Desenvolvimento de um anemômetro 3D ultra-sônico baseado em apenas quatro transdutores

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Koyama, Marcela Hitomi
Orientador(a): França, José Alexandre de [Orientador]
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Transdutores ultra-sonicos
Meteorologia agrícola
Instrumentação eletronica
Anemômetro ultra-sônico 3D
Transducers ultrasonic
Eletronic instrumentation
Agricultural meteorology
Link de acesso: https://repositorio.uel.br/handle/123456789/12055
Resumo: Resumo: As variáveis ambientais influenciam o desenvolvimento de plantas e animais Uma dessas variáveis é o vento, que pode ser responsável por alterar a fisiologia de plantas, propagar doenças e influenciar a eficiência de práticas agrícolas Normalmente, a medição da velocidade do vento é feita utilizando anemômetros em conjunto com birutas que atuam em apenas duas dimensões, medindo a velocidade e a direção do vento por meio de um sistema mecânico Uma das desvantagens dessa abordagem é a existência de peças móveis que impossibilitam medidas de velocidades precisas devido ao atrito com o ar e a inércia do equipamento Neste trabalho, apresenta-se um anemômetro ultra-sônico que mede a direção e a velocidade do vento em três dimensões Tal anemômetro utiliza apenas quatro sensores piezoelétricos dispostos em dois eixos ortogonais não concorrentes, de forma que, unindo-se os pontos de cada sensor, ontem uma estrutura no formato de um tetraedro regular Assim, medindo o tempo necessário (tempo de trânsito) para que um pulso de ultra-som, enviado por um dos sensores, atinja os outros três, a velocidade do vento nas três direções pode ser medida Além disso, com a estrutura em forma de tetraedro, a medição pode ser realizada em até quatro sistemas de coordenadas diferentes Isso acrescenta redundância ao sistema fazendo com que, mesmo considerando-se uma incerteza de até 5% na construção do anemômetro, é possível obter um erro médio de aproximadamente 2% na velocidade do vento medida Essa medição é realizada por um microcontrolador que também é responsável pelo armazenamento dos dados e posterior envio dos mesmos a um microcomputador
id UEL_7bd1f51d00222fe7de0b2d1d20986f68
oai_identifier_str oai:repositorio.uel.br:123456789/12055
network_acronym_str UEL
network_name_str Repositório Institucional da UEL
repository_id_str
spelling Koyama, Marcela HitomiCugnasca, Carlos Eduardo8b8e848c-d960-4ec5-9b1e-65ffaeae567a-1Toginho Filho, Dari de Oliveira486d0f44-2a35-4ab4-aa4b-3413a1d8cb4a-1Canteri, Marcelo Giovanettie6996a20-d02b-4495-8722-1432a2906f23-16ccaaec3-9d67-45be-ae90-6ba82b0f67a36c696b6a-da47-4ba0-a046-fecaf4f5f3f5França, José Alexandre de [Orientador]Londrina2024-05-01T13:47:47Z2024-05-01T13:47:47Z2009.0002.04.2009https://repositorio.uel.br/handle/123456789/12055Resumo: As variáveis ambientais influenciam o desenvolvimento de plantas e animais Uma dessas variáveis é o vento, que pode ser responsável por alterar a fisiologia de plantas, propagar doenças e influenciar a eficiência de práticas agrícolas Normalmente, a medição da velocidade do vento é feita utilizando anemômetros em conjunto com birutas que atuam em apenas duas dimensões, medindo a velocidade e a direção do vento por meio de um sistema mecânico Uma das desvantagens dessa abordagem é a existência de peças móveis que impossibilitam medidas de velocidades precisas devido ao atrito com o ar e a inércia do equipamento Neste trabalho, apresenta-se um anemômetro ultra-sônico que mede a direção e a velocidade do vento em três dimensões Tal anemômetro utiliza apenas quatro sensores piezoelétricos dispostos em dois eixos ortogonais não concorrentes, de forma que, unindo-se os pontos de cada sensor, ontem uma estrutura no formato de um tetraedro regular Assim, medindo o tempo necessário (tempo de trânsito) para que um pulso de ultra-som, enviado por um dos sensores, atinja os outros três, a velocidade do vento nas três direções pode ser medida Além disso, com a estrutura em forma de tetraedro, a medição pode ser realizada em até quatro sistemas de coordenadas diferentes Isso acrescenta redundância ao sistema fazendo com que, mesmo considerando-se uma incerteza de até 5% na construção do anemômetro, é possível obter um erro médio de aproximadamente 2% na velocidade do vento medida Essa medição é realizada por um microcontrolador que também é responsável pelo armazenamento dos dados e posterior envio dos mesmos a um microcomputadorDissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Estadual