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PROYECTO FINAL DE CARRERA MEDIDA DE LAS PROPIEDADES DIELÉCTRICAS Alumno: Jordi Bustos Romero Especialidad: Electrónica Tarde Tutor del proyecto: Jordi.

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1 PROYECTO FINAL DE CARRERA MEDIDA DE LAS PROPIEDADES DIELÉCTRICAS Alumno: Jordi Bustos Romero Especialidad: Electrónica Tarde Tutor del proyecto: Jordi Sellarès

2 INDICE 1. Introducción 1. Introducción Justificación del proyecto Justificación del proyecto Antecedentes Antecedentes Objetivos Objetivos Descripción general Descripción general 3. Resultados 3. Resultados Ámbito de utilización Ámbito de utilización Descripción del funcionamiento Descripción del funcionamiento Validación de diseños Validación de diseños Aplicaciones del proyecto Aplicaciones del proyecto 4. Comentarios finales 4. Comentarios finales Plan de trabajo Plan de trabajo Presupuesto Presupuesto Objetivos conseguidos Objetivos conseguidos Conclusiones Conclusiones Mejoras futuras Mejoras futuras 2. Diseños 2. Diseños Metodología utilizada Metodología utilizada Recursos utilizados Recursos utilizados Descripción primer diseño Descripción primer diseño Descripción segundo diseño Descripción segundo diseño

3 1. INTRODUCCIÓN

4 Justificación del proyecto Que es un analizador de impedancias? Que es un analizador de impedancias? Mide la impedancia de un circuito en función de la frecuencia. Mide la impedancia de un circuito en función de la frecuencia. El circuito puede consistir en una célula de medida. El circuito puede consistir en una célula de medida. La impedancia se obtiene como magnitud compleja. La impedancia se obtiene como magnitud compleja. Obtiene dos magnitudes. Por ejemplo la capacidad (C) y la tangente del ángulo de perdidas (D); el modulo y el argumento de la impedancia, … Obtiene dos magnitudes. Por ejemplo la capacidad (C) y la tangente del ángulo de perdidas (D); el modulo y el argumento de la impedancia, … Modelo HP4192 ALF

5 Justificación del proyecto Analizador de impedancias comercial: Analizador de impedancias comercial: Ventajas: Precisión, amplio rango de frecuencias. Ventajas: Precisión, amplio rango de frecuencias. Inconvenientes: No transportable, coste elevado, requiere hardware específico para conexión a ordenador. Inconvenientes: No transportable, coste elevado, requiere hardware específico para conexión a ordenador. En algunas aplicaciones se puede sacrificar precisión y rango de frecuencias en favor del coste, tamaño y simplicidad. En algunas aplicaciones se puede sacrificar precisión y rango de frecuencias en favor del coste, tamaño y simplicidad.

6 Antecedentes “Aprovechamiento de ordenadores obsoletos para automatizar prácticas de laboratorio”, por Sergio Egea. “Aprovechamiento de ordenadores obsoletos para automatizar prácticas de laboratorio”, por Sergio Egea. “Mejora de las prácticas de laboratorio utilizando entrada y salida digital”, por Joan Puig. “Mejora de las prácticas de laboratorio utilizando entrada y salida digital”, por Joan Puig. “Diseño y realización de un electrómetro”, por Xavier Montolio. “Diseño y realización de un electrómetro”, por Xavier Montolio. Laboratorio de materiales dieléctricos, aplica el análisis de impedancias a diferentes investigaciones. Laboratorio de materiales dieléctricos, aplica el análisis de impedancias a diferentes investigaciones.

7 Objetivos Demostrar la viabilidad de la técnica de la correlación de señales para construir un analizador de impedancias: Demostrar la viabilidad de la técnica de la correlación de señales para construir un analizador de impedancias: Bajo coste. Bajo coste. Montaje sencillo. Montaje sencillo. No requiere hardware especial (AD/DA). No requiere hardware especial (AD/DA). Rango de frecuencias de audio. Rango de frecuencias de audio. Ligero y transportable. Ligero y transportable.

