldo Eder Carvalho, and FREIRE, Raimundo Carlos Silvério
- Subjects
Database ,Automation ,Engenharia Elétrica ,Automatização ,Convolutional Networks ,Reposicionamento ,Repositioning ,Banco de Dados ,Redes Convolucionais ,Imagem - Abstract
Submitted by Daniella Santos (daniella.santos@ufma.br) on 2018-04-09T15:56:46Z No. of bitstreams: 1 DanielSantos.pdf: 5920451 bytes, checksum: 2a6ee6310fbd4512680c98821375a2eb (MD5) Made available in DSpace on 2018-04-09T15:56:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DanielSantos.pdf: 5920451 bytes, checksum: 2a6ee6310fbd4512680c98821375a2eb (MD5) Previous issue date: 2018-02-28 CAPES Convolutional Neural Networks (CNN) has been successfully used for positioning operations on standalone platforms, for environments whose scenario complexity and image pre-processing capabilities are decisive factors for the success of the classification (repositioning attitudes). The objective of the present study is to develop an autonomous approximation system with the base classification of images by a CNN. The results show the superior CNN (accuracy 82%) to a method that uses Decision threshold and Markers (accuracy 51.8%), developed an initial test of the approach system. For the generation of the database based on the virtual model and its insertion different operating scenarios was used an image processing technique characterized as \Background Subtraction", where from a control threshold, the desired object) was extracted from the \Background"(pixels of the scenario), and later inserted in another \Background" (pixels related to the desired scenario), associated with the angle values of the respective model. The final results obtained include a tool for generating a database (applied to machine learning methods) and automating the repositioning process. As Redes Neuronais Convolucionais (do inglês Convolutional Neural NetworksCNN ) têm sido utilizadas com sucesso para operações de alinhamento em plataformas autônomas, para ambientes cuja complexidade do cenário e os recursos de pré-processamento da imagem são fatores decisivos para o sucesso da classificação (atitudes de reposicionamento). O objetivo do presente estudo é desenvolver um sistema de aproximação autônomo com base na classificação de imagens por uma CNN. Os resultados obtidos mostram a CNN superior (Acurácia 82%) a um método que utiliza Limiar de Decisão e Marcadores (Acurácia 51,8%), desenvolvido para teste inicial do sistema de aproximação. A utilização da Rede Convolucional também implicou no desenvolvimento de uma ferramenta de geração do banco de dados em diferentes cenários nos quais foram gerados tanto sobre o modelo virtual do sistema mecânico, como sobre o modelo físico. Para a geração do banco de dados com base no modelo virtual e sua inserção diferentes cenários de operação foi utilizada uma técnica de processamento de imagem caracterizada como \Background Subtraction", onde a partir de um limiar de controle, o objeto desejado (sistema de sondagem) foi extraído do \Background"(píxeis do cenário), sendo posteriormente inserido em outro \Background"(píxeis referentes ao cenário desejado), associado aos valores de ângulo do respectivo modelo. Na geração do banco de dados com o modelo físico foram utilizados sensores para aquisição de imagens e valores de ângulo de inclinação do sistema de sondagem. Os resultados finais obtidos contemplam uma ferramenta para geração de um banco de dados (aplicados `a métodos de aprendizagem de máquina), e automatização do processo de reposicionamento.
- Published
- 2018
24. Conversor configurável analógico para informação
- Author
-
REIS, Vanderson de Lima., FREIRE, Raimundo Carlos Silvério., GURJÃO, Edmar Candeia., SILVA, Eduardo Antônio Barros da., CATUNDA, Sebastian Yuri Cavalcante., QUEIROZ, Wamberto José Lira de., and ASSIS, Francisco Marcos de.
- Subjects
Sistemas Eletrônicos de Medida e de Controle ,Analog Converter ,Engenharia Elétrica ,Instrumentação ,Compressed Sensing ,Sistemas Dinâmicos ,Amostragem Compressiva ,Instrumentação Eletrônica ,Conversor Analógico ,Sparse Signals ,Sistemas de Telecomunicações - Abstract
Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-05-23T00:02:18Z No. of bitstreams: 1 VANDERSON DE LIMA REIS – TESE (PPGEE) 2017.pdf: 6102324 bytes, checksum: 3f5467799d6127fee0e2bce02ef9d841 (MD5) Made available in DSpace on 2018-05-23T00:02:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VANDERSON DE LIMA REIS – TESE (PPGEE) 2017.pdf: 6102324 bytes, checksum: 3f5467799d6127fee0e2bce02ef9d841 (MD5) Previous issue date: 2017-04-20 Capes Nos conversores Analógicos Digitais (ADC) com frequência de conversão baseada no Teorema de Nyquist, o parâmetro básico para orientar a aquisição é a largura de banda do sinal. O tratamento da informação e a remoção da redundância são realizados após a representação digital obtida do sinal. A Amostragem Compressiva foi proposta como uma técnica de digitalização que explora a esparsidade do sinal em um determinado domínio, para capturar apenas seu conteúdo de informação, com uma taxa que pode ser menor do que a preconizada pelo Teorema de Nyquist. As arquiteturas em hardware para implementar a Amostragem Compressiva são chamadas de Conversores Analógicos para Informação (AIC). Os AIC propostos na bibliografia exploram a esparsidade do sinal em um determinado domínio, e por isso cada arquitetura é especifica para uma classe de sinais. Nesta tese propõe-se um AIC configurável, baseado em arquiteturas conhecidas, capaz de adquirir sinais de várias classes, alterando seus parâmetros de configuração. No trabalho desenvolveu-se um modelo computacional, que permite analisar o comportamento dinâmico do AIC, e dos parâmetros de hardware propostos, bem como foi feita a implementação física da arquitetura proposta. Verificou-se a adaptabilidade dessa arquitetura a partir dos resultados obtidos, pois foi possível fazer a aquisição de mais de uma classe de sinais. In analog-to-digital converters (ADC) based on Nyquist Theorem, the basic parameter to guide acquisition is the bandwidth of the signal. The information processing and redundancy removal are performed after the digital representation obtained from the signal. Compressed Sensing was proposed as a digitalization technique that exploits the sparsity of the signal in a given domain to capture only its information content, at a rate that may be lower than that advocated by the Nyquist Theorem. The hardware architectures to implement Compressed Sensing are called Analog to Information Converters (AIC). The AICs proposed in the bibliography exploit the sparsity of the signal in a given domain, and therefore each architecture is specific for a class of signals. This thesis proposes a configurable AIC, based on known architectures, capable of acquiring signals from several classes, changing its configuration parameters. A computational model was developed to analyze the dynamic behavior of AIC and proposed hardware parameters, as well as the physical implementation of the proposed architecture. It was verified the adaptability of the proposed architecture from the obtained results, since it was possible to perform the acquisition of more than one class of signals.
- Published
- 2017
25. Equalização e segmentação de imagens termográficas aplicadas à metodologia de inspeção de isoladores poliméricos
- Author
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OLIVEIRA, Renata Garcia Dutra de., COSTA, Edson Guedes da., LOPES, Waslon Terllizzie Araújo., ALBERT, Bruno Barbosa., FERREIRA, Tarso Vilela., and FREIRE, Raimundo Carlos Silvério.
- Subjects
Imagens Termográficas ,Engenharia Elétrica ,Radiação Infravermelha ,Ciências ,Processamento Digital de Imagens ,Digital Image Processing ,Infrared Radiation ,Polymeric Insulators ,Isoladores Poliméricos ,Thermographic Images - Abstract
Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-04-17T16:49:57Z No. of bitstreams: 1 RENATA GARCIA DUTRA DE OLIVEIRA – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2017.pdf: 2837305 bytes, checksum: 244c93af337ec0f89cf4eb7ae057d905 (MD5) Made available in DSpace on 2018-04-17T16:49:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RENATA GARCIA DUTRA DE OLIVEIRA – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2017.pdf: 2837305 bytes, checksum: 244c93af337ec0f89cf4eb7ae057d905 (MD5) Previous issue date: 2017-03-31 Capes A análise da variação de temperatura ao longo do isolador, por meio da termografia, pode consistir em um dos métodos mais eficazes de avaliação de isoladores em serviço, pois considera o efeito combinado da poluição, do estresse elétrico, defeitos internos e das condições ambientais. No entanto, analisar apenas de modo visual imagens termográficas é difícil e, muitas vezes, apenas os engenheiros especializados são capazes de fazer julgamentos corretos. Neste trabalho foi desenvolvida uma técnica para análise de imagens termográficas baseada em expansão não-linear de sinais, equalização de histogramas e análise de componentes principais com o objetivo de auxiliar no diagnóstico do nível de degradação de isoladores poliméricos. O processamento digital das imagens termográficas permitiu a obtenção dos valores de temperatura que indicam o comportamento térmico dos isoladores sob inspeção. Ensaios em laboratório foram realizados com isoladores poliméricos de 230 kV, com diferentes níveis de degradação, com a finalidade de captar imagens utilizando uma câmera de detecção de radiação infravermelha. Os resultados evidenciam a eficiência da metodologia desenvolvida, atuando de forma semiautomática no processamento digital de imagens termográficas, para obtenção do perfil térmico dos isoladores inspecionados. Com base nos produtos do processamento digital das imagens termográficas, tem-se uma melhor avaliação dos níveis de degradação em que se encontram os isoladores, além de auxiliar de forma eficiente a tomada de decisão para a classificação dos seus estados operacionais. The analysis of the temperature variation along the insulator through thermography can be one of the most effective methods of evaluating insulators in service, for it considers the combined effect of pollution, electrical stress, internal defects and environmental conditions. However, analyses based only on visual inspection of images are not enough. In fact, only specialized engineers are able to make correct judgments. In this work a computational routine was developed, based on the digital image processing. The routine utilizes the signal nonlinear expansion technique, histogram equalization and principal component analysis. The digital processing of the thermographic images is used to obtain the temperature values that indicate the thermal behavior of the insulators under inspection. Laboratory tests were performed with 230 kV polymeric insulators with different levels of degradation in order to capture images using an infrared radiation detection camera. The results demonstrate the efficiency of the digital thermographic imaging technique to obtain the thermal profile of the insulators inspected. Based on the products of the digital processing of the thermographic images, we have a better evaluation of the degradation levels of the insulators, besides efficiently support to the classification of the operational states of the insulators.
- Published
- 2017
26. Análise de sistemas de aterramento com hastes concretadas submetidos a correntes impulsivas
- Author
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BEZERRA, Gabriel Vidal Negreiros., COSTA, Edson Guedes da., PEREIRA, Helder Alves., SERRES, Alexandre Jean René., LIRA, George Rossany Soares de., and FREIRE, Raimundo Carlos Silvério.
- Subjects
Engenharia Elétrica ,Impedância Transitória ,Current Impulse ,Ciências ,Concrete Encased Grounding ,Hastes Concretadas ,Ionização do Solo ,Transient Impedance ,Impulso de Corrente ,Soil Ionization ,Aterramentos - Concreto - Abstract
Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-04-25T17:58:53Z No. of bitstreams: 1 GABRIEL VIDAL NEGREIROS BEZERRA – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2017.pdf: 5032226 bytes, checksum: 900940f480110db5450f19583af7d19d (MD5) Made available in DSpace on 2018-04-25T17:58:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GABRIEL VIDAL NEGREIROS BEZERRA – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2017.pdf: 5032226 bytes, checksum: 900940f480110db5450f19583af7d19d (MD5) Previous issue date: 2017-03-30 CNPq Neste trabalho é realizada uma avaliação da resposta impulsiva de aterramento com haste concretada, considerando o efeito da ionização do solo. Para isso, o aterramento foi representado e simulado utilizando uma ferramenta computacional de simulação em três dimensões por meio do método dos elementos finitos. A representação computacional, bem como a validação da mesma, foi feita tomando-se como base dados experimentais apresentados na literatura. O fenômeno da ionização do solo foi implementado ponto a ponto, utilizando o equacionamento do modelo dinâmico de ionização do solo, possibilitando que aterramentos com diferentes formatos geométricos sejam avaliados. Avaliou-se a impedância transitória de uma haste concretada padronizada para solos com diferentes resistividades. Além disso, procedeu-se com uma análise da resposta impulsiva da haste concretada para diferentes parâmetros geométricos, a saber: raio do concreto envolvente, comprimento vertical da haste concretada, comprimento vertical do concreto envolvente e profundidade da haste concretada em relação ao nível do solo. Por fim, propõem-se limites práticos e sugestões de dimensões para a haste concretada, de forma que a reposta impulsiva seja otimizada. In this research, was performed an impulsive response evaluation of concrete encased groundings, considering de soil ionization effect. In order to achive this, the grouding was represented and simulated in three dimensions using a finite element method software. The computational representation and validation were performed using experimental data presented in the literature. The soil ionization effect was implemented in a point form, allowing evaluate groudings with different geometric formats. It was studied the transient impedance of a standard concrete encased rod placed in soils with different resistivity values. Furthermore, was performed a transient response analysis for different geometric parameters of the concrete encased rod, namely: the concrete radius, the vertical length of the concrete encased rod, the vertical length of the concrete encased rod, the surrounding concrete and the depth of the concrete encased rod in relation to the soil surface. Finally, practical limits and suggested dimensions for the concrete encased rod are proposed, in order to optimize the impulse response.