de Londrina, Centro de Tecnologia e Urbanização, Curso de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaAbstract: The environmental variables influence in the development of plants and animals One of these variables is the wind, which can be responsible for changing the physiology of plants, spreading diseases and influence the efficiency of agriculture management Usually, such measuring is done by use of anemometers working with wind cocks which work in only two dimensions, measuring the wind speed and direction by a mechanical system One disadvantage of this approach is the existence of mobile parts which does not render accurate speed measures, due to air friction and equipment inertia In this work, an ultrasonic anemometer which measures the direction and speed of the air in three dimensions is presented Such anemometer use only four piezoelectric sensors arranged in two orthogonal axes noncompetitors So that, joining together the points of each sensor it was get a structure in the form of a regular tetrahedron The wind speed in three directions can be measured inferring the necessary time (transit time) so that a pulse of ultrasound, sent for one of the sensors, reaches the others three Moreover, the tetrahedron-shaped structure allows to measure in four different coordinate systems This adds redundancy to the system so that, even when a 5% fabrication error in the dimensions of the anemometer is considered, it is possible to obtain an average error of approximately 2% in the speed of the measured wind This measurement is performed by a microcontroller that also is responsible for the storage of the data and posterior sending of the same ones to a microcomputerporTransdutores ultra-sonicosMeteorologia agrícolaInstrumentação eletronicaAnemômetro ultra-sônico 3DTransducers ultrasonicEletronic instrumentationAgricultural meteorologyDesenvolvimento de um anemômetro 3D ultra-sônico baseado em apenas quatro transdutoresinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisMestradoEngenharia ElétricaCentro de Tecnologia e UrbanismoPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica-1-1reponame:Repositório Institucional da UELinstname:Universidade Estadual de Londrina (UEL)instacron:UELinfo:eu-repo/semantics/openAccess138416vtls000151665SIMvtls000151665http://www.bibliotecadigital.uel.br/document/?code=vtls00015166564.00SIMhttp://www.bibliotecadigital.uel.br/document/?code=vtls0001516652474.pdf123456789/20802 - Mestrado - Engenharia ElétricaORIGINAL2474.pdfapplication/pdf3301121https://repositorio.uel.br/bitstreams/ceb131ff-e7f2-452d-b8f0-b8a939ddee44/downloadaf862e703adfca6a295cc36247ab8588MD51LICENCElicence.txttext/plain263https://repositorio.uel.br/bitstreams/34ca1277-dabb-43e9-b5b6-734055e8b544/download753f376dfdbc064b559839be95ac5523MD52TEXT2474.pdf.txt2474.pdf.txtExtracted texttext/plain162840https://repositorio.uel.br/bitstreams/c835458d-9ed7-41a5-b7f7-e9cf7356d406/download0b568ad41a0a4b3c4b39e632fd5bb4aeMD53THUMBNAIL2474.pdf.jpg2474.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg3757https://repositorio.uel.br/bitstreams/5b92d12c-47d6-4850-8ab7-108f8764a05a/downloada70c82eabdf82eae5b21ac71508a2181MD54123456789/120552024-07-12 01:20:21.499open.accessoai:repositorio.uel.br:123456789/12055https://repositorio.uel.brBiblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bibliotecadigital.uel.br/PUBhttp://www.bibliotecadigital.uel.br/OAI/oai2.phpbcuel@uel.br||opendoar:2024-07-12T04:20:21Repositório Institucional da UEL - Universidade Estadual de Londrina (UEL)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Desenvolvimento de um anemômetro 3D ultra-sônico baseado em apenas quatro transdutores
title Desenvolvimento de um anemômetro 3D ultra-sônico baseado em apenas quatro transdutores
spellingShingle Desenvolvimento de um anemômetro 3D ultra-sônico baseado em apenas quatro transdutores
Koyama, Marcela Hitomi
Transdutores ultra-sonicos
Meteorologia agrícola
Instrumentação eletronica
Anemômetro ultra-sônico 3D
Transducers ultrasonic
Eletronic instrumentation
Agricultural meteorology
title_short Desenvolvimento de um anemômetro 3D ultra-sônico baseado em apenas quatro transdutores
title_full Desenvolvimento de um anemômetro 3D ultra-sônico baseado em apenas quatro transdutores
title_fullStr Desenvolvimento de um anemômetro 3D ultra-sônico baseado em apenas quatro transdutores
title_full_unstemmed Desenvolvimento de um anemômetro 3D ultra-sônico baseado em apenas quatro transdutores