8 Descripción general Primer diseño: Primer diseño: Analizador de impedancias compacto y utilizable. Analizador de impedancias compacto y utilizable. El cálculo de la correlación se implementará a través del ordenador. El cálculo de la correlación se implementará a través del ordenador. Utilizable para un amplio rango de impedancias. Utilizable para un amplio rango de impedancias. Se conecta a una célula de medida mediante conectores BNC. Se conecta a una célula de medida mediante conectores BNC. Conexión al ordenador mediante la tarjeta de sonido. Conexión al ordenador mediante la tarjeta de sonido. Segundo diseño: Segundo diseño: Demostrar que la correlación calculada analógicamente es viable. Demostrar que la correlación calculada analógicamente es viable. El cálculo de la correlación se realiza prescindiendo del ordenador. El cálculo de la correlación se realiza prescindiendo del ordenador. No mide muestras reales, se simulan en una etapa del circuito. No mide muestras reales, se simulan en una etapa del circuito. Los resultados se miden con un voltímetro convencional. Los resultados se miden con un voltímetro convencional.

9 2. DISEÑOS

10 Metodología utilizada Los diseños deben efectuar la correlación de señales entre una señal proporcional al voltaje entre los extremos de la muestra y una señal proporcional a la intensidad que atraviesa la muestra para obtener la impedancia como magnitud compleja. Los diseños deben efectuar la correlación de señales entre una señal proporcional al voltaje entre los extremos de la muestra y una señal proporcional a la intensidad que atraviesa la muestra para obtener la impedancia como magnitud compleja. El tratamiento puede ser digital o analógico según se realice en el ordenador o en el circuito. El tratamiento puede ser digital o analógico según se realice en el ordenador o en el circuito.

11 Metodología utilizada Generador Seguidor Amplificador CargaZ Conversor I- V Multiplicador Promedio temporal BA

12 Metodología utilizada

13 Generador Seguidor Amplificador CargaZ Conversor I- V Multiplicador Promedio temporal BA

14 Metodología utilizada BA Generador Comparador Amplificador CargaZ Conversor I- V Interruptor Promedio temporal Comparador

15 Metodología utilizada

16 BA Generador Comparador Amplificador CargaZ Conversor I- V Interruptor Promedio temporal Comparador

17 Metodología utilizada DAC Seguidor Amplificador CargaZ Conversor I- V ADC

18 Recursos utilizados Características amplificador operacional modelo UA741: Características amplificador operacional modelo UA741: El modelo UA741 se caracteriza por ser de uso general. El modelo UA741 se caracteriza por ser de uso general. Este modelo lleva dos pins para ajustar el offset. Este modelo lleva dos pins para ajustar el offset.

19 Recursos utilizados Características amplificador operacional modelo LMC6062: Características amplificador operacional modelo LMC6062: Este es un amplificador operacional de precisión y bajo consumo, con una corriente de fondo de 16 μA. Este es un amplificador operacional de precisión y bajo consumo, con una corriente de fondo de 16 μA. En el mismo integrado el modelo LMC6062 ofrece dos amplificadores operacionales. En el mismo integrado el modelo LMC6062 ofrece dos amplificadores operacionales.

20 Recursos utilizados Características switch analógico modelo HDF4066B: Características switch analógico modelo HDF4066B: Posee cuatro interruptores independientes. Posee cuatro interruptores independientes. Lo que realiza este integrado es dejar pasar la señal de entrada a la salida si únicamente la puerta (control, interruptor) esta activada. Lo que realiza este integrado es dejar pasar la señal de entrada a la salida si únicamente la puerta (control, interruptor) esta activada.

21 Recursos utilizados Características oscilador modelo XR-8038ACP: Características oscilador modelo XR-8038ACP: Es un generador de funciones de alta precisión. Es un generador de funciones de alta precisión. El oscilador ofrece salida sinusoidal, triangular y cuadrada. El oscilador ofrece salida sinusoidal, triangular y cuadrada. Tiene un rango muy elevado de frecuencias de Hz hasta 200 KHz. Tiene un rango muy elevado de frecuencias de Hz hasta 200 KHz.

