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CarQuad: caracterizador de quadripolo
Use este link compartilhar ou citar este material: http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/653813
Registro completo de metadados
| Metadados | Descrição | Idioma |
|---|---|---|
| Autor(es): dc.contributor | Maia, Joaquim Miguel | - |
| Autor(es): dc.creator | Leoni, Alessandri | - |
| Autor(es): dc.creator | Barbosa, Carina | - |
| Autor(es): dc.creator | Demichei, Marlon | - |
| Data de aceite: dc.date.accessioned | 2022-02-21T21:29:34Z | - |
| Data de disponibilização: dc.date.available | 2022-02-21T21:29:34Z | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2020-11-10 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2020-11-10 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2011-12-02 | - |
| Fonte completa do material: dc.identifier | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/8450 | - |
| Fonte: dc.identifier.uri | http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/653813 | - |
| Descrição: dc.description | This paper presents the development of CarQuad, a teaching kit able to obtain the frequency response, input and output impedance and other common parameters in electrical engineering. These parameters are used to evaluate the behavior of circuits for a given frequency range. Usually the data are collected manually, a procedure that is time consuming and inaccurate. At first, tp develop the kit, a few questions were raised related to the generation of signals to be applied to the circuit under analysis at different frequencies and how to transform the measurements made in this circuit into values of gain, phase and impedance. Thus, it was designed in terms of hardware a motherboard addressing all these issues. The results of the measurements from the designed hardware are sent to a processing unit, the board eAT55 from eSysTech, in which they are converted into equivalent values of amplitude and delay. These values are then sent to a PC via serial communication and are saved in a file. Subsequently, a software was developed in Visual Basic for Excel, which loads the file and automatically generates the spreadsheet with the information obtained from the circuit and further calculations of gain, phase and impedance. The software also builds the curves of frequency response of the circuit. As proposed in CarQuad`s project, an ISHM was developed through a touch screen graphical display. To integrate this device to the kit was necessary to design and assemble a board with the touch screen controller and other display controls and a board to interface the display with eAT55. Finally, a need to include in the kit circuits that serve to demonstrate its operation appeared. Eight tests circuits have been defined, designed and mounted on printed circuit boards as part of the kit. It was verified at a practical assessment of these circuits, as it is done in the laboratory, that it takes the average time of 3 hours and a half to measure each circuit, considering an average of 40 measurement points. On the other hand, with the measuring system created with the CarQuad, it was obtained an analysis average time of 25 minutes to each circuit with the assessment of 100 points. In a comparison of the expected gain response and the one obtained in practice it was calculated a gain error for the test circuits with active components, and it reached a maximum of approximately 8%. For the passive circuits the gain error reached the maximum value of 33% compared to the expected value. In frequency analysis there are several factors that can influence the behavior of circuits, such as errors in the used components, in the assembly process of the circuits, environmental influences among others. Thus, it was possible to see, in the development of CarQuad, the complexity involved in the evaluation and measurement of parameters in the frequency circuits, the limitations imposed by the circuits themselves and how much it is not trivial to solve. | - |
| Descrição: dc.description | Neste trabalho é apresentado o desenvolvimento do CarQuad, um kit didático capaz de obter a resposta em freqüência, impedância de entrada e saída e outros parâmetros de circuitos comuns na engenharia elétrica. Esses parâmetros são utilizados para avaliar o comportamento dos circuitos para uma determinada faixa de freqüências. Normalmente os dados são levantados manualmente, procedimento que é demorado e pouco preciso. A princípio, para o desenvolvimento do kit, foram levantadas questões relacionadas à geração dos sinais a serem aplicados ao circuito sob análise em diferentes freqüências e de como transformar as medições feitas nesse circuito em valores de ganho, fase e impedância. Para tanto, foi projetado em termos de hardware uma placa principal englobando todas essas questões. Os resultados das medições, oriundos do hardware projetado, são enviados para uma unidade processadora, a placa eAT55 da eSysTech, na qual são convertidos em valores equivalentes de amplitude e defasagem. Esses valores seguem para um PC via comunicação serial e são salvos em um arquivo. Posteriormente, foi desenvolvido um software, em Visual Basic para o Excel, o qual carrega o arquivo e gera de forma automática as planilhas com as informações obtidas do circuito e com os cálculos adicionais de ganho, fase e impedância. A partir do software são construídas as curvas de resposta em freqüência do circuito. Como proposto no projeto do CarQuad, foi desenvolvida uma ISHM via um display gráfico touch screen. Para integrar esse dispositivo ao kit foi necessário projetar e montar uma placa com o controlador touch screen e outros controles do display e uma placa para interfacear o display com a eAT55. Por fim, visualizou-se a necessidade de incluir no kit circuitos que servissem para demonstração do seu funcionamento. Foram definidos e projetados 8 circuitos de teste e montados em placas de circuito impresso fazendo parte do kit. Verificou-se que numa avaliação prática desses circuitos, tal qual é feito em laboratório, levou-se o tempo médio de 3 horas e meia na medição de cada circuito,considerando-se uma média de 40 pontos levantados. Já com o sistema de medição criado com o CarQuad obteve-se uma duração média da análise de aproximadamente 25 minutos com a avaliação de 100 pontos para cada circuito. Numa comparação, da resposta de ganho esperada com a obtida na prática, foi calculado o erro do ganho para os circuitos de teste com componentes ativos e chegou-se a um valor máximo aproximado de 8 %. Enquanto que para os circuitos passivos obteve-se um erro do ganho máximo de 33% com relação ao valor esperado. Na análise em freqüência existem diversos fatores que influenciam o comportamento dos circuitos, tais como erros existentes nos componentes utilizados, na forma da montagem dos circuitos, por influências do ambiente entre outros. Sendo assim, pode-se verificar, no desenvolvimento do CarQuad, a complexidade que envolve a avaliação e a medição dos parâmetros de circuitos na freqüência, como as próprias limitações impostas pelos circuitos e o quanto isso não é trivial de ser solucionado. | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Idioma: dc.language | pt_BR | - |
| Publicador: dc.publisher | Universidade Tecnológica Federal do Paraná | - |
| Publicador: dc.publisher | Curitiba | - |
| Publicador: dc.publisher | Departamento Acadêmico de Engenharia Eletrônica | - |
| Palavras-chave: dc.subject | CarQuad | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Quadripolos | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Quadrupoles | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Engenharia Eletrônica | - |
| Título: dc.title | CarQuad: caracterizador de quadripolo | - |
| Tipo de arquivo: dc.type | livro digital | - |
| Aparece nas coleções: | Repositorio Institucional da UTFPR - RIUT | |
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