title_sort Desenvolvimento de um anemômetro 3D ultra-sônico baseado em apenas quatro transdutores
author Koyama, Marcela Hitomi
author_facet Koyama, Marcela Hitomi
author_role author
dc.contributor.banca.pt_BR.fl_str_mv Cugnasca, Carlos Eduardo
Toginho Filho, Dari de Oliveira
Canteri, Marcelo Giovanetti
dc.contributor.author.fl_str_mv Koyama, Marcela Hitomi
dc.contributor.authorID.fl_str_mv 6ccaaec3-9d67-45be-ae90-6ba82b0f67a3
dc.contributor.advisor1ID.fl_str_mv 6c696b6a-da47-4ba0-a046-fecaf4f5f3f5
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv França, José Alexandre de [Orientador]
contributor_str_mv França, José Alexandre de [Orientador]
dc.subject.por.fl_str_mv Transdutores ultra-sonicos
Meteorologia agrícola
Instrumentação eletronica
Anemômetro ultra-sônico 3D
Transducers ultrasonic
Eletronic instrumentation
Agricultural meteorology
topic Transdutores ultra-sonicos
Meteorologia agrícola
Instrumentação eletronica
Anemômetro ultra-sônico 3D
Transducers ultrasonic
Eletronic instrumentation
Agricultural meteorology
description Resumo: As variáveis ambientais influenciam o desenvolvimento de plantas e animais Uma dessas variáveis é o vento, que pode ser responsável por alterar a fisiologia de plantas, propagar doenças e influenciar a eficiência de práticas agrícolas Normalmente, a medição da velocidade do vento é feita utilizando anemômetros em conjunto com birutas que atuam em apenas duas dimensões, medindo a velocidade e a direção do vento por meio de um sistema mecânico Uma das desvantagens dessa abordagem é a existência de peças móveis que impossibilitam medidas de velocidades precisas devido ao atrito com o ar e a inércia do equipamento Neste trabalho, apresenta-se um anemômetro ultra-sônico que mede a direção e a velocidade do vento em três dimensões Tal anemômetro utiliza apenas quatro sensores piezoelétricos dispostos em dois eixos ortogonais não concorrentes, de forma que, unindo-se os pontos de cada sensor, ontem uma estrutura no formato de um tetraedro regular Assim, medindo o tempo necessário (tempo de trânsito) para que um pulso de ultra-som, enviado por um dos sensores, atinja os outros três, a velocidade do vento nas três direções pode ser medida Além disso, com a estrutura em forma de tetraedro, a medição pode ser realizada em até quatro sistemas de coordenadas diferentes Isso acrescenta redundância ao sistema fazendo com que, mesmo considerando-se uma incerteza de até 5% na construção do anemômetro, é possível obter um erro médio de aproximadamente 2% na velocidade do vento medida Essa medição é realizada por um microcontrolador que também é responsável pelo armazenamento dos dados e posterior envio dos mesmos a um microcomputador
publishDate 2024
dc.date.defesa.pt_BR.fl_str_mv 02.04.2009
dc.date.created.fl_str_mv 2009.00
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2024-05-01T13:47:47Z
dc.date.available.fl_str_mv 2024-05-01T13:47:47Z
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.uri.fl_str_mv https://repositorio.uel.br/handle/123456789/12055
url https://repositorio.uel.br/handle/123456789/12055
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.confidence.fl_str_mv -1
-1
dc.relation.coursedegree.pt_BR.fl_str_mv Mestrado
dc.relation.coursename.pt_BR.fl_str_mv Engenharia Elétrica
dc.relation.departament.pt_BR.fl_str_mv Centro de Tecnologia e Urbanismo
dc.relation.ppgname.pt_BR.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.coverage.spatial.pt_BR.fl_str_mv Londrina
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UEL
instname:Universidade Estadual de Londrina (UEL)
instacron:UEL
instname_str Universidade Estadual de Londrina (UEL)
instacron_str UEL
institution UEL
reponame_str Repositório Institucional da UEL
collection Repositório Institucional da UEL
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.uel.br/bitstreams/ceb131ff-e7f2-452d-b8f0-b8a939ddee44/download
https://repositorio.uel.br/bitstreams/34ca1277-dabb-43e9-b5b6-734055e8b544/download
https://repositorio.uel.br/bitstreams/c835458d-9ed7-41a5-b7f7-e9cf7356d406/download
https://repositorio.uel.br/bitstreams/5b92d12c-47d6-4850-8ab7-108f8764a05a/download
bitstream.checksum.fl_str_mv af862e703adfca6a295cc36247ab8588
753f376dfdbc064b559839be95ac5523
0b568ad41a0a4b3c4b39e632fd5bb4ae
a70c82eabdf82eae5b21ac71508a2181
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UEL - Universidade Estadual de Londrina (UEL)
repository.mail.fl_str_mv bcuel@uel.br||
_version_ 1865915283301990400

Registros relacionados