22 Recursos utilizados Material utilizado en el laboratorio: Material utilizado en el laboratorio: Ordenador. Ordenador. Osciloscopio marca PROMAX modelo OD-352 frecuencia máxima 20 MHz. Osciloscopio marca PROMAX modelo OD-352 frecuencia máxima 20 MHz. Fuente de alimentación marca PROMAX modelo FAC-662B. Fuente de alimentación marca PROMAX modelo FAC-662B. Generador de funciones marca PROMAX modelo GF-1000G. Generador de funciones marca PROMAX modelo GF-1000G. Multímetro marca PROMAX modelo PD 695. Multímetro marca PROMAX modelo PD 695. Sondas. Sondas. Soldador de estaño marca JBC de 11 W. Soldador de estaño marca JBC de 11 W. Estaño de plata. Estaño de plata. Cable wire-up. Cable wire-up. Llave wire-up. Llave wire-up. Destornillador, alicates y herramientas similares. Destornillador, alicates y herramientas similares.

23 Recursos utilizados Material utilizado en la elaboración de los diseños: Material utilizado en la elaboración de los diseños: 1 caja de plástico de 250x250x50 mm. (ancho x largo x profundo) para proteger la placa. 1 caja de plástico de 250x250x50 mm. (ancho x largo x profundo) para proteger la placa. 1 caja de plástico de 45x85x30 mm. (ancho x largo x profundo) para proteger la muestra del primer diseño. 1 caja de plástico de 45x85x30 mm. (ancho x largo x profundo) para proteger la muestra del primer diseño. 4 conectores BNC. 4 conectores BNC. 9 conectores tipo bananas. 9 conectores tipo bananas. 2 conectores tipo Jack hembra (audio). 2 conectores tipo Jack hembra (audio). 1 puerto paralelo de 25 pines. 1 puerto paralelo de 25 pines. 2 cables de audio Jack macho- macho de 3,5 mm., uno stereo y otro mono. 2 cables de audio Jack macho- macho de 3,5 mm., uno stereo y otro mono.

24 Descripción del primer diseño

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27 P.G.A. (Amplificador de ganancia programable): P.G.A. (Amplificador de ganancia programable): R(interruptor)=?? Zin = Alta Δ V = 0 v

28 Descripción del segundo diseño

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33 3. RESULTADOS

34 Complemento a analizadores comerciales en tareas que requieran una mayor economía o portabilidad. Complemento a analizadores comerciales en tareas que requieran una mayor economía o portabilidad. Aplicación aplicada a procesos que no necesiten una precisión muy elevada. Aplicación aplicada a procesos que no necesiten una precisión muy elevada. La utilización de este sistema es para el rango de audio frecuencia. La utilización de este sistema es para el rango de audio frecuencia. Ninguno de los dos diseños requiere un hardware especial de adquisición de datos. Ninguno de los dos diseños requiere un hardware especial de adquisición de datos. Ámbito de utilización

35 Descripción del funcionamiento PRIMER DISEÑO Para conectar la muestra al circuito, la conexión se hará mediante dos cables que en sus extremos llevan conectados conectores BNC machos. Para conectar la muestra al circuito, la conexión se hará mediante dos cables que en sus extremos llevan conectados conectores BNC machos. Conectaremos el puerto paralelo del ordenador a la placa. Conectaremos el puerto paralelo del ordenador a la placa. Conectamos los cables de audio. Un cable es mono (generador de funciones), y otro estéreo (envía al ordenador dos señales). Conectamos los cables de audio. Un cable es mono (generador de funciones), y otro estéreo (envía al ordenador dos señales). Conectamos la alimentación. Conectamos la alimentación. Ejecutamos los programas de: P.G.A. (puerto paralelo), el oscilador (a través de tarjeta de audio), recepción de la señal (a través de tarjeta de audio), AUMIX (control del mixer). Ejecutamos los programas de: P.G.A. (puerto paralelo), el oscilador (a través de tarjeta de audio), recepción de la señal (a través de tarjeta de audio), AUMIX (control del mixer).

36 Descripción del funcionamiento SEGUNDO DISEÑO

37 Conectamos la alimentación a la placa. Conectamos la alimentación a la placa. Conectamos dos voltímetros en A y B. Conectamos dos voltímetros en A y B. Ajustamos la frecuencia del oscilador. Ajustamos la frecuencia del oscilador. Ajustamos la muestra. Ajustamos la muestra.

