Estimulador elétrico neuromuscular bifásico com saída em ponte H isolada eletricamente

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gaiotto, Marcelo do Carmo Camargo
Data de Publicação: 2012
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/888
Resumo: A eletrônica empregada no desenvolvimento de estimuladores elétricos funcionais contempla enorme diversificação de técnicas e tecnologias, cujas soluções para o estágio de saída variam desde circuitos transistorizados (bipolares ou MOSFETs), transformadores de pulso até amplificadores operacionais de alta tensão. Desenvolver um estimulador elétrico neuromuscular bifásico com saída em ponte H isolada eletricamente. O sistema de estimulação elétrica neuromuscular bifásico contém saída em ponte H utilizando somente transistores MOSFET canal N, permitindo a geração de pulsos bifásicos e monofásicos com controle de amplitude independente para cada pulso, por meio de uma plataforma eletrônica flexível, que possibilita sua utilização com diversos tipos de elementos de controle, desde microcontroladores e FPGA até dispositivos de instrumentação virtual do tipo LabView. Foram realizados testes de bancada que permitiram avaliar o desempenho do instrumento todo e de seus módulos separadamente. A faixa de alimentação utilizada nos testes foi de 12 a 24V, sendo relacionada diretamente a técnica de geração da alta tensão empregada que permitiu produzir de 280 V a 300 V, utilizados na ponte H, que por sua vez, apresentou o desempenho esperado fornecendo pulsos bifásicos com valores de pico a pico de até 600 V, que pudendo ter sua amplitude dos pulsos controlada individualmente com uma resolução de 73,26 mV (4096 passos), permitindo, assim, a geração de diferentes padrões estimulatórios criados a partir da interface gráfica. O estimulador projetado propiciou o desenvolvimento de uma nova técnica de saída em ponte H utilizando transistores MOSFET canal N na construção de estimuladores elétricos neuromusculares com saída bifásica e com controle de amplitude independente para cada pulso. Tal funcionalidade poderá contribuir para novos estudos e trabalhos em reabilitação empregando estimulação elétrica neuromuscular, considerando que, por meio da interface gráfica criada, formas de ondas estimulatórias específicas podem ser geradas.
id UTFPR-12_873fcb645dca92f449590ad6f8727906
oai_identifier_str oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/888
network_acronym_str UTFPR-12
network_name_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
repository_id_str
spelling 2014-08-15T21:59:25Z2016-06-27T17:53:29Z2012-11-30GAIOTTO, Marcelo do Carmo Camargo. Estimulador elétrico neuromuscular bifásico com saída em ponte H isolada eletricamente. 2012. 124 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2012.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/888A eletrônica empregada no desenvolvimento de estimuladores elétricos funcionais contempla enorme diversificação de técnicas e tecnologias, cujas soluções para o estágio de saída variam desde circuitos transistorizados (bipolares ou MOSFETs), transformadores de pulso até amplificadores operacionais de alta tensão. Desenvolver um estimulador elétrico neuromuscular bifásico com saída em ponte H isolada eletricamente. O sistema de estimulação elétrica neuromuscular bifásico contém saída em ponte H utilizando somente transistores MOSFET canal N, permitindo a geração de pulsos bifásicos e monofásicos com controle de amplitude independente para cada pulso, por meio de uma plataforma eletrônica flexível, que possibilita sua utilização com diversos tipos de elementos de controle, desde microcontroladores e FPGA até dispositivos de instrumentação virtual do tipo LabView. Foram realizados testes de bancada que permitiram avaliar o desempenho do instrumento todo e de seus módulos separadamente. A faixa de alimentação utilizada nos testes foi de 12 a 24V, sendo relacionada diretamente a técnica de geração da alta tensão empregada que permitiu produzir de 280 V a 300 V, utilizados na ponte H, que por sua vez, apresentou o desempenho esperado fornecendo pulsos bifásicos com valores de pico a pico de até 600 V, que pudendo ter sua amplitude dos pulsos controlada individualmente com uma resolução de 73,26 mV (4096 passos), permitindo, assim, a geração de diferentes padrões estimulatórios criados a partir da interface gráfica. O estimulador projetado propiciou o desenvolvimento de uma nova técnica de saída em ponte H utilizando transistores MOSFET canal N na construção de estimuladores elétricos neuromusculares com saída bifásica e com controle de amplitude independente para cada pulso. Tal funcionalidade poderá contribuir para novos estudos e trabalhos em reabilitação empregando estimulação elétrica neuromuscular, considerando