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- 2017
27. Utilização do filtro de Kalman para sinais de ECG em desfibriladores externos automáticos
- Author
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Cardoso, Yang Medeiros, Gurjão, Edmar Candeia, Barbosa, Paulo Eduardo e Silva, Freire, Raimundo Carlos Silvério, and Santos Júnior, Gutemberg Gonçalves dos
- Subjects
MEDICINA [CIENCIAS DA SAUDE] ,Eletrocardiograma ,Automatic External Defibrillators ,Desfibriladores Externos Automáticos ,Kalman Filter ,Filtro de Kalman ,Electrocardiogram - Abstract
Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2017-04-06T14:46:22Z No. of bitstreams: 1 PDF - Yang Medeiros Cardoso.pdf: 13425632 bytes, checksum: 72b354ab3844ba38f7747c1b7a2f9948 (MD5) Approved for entry into archive by Secta BC (secta.csu.bc@uepb.edu.br) on 2017-07-20T11:33:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PDF - Yang Medeiros Cardoso.pdf: 13425632 bytes, checksum: 72b354ab3844ba38f7747c1b7a2f9948 (MD5) Made available in DSpace on 2017-07-20T11:33:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Yang Medeiros Cardoso.pdf: 13425632 bytes, checksum: 72b354ab3844ba38f7747c1b7a2f9948 (MD5) Previous issue date: 2016-12-19 Cardiac arrest is one of the most common causes of death in the world. Among the people who can be saved from this condition, most are in Ventricular Fibrillation or Pulseless Ventricular Tachycardia. Electrical defibrillation is the simplest and most important therapy in the treatment of these patients. The Automatic External Defibrillator is the device that can be used by laypersons with a minimum of training to perform defibrillation, reducing the waiting time of the first pulse application, which directly influenciate the success rate of this therapy. This work describes a way of using the Extended Kalman Filter (FKE) to correct ECG signals used by an Automatic External Defibrillator in the decision making of the defibrillatory pulse application in patients, as well as a proposed Defibrillator model describing the aspects of its operation. A parada cardíaca é uma das causas mais comuns de morte no mundo. Dentre as pessoas que podem ser salvas dessa condição, a maioria encontra-se em Fibrilação Ventricular ou Taquicardia Ventricular sem pulso. A Desfibrilação Elétrica é a terapia mais simples e importante no tratamento desses pacientes. O Desfibrilador Externo Automático é o aparelho que pode ser utilizado por leigos com um mínimo de treinamento para efetuar a Desfibrilação, diminuindo o tempo de espera da aplicação do primeiro pulso, o que influencia diretamente na taxa de sucesso dessa terapia. Neste trabalho descreve-se uma forma de utilização do Filtro de Kalman Estendido (FKE) para corrigir sinais de ECG utilizados por um Desfibrilador Externo Automático na tomada de decisão da aplicação do pulso desfibrilatório em pacientes, bem como uma proposta modelo de Desfibrilador que descreve os aspectos principais do seu funcionamento.
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- 2016
28. Transformador de corrente com núcleo toroidal para recuperação de energia eletromagnética
- Author
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SILVA, Thaís Luana Vidal de Negreiros da., FREIRE, Raimundo Carlos Silvério., LUCIANO, Benedito Antonio., FONTGALLAND, Glauco., and GURJAO, Edmar Candeia.
- Subjects
Current Transformer ,Engenharia Elétrica ,Ciências ,Transformador de Corrente ,Energy Harvesting ,Recuperação de Energia ,Toroidal Core ,Núcleo Toroidal - Abstract
Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-04-24T17:01:07Z No. of bitstreams: 1 THAÍS LUANA VIDAL DE NEGREIROS DA SILVA – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2016.pdf: 1884666 bytes, checksum: afeda21236f3e2ea365c427c256b6865 (MD5) Made available in DSpace on 2018-04-24T17:01:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 THAÍS LUANA VIDAL DE NEGREIROS DA SILVA – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2016.pdf: 1884666 bytes, checksum: afeda21236f3e2ea365c427c256b6865 (MD5) Previous issue date: 2016-10-17 Capes Neste trabalho são apresentados estudos analíticos e simulações computacionais sobre transformadores de corrente (TC) com núcleo toroidal de material magneticamente mole como recuperadores de energia eletromagnética. A fundamentação teórica parte das leis fundamentais do eletromagnetismo derivadas das equações de Maxwell. Na obtenção dos circuitos magnéticos equivalentes foram levados em conta as forças magnetomotrizes, relutâncias e os fluxos magnéticos. Como estudo de caso, foi utilizada uma simulação computacional baseada no método dos elementos finitos para a obtenção da distribuição de indução magnética dentro do núcleo toroidal. Tal como previsto pelas expressões analíticas, verificou-se que a indução magnética distribui-se de maneira não uniforme na direção radial do núcleo. Partindo dos circuitos magnéticos, circuitos elétricos equivalentes foram deduzidos, nos quais foram representadas as resistências e as reatâncias. Simulou-se o comportamento do TC como recuperador de energia e verificou-se que o rendimento do sistema de recuperação depende do material do núcleo, da carga acoplada ao secundário do TC, do coeficiente de acoplamento entre primário e secundário e da existência ou não de entreferro no núcleo magnético. In this work an analytic and computational analysis of current transformers (CT) with soft magnetic material toroidal core used as energy harvester is presented. The theoretical approach is based on the fundamental laws of electromagnetism presented in Maxwell's equations. Magnetomotive forces, reluctance and magnetic flux were taken into account in order to obtain equivalent magnetic circuits. Using a 2D simulation tool based on finite element method, computational simulations were performed in order obtain the distribution of magnetic induction in radial direction of the toroidal core. As predicted by the analytical expressions, the magnetic induction is distributed nonuniformly in the radial direction of the core. Based on the magnetic circuits, equivalent electrical circuits were deducted, in which the resistance and reactance were represented. Based on computational simulations, it was possible to conclude that the efficiency of the TC as energy harvester varies according to the core material, to the load at its secondary terminal, to the coupling coefficient between primary and secondary and to the existence of air gap in the magnetic core.
- Published
- 2016
29. Rede de sensores sem fio para aquisição de dados de malhas de aterramento submetidas a correntes impulsivas
- Author
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CASTRO, Malone Soares de., FREIRE, Raimundo Carlos Silvério., COSTA, Edson Guedes da., LOPES, Ivan José da Silva., KLAUTAU JÚNIOR, Aldebaro Barreto Rocha., PEREIRA, Helder Alves., SOUZA, Benemar Alencar de., and GURJÃO, Edmar Candeia.
- Subjects
Engenharia Elétrica ,Ciências ,Sensores sem fio ,Aquisição de dados ,Monitoramento de aterramento - Abstract
Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-05-03T23:02:23Z No. of bitstreams: 1 MALONE SOARES DE CASTRO – TESE (PPGEE) 2016.pdf: 2491069 bytes, checksum: 7df9b4ab7ae6dd21788583e09701a64c (MD5) Made available in DSpace on 2018-05-03T23:02:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MALONE SOARES DE CASTRO – TESE (PPGEE) 2016.pdf: 2491069 bytes, checksum: 7df9b4ab7ae6dd21788583e09701a64c (MD5) Previous issue date: 2016-09-23 Neste trabalho, desenvolveu-se um sistema de aquisição de dados, capaz de adquirir sinais impulsivos de tensão e corrente, que são utilizados para avaliar as condições de degradação de malhas de aterramento energizadas. O sistema é formado por uma rede de sensores sem fio, capaz de adquirir sinais resultantes da injeção de impulsos de corrente de alta intensidade, em diversos pontos da malha. O sistema desenvolvido foi avaliado por meio de experimentos utilizando-se um gerador de impulsos de corrente de alta intensidade, capaz de simular sinais de descargas atmosféricas. Nos experimentos, foram feitas aquisições de sinais simultaneamente com um osciloscópio e com o sistema proposto. Comparando-se os sinais adquiridos pelos dois meios, resultou em 99,9% de similaridade. Depois de comprovada a eficácia, o sistema de aquisição de dados desenvolvido foi usado na avaliação das condições operativas de um aterramento real. A partir dos resultados obtidos, observou-se que o sistema foi capaz de adquirir os dados originários da aplicação de impulsos de corrente no solo, transmiti-los usando comunicação sem fio, e realizar o processamento desses dados. O uso de uma rede de sensores sem fio diminui a influência dos efeitos eletromagnéticos, presentes em subestações elétricas, sobre os sistemas de medição. Além disso, a medição à distância proporciona maior segurança aos profissionais envolvidos. Assim, a partir dos dados adquiridos é possível se emitir uma avaliação das condições de degradação de uma malha de terra energizada, bem como, construir modelos que são úteis no planejamento e na predição de falhas do aterramento. Portanto, o sistema oferece as condições adequadas para os estudos das altas correntes, tensões e frequências e seus efeitos. In this work, it was developed a data acquisition system capable of acquiring impulsive signal of voltage and current. With these data it is possible to evaluate the degradation conditions of energized grounding grids. The system comprises a wireless sensor network, able to acquire signals resulting from injection of high intensity current impulses on different points of the grounding grid. The system developed was assessed by experiments using a high intensity current impulse generator, which is able to simulate atmospheric discharge signals. In these experiments, they were acquired signals simultaneously with an oscilloscope and with the proposed system. Comparing the signals acquired by the two forms, it resulted in 99.9% similarity. After proven effectiveness, the data acquisition system developed has been used in assessing the operating conditions of an actual grounding. From the results obtained, one can observe that the system was capable of acquiring data originating from the application of current impulses in the soil, transmit them using wireless communication, and perform processing such data. The use of a wireless sensor network reduces the influence of electromagnetic effects present in electrical substations, on the measurement systems. In addition, remote measurement provides greater security to the professionals involved. Thus, from the data acquired it is possible to issue an evaluation of degradation conditions of an energized grounding grid and build models that are useful in planning and prediction of grounding faults. Therefore, the system provides the adequate conditions for the study of high currents, voltages and frequencies and their effects.
- Published
- 2016
30. Sistema flexível de aquisição de sinais de grandezas elétricas aplicado à qualidade da energia elétrica
- Author
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MEDEIROS, Eddy Lopes., COSTA, Edson Guedes da., FREIRE, Raimundo Carlos Silvério., LIRA, George Rossany Soares de., and SANTOS JÚNIOR, Gutemberg Gonçalves dos.
- Subjects
Engenharia Elétrica ,Ciências ,Baixo custo ,Sistemas elétricos ,Qualidade de energia ,Engenharias - Abstract
Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-05-03T20:29:10Z No. of bitstreams: 1 EDDY LOPES MEDEIROS – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2016.pdf: 4164962 bytes, checksum: 98c52254eb1579055726436738744907 (MD5) Made available in DSpace on 2018-05-03T20:29:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EDDY LOPES MEDEIROS – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2016.pdf: 4164962 bytes, checksum: 98c52254eb1579055726436738744907 (MD5) Previous issue date: 2016-08-19 Este trabalho tem como objetivo desenvolver um sistema de aquisição de dados de grandezas elétricas que seja adaptável para monitoramento e determinação de diversos parâmetros utilizados nos sistemas elétricos. Como uma forma de validação da adaptabilidade do dispositivo, neste trabalho é proposto um medidor de qualidade de energia trifásico de baixo custo. Devido as suas características, o medidor pode ser utilizado para uso residencial ou em pequenas empresas. O dispositivo proposto utiliza as definições de potência do IEEE Standard 1459-2010, além disso faz o cálculo das tensões e correntes eficazes, da taxa de distorção harmônica individual e total, além do fator de desequilíbrio das tensões. São apresentados resultados de simulação dos algoritmos de cálculos e resultados experimentais para a validação do medidor em diversas condições de alimentação e de carga. Os resultados são apresentados em uma página web que pode ser acessada por qualquer dispositivo com acesso à internet. Ao final do trabalho é constatado que a maior parte dos objetivos foram alcançados com sucesso, inclusive foi alcançado um baixo custo na concepção do sistema. This work aims to develop an electrical data quantity acquisition system that is adaptable for monitoring and determining several parameters used in electrical systems. To validate the device’s adaptability this paper proposes a low cost three-phase power quality meter. Due to its characteristics, the meter can be applied to residential or small businesses use. The proposed device is based on the power definitions from IEEE Standard 1459-2010. It calculates the rms voltage and current values, the total and individual harmonic distortion, besides the voltage unbalance factor. In order to evaluate algorithm of the power quality simulations results are presented and to evaluate the meter under various conditions and power loading experimental results are presented. The results are shown on a web page that can be accessed by any device with internet access. This work achieved successfully almost all the initial objectives including the low cost system’s design.
