[pt] DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA AUTOMATIZADO, BASEADO NO CONCEITO DE HARDWARE EVOLUCIONÁRIO, PARA DETERMINAÇÃO DO PONTO ÓTIMO DE OPERAÇÃO DE SENSORES GMI

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: JAIRO DANIEL BENAVIDES MORA
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: MAXWELL
• Palavras-chave em Português: [pt] ALGORITMO GENETICO; [pt] FASE DA IMPEDANCIA; [pt] MAGNETOIMPEDANCIA GIGANTE; [pt] SENSORES MAGNETICOS; [pt] HARDWARE EVOLUCIONARIO; [en] GENETIC ALGORITHM; [en] IMPEDANCE PHASE; [en] GIANT MAGNETOIMPEDANCE; [en] MAGNETIC SENSORS; [en] EVOLVABLE HARDWARE
• Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=32015&idi=1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=32015&idi=2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.32015

[pt] Elementos sensores baseados no efeito GMI são uma nova família de sensores magnéticos que apresentam grande quando submetidos a campos magnéticos externos. Estes sensores têm sido utilizados no desenvolvimento de magnetômetros de alta sensibilidade, destinados à medição de campos ultra fracos. Por sua vez, a sensibilidade de um magnetômetro está diretamente associada à sensibilidade de seus elementos sensores. No caso de amostras GMI, esta sensibilidade é otimizada buscando-se a maximização da variação do módulo ou da fase da impedância em função do campo magnético ao qual a amostra é submetida. Estudos recentes mostram que transdutores GMI baseados na variação de fase podem exibir sensibilidades até 100 vezes superiores às apresentadas por transdutores baseados na leitura do módulo do elemento sensor, o que fez com que os trabalhos conduzidos nesta dissertação focassem na maximização da sensibilidade de fase, a qual é majoritariamente dependente de quatro fatores: o comprimento da amostra, o campo magnético externo, o nível DC e a frequência da corrente de excitação. Contudo, a busca do conjunto de parâmetros que otimiza a sensibilidade das amostras é geralmente empírica e muito demorada. Esta dissertação propõe uma nova técnica de otimização da sensibilidade, baseada no uso de algoritmos genéticos evoluindo em hardware, a fim de se definir qual o conjunto de parâmetros responsável pela maximização da sensibilidade das amostras. Ressalta-se que, além dos parâmetros de otimização anteriormente explicitados, também foram realizados testes considerando a amplitude da corrente de excitação como uma variável livre, sendo que os resultados obtidos são apresentados e discutidos. Foi implementada uma bancada de testes e desenvolvida uma interface gráfica em LabVIEW, para monitorar e medir o comportamento da impedância de amostras GMI em função de variações nos parâmetros de interesse. Por sua vez, implementou-se um módulo de otimização em Matlab, baseado em algoritmos genéticos, responsável por encontrar a combinação de parâmetros que maximiza a sensibilidade dos sensores GMI avaliados (ponto ótimo de operação).