que, por meio da interface gráfica criada, formas de ondas estimulatórias específicas podem ser geradas.The electronics used in the development of functional electrical stimulators include huge diversification of techniques and technologies, whose solutions for the output stage range from transistor circuits (bipolar or MOSFET), to pulse transformers and high-voltage operational amplifiers. To develop a biphasic neuromuscular electrical stimulator with electrically isolated H-bridge output. The electrical neuromuscular stimulation system contains biphasic H-bridge output using only N-channel MOSFET transistors, allowing the generation of mono and biphasic pulses whose pulse amplitudes are independently controlled by a flexible electronics platform, which enables its use with different types of control elements, from microcontroller and FPGA devices to Labview virtual instrument. Bench tests were performed that allowed to assess the performance of the instrument and all its modules separately. The power range used in the tests was 12 to 24V, the technique is directly related to generate the high voltage used which allowed to produce 280 V to 300 V, used in the H bridge, which in turn performed as expected providing pulses biphasic with peak to peak values of 600 V, which pudendal have its amplitude pulses individually controlled with a resolution of 73.26 mV (step 4096), thus allowing the generation of stimulatory different patterns created from the graphical interface. The project developed led the design of a new technique for H-bridge output using transistors N-channel MOSFET in the construction of biphasic neuromuscular electrical stimulator with independent amplitude control for each pulse. Such functionality can contribute to new studies and rehabilitation using neuromuscular electrical stimulation, whereas through the graphical user interface created stimulatory specific waveforms can be generated.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática IndustrialEstimulação neuralCircuitos de ponteCorrentes elétricasEletroterapiaInstrumentos e aparelhos médicosEngenharia elétricaNeural stimulationBridge circuitsElectric currentsElectrotherapeuticsMedical instruments and apparatusElectric engineeringEstimulador elétrico neuromuscular bifásico com saída em ponte H isolada eletricamenteinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisCuritibaMestradoNohama, PercyGaiotto, Marcelo do Carmo Camargoreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessTHUMBNAILCT_CPGEI_M_Gaiotto, Marcelo do Carmo Camargo_2012.pdf.jpgCT_CPGEI_M_Gaiotto, Marcelo do Carmo Camargo_2012.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1312http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/888/4/CT_CPGEI_M_Gaiotto%2c%20Marcelo%20do%20Carmo%20Camargo_2012.pdf.jpg9944099966f60be4b512cd09d96b03eaMD54ORIGINALCT_CPGEI_M_Gaiotto, Marcelo do Carmo Camargo_2012.pdfCT_CPGEI_M_Gaiotto, Marcelo do Carmo Camargo_2012.pdfapplication/pdf7212671http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/888/1/CT_CPGEI_M_Gaiotto%2c%20Marcelo%20do%20Carmo%20Camargo_2012.pdf1a2ef91af59d5dff0450fe70fe6e4e4bMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81292http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/888/2/license.txt009f5cba5f69d75c09da00b6f53f483aMD52TEXTCT_CPGEI_M_Gaiotto, Marcelo do Carmo Camargo_2012.pdf.txtCT_CPGEI_M_Gaiotto, Marcelo do Carmo Camargo_2012.pdf.txtExtracted texttext/plain180760http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/888/3/CT_CPGEI_M_Gaiotto%2c%20Marcelo%20do%20Carmo%20Camargo_2012.pdf.txtf106ed2d865c068c9474627a2463a4d6MD531/8882016-06-27 14:53:29.311oai:repositorio.utfpr.edu.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2016-06-27T17:53:29Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Estimulador elétrico neuromuscular bifásico com saída em ponte H isolada eletricamente
title Estimulador elétrico neuromuscular bifásico com saída em ponte H isolada eletricamente
spellingShingle Estimulador elétrico neuromuscular bifásico com saída em ponte H isolada eletricamente
Gaiotto, Marcelo do Carmo Camargo
Estimulação neural
Circuitos de ponte
Correntes elétricas
Eletroterapia
Instrumentos e aparelhos médicos
Engenharia elétrica
Neural stimulation
Bridge circuits
Electric currents
Electrotherapeutics
Medical instruments and apparatus
Electric engineering
title_short Estimulador elétrico neuromuscular bifásico com saída em ponte H isolada eletricamente
title_full Estimulador elétrico neuromuscular bifásico com saída em ponte H isolada eletricamente
title_fullStr Estimulador elétrico neuromuscular bifásico com saída em ponte H isolada eletricamente
title_full_unstemmed Estimulador elétrico neuromuscular bifásico com saída em ponte H isolada eletricamente