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- 2016
31. Correção da frequência fundamental da voz por meio de realimentação tátil e visual
- Author
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Alves, Rodrigo Leone, Lima, C. S., Freire, Raimundo Carlos Silvério, and Universidade do Minho
- Subjects
Tactile Feedback ,Hearing Impairment ,Assistive Technology ,Deficiência Auditiva ,Engenharia e Tecnologia::Biotecnologia Industrial ,Biotecnologia Industrial [Engenharia e Tecnologia] ,Visual Feedback ,Realimentação visual ,Tecnologia Assistiva ,Realimentação Tátil - Abstract
Tese de Doutoramento em Engenharia Biomédica, A comunicação oral compreende uma das mais importantes formas de interação social. O processo de aprendizado da linguagem falada depende da audição, logo, a perda total ou parcial da sensibilidade auditiva dificulta tal aspecto. Técnicas de Processamento Digital de Sinais com caráter não-invasivo são usadas para diagnóstico e apoio e melhoria da qualidade da voz dos surdos. Desse modo, este estudo tem como objetivo propor e desenvolver um sistema de análise de voz que permite ao utilizador a correção da frequência fundamental da voz por meio da realimentação visual e tátil com módulo implementado em um dispositivo programável do tipo FPGA (Field Programmable Gate Array). Os resultados apontam para o potencial de uma proposta de intervenção como medida auxiliar para substituição sensorial, sendo baseada no monitoramento e controle da fala, de modo a permitir a avaliação e remediação por meio de um recurso eletrônico, possibilitando que os indivíduos surdos obtenham um suporte adicional para aprendizado da linguagem oral. Com um prévio treinamento dos procedimentos do uso sistemático do equipamento o usuário/paciente é capaz de utilizá-lo sozinho, o que possibilita a continuidade da terapia fonoaudiológica em casa. Após a intervenção do sistema houve uma diminuição da média dos limiares da frequência fundamental medida e um controle melhor da fala, o que torna a voz mais inteligível. Assim, as possibilidades de melhorias nas habilidades comunicativas observadas neste estudo dependem da potencialidade do dispositivo em conjunto com a atuação do fonoaudiólogo frente a tais inovações, a integração das terapias com o apoio da família, o tempo de utilização e a motivação do usuário, fatores estes que colaboram para o sucesso desta abordagem., Oral communication includes one of the most important forms of social interaction. The learning process of spoken language depends on the hearing, so the total or partial loss of hearing sensitivity hinders this aspect. We used Digital Processing Techniques signs with non-invasive diagnosis to support and improve the quality of voice of the deaf. Thus, this study aims to propose and develop a voice analysis system that allows the user to correct the fundamental frequency of the voice through visual and tactile feedback with module implemented in a programmable device FPGA (Field Programmable Gate Array). The results point to the potential of an intervention proposal as an auxiliary measure for sensory substitution, and based on the monitoring and control of speech, to allow the assessment and remediation via an electronic resource, enabling deaf individuals to obtain an additional support on learning the oral language. Through prior training of the equipment of the systematic use procedures, the user/patient is able to use it by himself/herself, allowing the continuity of speech therapy at home. After the system intervention, we found a decrease in the average of the fundamental frequency measured thresholds and better control of speech, which makes a more intelligible voice. Therefore, the possibilities for improvements in communication skills observed in this study depends on the device capability in conjunction with the performance of the audiologist against such innovations, integrating therapies with the support of family, time of use and user motivation. Those factors contribute to the success of this approach., Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT)
- Published
- 2016
32. Drive systems for multi-channel infusion pumps
- Author
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RODRIGUES, Sidney Aciole., FREIRE, Raimundo Carlos Silvério., and LUCIANO, Benedito Antônio.
- Subjects
Dispositivo multicanal ,Multi-channel device ,Arquitetura de software ,Engenharia Elétrica ,Dispositivos médico - bomba de infusão ,Infusion pumps ,Bombas de infusão - Abstract
Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-04-21T13:58:34Z No. of bitstreams: 1 SIDNEY ACIOLE RODRIGUES - DISSERTAÇÃO PPGEE 2014..pdf: 10747994 bytes, checksum: a201eceb35c011516f93accef0c024f9 (MD5) Made available in DSpace on 2018-04-21T13:58:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SIDNEY ACIOLE RODRIGUES - DISSERTAÇÃO PPGEE 2014..pdf: 10747994 bytes, checksum: a201eceb35c011516f93accef0c024f9 (MD5) Previous issue date: 2014-09 De acordo com a Administração Federal de Alimentos e Medicamentos estadunidense (Food and Drug Administration – FDA), bombas de infusão são consideradas atualmente os dispositivos médicos cuja segurança é a mais crítica, devido à natureza de suas operações e os riscos a elas associados. O projeto destes dispositivos ainda é uma questão em aberto e várias iniciativas de melhoria estão sob investigação. No entanto, as especificações de tais sistemas ainda não estão adaptadas ao estado-da-arte do desenvolvimento de sistemas arquiteturais. Por exemplo, nesta pesquisa não foi possível identificar qualquer projeto que atenda aos padrões, considerando as especificação e documentação de arquiteturas de sistemas e de software durante o processo de engenharia. Em face desta situação, nesta dissertação é apresentada a especificação funcional de uma arquitetura para bombas de infusão que pode ser realizada mediante o emprego de várias tendências tecnológicas para esses produtos, a fim de melhorar a segurança. A especificação arquitetural apresentada foi validada pelo desenvolvimento de um protótipo multicanal de uma bomba de infusão que pode ser programada utilizando dados obtidos a partir de um serviço web, usando um aplicativo de celular, como controle remoto, que permita mudar os parâmetros de infusão de acordo com dados da prescrição médica. Assim, a principal contribuição deste trabalho pode ser apresentada como uma arquitetura distribuída para esse tipo de dispositivo, permitindo a integração com registros eletrônicos de saúde para o domínio de sistemas embarcados que implicam em redução de erros durante a atividade de programação. According to the Food and Drug Administration - FDA, infusion pumps are currently considered the most safety-critical medical device due to the nature of their operations and associated risks. Design of these devices is still an open question and several improvement initiatives are under research. However, the released specifications of such systems are not yet adapted to the current state-of-art systems architectural developments. For example, in this work, we could not identify any project meeting the patterns of views and viewpoints for specification and documentation of system and software architectures during the engineering process. Due to this, this dissertation proposes a functional specification of an architecture for infusion pumps that can be realized through several technological trends for these products in order to improve safety. The presented architectural specification was validated by the development of a multichannel prototype of an infusion pump that can be programmed through data retrieved from a web service using a mobile application as a remote control and changing the infusion parameters according to medical prescription. Thus, the main contribution of this paper can be presented as a distributed architecture for this sort of device, allowing early integration with Electronic Health Records for the embedded systems domain implying in risk reductions during the programming activity.
- Published
- 2014
33. Anemômetro baseado em sensor termorresistivo com controle de temperatura utilizando linearização por realimentação
- Author
-
Araujo, Leonardo Vale de, Freire, Raimundo Carlos Silvério, Roda, Valentin Obac, Dórea, Carlos Eduardo Trabuco, and Catunda, Sebastian Yuri Cavalcanti
- Subjects
Balanço de Energia ,Sensores termorresistivos ,Anemômetro ,Linearização ,ENGENHARIAS [CNPQ] - Abstract
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Neste trabalho propõe-se uma nova arquitetura para um anemômetro de fio quente com controle de temperatura por meio de uma linearização por realimentação da tensão de saída de um sensor termorresistivo. Um estudo sobre o comportamento do sensor é apresentado, focando a equação característica, a equação de balanço de energia e o comportamento do sensor em malha aberta. A partir dessas equações o modelo do sensor foi desenvolvido no Simulink. A arquitetura proposta nesse trabalho tem como principal objetivo linearizar a relação entrada/saída do sensor e com isso aplicar técnicas de controle convencionais para obter um erro em regime permanente nulo e reduzir o tempo de resposta do sistema. Para este trabalho os resultados das simulações são apresentados e discutidos e a arquitetura proposta é comparada com a arquitetura do anemômetro a temperatura constante com ponte de Wheatstone. This work proposes a new architecture for hot wire anemometer with temperature control via linearization through feedback of the output voltage of a thermoresistive sensor. A study on the behavior of the sensor is presented, where the focus is on the characteristic equation, the energy balance equation and the behavior of the sensor in open loop. From these equations the sensor model was developed using Simulink. The architecture proposed in this work aims to linearize the input/output relationship of the sensor and thus apply conventional control techniques to obtain a zero steady state error and reduce the response time of the system. For this work the results of the simulations are presented and discussed and the proposed architecture is compared with the architecture of the constant temperature anemometer with Wheatstone bridge.
- Published
- 2014
34. Development of irradiating structures of order zero and inspired by metamaterials
- Author
-
PIRES, Edvaldo da Silva., FONTGALLAND, Glauco., BARBIN, Silvio Ernesto., FREIRE, Raimundo Carlos Silvério., D'ASSUNÇÃO, Adaildo Gomes., FIGUEROA, Hugo Enrique Hernández., and CAMPOS, Antonio Luiz Pereira de Siqueira.
- Subjects
Estruturas irradiantes de ordem zero ,Teoria dos metamateriais ,Engenharia Elétrica ,FTD - Finite Difference Time Domain ,Radiating structures of zero order ,Ordem zero ,Dispositivos irradiantes ,Antenas de banda dupla ,Antena MIWA - Metamaterial-inspired wire antenna ,Miniaturização ,Redes wireless ,Theory of metamaterials ,Parâmetros de linha de transmissão ,Antena ZORW - Zeroth-order resonating wire ,Antena metamaterial - Abstract
Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2019-05-07T15:31:17Z No. of bitstreams: 1 EDVALDO DA SILVA PIRES - TESE PPGEE 2012..pdf: 6288049 bytes, checksum: 2815cc0df535ebca22cbe2cab08a2cfc (MD5) Made available in DSpace on 2019-05-07T15:31:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EDVALDO DA SILVA PIRES - TESE PPGEE 2012..pdf: 6288049 bytes, checksum: 2815cc0df535ebca22cbe2cab08a2cfc (MD5) Previous issue date: 2012-08-09 Capes Neste trabalho de tese são desenvolvidos alguns dispositivos irradiantes com a aplicação da teoria dos metamateriais. Os metamateriais são materiais que até então não podem ser encontrados na natureza, mas podem ser construídos artificialmente, e são compostos em sua maioria de metal e dielétrico. É apresentada uma breve cronologia histórica da fundamentação teórica dos metamateriais, baseada nas equações que regem o comportamento eletromagnético em materiais convencionais. Este trabalho tem como contribuições alguns dispositivos irradiantes que são projetados e desenvolvidos para aplicação em sistemas wireless. Esses foram concebidos com a aplicação da teoria metamaterial regidos por parâmetros de linha de transmissão. A primeira estrutura é a antena ZORW (Zeroth-order resonating wire), concebida com a utilização de uma das características dos metamateriais, que é o comprimento de onda infinito. Em função dessa característica o tamanho da estrutura não depende do comprimento de onda, mas apenas das capacitâncias e indutâncias presentes na estrutura. A segunda estrutura irradiante é a antena MIWA (Metamaterial-inspired wire antenna), desenvolvida a partir de modificações feitas na antena ZORW. Depois dessas modificações, a antena perdeu as características metamateriais e, com isso, passou a ser uma antena inspirada em metamaterial. Como consequência das modificações, a nova antena passou a ter características de banda dupla e a operar nas faixas de 2,45 GHz e 5,5 GHz. Resultados consistentes são obtidos nas faixas de frequências pretendidas. Foram utilizados para simulação o CST Microwave Studio e o FDTD (Finite Difference Time Domain), desenvolvido para simulação de algumas das estruturas. As antenas foram projetadas para serem utilizadas em equipamentos que suportam os padrões da família IEEE 802.11, denominados comercialmente como equipamentos para redes wireless. In this thesis are developed some devices radiating in the application of the theory of metamaterials. Metamaterials are materials which until then cannot be found in nature, but can be constructed artificially, and are made in its majority of metal and dielectric. A brief historical chronology of the theoretical foundation of metamaterials is presented, based on the equations that govern the electromagnetic behavior in conventional materials. This work has as contributions some radiating devices which are designed and developed for use in wireless systems. These were conceived with the application of the metamaterial theory governed by parameters of transmission line. The first structure is ZORW (Zeroth-order resonating wire) antenna, designed with the use of a characteristic of metamaterials, which is the wavelength infinity. In agreement with this characteristic the structure size not dependent upon wavelength, but only of the inductances and capacitances present in the structure. The second radiating structure is the MIWA (Metamaterial-inspired wire antenna) antenna, developed from modifications of the ZORW antenna. After these changes the antenna lost the metamaterials characteristics, and with this became a metamaterial-inspired antenna. As a result of the changes the new antenna now has dual-band characteristics, and operates in the range of 2.45 GHz and 5.5 GHz. Consistent results are obtained in the frequency bands desired. Were used for simulation and the CST Microwave Studio and the FDTD (Finite Difference Time Domain), developed for simulate some of the structures. The antennas are projected for use in equipment that supports the standards of the IEEE 802.11 family, known commercially as equipment for wireless networks.