38 Validación de los diseños PRIMER DISEÑO Demostración de los resultados haciendo una simulación y comparando con los reales. Demostración de los resultados haciendo una simulación y comparando con los reales. El circuito de la simulación es el siguiente: El circuito de la simulación es el siguiente:

39 Validación de los diseños PRIMER DISEÑO

40 Para una mejor visualización de los resultados, realizamos una tabla con valores simulados y reales: Para una mejor visualización de los resultados, realizamos una tabla con valores simulados y reales: FRECUENCIAAmplitud simuladaDesfase simulada Amplitud real Desfase real 200 Hz V seg V0.001 seg. 400 Hz V seg V seg Hz V seg V seg 2000 Hz V seg V seg Hz V seg V seg Hz V seg V seg.

41 Validación de los diseños PRIMER DISEÑO

42 Mult. mejor que interr. especialmente a frecuencias altas. Mult. mejor que interr. especialmente a frecuencias altas. Buenos resultados en ambos casos. Buenos resultados en ambos casos. Peores resultados para frecuencias altas (sampling insuficiente). Peores resultados para frecuencias altas (sampling insuficiente). A partir de 3 kHz la evaluación de B es muy difícil. A partir de 3 kHz la evaluación de B es muy difícil.

43 Validación de los diseños SEGUNDO DISEÑO Demostración de los resultados haciendo una simulación y comparando con los reales. Demostración de los resultados haciendo una simulación y comparando con los reales. El circuito de la simulación es el siguiente: El circuito de la simulación es el siguiente:

44 Validación de los diseños SEGUNDO DISEÑO

45 Cálculo de la impedancia: Cálculo de la impedancia: Siendo, G =1, Co =1, Rc = 675Ω y obtenido los valores de A y B podemos calcular la impedancia. Siendo, G =1, Co =1, Rc = 675Ω y obtenido los valores de A y B podemos calcular la impedancia. Otra demostración de nuestro diseño con impedancia teórica: Otra demostración de nuestro diseño con impedancia teórica:

46 Validación de los diseños SEGUNDO DISEÑO

47 Diseño simulado funciona mejor para muestras capacitivas. Diseño simulado funciona mejor para muestras capacitivas. Diseño real funciona mejor para muestras resistivas. Diseño real funciona mejor para muestras resistivas. Diferencias poco significativas, prob. debido a capacidad parásita. Diferencias poco significativas, prob. debido a capacidad parásita. Diferencia nula entre diseño simulado y teoría. Diferencia nula entre diseño simulado y teoría. Diferencia sistemática entre diseño real y teoría, prob. Debido a un desfase. Diferencia sistemática entre diseño real y teoría, prob. Debido a un desfase. Magnificación del efecto para argumentos altos debido a propiedades función atan. Magnificación del efecto para argumentos altos debido a propiedades función atan.

48 Aplicaciones del proyecto Espectroscopia electroquímica EIS de la impedancia: Espectroscopia electroquímica EIS de la impedancia: Transporte de iones y de electrones en electrólitos. Transporte de iones y de electrones en electrólitos. Caracterización de interfases y membranas del metal del electrolito. Caracterización de interfases y membranas del metal del electrolito. Pilas de combustible e investigación de baterías. Pilas de combustible e investigación de baterías. Sistemas, órganos y estudios biológicos del tejido fino. Sistemas, órganos y estudios biológicos del tejido fino. Caracterización de la impedancia de la corrosión de pinturas y de capas inhibidoras de corrosión. Caracterización de la impedancia de la corrosión de pinturas y de capas inhibidoras de corrosión. Análisis general de la impedancia: Análisis general de la impedancia: Desarrollo de sensores, de LCD y de componentes electrónicos. Desarrollo de sensores, de LCD y de componentes electrónicos. Control de calidad de aislantes, componentes eléctricos, circuitos impresos, plásticos, cauchos, líquidos, pinturas, alimentos, etc. Control de calidad de aislantes, componentes eléctricos, circuitos impresos, plásticos, cauchos, líquidos, pinturas, alimentos, etc. Dieléctrico, conductividad, espectroscopia de la impedancia y análisis de material: Dieléctrico, conductividad, espectroscopia de la impedancia y análisis de material: Polímeros, cauchos, pegamentos, epoxis, cristales líquidos, ferromagnéticos, cerámicas, células biológicas y líquidos polares: Espectros dieléctricos, relajación molecular y dinámica, transición vitrea. Polímeros, cauchos, pegamentos, epoxis, cristales líquidos, ferromagnéticos, cerámicas, células biológicas y líquidos polares: Espectros dieléctricos, relajación molecular y dinámica, transición vitrea. Análisis del tiempo de polimerización para controlar reacciones químicas. Análisis del tiempo de polimerización para controlar reacciones químicas. Usos farmacéuticos, caracterización de medicamentos, distribución en el cuerpo, bio impedancia de los medicamentos. Usos farmacéuticos, caracterización de medicamentos, distribución en el cuerpo, bio impedancia de los medicamentos. Semiconductores, cristales orgánicos. Semiconductores, cristales orgánicos. Tiene varias aplicaciones y utilidades diferentes:

