Desenvolvimento e aplicação de um equipamento de espectroscopia de impedância para medição de capacitância

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: RODRIGUES, Robson Borges
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFTM
Texto Completo: http://bdtd.uftm.edu.br/handle/tede/242
Resumo: O desenvolvimento de novas técnicas de fabricação de capacitores de alta capacidade, denominados de super-capacitores, requerer equipamentos apropriados para determinar as características elétricas no próprio laboratório de pesquisa. Existem diversos equipamentos para esta finalidade, que trabalham com tensão contínua e alternada, porém com custo elevado e múltiplas funções que os torna, em muitos casos, subutilizados. Este trabalho mostra o desenvolvimento e construção de um equipamento de baixo custo, que utiliza a técnica da espectroscopia de impedância, que permite a caracterização elétrica de capacitores de alta capacidade permitindo, assim, analisar as características elétricas do capacitor, agilizando os resultados através da medida da corrente e da tensão alternada e, também de gráficos em função da frequência aplicada ao componente analisado, com faixa ajustável de 1mHz a 100kHz.
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Este trabalho mostra o desenvolvimento e construção de um equipamento de baixo custo, que utiliza a técnica da espectroscopia de impedância, que permite a caracterização elétrica de capacitores de alta capacidade permitindo, assim, analisar as características elétricas do capacitor, agilizando os resultados através da medida da corrente e da tensão alternada e, também de gráficos em função da frequência aplicada ao componente analisado, com faixa ajustável de 1mHz a 100kHz.The development of new fabrication techniques for capacitors with high storage capabilities, called super capacitors, requires appropriated equipment in order to obtain the device’s electric behaviours. There is various equipment to do this analysis if operating with alternating or continuum voltage. However, the elevated cost of this equipment makes purchasing it impossible in many laboratories. In this work, we present the development and construction of a low-cost impedance spectrometer that allows for the analysis of the capacitor’s electric behaviour. The analysis is performed by alternating voltage and current measurements as a function of the frequency in the range of 0.001 Hz to 100 kHz. The capacitance and electric behaviour of some commercial capacitors are shown, thereby proving the efficiency of the developed equipment.Universidade Federal do Triângulo MineiroInstituto de Ciências Tecnológicas e Exatas - ICTE::Programa de Mestrado Profissional em Inovação TecnológicaBrasilUFTMPrograma de Mestrado Profissional em Inovação TecnológicaGELAMO, Rogério Valentim73085308920http://lattes.cnpq.br/6269182259456067RODRIGUES, Robson Borges2016-06-28T17:13:29Z2016-03-16info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfRODRIGUES, Robson Borges. Desenvolvimento e aplicação de um equipamento de espectroscopia de impedância para medição de capacitância. 2016. 89f. Dissertação (Mestrado em Inovação Tecnológica) - Programa de Mestrado Profissional em Inovação Tecnológica, Universidade Federal do Triângulo Mineiro, Uberaba, 2016.http://bdtd.uftm.edu.br/handle/tede/242por[1] WINTER, M. et al., What Are Batteries, Fuel Cells, and Supercapacitors?, Chem. Rev., 2004, 104 (10), pp 4245-4270. [2] LOGERAIS, P. et al., Study of Photovoltaic Energy Storage by Supercapacitors through Both Experimental and Modelling Approaches, Journal of Solar Energy, Vol. 2013, Article ID 659014, 9 pages. [3] CHEN, T. et al., Flexible supercapacitors based on carbon nanomaterials, Journal of Materials Chemistry A, Issue 28, Feb/2014 [4] LISOWSKA-OLEKSIAK, A. et al., Supercapacitors as energy storage devices, Przeglad Komunalny Journal, Issue 8, 2008. [5] MALVINO, Albert Paul. Eletrônica 1 – Volume, 4ª Edição, Editora Pearson Education, São Paulo, SP. 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[18]<http://www.ebay.com/itm/Solartron-1260-Impedance-Gain-Phase-Analyzer/271388084246?_trksid=p2045573.c100033.m2042&_trkparms=aid%3D111001%26algo%3DREC.SEED%26ao%3D1%26asc%3D20131017132637%26meid% 3D7cfe4bd6c63b43d1935568305851ffb1%26pid%3D100033%26rk%3D1%26rkt%3 D1%26sd%3D271388084246>. Acesso em: 10 nov. 2015. [19] Folha de dados do fabricante (datasheet) – CMOS 300 MSPS Complete DDS - AD9852. Disponível no site do fabricante Analog Devices <www.analog.com>. [20] Folha de dados do fabricante (datasheet) – PIC24FJ64GA004 Family Data Sheet – 28/44-Pin General Purpose, 16-Bit Flash Microcontrollers. Disponível no site do fabricante Microchip <www.microchip.com>. [21] Folha de dados do fabricante (datasheet) – LM6171 Reference. Disponível no site do fabricante Texas Instrument <www.ti.com>. [22] Folha de dados do fabricante (datasheet) – LM136-2.5/LM336-2,5 – 2,5V Reference. Disponível no site do fabricante Linear Technology <www.linear.com>. [23] Folha de dados do fabricante (datasheet) – Miniature Power Relay – SRD Series. Disponível no site do fabricante Sanyou Relays <www.sanyourelay.ca>. [24] Folha de dados do fabricante (datasheet) – USB UART IC D FT232R, March, 2012. Disponível no site do fabricante FTDI Chip. <http://www.ftdichip.com/FTProducts.htm>.http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFTMinstname:Universidade Federal do Triangulo Mineiro (UFTM)instacron:UFTM2018-03-23T19:28:08Zoai:bdtd.uftm.edu.br:tede/242Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.uftm.edu.br/PUBhttp://bdtd.uftm.edu.br/oai/requestbdtd@uftm.edu.br||bdtd@uftm.edu.bropendoar:2018-03-23T19:28:08Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFTM - Universidade Federal do Triangulo Mineiro (UFTM)false
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