- Published
- 2012
35. Data acquisition system for the diagnosis of a grounding system subjected to electric current pulses
- Author
-
CASTRO, Malone Soares de., COSTA, Edson Guedes da., FREIRE, Raimundo Carlos Silvério., LOPES, Walon Terllizie Araújo., NEVES, Washington Luiz Araújo., and VILLANUEVA, Juan Moisés Maurício.
- Subjects
Aquisição de Dados ,Impulso de Corrente Elétrica ,Impedância Transitória ,Malhas de Aterramento ,Data acquisition ,Potenciais no Solo ,Transient Impedance ,Grounding Meshes ,Impulse of Electric Current ,Potentials in Soil - Abstract
Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-03-27T17:08:55Z No. of bitstreams: 1 MALONE SOARES DE CASTRO - DISSERTAÇÃO PPGEE 2012..pdf: 2064350 bytes, checksum: bf2a2c1d757b4516b477d71a83ba44ef (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-27T17:08:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MALONE SOARES DE CASTRO - DISSERTAÇÃO PPGEE 2012..pdf: 2064350 bytes, checksum: bf2a2c1d757b4516b477d71a83ba44ef (MD5) Previous issue date: 2012-07-27 O aterramento é um elemento essencial para a segurança de pessoas e instalações elétricas, sendo de grande importância a avaliação da operação de sua malha. Para a avaliação de uma malha de aterramento é necessário se conhecer suas características elétricas tanto na frequência industrial como na condição de surto. As características elétricas são obtidas a partir da injeção de sinais de corrente na malha e seus efeitos são medidos, ou sinais de tensão são adquiridos, em diversos pontos do aterramento. A análise dos sinais é de fundamental importância para a avaliação adequada das condições operacionais do aterramento. Neste trabalho é apresentado um sistema de aquisição de dados (sinais) para avaliação de sistemas de aterramento submetido a impulsos de corrente elétrica (surto), utilizando uma rede de transmissão sem fio. O sistema é portátil e capaz de realizar a comunicação de dados, via rádio com padrão ZigBee, permitindo a transferência dos sinais de tensão adquiridos em diversos pontos do aterramento. O sistema de aquisição de dados utiliza um microcontrolador dsPIC modelo 30F3011 sendo formado por uma unidade central (UAC) e unidades remotas (UAn). A UAC controla o sistema e adquire os dados dos sinais de tensão e corrente, aplicados por meio de um gerador de impulsos de corrente, enquanto as UAn adquirem os dados do sinal de tensão propagado no aterramento. O início da operação do sistema de aquisição ocorre de forma controlada permitindo que as unidades monitorem os sinais de tensão no sensor e com isso identifiquem o início do impulso. Para tanto, são registrados os dados de 64 μs antes e 448 μs após o impulso ter sido detectado. Após sua transmissão da UAC para o microcomputador, os dados são analisados e exibidos na forma de sinais de impedância transitória e de distribuição dos potenciais propagados no solo. O sistema desenvolvido foi validado por testes em bancada, utilizando um sinal simulado de 8/20 μs e por meio de ensaios com um gerador de impulsos, com tensão de carregamento dos seus capacitores em 11 kV. O sistema pode ser usado para identificar diferenças entre a especificação do projeto de sistema de aterramento e sua execução, avaliar o estado de degradação do aterramento e emitir um diagnóstico de sua malha, além de ser útil em projetos de sistemas de monitoramento, que permitam a inserção da malha de terra em sistemas de redes inteligentes (Smart Grids). Grounding is an essential element for the safety of persons and electrical installations, being of great importance evaluate the operation of its mesh. To evaluate a ground grid is necessary to determine its electrical characteristics both in industrial frequency and in the surge conditions. The electrical characteristics are obtained from the injection of electrical current in the mesh and its effects are measured, or voltage signals are acquired at different points of the ground. The analysis of the signals is fundamental for the adequate evaluation of the operation conditions of grounding. This paper presents a data acquisition system (signs) for assessment of grounding systems subjected to impulses of electrical current (surge), using a network of wireless transmission. The system is portable and capable to perform data communication via radio standard ZigBee, allowing transfer of data voltage signals acquired at different points of ground. The data acquisition system uses a model dsPIC 30F3011 microcontroller being formed by a central unit (UAC) and remote units (UAN). UAC controls the system and acquires data of current and voltage signals, applied by means of a current impulse generator, while the UAN must acquire data from voltage signal propagated on the ground. The operation beginning of acquisition system occurs in a controlled manner. Each unit monitors the voltage signals at the sensor and thus identifies the beginning of the impulse. For this purpose, data are recorded 64 μs before and 448 μs after the impulse has been detected. After the transmission from the UAC to the microcomputer, the data is analyzed and displayed in the form of transient impedance signal and potential distribution propagated in the soil. The system has been validated by testing using a simulated signal of 8/20 μs and by test with an impulse generator with its capacitor charging voltage of 10 kV. The system can be used to identify differences between the project specification of grounding system and its implementation, evaluate the degradation of the grounding and provide a diagnosis of the mesh, besides being useful in projects for monitoring systems that allow the insertion of ground mesh systems in intelligent networks.
- Published
- 2012
36. Stability of keyed systems based on main control objective
- Author
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CARVALHO, Elyson Ádan Nunes., LUCIANO, Benedito Antonio., FREIRE, Eduardo Oliveira., BORGES, Geovany Araújo., ALSINA, Pablo Javier., CATUNDA, Sebastian Yuri Cavalcanti., and FREIRE, Raimundo Carlos Silvério.
- Subjects
Sistemas Híbridos ,Quasiestabilidade ,Quasi-stability ,Engenharia Elétrica ,Hybrid Systems ,Estabilidade de Lyapunov ,Lyapunov Stability ,Sistemas Chaveados ,Estabilidade Prática ,Switched Systems ,Controle Não-linear ,Nonlinear Control ,Practical Stability - Abstract
Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-03-21T16:56:45Z No. of bitstreams: 1 ELYSON ÁDAM NUNES CARVALHO - TESE PPGEE 2012..pdf: 2467827 bytes, checksum: 3978c211cc39bc0846bece1f05ae6ee1 (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-21T16:56:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ELYSON ÁDAM NUNES CARVALHO - TESE PPGEE 2012..pdf: 2467827 bytes, checksum: 3978c211cc39bc0846bece1f05ae6ee1 (MD5) Previous issue date: 2012-03 Atualmente, verifica-se um interesse crescente de grupos de pesquisa pelos sistemas híbridos, em particular no que diz respeito aos sistemas chaveados. Diante da necessidade de se desenvolver ferramentas que possam auxiliar os trabalhos nessa área, principalmente na análise de estabilidade, nesta tese de doutorado é proposto um novo campo de análise de estabilidade de sistemas chaveados baseado na determinação de um objetivo principal do sistema. Baseado nesta proposta, existe a possibilidade de que os subsistemas tenham pontos de equilíbrio diferentes, ou até que alguns deles sejam instáveis. De acordo com esta abordagem, apenas o subsistema principal precisa ser globalmente assintoticamente estável. No entanto, ao ser realizado o chaveamento, a estabilidade de Lyapunov muitas vezes não se aplica, visto que, para os sistemas chaveados, a norma das variáveis de estado do sistema pode crescer temporariamente. Assim, uma alternativa à estabilidade de Lyapunov é a estabilidade prática, voltada às aplicações, que está baseada em uma abordagem mais quantitativa. Neste contexto, são abordados os sistemas quasi-estáveis, nos quais as condições da estabilidade de Lyapunov são atendidas após um tempo τ. Para tanto, nesta tese são propostas uma definição de quasi-estável e duas proposições com condições suficientes do tipo Lyapunov para este tipo de estabilidade. Adicionalmente, são apresentadas neste trabalho três proposições, que devem auxiliar na análise de estabilidade de um número significativo de sistemas que apresentem essa característica de objetivo de controle principal, ainda que no caso de controle chaveado não-linear. As contribuições deste trabalho são ilustradas mediante a apresentação de simulações e resultados experimentais. Tais resultados abrangem a área de controle de processos químicos e navegação de robôs móveis. Nowadays, a growing interest of research groups for hybrid systems can be seen, especially for the switched systems. Due to the need to develop tools that can assist the work in this area, mainly in sense of the stability analysis, in this PhD thesis is proposed a new field of stability analysis of switched systems based on the choice of a main objective for the system. As a result of this proposal, there is the possibility that subsystems may have different points of equilibrium, or even some of them can be unstable. According to this approach, only the main subsystem needs to be globally asymptotically stable. However, when the switching is performed, the Lyapunov stability is often inappropriate, since the norm of state variables may temporarily grow for the switched systems. Thus, an alternative to Lyapunov stability is the practical stability, focused to applications, which is based on a quantitative approach. In this context, this work addresses the quasi-stable systems, which are systems that met the Lyapunov condition after a time τ. In this way, this PhD thesis proposes a definition of quasi-stable and two propositions with sufficient conditions for this kind of stability.Additionally, in this work, three propositions are presented, which should help in the stability analysis of a significant number of systems with the main control objective characteristic, including the case of nonlinear switched control. The contributions of this work are illustrated by the presentation of simulations and experimental results. These results cover the control of chemical processes and mobile robot navigation areas.
- Published
- 2012
37. Stochastic analysis of voltage sags in distribution systems
- Author
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ANDRADE JÚNIOR, Givan Vieira de., NAIDU, Sheeramulu Raghuram, COSTA, Edson Guedes da., FELTRIN, Antonio Padilha., SILVA, Selênio Rocha., FERNANDES, Alécio Barreto., FREIRE, Raimundo Carlos Silvério., and MOTA, Wellington Santos.
- Subjects
Calculation of Probabilistic Short Circuit ,Monte Carlo technique ,Cálculo de Curto-circuito Probabilístico ,uality of Electric Power ,Afundamento de Tensão ,Engenharia Elétrica ,Qualidade da Energia Elétrica ,Missing Location ,Técnica de Monte Carlo ,Localização de Falta ,Tension Sinking - Abstract
Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-03-25T17:03:20Z No. of bitstreams: 1 GILVAN VIERA DE ANDRADE JUNIOR - TESE PPGEE 2011..pdf: 3016418 bytes, checksum: ef12f59f194c05ff8f41bd46397bf50e (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-25T17:03:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GILVAN VIERA DE ANDRADE JUNIOR - TESE PPGEE 2011..pdf: 3016418 bytes, checksum: ef12f59f194c05ff8f41bd46397bf50e (MD5) Previous issue date: 2011-12-07 Neste trabalho é descrito um método para estimar a frequência de ocorrência de interrupção de uma carga sensível, devido ao afundamento de tensão em um sistema elétrico de distribuição de energia. No método é realizada a construção da tabela de densidade de probabilidade da ocorrência dos afundamentos de tensão, da qual são obtidas as frequências probabilísticas de afundamentos de tensão, separadas por intervalos determinados de magnitude e duração dos afundamentos. Observa-se que a tabela de densidade de afundamento de tensão, pode ser utilizada para identificar as linhas, que são responsáveis pelos afundamentos de tensão inaceitáveis no barramento da carga sensível. A manutenção das linhas críticas, combinado com a melhoria da coordenação dos relés de proteção, leva à redução significativa na taxa de desligamento da carga sensível. Finalmente, demonstra-se que as tabelas de densidade de probabilidade da ocorrência dos afundamentos de tensão gerados em alguns barramentos, associado às medições da magnitude e duração dos afundamentos nestes mesmos barramentos, permitem a localização das faltas ocorridas no sistema de distribuição. This document describes the procedure for estimating the probabilistic frequency of interruption of a sensitive load due to voltage sags in an electrical power distribution system. The procedure requires the construction of the voltage sag density table giving the probabilistic frequencies of voltage sags of certain ranges of sag magnitudes and durations. It has been shown that the voltage sag density table may be used to pinpoint the lines that are responsible for unacceptable voltage sags at the sensitive load bus. Maintenance of the critical lines, combined with proper coordination of the protective relays leads to significant reduction in the rate of tripping of the sensitive load. Finally, it has been shown that voltage sag-density tables generated at a few bus bars, together with voltage sag magnitude and duration measurements at these nodes, permits the location of the faults in the distribution system.