title_sort Estimulador elétrico neuromuscular bifásico com saída em ponte H isolada eletricamente
author Gaiotto, Marcelo do Carmo Camargo
author_facet Gaiotto, Marcelo do Carmo Camargo
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Nohama, Percy
dc.contributor.author.fl_str_mv Gaiotto, Marcelo do Carmo Camargo
contributor_str_mv Nohama, Percy
dc.subject.por.fl_str_mv Estimulação neural
Circuitos de ponte
Correntes elétricas
Eletroterapia
Instrumentos e aparelhos médicos
Engenharia elétrica
Neural stimulation
Bridge circuits
Electric currents
Electrotherapeutics
Medical instruments and apparatus
Electric engineering
topic Estimulação neural
Circuitos de ponte
Correntes elétricas
Eletroterapia
Instrumentos e aparelhos médicos
Engenharia elétrica
Neural stimulation
Bridge circuits
Electric currents
Electrotherapeutics
Medical instruments and apparatus
Electric engineering
description A eletrônica empregada no desenvolvimento de estimuladores elétricos funcionais contempla enorme diversificação de técnicas e tecnologias, cujas soluções para o estágio de saída variam desde circuitos transistorizados (bipolares ou MOSFETs), transformadores de pulso até amplificadores operacionais de alta tensão. Desenvolver um estimulador elétrico neuromuscular bifásico com saída em ponte H isolada eletricamente. O sistema de estimulação elétrica neuromuscular bifásico contém saída em ponte H utilizando somente transistores MOSFET canal N, permitindo a geração de pulsos bifásicos e monofásicos com controle de amplitude independente para cada pulso, por meio de uma plataforma eletrônica flexível, que possibilita sua utilização com diversos tipos de elementos de controle, desde microcontroladores e FPGA até dispositivos de instrumentação virtual do tipo LabView. Foram realizados testes de bancada que permitiram avaliar o desempenho do instrumento todo e de seus módulos separadamente. A faixa de alimentação utilizada nos testes foi de 12 a 24V, sendo relacionada diretamente a técnica de geração da alta tensão empregada que permitiu produzir de 280 V a 300 V, utilizados na ponte H, que por sua vez, apresentou o desempenho esperado fornecendo pulsos bifásicos com valores de pico a pico de até 600 V, que pudendo ter sua amplitude dos pulsos controlada individualmente com uma resolução de 73,26 mV (4096 passos), permitindo, assim, a geração de diferentes padrões estimulatórios criados a partir da interface gráfica. O estimulador projetado propiciou o desenvolvimento de uma nova técnica de saída em ponte H utilizando transistores MOSFET canal N na construção de estimuladores elétricos neuromusculares com saída bifásica e com controle de amplitude independente para cada pulso. Tal funcionalidade poderá contribuir para novos estudos e trabalhos em reabilitação empregando estimulação elétrica neuromuscular, considerando que, por meio da interface gráfica criada, formas de ondas estimulatórias específicas podem ser geradas.
publishDate 2012
dc.date.issued.fl_str_mv 2012-11-30
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2014-08-15T21:59:25Z
dc.date.available.fl_str_mv 2016-06-27T17:53:29Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv GAIOTTO, Marcelo do Carmo Camargo. Estimulador elétrico neuromuscular bifásico com saída em ponte H isolada eletricamente. 2012. 124 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2012.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/888
identifier_str_mv GAIOTTO, Marcelo do Carmo Camargo. Estimulador elétrico neuromuscular bifásico com saída em ponte H isolada eletricamente. 2012. 124 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2012.
url http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/888
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial
publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron:UTFPR
instname_str Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron_str UTFPR
institution UTFPR
reponame_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
collection Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
bitstream.url.fl_str_mv http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/888/4/CT_CPGEI_M_Gaiotto%2c%20Marcelo%20do%20Carmo%20Camargo_2012.pdf.jpg
http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/888/1/CT_CPGEI_M_Gaiotto%2c%20Marcelo%20do%20Carmo%20Camargo_2012.pdf
http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/888/2/license.txt
http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/888/3/CT_CPGEI_M_Gaiotto%2c%20Marcelo%20do%20Carmo%20Camargo_2012.pdf.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv 9944099966f60be4b512cd09d96b03ea
1a2ef91af59d5dff0450fe70fe6e4e4b
009f5cba5f69d75c09da00b6f53f483a
f106ed2d865c068c9474627a2463a4d6
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1805922972904456192