Detecção de umidade em matrizes porosas utilizando ponteiras com transistor bipolar

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MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorFrança, Maria Bernadete de Morais [Orientador]-
Autor(es): dc.contributorFrança, José Alexandre de-
Autor(es): dc.contributorDias, José Antônio Siqueira-
Autor(es): dc.creatorSilva Junior, José Cláudio da-
Data de aceite: dc.date.accessioned2025-05-15T12:55:26Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2025-05-15T12:55:26Z-
Data de envio: dc.date.issued2024-05-01-
Data de envio: dc.date.issued2024-05-01-
Data de envio: dc.date.issued2025-05-15-
Data de envio: dc.date.issued2025-05-15-
Fonte completa do material: dc.identifierhttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/13194-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/977218-
Descrição: dc.descriptionResumo: A medição do teor de água em matrizes porosas é um parâmetro de interesse para diversas áreas, como a agricultura e construção civil, as quais constantemente buscam por novas técnicas para quantificação desta variável Neste contexto, os sensores de umidade por pulsos de calor têm se destacado dado o baixo custo e a boa confiabilidade Normalmente, esta técnica utiliza modelos de calibração empíricos que requerem um conhecimento prévio de propriedades físicas das matrizes porosas, fato que dificulta seu uso em larga escala Este trabalho apresenta o desenvolvimento de sondas de calor em ponteiras simples com transistores bipolares Regressões por mínimos quadrados parciais são utilizadas para predizer o teor de umidade em matrizes porosas Tal modelo estima o conteúdo de água com base nas curvas de aquecimento e resfriamento dos sensores, sem o uso deum modelo de calibração empírico As ponteiras são fabricadas com transistores bipolares de baixo custo, nas quais pulsos de calor de 1,6 J (8 mW em 2 s) são dissipados São propostos e discutidos três circuitos de condicionamento para este tipo de sensor O menor erro de medição foi obtido com o dispositivo que aplica um pulso de calor de tensão elevada e baixa corrente Este sistema foi testado em matrizes porosas distintas como o gesso e solo roxo deformado Em blocos de gesso foram obtidos, em média, modelos de predição do grau de saturação ( % -1 %) com R2 de ,9722 e RMSE de 4,78 % Para amostras de solo, em média, as curvas de calibração do conteúdo de água na faixa de 5 % a 53 % atingiramR2 de ,928 e RMSE de 2,37 % em validação cruzada-
Descrição: dc.descriptionDissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Estadual de Londrina, Centro de Tecnologia e Urbanismo, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica-
Descrição: dc.descriptionAbstract: The measurement of water content in porous matrices is a parameter of interest for several areas, such as agriculture and civil engineering, which are continually searching for new techniques to quantify this variable In this context, the heat-pulse humidity sensors have been gathering further highlight due to low cost and the fair reliability Typically, this technique uses empirical calibration models that require prior knowledge of the physical properties of porous matrices, which hampers large-scale applications This work presents the development of single-probe heat-pulse devices with bipolar transistors Partial Least Squares regressions are used to predict moisture content in porous matrices This model estimates the water content based on the heating and cooling curves of the sensors, without the use of an empirical calibration pattern The probes are made with low-cost bipolar transistors that dissipate 16 J (8 mW in 2 s) in the heat-pulse Three conditioning circuits are proposed and discussed for this type of sensor High-voltage pulses with low current led to the smallest measurement error This system was tested in di_erent porous matrices such as gypsum and deformed red soil In gypsum blocks, on average, prediction models of the saturation degree ( % - 1 %) were obtained with R2 of 9722 and RMSE of 478 % For soil samples, on average, the water content calibration curves in the range of 5 % to 53 % reached R2 of 928 and RMSE of 237 % in cross-validation-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Relação: dc.relationMestrado-
Relação: dc.relationEngenharia Elétrica-
Relação: dc.relationCentro de Tecnologia e Urbanismo-
Relação: dc.relationPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica-
Palavras-chave: dc.subjectInstrumentação eletrônica-
Palavras-chave: dc.subjectAgricultura de precisão-
Palavras-chave: dc.subjectEngenharia elétrica-
Palavras-chave: dc.subjectMedidores de umidade-
Palavras-chave: dc.subjectPrecision farming-
Palavras-chave: dc.subjectElectric engineering-
Palavras-chave: dc.subjectHumidity meters-
Título: dc.titleDetecção de umidade em matrizes porosas utilizando ponteiras com transistor bipolar-
Tipo de arquivo: dc.typelivro digital-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional da UEL - RIUEL

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