- Published
- 2011
38. Asynchronous analog-to-digital converter
- Author
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RODRIGUES, Sabiniano Araújo., FREIRE, Raimundo Carlos Silvério., PETRAGLIA, Antonio., CATUNDA, Sebastian Yuri Cavalcanti., BOURGUET, Vincent Patrick Marie., BEILLEAU, Nicolas Robert Paul., and COSTA, Edson Guedes da.
- Subjects
Conversor Analógico-Digital ,Sem Relógio ,CMOS ,Asynchronous ,Tempo Contínuo ,Assíncrono ,Analog-Digital Converter ,Engenharia Elétrica ,Continuous Time ,Without Clock - Abstract
Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-03-29T12:27:40Z No. of bitstreams: 1 SABINIANO ARAÚJO RODRIGUES - TESE PPGEE 2011..pdf: 4265441 bytes, checksum: 842ba7d1017baf9ce0edf3cf7eed1e68 (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-29T12:27:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SABINIANO ARAÚJO RODRIGUES - TESE PPGEE 2011..pdf: 4265441 bytes, checksum: 842ba7d1017baf9ce0edf3cf7eed1e68 (MD5) Previous issue date: 2011-11-28 Esta tese se integra na categoria de desenvolvimento de sistemas eletrônicos em circuitos integrados, e tem como objetivo obter um conversor analógico-digital inteiramente controlado pelas atividades do sinal de entrada, e que apresente, na concepção, consumo elétrico reduzido e complexidade baixa. Para tanto, foi definido o projeto de um conversor analógico-digital assíncrono, com uma amostragem irregular do tipo “amostragem por cruzamento de níveis”, que é uma amostragem não uniforme no tempo. Neste trabalho, então, é apresentado um conversor analógico-digital de 8 bits que opera sem relógio, com uma arquitetura do tipo dobramento (folding). A primeira parte do trabalho consistiu no projeto do circuito do conversor em uma tecnologia CMOS padrão de 0,35 μm, com uma tensão de alimentação de 3,3 V. Por simulação, obteve-se desse conversor de 8 bits, uma relação sinalruído mais distorção (SNDR) de 58 dB, com um consumo de 35 mW. O circuito do conversor proposto também foi comparado, por simulação, com um conversor de canal (pipeline) similar, funcionando em tempo-contínuo, de 8 bits, com 1 bit por estágio, projetado com a mesma tecnologia, que obteve 50 dB para a SNDR. A segunda parte do trabalho consistiu na confecção do leiaute do circuito e na comprovação, por simulações a partir do leiaute, dos valores projetados de SNDR e de consumo do conversor proposto. As principais aplicações para um conversor assíncrono são aquelas nas quais a atividade do sinal analógico não é constante durante todo o período de conversão. Neste trabalho foi focalizada a aplicação deste tipo de conversor em espectrometria de raios gamma, na qual os eventos ocorrem aleatoriamente com distribuição de Poisson. The aim of this thesis is contribute in the category of integrated complex circuits systems development, the main objective is to present the design of a clockless analog-todigital converter, with the features of low-power consumption and low-complexity. For this, it was defined the project of an asynchronous analog-to-digital converter, with an irregular sampling process, the “crossing levels sampling”, that is a non-uniform sampling in the time. This thesis presents an 8 bits clockless analog-to-digital converter project, based on a folding architecture. The first part of the work is based on the converter project in the CMOS 0,35 μm technology standard, with a supply voltage of 3,3 V. The simulation results of this 8 bits converter presented a Signal-to-Noise and Distortion Ratio (SNDR) of 58 dB, with a power consumption of 35 mW. The proposed converter circuit was also compared by simulations, with a similar pipeline converter, operating in continuous time, with 8 bits, and 1 bit per stage, designed with the same technology standard, and obtained a SNDR of 50 dB. The second part of the work was the circuit layout conception and validation, based on simulations from the designed layout for the SNDR projected value and the desired power consumption. The main applications for an asynchronous converter are those where the activity of the analog signal is not constant during all the conversion period. In this work was focused the application of this type of converter in spectrometry of gamma rays, in which the events occur randomly with Poissonian distribution.
- Published
- 2011
39. Contributions to energy recovery systems for autonomous devices using variable capacitor
- Author
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FLORENTINO, Hélder Rolim., FREIRE, Raimundo Carlos Silvério., SOUSA, Fernando Rangel de., BRAGA, Edmundo da Silva., SOUZA, Cleonilson Protásio de., and LUCIANO, Benedito Antonio.
- Subjects
Capacitor variável ,Energy harvesting ,Sistema de conversão de energia ,Power conversion system ,Engenharia Elétrica ,Resonator circuit with inductive return ,Energia de vibração por geradores eletromagnéticos ,Piezoelectric generator ,Microeletrônica ,Conversor CC-CC ,Circuito ressonador com retorno indutivo ,Ondas eletromagnéticas ,Bomba de carga ,Microelectronics ,Recuperação de energia ,Dispositivos autônomos compactos ,Tecnologia MEMS ,Circuito multiplicador de tensão ,Gerador piezoelétrico - Abstract
Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2019-03-25T17:09:10Z No. of bitstreams: 1 HÉLDER ROLIM FLORENTINO - TESE PPGEE 2011..pdf: 3296266 bytes, checksum: fa1328d88b4a0450d84b2d7f0468767f (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-25T17:09:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HÉLDER ROLIM FLORENTINO - TESE PPGEE 2011..pdf: 3296266 bytes, checksum: fa1328d88b4a0450d84b2d7f0468767f (MD5) Previous issue date: 2011-10-07 Capes Nos últimos anos, tem havido uma discussão crescente sobre a recuperação de energia para aplicações em sistemas de baixo consumo. A busca por dispositivos autônomos compactos tem sido cada vez maior. Estes dispositivos têm a capacidade de converter energia do ambiente para se alimentar e são utilizados em aplicações como: sistemas de telemetria, rede de sensores, identificação passiva por rádio frequência, implantes biomédicos, etc. A energia pode ser proveniente de diversas fontes, tais como: das vibrações mecânicas, do vento, do movimento humano, de ondas eletromagnéticas, da luz solar e do calor. Este trabalho centra-se na conversão da energia de vibrações mecânicas em energia elétrica com a utilização de capacitor variável com tecnologia MEMS e transdutor piezoelétrico. A arquitetura do sistema de conversão de energia é objeto de numerosos estudos, na tentativa de se conseguir uma maior quantidade de energia em tamanhos cada vez menores. Em geral, a arquitetura do conversor de energia utilizando capacitor variável é construída a partir de uma bomba de carga que faz a movimentação dos elétrons e de um circuito de retorno de cargas.Para o retorno de cargas, o circuito possui uma chave e um circuito de controle desta chave para determinar o momento em que o retorno deve acontecer. É apresentada neste trabalho uma arquitetura de um circuito para recuperação de energia vibratória de baixa potência utilizando capacitor variável. A arquitetura proposta reduz a utilização do circuito de retorno de cargas diminuindo as perdas de chaveamento e simplificando o circuito de controle, além de conseguir um aumento considerável na recuperação de energia. É destacada, ainda, a arquitetura de um circuito para a chave, que apresenta um desempenho satisfatório e baixo consumo de energia. O circuito de recuperação de energia utilizando cargas eletrostáticas necessita que seus capacitores sejam carregados previamente para que possa funcionar, pois só a partir de uma carga inicial é que o circuito pode recuperar energia. Para solucionar este problema, é introduzido um pequeno gerador piezoelétrico para fornecer apenas a energia inicial que o circuito de recuperação de energia com cargas eletrostáticas necessita. Foi implementado um sistema de recuperação de energia utilizando MEMS e realizadas algumas medições da energia convertida. Verificou-se que o sistema funcionou um longo tempo sem a necessidade de se fazer uma recarga de energia. There has been an increasing debate on energy harvesting for applications in low consumption systems during the last years. The search for compact autonomous devices has been growing in the microelectronics industry. Such devices have the capacity to generate their own energy for their supply and they are used in applications like: distant telemetry system, sensor network, passive identification through frequency radio, biomedical implants, among others. The energy can be harvested by means of several sources, such as: mechanical vibrations, wind, human movement, electromagnetic waves, solar energy and heat. This research focuses on the conversion of mechanical vibration energy into electrical energy with the use of variable capacitor and piezoelectric transducer represented by the MEMS technology. The architecture of the energy harvesting circuit has been object of several studies with the intention to attain a major amount of energy. In general, this architecture is built from a charge pump which moves the electrons and the charge return circuit. For the charge return, the circuit uses a switch and a control circuit of this switch to determine the moment when the return should occur. This study presents a new architecture of a circuit for vibratory energy harvesting of low potency using variable capacitor. The proposed architecture reduces the use of the charge return circuit diminishing the switch losses and simplifying the control circuit as well as obtaining a considerable increase in energy harvesting. The circuit architecture for the switch which presents an optimal performance and low consumption of energy is still emphasized. The energy harvesting circuit using electrostatic charges requires their capacitors to be previously charged so that they can operate. Only from an initial charge is that the circuit can harvest energy. Aiming to solve this problem, it was introduced a small piezoelectric generator to supply only the initial energy that the circuit of energy harvesting with electrostatic charges needs. It was mounted an energy harvesting system using MEMS and some measurements of the converted energy were accomplished. It was noticed that the system worked for a long period of time without the need for energy recharge.
- Published
- 2011
40. Synthesis by combustion reaction of Mn + 2, Co + 2 and Ni + 2 doped ZnO to obtain diluted magnetic semiconductors (SMD)
- Author
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TORQUATO, Ramon Alves., COSTA, Ana Cristina Figueiredo de Melo., BRESSIANI, José Carlos., OLIVEIRA, Djane de Fátima., FREITAS, Normanda Lino de., and FREIRE, Raimundo Carlos Silvério.
