Sistema sensor capacitivo flexível para detecção de fluídos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Rosário, Pedro Vitor Ferreira do, 1990-
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/5499
Resumo: Orientador: Fabiano Fruett
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spelling Sistema sensor capacitivo flexível para detecção de fluídosFlexible capacitive sensor system for fluid detectionSensores capacitivosSistemas embarcados (Computadores)Dinâmica dos fluidosCapacitive sensorsEmbedded computer systemsFluid dynamicsOrientador: Fabiano FruettDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de ComputaçãoResumo: Neste trabalho, projetamos, fabricamos e caracterizamos um sistema de detecção de fluidos que pode ser vestível. Os eletrodos deste sistema são baseados na tecnologia, madura, de sensores de toque capacitivos. Os eletrodos são fabricados com material flexível de baixo custo. A construção dos eletrodos foi realizada com fitas de cobre adesivas, permitindo assim que sejam montadas em dispositivos vestíveis. O circuito de condicionamento de sinais é baseado em um microcontrolador de 8 bits, EFM8SB1 da Silicon Labs©. Este microcontrolador possui um periférico de leitura capacitiva embarcado. Neste trabalho, desenvolvemos um firmware para o microcontrolador e um software, em Python, para realizar o pós-processamento e a interface homem máquina através de um computador de placa única. Os resultados experimentais mostraram que foi possível detectar a presença de fluidos, principalmente água, em quantidade de mililitros. O sistema possui uma interface que possibilita a medida, em tempo real e simultaneamente até 6 eletrodos sensores, permitindo ser expandido. Além disso, os resultados são armazenados em um arquivo texto que permite a geração de relatórios. Com este sistema de detecção foi possível analisar a dinâmica de espalhamento do fluído sobre superfícies, criando assim uma ferramenta valiosa para o estudo da mecânica da difusão de fluidos sobre diferentes superfíciesAbstract: In this work, it was designed, fabricated, and characterized a wearable fluid detection system. The electrodes in this system were based on the mature capacitive touch sensor technology. The electrodes were made of low-cost flexible materials. Their construction was carried out with adhesive copper tapes, thus allowing them to be mounted on wearable devices. The signal conditioning circuit was based on the Silicon Labs© EFM8SB1 8-bit microcontroller. This microcontroller has an embedded capacitive readout peripheral. In this work, we developed a firmware for the microcontroller and a software, in Python, to perform the post-processing and the human-machine interface through a single-board computer. The experimental results showed that it was possible to detect the presence of fluids, mainly water, in milliliters. The system has an interface allowing real-time measurements, of up to 6 sensor electrodes at the same time, allowing it to be expanded. Furthermore, the results are stored in a text file allowing generation of reports. With this detection system it was possible to analyze the dynamics of fluid scattering over surfaces, thus creating a valuable tool for the mechanics of fluid diffusion over different surfaces studiesMestradoEletrônica, Microeletrônica e OptoeletrônicaMestre em Engenharia ElétricaCAPES88887.470249/2019-00[s.n.]Fruett, Fabiano, 1970-Costa, Eduardo TavaresOliveira, Rafael Furlan deUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Elétrica e de ComputaçãoPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASRosário, Pedro Vitor Ferreira do, 1990-20222022-06-09T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (86 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/5499ROSÁRIO, Pedro Vitor Ferreira do. Sistema sensor capacitivo flexível para detecção de fluídos . 2022. 1 recurso online (86 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/5499. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1248655Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2022-09-02T14:05:27Zoai::1248655Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2022-09-02T14:05:27Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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