49 3. COMENTARIOS FINALES

50 Plan de trabajo Montaje del diseño 2 en una placa de baquelita utilizando wire-up y estaño. Montaje del diseño 2 en una placa de baquelita utilizando wire-up y estaño. Realización de pruebas de funcionamiento del segundo diseño. Realización de pruebas de funcionamiento del segundo diseño. Calibración de los potenciómetros del oscilador del diseño 2. Calibración de los potenciómetros del oscilador del diseño 2. Cálculo de las impedancias en el primer diseño, variando la frecuencia. Cálculo de las impedancias en el primer diseño, variando la frecuencia. Cálculo de las impedancias en el segundo diseño, variando la resistencia de la carga. Cálculo de las impedancias en el segundo diseño, variando la resistencia de la carga. Validación de los resultados simulados con los experimentados en el primer diseño. Validación de los resultados simulados con los experimentados en el primer diseño. Validación de los resultados simulados con los experimentados en el segundo diseño. Validación de los resultados simulados con los experimentados en el segundo diseño. Estudio del funcionamiento y método de trabajo del analizador de impedancias. Estudio del funcionamiento y método de trabajo del analizador de impedancias. Estudio de los componentes a utilizar para el diseño1. Estudio de los componentes a utilizar para el diseño1. Comprobación de los componentes adquiridos montando por etapas el diseño 1 en placa protoboard. Comprobación de los componentes adquiridos montando por etapas el diseño 1 en placa protoboard. Montaje del diseño 1 en una placa de baquelita utilizando wire-up y estaño. Montaje del diseño 1 en una placa de baquelita utilizando wire-up y estaño. Realización de pruebas del primer diseño. Realización de pruebas del primer diseño. Mecanización de la caja del diseño 1. Mecanización de la caja del diseño 1. Comprobación del funcionamiento del diseño 1 en su caja. Comprobación del funcionamiento del diseño 1 en su caja. Estudio de los componentes a utilizar en el diseño 2. Estudio de los componentes a utilizar en el diseño 2. Comprobación de los componentes adquiridos montando por etapas el diseño 2 en una placa protoboard. Comprobación de los componentes adquiridos montando por etapas el diseño 2 en una placa protoboard. Pasos realizados durante el proyecto:

51 Lista de materiales MaterialUnidadesUtilización Resistencia 1 KΩ, ¼ de vatio y 5% tolerancia 1 1er primer diseño amplificador inversor Resistencia 2,2 KΩ, ¼ de vatio y 5% tolerancia 2 1er diseño muestra y amplificador inversor Resistencia 220 Ω, ¼ de vatio y 5% tolerancia 1 1er diseño conversor intensidad voltaje Resistencia 1,2 KΩ, ¼ de vatio y 5% tolerancia 1 1er diseño del P.G.A. Resistencia 1,8 KΩ, ¼ de vatio y 5% tolerancia 1 1er diseño del P.G.A. Resistencia 12 KΩ, ¼ de vatio y 5% tolerancia 1 1er diseño del P.G.A. Resistencia 15 KΩ, ¼ de vatio y 5% tolerancia 1 1er diseño del P.G.A. MaterialUnidadesUtilización Resistencia 120 KΩ, ¼ de vatio y 5% tolerancia 1 1er diseño del P.G.A. Resistencia 150 KΩ, ¼ de vatio y 5% tolerancia 1 1er diseño del P.G.A. Resistencia 1,5 MΩ, ¼ de vatio y 5% tolerancia 1 1er diseño del P.G.A. Resistencia 10 KΩ, ¼ de vatio y 5% tolerancia 1 2º diseño del oscilador Resistencia 680 Ω, ¼ de vatio y 5% tolerancia 1 2º diseño del conversor intensidad voltaje Resistencia 4,7 KΩ, ¼ de vatio y 5% tolerancia 2 2º diseño filtro sallen & Key Resistencia 1,2 MΩ, ¼ de vatio y 5% tolerancia 4 2º diseño filtro sallen & Key Condensador cerámico de 100 nF 1 1er diseño de la muestra