- Abstract
Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-09-24T13:57:56Z No. of bitstreams: 1 RAMON ALVES TORQUATO - TESE PPG-CEMat 2011.pdf: 2201976 bytes, checksum: 80b58dd5abd209e9050f2eefe4436e95 (MD5) Made available in DSpace on 2019-09-24T13:57:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RAMON ALVES TORQUATO - TESE PPG-CEMat 2011.pdf: 2201976 bytes, checksum: 80b58dd5abd209e9050f2eefe4436e95 (MD5) Previous issue date: 2011-08-31 Com o avanço da tecnologia na produção de microprocessadores, surgiu a necessidade do aumento no número de transistores, de forma a gerar uma maior velocidade de processamento e maior capacidade de armazenamento de informações, o que é imprescindível no desenvolvimento dos circuitos integrados. Com isso a tecnologia eletrônica de semicondutores a base de silício, torna-se limitada devido ao aumento da dissipação de calor na miniaturização dos circuitos integrado. Essa limitação pode ser superada com o surgimento da spintrônica. Neste contexto este trabalho tem como objetivo sintetizar por reação de combustão semicondutores magnéticos diluídos (SMDs) à base de ZnO dopados com metais de transição Mn2+, Co2+ e Ni2+, visando aplicação em spintrônica. Três sistemas com concentrações diferentes dos dopantes foram definidos: i) Zn1-xMnxO, x = 0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3 e 0,4 mol de Mn+2; ii) Zn1-xCoxO, onde x = 0,02; 0,03; 0,05; 0,06; 0,07; 0,1 e 0,2 mol de Co2+; e iii) Zn1-xNixO, onde x = 0,07; 0,1 e 0,2 mol de Ni2+. Os sistemas foram sintetizados por reação de combustão utilizando os conceitos e teoria dos propelentes e explosivo. Todas as reações foram realizadas em um cadinho de sílica vítrea como recipiente, uma base cerâmica com resistência elétrica como fonte de aquecimento externo, e uréia como combustível. Durante as reações foi realizada a medição da temperatura e tempo da reação de combustão. O produto das reações foi caracterizado por difração de raios-X, fluorescência de raios X por energia dispersiva, adsorção de nitrogênio (BET), microscopia eletrônica de varredura, microscopia eletrônica de transmissão e magnetômetro de amostra vibrante. Os resultados reportados mostram que: para todos os sistemas estudados a temperatura máxima alcançada na reação foi entre 353 e 512 ºC. O tipo de dopante e sua concentração influenciaram tanto na característica estrutural como morfológica. Os espectros de DRX mostram que em todas as dopagens com Mn+2 e com dopagem de Co+2 de 0,02; 0,03; 0,07 e 0,1 em mol resultaram em um produto monofásico, ou seja, observou-se apenas a presença da fase ZnO com tamanho de cristalito menores que 50 nm. Nos sistemas dopados com Co+2 nas concentrações de 0,05; 0,06 e 0,2 mol houve formação de uma fase de resíduos de decomposição dos nitratos e uréia na faixa de 2θ entre 7,83 e 28,52º. Todos os sistemas dopados com Ni foi observado a fase ZnO majoritária com presença da fase secundária do NiO e de fase de resíduos semelhante a fase observada para o sistema dopado com Co+2. Os sistemas estudados obtiveram boas respostas magnéticas com temperaturas de Curie acima da temperatura ambiente variando entre 305 a 364 K. O sistema dopado com Mn+2 foi o que apresentou a melhor resposta com valores de magnetização de saturação entre 12 a 29 emu/g enquanto os sistemas dopados com Co+2 e Ni+2 os valores de magnetização de saturação entre 1 e 3,2 emu/g e 4,6 a 7,6 emu/g respectivamente. Portanto conclui-se que a síntese de reação de combustão mostra-se promissora para a preparação de nanomateriais adequados na produção de SMDs para aplicação em spintrônica. With the advancement of technology in the production of microprocessors, there is the need to increase the number of transistors in order to generate a greater processing speed and greater capacity for storing information, which is essential in the development of integrated circuits. With this electronic technology semiconductor silicon based, it is limited due to increased heat dissipation in the miniaturization of integrated circuits. This limitation can be overcome with the advent of spintronics. In this context, this research work aims to synthesize combustion reaction diluted magnetic semiconductors (DMS) based on ZnO doped with transition metals Mn+2, Co+2 and Ni+2, aiming at application in spintronics. Three systems with different concentrations of dopants were defined: i) Zn1-xMnxO, x = 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3 and 0.4 mol of Mn+2, ii) Zn 1-xCoxO where x = 0.02, 0.03, 0.05, 0.06, 0.07, 0.1 and 0.2 mol of Co+2 and iii) Zn1-xNixO, where x = 0.07, 0.1 and 0.2 mol of Ni+. The systems were synthesized by combustion reaction using the concepts and theory of propellants and explosives. All reactions were performed on a vitreous silica crucible as a container, a ceramic base with electrical resistance as a source of external heating, and urea as fuel. During the reaction was carried out measuring the temperature and time of the combustion reaction. The product of the reaction was characterized by X-ray diffraction, X-ray fluorescence energy dispersive, nitrogen adsorption (BET), scanning electron microscopy, transmission electron microscopy and vibrating sample magnetometer. The results reported show that: for all systems studied the maximum temperature reached in the reaction was between 353 and 512ºC. The type of dopant and its concentration influenced both the structural and morphological characteristics. The XRD spectra show that at all doping with Mn+2 and Co+2 doping of 0.02, 0.03, 0.07 and 0,1 mol resulted in a single phase product, ie, we observed the presence of phase ZnO crystallite size smaller than 50 nm. In the systems doped with Co+2 at concentrations of 5%, 6% and 20% had formation of a phase of waste decomposition of nitrate and urea in the 2θ range between 7.83 to 28.52º. All systems Ni-doped ZnO phase was observed with the majority presence of the secondary phase of NiO and waste phase similar to phase observed for the system doped with Co+2. The systems studied had good responses to magnetic Curie temperatures above room temperature ranging from 305 to 364K. The system doped with Mn+2 was the one that had the best response with values of saturation magnetization between 12 to 29 emu/g while the systems doped with Co+2 and Ni+2 values of saturation magnetization between 1 and 3.2 emu/g and 4.6 to 7.6 emu/g respectively. It is concluded that the synthesis of combustion reaction seems to be promising for the preparation of nanomaterials in the production of SMD suitable for application in spintronics.
- Published
- 2011
41. Determination of the electromagnetic field distribution from various sources in a car
- Author
-
RODRIGUES, Raquel Aline Araújo., FONTGALLAND, Glauco., GOMES NETO, Alfredo., FREIRE, Raimundo Carlos Silvério., and MELO, Marcos Antonio Barbosa de.
- Subjects
Ondas Eletromagnéticas ,Radiação de Celulares ,Celulares - Radiação ,Distribuição de Campo Eletromagnético ,Engenharia Elétrica ,Cellular Phone ,Campo Eletromagnético ,Various Power Sources ,Electromagnetic Field ,Telefonia Celular ,Electromagnetic Waves ,Monopole Antennas ,Automóvel - Distribuição de Campo Eletromagnético ,Antenas Monopolo ,Mobile Phone ,Radiation of Mobile Phones - Abstract
Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2019-03-29T20:20:42Z No. of bitstreams: 1 RAQUEL ALINE ARAÚJO RODRIGUES - DISSERTAÇÃO PPGEE 2011..pdf: 6691049 bytes, checksum: 32691608970063a1f5929a066eb4b2b3 (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-29T20:20:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RAQUEL ALINE ARAÚJO RODRIGUES - DISSERTAÇÃO PPGEE 2011..pdf: 6691049 bytes, checksum: 32691608970063a1f5929a066eb4b2b3 (MD5) Previous issue date: 2011-08-26 Capes O telefone celular deixou de ser considerado um acessório de luxo e tornou-se um dispositivo indispensável com utilizações em várias áreas. Diante do crescente uso destes aparelhos pela população, da constatação através de estudos de que a exposição pública a CEM provenientes dos mesmos pode ser reforçada pela reflexão de micro-ondas em ambientes fechados e diante do recente anúncio da Organização Mundial de Saúde classificando as radiações emitidas por celulares como possivelmente cancerígenas para os seres humanos; tem crescido mundialmente a preocupação com os riscos à saúde que essa tecnologia pode apresentar. Neste trabalho será avaliada a distribuição de campo eletromagnético em um automóvel, com o intuito de fornecer subsídios para pesquisas futuras de forma a estimar o nível real de exposição ao qual os seres humanos estão submetidos. Foram realizadas diversas medições de grandezas elétricas para a determinação do campo eletromagnético produzido por antenas monopolo de λ/4, na frequência de operação de 2 GHz. Estas antenas foram posicionadas de modo a simular aparelhos celulares em uso por passageiros adultos no interior de um automóvel, considerando combinações de fontes ligadas (em uso) ou não. A partir dos resultados observados é possível constatar que no interior de um automóvel a exposição dos seres humanos a CEM é intensificada pela reflexão das ondas eletromagnéticas nas estruturas metálicas. Os valores obtidos não excedem os valores preconizados pelo regulamento, porém diante das incertezas científicas sobre este tema, é motivada a continuidade do estudo do efeito da reflexão de micro-ondas nos ambientes fechados de modo a investigar os possíveis impactos sobre a saúde. The cell phone is no longer considered a luxury accessory and became an indispensable device in use in several areas. The concern about the health risks that this technology can provide has grown globally thanks to the growing use of the devices by the population, by the finding that the public exposure to EMFs from the devices can be enhanced by the reflection of the microwave in indoors and thanks to the recent announcement of the World Health Organization classifying the radiation emitted by cell phones as possibly carcinogenic to humans. This paper will assess the distribution of electromagnetic field in a car, in order to provide a basis for future research and to estimate the actual level of exposure to which humans are submitted. There were a number of electrical measurements to determine the electromagnetic field produced by antennas monopole λ / 4, in the operating frequency of 2 GHz. These antennas were positioned to simulate cell phones in use by adult passengers in a car, considering combinations of power supplies in use or not. From the results observed, it is possible to see that, in a car, the exposure of humans to EMF is intensified by the reflection of electromagnetic waves in metallic structures. The observed values do not exceed the values recommended by the regulation, but in the face of scientific uncertainty on this issue, is motivated to continue studying the effect of the reflection of microwaves in closed environments, in order to investigate the possible impacts on health.
- Published
- 2011
42. Analogue signal conditioning circuit using 0.5 um technology for industrial and biomedical signals
- Author
-
BARRETO, Andrea Costa., FREIRE, Raimundo Carlos Silvério., CUNHA, Ana Isabela Araújo., BOURGUET, Vincent Patrick Marie., LUCIANO, Benedito Antonio., and DUPOUY, Emmanuel Benoit Jean-Baptiste.
- Subjects
Circuito Integrado ,Signal Conditioning Circuit ,Buffer ,Circuito de Condicionamento de Sinais ,Conversor Analógico Digital ,Tecnologia CMOS 0,5 um ,Integrated Circuit ,Digital Analog Converter ,Engenharia Elétrica ,CMOS Technology 0.5 um ,Differential Amplifier - Abstract
Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-03-19T18:32:18Z No. of bitstreams: 1 ANDREA COSTA BARRETO - DISSERTAÇÃO PPGEE 2011..pdf: 1424524 bytes, checksum: f5a4e35f232297180e7ad47a16ea0b06 (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-19T18:32:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ANDREA COSTA BARRETO - DISSERTAÇÃO PPGEE 2011..pdf: 1424524 bytes, checksum: f5a4e35f232297180e7ad47a16ea0b06 (MD5) Previous issue date: 2011-08-26 Apresenta-se neste trabalho a concepção de um circuito de condicionamento de sinais analógicos, a ser integrado em um ASIC (Application Specific Integrated Circuit), que atenda aos requisitos de leitura dos conversores analógicos digitais embutidos em microcontroladores de mercado, usados em sistemas de aquisição de dados. Este circuito de condicionamento apresenta uma arquitetura composta por um amplificador diferencial, um circuito buffer e um circuito que gera uma tensão de referência a ser disponibilizada externamente para o conversor analógico digital. Duas áreas de aplicação são apresentadas como metas: industrial e médica, mas o chip a ser desenvolvido poderá ser usado em outras aplicações. Desenvolvem-se também os projetos em nível de transistor dos blocos que compõem o circuito. O amplificador diferencial, parte principal do circuito de condicionamento de sinais, é responsável por amplificar e fornecer um nível CC ao sinal a ser medido pelo sistema de aquisição de dados, ajustando-o à faixa de 0 V a um valor de tensão gerado pelo circuito de referência. O circuito buffer faz uma cópia da tensão do amplificador diferencial, aplicada em sua entrada, na sua saída e acopla as impedâncias, disponibilizando o sinal à leitura do conversor analógico digital. Utiliza-se a tecnologia ON Semiconductor CMOS 0,5 m para o projeto. Mostram-se neste trabalho os resultados das simulações feitas nos blocos funcionais internos do circuito integrado. A fim de testar o desempenho do circuito de condicionamento completo, apresentam-se os resultados para dois sinais de entrada com amplitudes situadas nos extremos das aplicações consideradas neste trabalho: um sinal da rede elétrica e um sinal de um eletrocardiograma (ECG). Após as simulações, apresenta-se o leiaute com as devidas verificações deste circuito, respeitando os limites tecnológicos imposto pelo design kit utilizado. Com os resultados desta dissertação, este projeto será posteriormente fabricado e caracterizado. This work presents the conception of an analog signal conditioning circuit to be integrated into an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), which meets the requirements of the digital to analog converter embedded in a microcontroller used in data acquisition systems. The conditioning circuit architecture here presented is composed by a differential amplifier, a buffer circuit and a reference voltage generator. The reference voltage is externally provided to the analog to digital converter. Two areas of application are presented as targets: industrial and medical, but the chip to be developed can be used in other applications. The design of transistor-level blocks that make up the circuit is accomplished. The differential amplifier, the major part of the signal conditioning circuit, is responsible for amplifying and providing a DC level to the signal being measured by the data acquisition system, adjusting it to the range between 0 V and a voltage value generated by a reference circuit. The buffer circuit makes a copy of the differential amplifier output voltage at its own low impedance output, providing the signal to be read by the analog to digital converter. ON Semiconductor CMOS 0.5 m technology is used for the design. The simulation results for the internal functional blocks of the integrated circuit are shown. In order to test the performance of the complete conditioning circuit, we present the results for two input signals with amplitudes in the extremes of application considered in this work: a power grid signal and an electrocardiogram (ECG) signal. After the simulations, the layout is presented with appropriate verification of this circuit within the limits imposed by the design kit technology used. With the results of this dissertation, this design will be fabricated and subsequently characterized.
- Published
- 2011
43. Analysis of the corona effect for the diagnosis of polymeric insulators
- Author
-
BARROS, Warner Peixoto Pinheiro., COSTA, Edson Guedes da., FREIRE, Raimundo Carlos Silvério., FERNANDES JÚNIOR, Damásio., and FERREIRA, Tarso Vilela.
