Maestría en Ingeniería Electrónica
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Browsing Maestría en Ingeniería Electrónica by browse.metadata.advisor "Barrero Pérez, Jaime Guillermo"
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Item Caracterización y estimación de la presión arterial latido a latido a través de modelado de parámetros se sensibilidad del método de tonometría(Universidad Industrial de Santander, 2014) Pacheco, Salvador; Barrero Pérez, Jaime Guillermo; Conde Cotes, Carlos ArturoObtener una medida de presión arterial no invasiva ayuda notablemente el diagnóstico temprano de enfermedades cardiovasculares, así como la realización de estudios donde la medida continua de la onda de presión arterial sea una variable a considerar. Este trabajo se enfoca en obtener una señal continua y no invasiva de la presión arterial mediante el método de tonometría arterial. Para ello se analizó el conjunto sensor-muñeca con el fin obtener una señal proporcional a la presión arterial. Partiendo de la señal obtenida por tonometría es posible acercarse a valores de presión arterial invasiva mediante el uso de modelos NARX. A la señal obtenida por tonometría en la arteria radial se le aplican filtros FIR, de media móvil y el filtro Savitzky-Golay para suavizar la señal, obteniendo mejores resultados con este último y mediante un filtro adaptativo NLMS se atenúan los efectos causados por los movimientos involuntarios del paciente. Finalmente la señal obtenida se calibra para cada paciente de acuerdo al método auscultatorio, el cual es el estándar para medidas no invasivas de presión arterial. Entre los resultados obtenidos se observa un buen comportamiento de los valores de presión sistólica mientras que los valores de presión diastólica presentan mayores diferencias con respecto al método estándar. 1Item Diseño, simulación y caracterización de un bipotenciostato de precisión(Universidad Industrial de Santander, 2012) Cala Rodríguez, Jairo Augusto; Barrero Pérez, Jaime Guillermo; Vásquez Quintero, CustodioEste documento presenta el proceso de diseño de un equipo de laboratorio (Bipotenciostato/galvanostato), el cual permite aplicar tensiones y/o corrientes variables sobre un material bajo estudio, a la vez que puede medir las corrientes y tensiones generadas en el mismo, como resultado de la excitación aplicada. Además, por ser un Bipotenciostato, puede ser utilizado para inyectar señales a ambos lados de una membrana para investigar procesos de difusión, como por ejemplo, la permeación del hidrógeno, en el cual se genera una corriente constante a un lado de la membrana (galvanostáticamente) y al otro lado se aplica una tensión variable para estimular el proceso. Inicialmente, se hará una breve introducción a la teoría básica de funcionamiento de un potenciostato y se indicarán algunas de las aplicaciones prácticas de este tipo de instrumento. A continuación, se hablará de las especificaciones esperadas del equipo y el proceso llevado a cabo para cumplirlas; por último, se mostrarán algunos resultados obtenidos con celdas de prueba para comprobar el desempeño del equipo desarrollado. Como resultado, se entrega un sistema con una resolución de 18 bits efectivos, el cual cuenta con una interfaz de usuario de fácil manejo, por medio de la cual se puede seleccionar cualquiera de los modos de trabajo, ya sea, potenciostato, galvanostato, o Bipotenciostato de permeación y a partir de esto realizar alguna de las trece (13) técnicas electroquímicas programadas para el sistema.Item Implementación de un convertidor sepic para el seguimiento del punto de máxima potencia en sistemas fotovoltaicos(Universidad Industrial de Santander, 2016) Archila Valderrama, John Edinson; Barrero Pérez, Jaime Guillermo; Mantilla Villalobos, María AlejandraEn el presente trabajo de investigación, se realiza la implementación de la etapa de conversión DC-DC para un sistema fotovoltaico conectado a la red eléctrica. Esta etapa de conversión está conformada por cuatro sistemas principales: circuito de disparo, convertidor SEPIC, sistema de medición y sistema de control. En lo que respecta al sistema de control, éste se enfoca en garantizar la operación del generador fotovoltaico en el punto de máxima potencia. En este trabajo se implementaron, en una tarjeta de control digital, dos técnicas para el seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT): la técnica de perturbar y observar (P&O) tradicional y la técnica P&O con red de compensación. La red de compensación es diseñada buscando disminuir las variaciones de tensión en los paneles debido a oscilaciones en el capacitor de salida del convertidor SEPIC, para aumentar la vida útil de los paneles y la eficiencia del sistema. Además, se propuso un nuevo algoritmo para el seguimiento del punto de máxima potencia bajo condiciones de sombras parciales, es decir, las sombras parciales ocurren algunos paneles del arreglo fotovoltaico presentan diferentes