52 Lista de materiales MaterialUnidadesUtilización Condensador cerámico de 10 nF 3 2º diseño para oscilador y filtro Sallen & Key Condensador cerámico de 1 nF 2 2º diseño para filtro Sallen & Key Condensador cerámico de 220 nF 1 2º diseño de la muestra Condensador cerámico de 22 nF 2 2º diseño filtro Sallen & Key Potenciómetro de 5 KΩ 1 2º diseño de la muestra Potenciómetro de 100 KΩ 2 2º diseño del oscilador Amplificador operacional UA741 5 Para los dos diseños MaterialUnidadesUtilización Amplificador operacional LMC Para los dos diseños Switch analógico HDF4066B 2 Para los dos diseños Oscilador XR- 8038ACP 12ª diseño Placa fibra de vidrio 2 Para los dos diseños

53 Presupuesto MATERIALUNIDADESPRECIO UNIDAD(€) PRECIO TOTAL (€) Resistencias de diferentes valores de ¼ W y 5% tolerancia 190,02010,3819 Condensador cerámico de 100 nF 10,0280 Condensador cerámico de 10 nF 30,03240,0972 Condensador cerámico de 1 nF 20,02800,056 Condensador cerámico de 220 nF 10,0583 Condensador cerámico de 22 nF 20,05720,1144 Potenciómetro de 5 KΩ10,70300,950 Potenciómetro de 100 KΩ20,70301,406 Amplificador operacional UA741 50,13900,695 Amplificador operacional LMC ,5009,000 Interruptor integrado HDF4066B 20,16100,322

54 Presupuesto MATERIALUNIDADESPRECIO UNIDAD(€) PRECIO TOTAL (€) Oscilador integrado XR- 8038ACP 17,7800 Placa de fibra de vidrio23,627,24 Caja de plástico14,48 Conectores tipo banana de 4 mm 91,089,72 Conectores BNC42,5610,24 Conectores tipo jack hembra21,873,74 Puerto paralelo 25 pins12,11 Cable audio macho-macho mono 10,98 Cable audio macho-macho stereo 11,97 Horas de montaje TOTAL510,8057

55 Realización de un analizador de impedancias de bajo coste a frecuencias diferentes controlado por ordenador con conexión a una célula de medida. Realización de un analizador de impedancias de bajo coste a frecuencias diferentes controlado por ordenador con conexión a una célula de medida. Validación de un prototipo de analizador de impedancias enteramente analógico, a frecuencia fija. Validación de un prototipo de analizador de impedancias enteramente analógico, a frecuencia fija. Objetivos conseguidos

56 Conclusiones Es posible realizar la correlación de forma totalmente analógica. Es posible realizar la correlación de forma totalmente analógica. En este caso la precisión está limitada principalmente por: comportamiento no ideal de los componentes y aparición de impedancias parásitas. En este caso la precisión está limitada principalmente por: comportamiento no ideal de los componentes y aparición de impedancias parásitas. En ambos casos, un voltaje de 5 voltios es el mejor compromiso para el funcionamiento de los diferentes integrados. En ambos casos, un voltaje de 5 voltios es el mejor compromiso para el funcionamiento de los diferentes integrados. En ambos casos, hay que utilizar operacionales de precisión en la última etapa. En ambos casos, hay que utilizar operacionales de precisión en la última etapa. En ambos casos, hay que tener cuidado con la saturación de los operacionales de precisión y con la corriente que proporcionan los operacionales de uso general. En ambos casos, hay que tener cuidado con la saturación de los operacionales de precisión y con la corriente que proporcionan los operacionales de uso general. El procesado digital da mejores resultados para impedancias capacitivas mientras que el procesado analógico es mas adecuado para impedancias resistivas. El procesado digital da mejores resultados para impedancias capacitivas mientras que el procesado analógico es mas adecuado para impedancias resistivas. El método de correlación de señales permite utilizar una electrónica sencilla para la realización de un analizador de impedancias. El método de correlación de señales permite utilizar una electrónica sencilla para la realización de un analizador de impedancias. Es factible conseguir tres o cuatro décadas de frecuencias con el procesado digital. Es factible conseguir tres o cuatro décadas de frecuencias con el procesado digital. Por debajo de 50 Hz la intensidad disminuye, debido al aumento de la impedancia, de manera que no es posible una amplificación satisfactoria. Por debajo de 50 Hz la intensidad disminuye, debido al aumento de la impedancia, de manera que no es posible una amplificación satisfactoria. Alrededor de 5 kHz el sampling es insuficiente para calcular A y B de manera precisa. Alrededor de 5 kHz el sampling es insuficiente para calcular A y B de manera precisa. La precisión que se puede conseguir esta limitada principalmente por: tolerancia en los valores de los componentes y frecuencia de muestreo. La precisión que se puede conseguir esta limitada principalmente por: tolerancia en los valores de los componentes y frecuencia de muestreo. El algoritmo de multiplicación es más preciso que el basado en interruptores. El algoritmo de multiplicación es más preciso que el basado en interruptores. La tarjeta de sonido tiene un rendimiento aceptable como dispositivo AD/DA. La tarjeta de sonido tiene un rendimiento aceptable como dispositivo AD/DA.

