Sistema de compensación de temperatura para sensores piezoeléctricos basados en la microbalanza de cristal de cuarzo de alta frecuencia
72 páginas
- Autores:
-
Briceño Orozco, Andrés Felipe
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2020
- Institución:
- Universidad EIA .
- Repositorio:
- Repositorio EIA .
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repository.eia.edu.co:11190/2639
- Acceso en línea:
- https://repository.eia.edu.co/handle/11190/2639
- Palabra clave:
- Cristal de cuarzo
Fase
Compensación
Quartz crystal
Phase
Compensation
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- Derechos Reservados - Universidad EIA, 2020
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Sin embargo, esta última característica a pesar de expandir el rango de aplicaciones y casos de uso de las QCM, también se convierte en uno de los mayores retos al momento de su implementación debido a la susceptibilidad con la que se presentan alteraciones en su señal como respuesta a cambios en variables externas como la temperatura. Con el fin de abordar esta problemática se propone revertir los efectos que causan las alteraciones de temperatura sobre la señal de fase de un sensor piezoeléctrico a través de un sistema de compensación. Para ello, se parte de un sistema de compensación propuesto para cristales de cuarzo de baja frecuencia (10 MHz), el cual es sintonizado, comprobado y finalmente adaptado para su uso con QCM de alta frecuencia (100 MHz). A lo largo del desarrollo de este trabajo, los resultados son sustentados con base en las comparaciones realizadas entre estos y diferentes simulaciones desarrolladas en lenguaje de programación Python. Además, se presenta el diseño de celdas de prueba para cristales de cuarzo de alta frecuencia simuladas en el software Inventor Professional. Se espera que en un futuro pueda comprobarse a nivel de laboratorio el funcionamiento del sistema presentado para QCM de alta frecuencia.ABSTRACT: The quartz crystal microbalance is one of the most useful transducers for the development of biosensors due to its ease of use, the low price compared to other acoustic wave transducers and its high sensitivity. However, this last feature, despite expanding the range of applications and use cases of QCMs, also becomes one of the greatest challenges at the time of its implementation due to the susceptibility with which alterations in its signal occur as response to changes in external variables such as temperature. In order to tackle this problem, it is proposed to reverse the effects caused by temperature alterations on the phase signal of a piezoelectric sensor through a compensation system. To do this, we start from a proposed compensation system for low-frequency quartz crystals (10 MHz), which is tuned, tested and finally adapted for use with high-frequency QCM (100 MHz). Throughout the development of this work, the results are supported based on the comparisons made between these and different simulations developed in the Python programming language. In addition, test cell design for simulated high-frequency quartz crystals is presented in Inventor Professional software. It is expected that in the future the operation of the system presented for high frequency QCM can be verified at the laboratory level.PregradoIngeniero(a) Mecatrónico(a)application/pdfspaUniversidad EIAIngeniería MecatrónicaEscuela de Ingeniería y Ciencias BásicasEnvigado (Antioquia, Colombia)Derechos Reservados - Universidad EIA, 2020https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2Repositorio Institucional Universidad EIASistema de compensación de temperatura para sensores piezoeléctricos basados en la microbalanza de cristal de cuarzo de alta frecuenciaTrabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionTexthttps://purl.org/redcol/resource_type/TPhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Cristal de cuarzoFaseCompensaciónQuartz crystalPhaseCompensationPublicationORIGINALBriceñoAndres_2020_SistemaCompensacionTemperatura.pdfBriceñoAndres_2020_SistemaCompensacionTemperatura.pdfTrabajo de gradoapplication/pdf1939610https://repository.eia.edu.co/bitstreams/84f45129-6862-445d-9ddb-26b888dd8c95/downloadd5f7f65930d272f3fd4ed8be8425e4b8MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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