- Subjects
Electrical Systems ,Crown effect ,Sistemas Elétricos ,Isoladores Poliméricos ,Engenharia Elétrica ,Efeito Corona ,Polymer Insulators - Abstract
Submitted by Ruth Quaresma de Freitas (ruth_quaresma@hotmail.com) on 2019-04-02T16:26:21Z No. of bitstreams: 1 WARNER PEIXOTO PINHEIRO BARROS - DISSERTAÇÃO PPGEE 2011..pdf: 3373877 bytes, checksum: 0e570ed04a3c8fe91125cf0bf14dd894 (MD5) Made available in DSpace on 2019-04-02T16:26:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 WARNER PEIXOTO PINHEIRO BARROS - DISSERTAÇÃO PPGEE 2011..pdf: 3373877 bytes, checksum: 0e570ed04a3c8fe91125cf0bf14dd894 (MD5) Previous issue date: 2011-06-10 Os isolamentos elétricos são submetidos a campos elétricos e estresses cada vez maiores, devido à diminuição de distâncias elétricas e redução da quantidade de materiais empregados nos equipamentos. Campos elétricos intensos geram corona nas superfícies das partes metálicas provocando a degradação de superfícies isolantes, principalmente, daquelas constituídas de material orgânicos, como os isoladores poliméricos. Ainda não existe um consenso sobre quais níveis de descargas corona são aceitáveis na superfície dos isolamentos. Por outro lado, a intensidade do corona também é afetada pela degradação dos isolamentos orgânicos. Assim, a parametrização das medições das intensidades do corona pode ser usada para se determinar a retirada de isoladores poliméricos de operação, em estado avançado de degradação. Para tanto, técnicas de inspeção utilizando medições de descargas parciais (DP), em laboratório, e de radiação ultravioleta (UV), emitidas pela descarga corona foram avaliadas. As imagens UV foram processadas, visando obter apenas a região de ocorrência do corona em termos de concentração de píxeis. Uma correlação entre níveis de DP e dados obtidos a partir da câmera UV (pontos de descarga/minuto) e, do processamento de imagens (concentração de píxeis do corona) foi realizado. Dessa forma, a técnica de quantificação do corona utilizando processamento de imagens foi implementada, na qual níveis de corona aumentam de acordo com o grau de poluição e degradação dos isoladores para pequenas variações de umidade relativa do ar. The electrical insulation are submitted to electric fields and stress increasing, this occurs due to decreased electrical distances and reducing the amount of materials used in equipments. Corona generates intense electric fields on the surfaces of metal parts causing the degradation of insulating surfaces, especially those made of organic material such as insulators. There is still no consensus on what levels are acceptable corona discharges on the insulating surfaces. Moreover, the intensity of the corona is also affected by degradation of organic insulators. So, the parameterization of the measurements of the intensities of the corona can be used to determine the removal of polymeric insulators operating in an advanced state of degradation. For this, inspection techniques using measurements of partial discharge (PD) in the laboratory, and ultraviolet (UV) light emitted by the corona discharge were evaluated. The UV images were processed to obtain only the region of occurrence of the corona in terms of concentration of píxeis. A correlation between levels of PD and data obtained from the UV camera (discharge points / minute), and image processing (concentration of píxeis in the corona) was performed. Thus, the quantization of the corona technique using image processing was implemented, in which corona levels increase with the degree of pollution and degradation of insulators for small variations in relative humidity.
- Published
- 2011
44. Analysis of the passive electromagnetic exposure to multifonts distributed in open environments
- Author
-
COSTA, Cláudio Pereira da., FONTGALLAND, Glauco., GOMES NETO, Alfredo., MELO, Marcos Antonio Barbosa de., and FREIRE, Raimundo Carlos Silvério.
- Subjects
Electromagnetic Passive Exposure ,Limites de Exposição ,Eletromagnetismo Computacional ,Genetic Algorithms ,Computational Electromagnetism ,Exposição Passiva Eletromagnética ,Engenharia Elétrica ,Algoritmos Genéticos ,Exposure Limits - Abstract
Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-03-21T17:29:23Z No. of bitstreams: 1 CLÁUDIO PEREIRA DA COSTA - DISSERTAÇÃO PPGEE 2011..pdf: 2548295 bytes, checksum: 4938124ffb155e52e05133fa620aeedb (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-21T17:29:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CLÁUDIO PEREIRA DA COSTA - DISSERTAÇÃO PPGEE 2011..pdf: 2548295 bytes, checksum: 4938124ffb155e52e05133fa620aeedb (MD5) Previous issue date: 2011-03 Neste trabalho é realizada a análise da exposição eletromagnética passiva à multifontes distribuídas em ambientes abertos. Para a devida caracterização do fenômeno estudado é descrita uma revisão bibliográfica dos principais conceitos e parâmetros eletromagnéticos presentes, além das principais normas e recomendações vigentes relacionadas à exposição eletromagnética, como também da técnica de otimização utilizada, algoritmos genéticos. São apresentados os resultados calculados de campos eletromagnéticos, com a presença de um modelo da cabeça humana, e as disposições dos arranjos obtidos em duas configurações: na primeira são apresentadas situações em que as antenas dipolo se encontram em posições prédeterminadas, as quais servem de base para a delimitação da região de estudo e análise dos níveis de campos eletromagnéticos calculados nessas situações. Posteriormente, o posicionamento das antenas é otimizado em algoritmo genético com o objetivo de obter e analisar o pior caso na região de estudo, os níveis de máximos de campos eletromagnéticos no usuário e na sua vizinhança, os quais são produzidos pela disposição do arranjo. Finalmente, os níveis de campos eletromagnéticos calculados foram comparados com os níveis de referência da norma, levando-se em consideração a potência, a posição espacial e a quantidade das fontes no arranjo. Também foram feitas algumas observações sobre os níveis de campos eletromagnéticos obtidos na presença de um modelo da cabeça humana. Por fim, são apresentadas as considerações finais e a possibilidade de trabalhos futuros sobre o tema. In this work it is presented an analysis of the passive electromagnetic exposure produced by distributed multisource in outdoor. In order to obtain an accurate characterization of the phenomenon it has been made a literature review of the basics concepts and electromagnetic parameters taking into account the existing standards recommendations related to electromagnetic field. It is also reported the optimization technique by genetic algorithms. It is presented the electromagnetic field calculated results with the presence of a human head model and the dispositions of the obtained arrays in two steps. In the first step, are analyzed situations in which the antennas are placed at predetermined positions according to the electromagnetic field levels calculated from the distributions of the antennas. Subsequently, the positioning of the antennas is optimized with genetic algorithm in order to obtain and analyze the worst case in the study area, the maximum levels of electromagnetic fields on the user and its vicinity which are produced by the provision of the arrangement. Finally, levels of electromagnetic fields were calculated compared with levels of reference ones reported by the standard is made taking into account the level of the power sources, its spatial position and their quantity in the array. It is also made some observations on the levels obtained in the presence of a model of a human head. Finally, we present the final considerations aiming at the possibility of future works on the subject.
- Published
- 2011
45. Improvement of the voice quality of the hearing impaired using fundamental frequency correction
- Author
-
BARBACENA, Ilton Luiz., FREIRE, Raimundo Carlos Silvério., AGUIAR NETO, Benedito Guimarães., PEREIRA, José Carlos., BARROS FILHO, Allan Kardec Dualibe., GURJÃO, Edmar Candeia., SOUZA, Cleonilson Protássio de., and BARROS, Alessio Trindade de.
- Subjects
Estimulador Tátil ,Microcontroladores ,Hearing Impaired ,Processamento de Voz ,Engenharia Elétrica ,Gerador de Sinal Tátil ,Tactile Stimulator ,Voice Processing ,Tactile Signal Generator ,Deficientes Auditivos ,Microcontrollers - Abstract
Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-03-26T15:30:05Z No. of bitstreams: 1 ILTON LUIZ BARBACENA - TESE PPGEE 2010..pdf: 5269385 bytes, checksum: 7188217afd0af8adf26371343523d588 (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-26T15:30:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ILTON LUIZ BARBACENA - TESE PPGEE 2010..pdf: 5269385 bytes, checksum: 7188217afd0af8adf26371343523d588 (MD5) Previous issue date: 2010-12-03 Muitos esforços têm sido registrados para melhorar a comunicação dos surdos por meio da fala, durante processos de oralização. Em muitos casos, o surdo pode aprender a falar e entender o que é dito pelos ouvintes. Em geral, as ferramentas com este propósito utilizam realimentação visual no processo de aprendizagem da fala. Entretanto, há fortes indícios de que o estímulo tátil possa melhorar esse processo. A parametrização das variações da frequência fundamental do sinal de voz, transformadas em vibrações táteis, utilizando-se dispositivos táteis, permite a correção eficiente da frequência fundamental, constituindo-se em uma alternativa interessante que se aplica ao auxílio à oralização de indivíduos surdos. Essa alternativa é igualmente aplicável a indivíduos com múltiplas deficiências como é o caso dos surdos-cegos. Com o controle da frequência fundamental dos surdos, ajudando-os a produzir frequências próximas a valores dos ouvintes, espera-se uma significativa melhoria da qualidade da voz. Este trabalho propõe um sistema em tempo real de correção aprendizagem da frequência fundamental, avaliando algumas formas de codificação de voz pela estimulação tátil, com propósito de contribuir para a melhoria da fala dos surdos em processos de oralização. São apresentados estudos sobre a sensibilidade psicofísica de pessoas com deficiências sensoriais auditivas e visuais, bem como, com pessoas sem nenhuma destas deficiências, com objetivo de avaliar o uso de estimuladores vibro-táteis como alternativa sensorial. Neste estudo foram avaliadas as influências do sexo, idade, nível de escolaridade,além da origem da deficiência. O trabalho avalia ainda diversos parâmetros envolvidos na captação e processamento da voz, na estimação de frequência fundamental e nas transformadas aplicadas à conversão da informação de voz em estimulação tátil. O processo de correção da frequência fundamental utiliza um conjunto de medidas objetivas, baseadas em índices de acerto desta, com a premissa de que, alcançada a correção, se obtenha uma melhoria da fala. Uma avaliação subjetiva da qualidade da fala do surdo foi realizada antes e depois do processo de correção da frequência fundamental para verificar a possível melhoria da fala. Efforts have been carried out in order to improve the deaf´s communication by means of speech, during the oralization process. In most cases, the deaf can learn how to speak and understand what is said by the listeners. In general, tools with this purpose use visual feedback in the process of speech learning. Nevertheless, there is strong evidence that the tactile stimulus can enhance such process. The parameterization of the fundamental frequency variations of the voice signal, transformed into tactile vibrations, by the use of tactile devices, enables the efficient correction of the fundamental frequency, constituting, thus, an interesting alternative which is applied while aiding the deaf individuals´ oralization. This alternative is equally feasible to individuals with multiple deficiencies, such as the deaf-blind case. With the control of the fundamental frequency of the deaf people, helping them to produce frequencies approximate to the listeners values, a meaningful improvement of voice quality is expected. This research proposes a real time system of correction/learning of the fundamental frequency, evaluating some forms of voice codification by means of tactile stimulus with the objective of contributing to the deaf people’s speech enhancement in the oralization process. Studies on psychophysical sensitivity of people with sensorial, hearing and visual deficiencies are presented as well as in relation to people with none of these deficiencies, with the aim to assess the use of vibrotactile stimulators as sensorial alternative. In these studies, the influences are related to sex, age, and education level, besides the deficiency origin were evaluated. The research still appraises several parameters involved in the voice capture and processing, in the fundamental frequency estimation and in the transformed ones once applied to the conversion of voice information into tactile stimulus. The process of fundamental frequency correction uses a set of objective measures, based on its rightness rate with the intention that once the correction is attained, speech betterment is also achieved. A subjective evaluation concerning the deaf´s speech quality was accomplished before and after the correction process of the fundamental frequency in order to verify the possible speech improvement.
- Published
- 2010
46. Uncertainty in measuring fluid velocity using anemometer with a single heated sensor
- Author
-
SANTANA, Dennis Viana., FREIRE, Raimundo Carlos Silvério., OLIVEIRA, Amauri., LUCIANO, Benedito Antonio., and DUPOUY, Emmanuel.
- Abstract
Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-06-06T16:59:28Z No. of bitstreams: 1 DENNIS VIANA SANTANA - DISSERTAÇÃO PPGEE 2010..pdf: 8396781 bytes, checksum: 981fe6367842db35b3134ffbd22232b5 (MD5) Made available in DSpace on 2019-06-06T16:59:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DENNIS VIANA SANTANA - DISSERTAÇÃO PPGEE 2010..pdf: 8396781 bytes, checksum: 981fe6367842db35b3134ffbd22232b5 (MD5) Previous issue date: 2010-12 No anemómetro a fio quente convencional, o sensor aquecido sofre influências tanto da velocidade quanto da temperatura do fluido. Por este motivo, se faz necessária a utilização de um circuito auxiliar para medição da temperatura do fluido chamado de circuito de compensação. O anemómetro a fio quente com sensor único utiliza o chaveamento de resistores para compensar a temperatura do fluido, apresentando como vantagem a utilização de apenas um sensor, porém apresenta incerteza na medição de velocidade variável do fluido. O presente trabalho propõe um modelo matemático do CTA com sensor único e uma solução capaz de minimizar o erro na estimativa de velocidades variáveis. In a conventional hot wire anemometer, the heated sensor is influenced both by the speed and the temperature of the fluid. For this reason, it is necessary to use an auxiliary circuit to measure the fluid temperature, so called compensation circuit. The single sensor hot wire anemometer switches the resistors to compensate the fluid temperature. Although this configuration has the advantage of using a single sensor, it has as a disadvantage the uncertainty in the measurement of variable fluid speeds. This paper proposes a mathematical model of the CTA with a single sensor and a solution that minimizes the error in the estimation of variable speeds.