radiaciones respecto a los demás paneles, la anterior situación conlleva a la presencia de máximos locales de potencia en la curva potencia-tensión del arreglo fotovoltaico, el objetivo del algoritmo es encontrar el máximo global de potencia y evitar la oscilación en máximos locales. El funcionamiento del algoritmo propuesto se verificó mediante simulaciones en el software PSIM. En este trabajo también se describe el dimensionamiento, diseño y análisis de los diferentes componentes de la etapa de conversión DC-DC. El funcionamiento de la etapa se verificó en simulación en el software PSIM y los resultados obtenidos en la implementación corroboran el correcto funcionamiento de la etapa al operar integrada a un sistema fotovoltaico conectado a la red eléctrica.Item Reconstrucción tridimensional de la sección transversal de perfiles extruidos utilizando triangulación laser(Universidad Industrial de Santander, 2011) Ramírez Rojas, Juan Carlos; Barrero Pérez, Jaime Guillermo; Meneses Fonseca, Jaime EnriqueEn esta investigación se implementa un sistema prototipo óptico, que permite realizar una reconstrucción tridimensional de la sección transversal de un perfil extruido sin necesidad de estar en contacto con él, manteniendo excepcional precisión. Debido al carácter dinámico del proceso de extrusión, la medida se realiza de manera no invasiva (sin tocar la superficie del cuerpo). Por lo tanto se determina la información topográfica de la superficie del perfil, utilizando un dispositivo óptico de reconstrucción tridimensional basado en triangulación láser y procesamiento de imágenes. En el dispositivo de triangulación se proyecta un patrón láser que en este caso es una línea recta, la cual forma un ángulo conocido entre el objeto a iluminar y una cámara CCD que tomara la información de la intensidad luminosa del perfil en estudio. En la investigación se realiza el montaje necesario para la triangulación valiéndose de cuatro diodos láser y cuatro espejos octogonales perfectamente pulidos que haciéndose girar a alta velocidad y al entrar en contacto con el haz puntual de luz láser esta se convierte en una línea recta, la cual hace contacto sobre la sección transversal del perfil a medir. Cuatro cámaras CCD son colocadas a noventa grados una de otra, con un ángulo conocido con respecto al plano laser, las cuales previamente calibradas, toman la imagen del láser sobre la superficie vista en los cuatro ángulos, obteniendo una visión de 360%, y a través de un algoritmo implementado bajo el software Matlab se reconstruye adecuadamente la sección transversal del perfil objeto de estudio.Item Sistema de procesamiento y análisis de la señal cardíaca como indicador del balance del sistema nervioso autónomo y su correlación con datos tomográficos en pacientes con accidente cerebrovascular(Universidad Industrial de Santander, 2011) Niño Niño, Carlos Andrés; Barrero Pérez, Jaime Guillermo; Sierra Bueno, Daniel Alfonso; Duarte Gualdron, Cesar AntonioEl estudio del funcionamiento del sistema nervioso autónomo (SNA) en los últimos 20 años ha permitido conocer la influencia que este presenta sobre el sistema cardiovascular. Esta investigación se centra en la medición de la variabilidad de la frecuencia cardiaca (VFC) en pacientes con primer Ataque Cerebro-vascular (ACV). Se capturaron: 145 electrocardiogramas (ECG), 45 imágenes cerebrales tomográficas de pacientes con dicha patología. Del total de ECG, 92 cumplen con los criterios de inclusión del estudio, 37 de ellos con imagen cerebral. Esta base de datos de señales también cuenta con información médica de estos, su desenlace: muerte, severidad, y discapacidad durante la hospitalización y a los 3, 6 y 12 meses de ocurrido el ACV. Para estimar la VFC el estudio implementó algoritmos basados en la Transformada Wavelet (TW) para determinar puntos de inflexión, onda R inicio onda Q y final de onda T, de esta forma construir tacogramas que modelen la VFC, variabilidad del intervalo QT (VIQT) y la dispersión del segmento QT (QTd) en pacientes con primer accidente ACV. Se tomaron electrocardiogramas de 20 minutos de duración de los cuales 15 fueron de forma continua. Las medidas realizadas son de utilidad para determinar el comportamiento del sistema nervioso autónomo (SNA). Para la medición y localización de la lesión cerebral ocasionada por ACV, se implementa un software que a partir de exámenes tomográficos, adquiridos con dos generaciones de tomógrafos, utilizando algoritmos de contornos activos segmente la lesión cerebral y usando coordenadas cartesianas Talairach localice dentro de la anatomía cerebral dicha lesión. A los 37 pacientes que cumplen con todos los lineamientos del protocolo médico de inclusión en el estudio, la relación simpato-vagal LF/HF por debajo de 0.65 muestra asociación con muerte, asimismo en un rango 0.65≤ LF/HF ≥ 2 muestra asociación con el grado de discapacidad del paciente, y la lesión en tálamo muestra asociación con mortalidad.