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https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/10413
Tipo: | Trabalho de Conclusão de Curso |
Título: | Condicionamento de Sinais de Sensores Piezoelétricos: Detecção de Eventos em Sistemas Mecânicos |
Autor(es): | ALEXANDRE YUITI FERNANDES SHIMIZU |
Primeiro orientador: | MILTON ERNESTO ROMERO ROMERO |
Resumo: | Este trabalho investiga o uso de sensores piezoelétricos do tipo pastilha para o condicionamento e preparação de sinais, com o objetivo de viabilizar seu condicionamento por microcontroladores. O estudo se fundamenta em modelos matemáticos e simulações de circuitos para analisar a viabilidade de detecção de eventos mecânicos em sistemas de vibração. As ondas mecânicas geradas em diferentes cenários são modeladas como ondas de Rayleigh, sendo analisadas tanto em domínios temporais quanto frequenciais. Para a validação, foram projetados circuitos amplificadores que condicionam os sinais dentro das especificações de tensão dos microcontroladores utilizados, garantindo a integridade das leituras mesmo em condições adversas. Simulações e ensaios experimentais exploraram aspectos como eficiência energética, robustez dos circuitos e qualidade dossinais obtidos. Os resultados indicam que a proposta é viável, apresentando potencial para aplicações em contextos como segurança cibernética e monitoramento de eventos mecânicos. A simplicidade do circuito e o uso de componentes acessíveis tornam a abordagem adequada para pesquisadores e entusiastas em áreas técnicas. |
Abstract: | This study investigates the use of wafer-type piezoelectric sensors for signal conditioning and preparation to enable their integration with microcontrollers. The research is based on mathematical models and circuit simulations to assess the feasibility of detecting mechanical events in vibration systems. Mechanical waves generated in different scenarios are modeled as Rayleigh waves and analyzed in both time and frequency domains. Validation was conducted through the design of amplifier circuits that condition signals within the voltage specifications of the microcontrollers used, ensuring data integrity even under adverse conditions. Simulations and experimental trials evaluated aspects such as energy efficiency, circuit robustness, and signal quality. The results suggest that the proposed approach is feasible, showing potential for applications in contexts such as cybersecurity and mechanical event monitoring. The simplicity of the circuit and the use of readily available components make this approach suitable for researchers and technical enthusiasts. |
Palavras-chave: | Vibrações e Ondas Mecânicas Sensores Piezoelétricos Coleta e análise de sinais Circuitos Amplificadores Microcontroladores |
País: | |
Editor: | Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul |
Sigla da Instituição: | UFMS |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/10413 |
Data do documento: | 2024 |
Aparece nas coleções: | Engenharia de Computação - Bacharelado (FACOM) |
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