- Published
- 2010
47. Integrated circuit for GF multiplication (24) using linear threshold ports
- Author
-
LIMA FILHO, Cristóvão Mácio de Oliveira., FREIRE, Raimundo Carlos Silvério., ASSIS, Francisco Marcos de., FONTGALLAND, Glauco., GURJÃO, Edmar Candeia., and SOUZA, Antonio Augusto Lisboa de.
- Subjects
Portas de limiar linear ,Linear threshold ports ,Aritmética modular com polinômios ,Multiplicador de mastrovito ,Engenharia Elétrica ,Discrete neural networks ,Redes neurais discretas ,Threshold Logic Gates ,Polinômios sobre corpos finitos - Abstract
Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-08-20T19:33:13Z No. of bitstreams: 1 CRISTOVÃO MÁCIO DE OLIVEIRA LIMA FILHO - DISSERTAÇÃO PPGEE 2010..pdf: 2095765 bytes, checksum: 1c2232fd0f1557df7308e04bad6426c2 (MD5) Made available in DSpace on 2018-08-20T19:33:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CRISTOVÃO MÁCIO DE OLIVEIRA LIMA FILHO - DISSERTAÇÃO PPGEE 2010..pdf: 2095765 bytes, checksum: 1c2232fd0f1557df7308e04bad6426c2 (MD5) Previous issue date: 2010-06-09 Esta dissertação descreve o desenvolvimento de um leiaute de uma nova arquitetura de multiplicador em corpos finitos baseada no multiplicador de Mastrovito. Tal arquitetura tem como unidades de processamento as portas de limiar linear, que é o elemento básico de uma rede neural discreta. As redes neurais discretas implementadas com portas de limiar linear permitem reduzir a complexidade de certos circuitos antes implementados com lógica tradicional (Portas AND, OR e NOT). Com isso, a idéia de estender o uso de portas de limiar linear em operações aritméticas em corpos finitos se torna bastante atraente. Assim, para comprovar de forma prática, a eficiência das portas de limiar linear, a arquitetura de um multiplicador em GF(24), proposta em (LIDIANO - 2000), foi implementada utilizando as ferramentas de desenho de leiaute de circuito integrado da Mentor Graphics®. Os resultados da simulação do leiaute do circuito integrado do multiplicador em GF(24) são apresentados. Os mesmos indicaram um desempenho abaixo do esperado, devido a complexidade espacial do multiplicador em GF(2n) com 4=n não ser suficiente para que as vantagens da implementação com portas de limiar linear sejam visualizada. This dissertation describes the development of a layout of new multiplication architecture in Galois field based on the Mastrovito multiplier. The processing unit of this new architecture is a threshold logic gate, which is a basic element of a discrete neural network. The discrete neural network built with threshold logic gates allow reduce de complexity of a certain circuits once built using traditional boolean gates (AND, OR and NOT). Therewith, the idea of extending the advantages of the threshold logic gates for arithmetic operations in Galois field to become very attractive. Thus, to confirm into practice form, the advantages of the threshold logic gates, a multiplier architecture in GF(24), proposed in (LIDIANO - 2000), was implemented using the integrated circuit layout tools of Mentor Graphics®. The results from simulations of the layout of multiplier in GF(24) are presented. These results indicated a low performance, due to the space complexity of GF(2n) multiplier with n = 4 is not enough for show the advantages of the multiplier implementation with threshold logic gates.
- Published
- 2010
48. System for the evaluation of the level of degradation of zinc oxide arresters
- Author
-
MACÊDO , Euler Cássio Tavares de., COSTA, Edson Guedes da., FREIRE, Raimundo Carlos Silvério., SOUZA, Antonio Augusto Lisboa de., LUCIANO, Benedito Antonio., and LIRA, José Gutembergue de Assis.
- Subjects
Rede de Sensores sem Fio ,Análise Harmônica ,Harmonic Analysis ,Wireless Sensor Network ,Zinc Oxide Varistors ,Engenharia Elétrica ,Para-raios de Óxido de Zinco ,Varistores de Óxido de Zinco ,Zinc Oxide arresters - Abstract
Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-03-22T10:52:17Z No. of bitstreams: 1 EULER CÁSSIO TAVARES DE MACÊDO- DISSERTAÇÃO PPGEE 2010..pdf: 14347401 bytes, checksum: c7d207b7f5dc5eea352c4b1aa81b50a3 (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-22T10:52:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EULER CÁSSIO TAVARES DE MACÊDO- DISSERTAÇÃO PPGEE 2010..pdf: 14347401 bytes, checksum: c7d207b7f5dc5eea352c4b1aa81b50a3 (MD5) Previous issue date: 2010-03 Os para-raios de óxido de zinco (ZnO) são equipamentos de proteção utilizados no sistema elétrico de potência e vêem sendo empregados à mais de 30 anos com a finalidade de aumentar a confiabilidade do sistema elétrico como um todo. Os para-raios a base de ZnO são formados por varistores, elementos que apresentam alta não-linearidade entre a tensão e a corrente. O papel fundamental dos para-raios de óxido de zinco (ZnO) é de proteger o sistema elétrico contra surtos causados por descargas atmosféricas e de manobras em subestações e linhas de transmissão. Mesmo existindo atualmente diversas técnicas desenvolvidas para o monitoramento de para-raios, não existe ainda um consenso em relação à melhor técnica de monitoramento a ser aplicada, cada uma apresentando vantagens e desvantagens. Não existe também uma análise a partir dos dados obtidos que permita identificar e classificar os possíveis problemas detectados com o monitoramento. Dentre as diversas técnicas utilizadas no monitoramento do nível de degradação de para-raios de ZnO, a medição da corrente de fuga dos para-raios é uma das técnicas que fornece informações confiáveis sobre a sua condição de integridade ou degradação. O monitoramento da corrente de fuga no para-raios em operação pode indicar falhas permanentes ou atuações momentâneas do para-raios. Neste trabalho é apresentado um sistema de monitoramento remoto do nível de degradação dos para-raios baseado na medição e análise harmônica da sua corrente de fuga. Para a medição da corrente, o sistema utiliza um sensor indutivo não invasivo com alta permeabilidade magnética baseado em ligas de composição nano-cristalina. As informações disponibilizadas pelo sistema apresentado podem ser enumeradas como sendo: a medição da corrente de fuga nos para-raios, decomposição da corrente total nas componentes capacitiva e resistiva e obtenção da componente de terceira harmônica. Os dados obtidos são enviadas para a sala de controle da subestação utilizando um sistema de comunicação sem fio, baseado no protocolo de comunicação ZigBee, operando na frequência de 2,4 GHz. The zinc oxide (ZnO) surge arresters are equipments used in the electrical power system protection and have been employed in the least 30 years with the objective of increase the reliability of the electrical system as a whole. The ZnO based surge arresters are formed by varistors, elements that present high non-linearity characteristic between the applied voltage and the current. The main function of the ZnO surge arresters is to protect the electrical system against lightning discharges or electrical system discharges caused by transmission lines switching. Nowadays, several techniques were developed for the ZnO surge arrester monitoring, but does not exist a standard about the best technique that should be used, each technique presents advantages and disadvantages. Other problem commonly found using these techniques is that does not exist a posterior data analysis to identify and to classify the possible problems detected during the monitoring. One of the most used techniques in the ZnO surge degradation level monitoring is the leakage current measurement. This current is one of the most reliable information about its integrity condition or degradation. The leakage current monitoring of a ZnO surge arrester in operation can indicate permanent imperfections or transient behavior (problems) of the surge arrester. In this work, a wireless monitoring system of the ZnO surge arrester degradation level based on the leakage current measurement and its harmonic analysis is presented. For the measurement of the leakage current, the system uses an inductive no-invasive sensor based on high permeability alloys. The proposed methodology is composed of the following procedures: the ZnO surge arrester leakage current measurement, total leakage current decomposition in the capacitive and resistive components and the third harmonic component calculation. The obtained data are send for the substation control room using a wireless communication system based on the ZigBee communication protocol operating in the frequency of 2,4 GHz.
- Published
- 2010
49. Método para extração de objetos de uma imagem de referência estática com estimativa das variações de iluminação
- Author
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OLIVEIRA, Jozias Parente de, FREIRE, Raimundo Carlos Silvério, and PELAES, Evaldo Gonçalves
- Subjects
FPGAS (Arranjos de Lógica Programável em Campo) ,Detecção de objetos ,Segmentação de vídeo ,ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOES::SISTEMAS DE TELECOMUNICACOES [CNPQ] ,Processamento de imagens - Abstract
A segmentação de vídeo é um passo fundamental em muitos sistemas de visão, tais como sistemas de vigilância e monitoramento de tráfego. O método denominado subtração da imagem de fundo é comumente utilizado para detecção de objetos em seqüências de vídeo comparando-se cada pixel do quadro corrente com um modelo da imagem de referência. Neste trabalho, apresenta-se uma arquitetura em hardware para segmentação de vídeo desde a etapa de implementação do algoritmo em PC até a elaboração da arquitetura em hardware. O método de segmentação de vídeo destina-se ao processamento de operações em ponto fixo e visa aprimorar o método de detecção de objetos baseado em modelos Gaussianos. Este aprimoramento é realizado por meio da aplicação de uma técnica para compensação das variações das intensidades dos pixels que objetiva reduzir os falsos positivos ocasionados por ruídos ou variações de iluminação. Primeiramente, o algoritmo foi validado em MATLAB em ponto flutuante e em ponto fixo. Em seguida, foi implementado em um arranjo de portas programáveis em campo (FPGA), utilizando um kit desenvolvimento da Altera (DE-2). A arquitetura opera com uma freqüência igual a 100 MHz e processa 30 quadros por segundo com resolução igual é 640 x 507. A capacidade do sistema é demonstrada com várias imagens de teste. Video segmentation is a fundamental step in many vision systems including video surveillance and traffic monitoring. Background subtraction is a method typically used to segment moving regions in video sequences taken from a static camera by comparing each new frame to a model of the scene background. In this paper, a hardware system for video segmentation is proposed from algorithm to hardware architecture level. The video segmentation algorithm is aimed at fixed-point operations and improves a Gaussian background model by applying a two-stage linear compensation procedure to remove the undesirable subtraction results from noise and illumination changes. First, the algorithm was validated in MATLAB. Then, it was prototyped on an Altera field-programmable gate array platform (DE-2). At a clock rate of 100 MHz, the architecture can process 30 frames per second, where the image resolution is 640 x 507 pixels. The capability of the system is demonstrated for several video sequences.
- Published
- 2009
50. A biologically inspired neural network model based on minimizing local divergence
- Author
-
SANTANA, Ewaldo Eder Carvalho., FREIRE, Raimundo Carlos Silvério., BARROS FILHO, Allan Kardec Duailibe., VASCONCELOS, Flávio Henrique de., ASSIS, Francisco Marcos de., LUCIANO, Benedito Antonio., and ARAÚJO, Dráulio Barros de.
- Subjects
Artificial neural networks ,Ciência da Computação ,Neural coding ,Topografia do sistema visual ,Engenharia Elétrica ,Modelagem de redes neuronais ,Neural network modeling ,Sistema visual ,Neurociência computacional ,Córtex virtual primário ,Redes neuronais artificiais ,Perceptron multicamadas - redes neuronais ,Redes neuronais ,Codificação neuronal ,Neurociência ,Divergência local - redes - Abstract
Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-08-14T16:42:54Z No. of bitstreams: 1 EWALDO EDER CARVALHO SANTANA - TESE PPGEE 2009..pdf: 5646465 bytes, checksum: d83cd716193f68815a22b066836f3ae6 (MD5) Made available in DSpace on 2018-08-14T16:42:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EWALDO EDER CARVALHO SANTANA - TESE PPGEE 2009..pdf: 5646465 bytes, checksum: d83cd716193f68815a22b066836f3ae6 (MD5) Previous issue date: 2009-11-06 Neste trabalho é proposto o desenvolvimento de uma rede neuronial com aprendizagem não supervisionada, para modelar a organização topográfica do córtex visual primário. Para isto, estuda-se o comportamento dos campos receptivos do córtex visual primário(V1), e, para o modelamento da rede utilizam-se os conceitos de divergência local e de interação entre neurônios vizinhos, bem como da característica de não linearidades dos neurônios. Para treinamento da rede desenvolveu-se um algoritmo de ponto fixo. In this work it is proposed an unsupervised neural network model, which seems biologically plausible in modeling the primary visual cortex (V1). It is, also, studied de behavior of the receptive fields of V1. In order to modeling the net it was used the concepts of local discrepancy and interactions between neighbor neurons, as well the non-linearity characteristics of neurons. It was designed a fixed-point algorithm to train the neural network.
- Published
- 2009
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