57 Mejoras futuras Primer Diseño Mejorar la calibración de los componentes. Mejorar la calibración de los componentes. Augmentar la amplificación de la intensidad para alcanzar frecuencias más bajas. Augmentar la amplificación de la intensidad para alcanzar frecuencias más bajas. Conectar a un dispositivo AD/DA con una frecuencia de adquisición más elevada. Conectar a un dispositivo AD/DA con una frecuencia de adquisición más elevada. Segundo Diseño Realizar un analizador de impedancias con frecuencia y ganancia variable, todo analógico. Realizar un analizador de impedancias con frecuencia y ganancia variable, todo analógico. Realizar conexión que permita la utilización de una célula de medida. Realizar conexión que permita la utilización de una célula de medida. Realizar un prototipo robusto y práctico. Realizar un prototipo robusto y práctico.

58 Bibliografía Electrical Impedance, in Wikipedia – the free encyclopedia. Electrical Impedance, in Wikipedia – the free encyclopedia. Dielectric spectroscopy, in Wikipedia – the free encyclopedia. Dielectric spectroscopy, in Wikipedia – the free encyclopedia. Proyecto “Aprovechamiento de ordenadores obsoletos para automatizar prácticas de laboratorio”, realizado por Sergio Egea. Proyecto “Aprovechamiento de ordenadores obsoletos para automatizar prácticas de laboratorio”, realizado por Sergio Egea. Proyecto “Mejora de las prácticas de laboratorio utilizando entrada y salida digital”, realizado por Joan Puig. Proyecto “Mejora de las prácticas de laboratorio utilizando entrada y salida digital”, realizado por Joan Puig. Proyecto “Diseño y realización de un electrómetro”, realizado por Xavier Montolio. Proyecto “Diseño y realización de un electrómetro”, realizado por Xavier Montolio. Impedance Measurement Techniques: Sine correlation, A.J.Hinton and B. Sayers. Solartran. Impedance Measurement Techniques: Sine correlation, A.J.Hinton and B. Sayers. Solartran. Medidor de la permeabilidad dieléctrica compleja de líquidos en el rango de audiofrecuencia, H. Murguía Aguilar y Oscar Avellano Tánori. Electro2001, Instituto Tecnológica de Chihuahua. Medidor de la permeabilidad dieléctrica compleja de líquidos en el rango de audiofrecuencia, H. Murguía Aguilar y Oscar Avellano Tánori. Electro2001, Instituto Tecnológica de Chihuahua. Electrical properties of polymers, A.R. Blythe, Cambridge U. Press. Electrical properties of polymers, A.R. Blythe, Cambridge U. Press. Filter desing in thirty seconds, B. Carter, Texas Instruments Application Report SLOAΦ93. Filter desing in thirty seconds, B. Carter, Texas Instruments Application Report SLOAΦ93. Donald L. Schilling, Charles Belove, (3ª Edición 1993). Circuitos Electrónicos. Editorial McGraw Hill. Donald L. Schilling, Charles Belove, (3ª Edición 1993). Circuitos Electrónicos. Editorial McGraw Hill.


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