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dc.contributor.advisorTiago, Marcelo Moreirapt_BR
dc.contributor.advisorBraga, Márcio Felicianopt_BR
dc.contributor.authorMagalhães, Daniel Henrique Batista de-
dc.date.accessioned2024-02-22T13:47:14Z-
dc.date.available2024-02-22T13:47:14Z-
dc.date.issued2024pt_BR
dc.identifier.citationMAGALHÃES, Daniel Henrique Batista de. Desenvolvimento de um circuito eletrônico para controle de um array ultrassônico de 40 kHz. 2024. 78 f. Monografia (Graduação em Engenharia Elétrica) - Instituto de Ciências Exatas e Aplicadas, Universidade Federal de Ouro Preto, João Monlevade, 2024.pt_BR
dc.identifier.urihttp://www.monografias.ufop.br/handle/35400000/6500-
dc.description.abstractEste trabalho descreve as etapas de projeto de um circuito eletrônico utilizado para contro lar um array de transdutores ultrassônicos de 40 kHz, projetados para operar em contato com ar. O projeto realizado inclui um circuito para excitação dos transdutores, controlável remotamente por meio de um microcontrolador, um circuito para amplificação dos sinais recebidos após a propagação das ondas acústicas pelo meio e um sistema de aquisição de sinais, com frequência de amostragem máxima de 500 kHz. Para atingir os objetivos propostos, o trabalho foi dividido em duas etapas: a primeira consiste na caracterização de um circuito de excitação composto por um microcontrolador e um amplificador de tensão. Com o circuito de disparo, obteve-se um trem de pulsos com tensão de 17 Vpp e frequência de 41,5 kHz para alimentar o transdutor receptor. Foi feita a caracterização dos sinais recebidos pelos transdutores RX, que apresentaram uma resposta em frequên cia com bom desempenho para o sinal de disparo, e a implementação de um circuito de recepção usando amplificadores de instrumentação para aumentar o valor de tensão do sinal na recepção de 0,2 Vpp para 1,6 Vpp na distância de testes ZL1. A partir disso, foi proposta uma topologia de amplificação com um ganho de 23,5 dB. Finalmente, a fim de se avaliar o desempenho do sistema desenvolvido numa aplicação real, foram realizados procedimentos de calibração e, posteriormente, a inspeção de alguns objetos por meio de ensaios não destrutivos com um array linear com quatro elementos transmissores e 4 elementos receptores, com espaçamento de 2,5 λ entre os transdutores. Os sinais adquiri dos foram processados por meio de algoritmos de focalização por abertura sintética, e os resultados foram utilizados para gerar imagens acústicas.pt_BR
dc.language.isopt_BRpt_BR
dc.subjectCircuitos eletrônicospt_BR
dc.subjectMicrocontroladorespt_BR
dc.subjectProcessamento de sinais - técnicas digitaispt_BR
dc.subjectTransdutores ultrassônicospt_BR
dc.titleDesenvolvimento de um circuito eletrônico para controle de um array ultrassônico de 40 kHz.pt_BR
dc.typeTCC-Graduaçãopt_BR
dc.contributor.refereeTiago, Marcelo Moreirapt_BR
dc.contributor.refereeBraga, Márcio Felicianopt_BR
dc.contributor.refereeSouza, Júlio César Eduardo dept_BR
dc.contributor.refereeSouza, Igor Dias Neto dept_BR
dc.description.abstractenThis work describes the design stages of an electronic circuit used to control a 40 kHz ultrasonic transducer array, designed to operate in contact with air. The completed project includes a circuit for transducer excitation, remotely controllable via a microcontroller, a circuit for amplification of signals received after the propagation of acoustic waves through the medium, and a signal acquisition system, with a maximum sampling frequency of 500 kHz. To achieve the proposed objectives, the work was divided into two stages: the first consists of characterizing an excitation circuit composed of a microcontroller and a voltage amplifier. With the trigger circuit, a pulse train was obtained with a voltage of 17 Vpp and a frequency of 41.5 kHz to power the receiving transducer. The characterization of the signals received by the RX transducers was performed, showing a frequency response with good performance for the trigger signal, and the implementation of a reception circuit using instrumentation amplifiers to increase the signal voltage value from 0.2 Vpp to 1.6 Vpp at the test distance ZL1. From this, an amplification topology with a gain of 23.5 dB was proposed. Finally, in order to evaluate the performance of the developed system in a real application, calibration procedures were carried out, followed by the inspection of some objects using non-destructive testing with a linear array of four transmitting elements and four receiving elements, with a spacing of 2.5 λ between the transducers. The acquired signals were processed using Synthetic Aperture Focusing Technique algorithms, and the results were used to generate acoustic images.pt_BR
dc.contributor.authorID18.1.8042pt_BR
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