Proyecto Nº1: ionizante utilizado en tratamientos de radioterapia" Laboratorio:

Proyecto Nº1: "Desarrollo de un equipo para la medición del perfil del haz de radiación
ionizante utilizado en tratamientos de radioterapia"
- Laboratorio: Física de Dispositivos - Microelectrónica - Av. Paseo Colon 850 2º Piso, frente al
Laboratorio de Física II.
- Contacto de Referencia: Jose Lipovetzky <[email protected]>; Mariano Garcia Inza
<[email protected]>
- Dificultad estimada del proyecto: media
- Resumen: En tratamientos de cáncer mediante radioterapia se irradia al paciente con un haz
de rayos gamma, el cual debe satisfacer determinados requisitos de intensidad total y de
distribución espacial de intensidad. La propuesta consiste en desarrollar un prototipo preliminar,
en el cual el haz gamma es reemplazado por un haz de luz y un conjunto intercambiable de
máscaras de prueba de modo que permitan simular distintas distribuciones de intensidad de
luz, tal que mediante un array de 5x5 fotodiodos sea posible estimar la intensidad y distribución
espacial del haz. El sistema debe ser capaz de reconocer el pixel más intenso, el valor medio
de intensidad, el valor total de intensidad, cuantificar la desviación del perfil medido respecto al
perfil idealmente esperado, etc. Las pruebas se realizaran primeramente mediante luz visible, y
posteriormente podrán hacerse validaciones del sistema empleando rayos gamma.
 Descripción funcional del proyecto: El equipo debe permitir a un físicomedico decidir si el
haz de radiación ionizante de determinada fuente posee el perfil necesario para el
tratamiento de un paciente.
 Detalle de las señales de entrada al sistema: El equipo debe muestrear la señal
analógica asociada a la lectura de cada fotodiodo la cual es una corriente continua que
puede ser muy pequeña. No hay requerimientos estrictos en la frecuencia de muestreo.
 Detalle de las señales de salida del sistema: El sistema debe poder proporcionar al
operador información cuantitativa respecto de la distribución espacial del haz de la fuente.
Además debe controlar el muestreo y multiplexación de las señales analógicas
correspondientes.
 Interfaz de ingreso de datos: Puede utilizarse un teclado en el caso de buscar un equipo
de tipo stand-alone, o ser completamente comandado a través de una PC via puerto serie o
USB.
 Interfaz de lectura de datos: Display LCD en el caso stand-alone, RS232 o USB en el caso
de operación remota.
 Interfaz de configuración/lectura remota: En el caso de tratarse de un equipo stand-alone
es importante permitir la descarga a través del puerto serie o USB de los resultados de las
mediciones.
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Proyecto Nº2: "Sistema electrónico para medición del tamaño de partículas micrométricas
mediante luz láser y movimiento browniano"
- Laboratorio: Laboratorio de Aplicaciones Ópticas - Av. Paseo Colon 850 Subsuelo, camino a
la peluquería.
- Contacto de Referencia: Ariel Burman <[email protected]>; Fernando Perez Quintián
<[email protected]>;
- Dificultad estimada del proyecto: media
- Resumen: Las partículas en suspensión en un líquido se mueven aleatoriamente, pero con
ciertas reglas: la velocidad promedio depende de su tamaño, de acuerdo con las ecuaciones
del movimiento browniano. Al iluminar las partículas con un diodo láser a medida que estas se
muevan irán bloqueando/desbloqueando el haz láser. Entonces mediante un fotodetector se
obtendrá una señal de intensidad vs. tiempo. A partir de esta señal y del correspondiente
calculo matemático es posible calcular el tamaño de las partículas. Más información disponible
en: http://www.malvern.co.uk/common/downloads/campaign/MRK656-01.pdf
 Descripción funcional del proyecto: El equipo debe permitir estimar el tamaño de
partículas de aproximadamente un micrómetro de radio. Esto implica la recolección de datos
y su posterior procesamiento matemático mediante el microcontrolador. Además, debe
controlarse en lazo cerrado la intensidad del haz láser con el que se ilumina la muestra.
 Detalle de las señales de entrada al sistema: El equipo debe muestrear mediante un
conversor analógico/digital la señal proveniente de un fotodiodo. La resolución de la
conversión puede ser de 8 bits y la velocidad de muestreo del orden del milisegundo.
 Detalle de las señales de salida del sistema: El sistema debe suministrar la corriente
necesaria para encender el diodo láser. Esta corriente debe ser ajustada en lazo cerrado de
modo tal que el fotodiodo suministre una señal de amplitud adecuada para el conversor A/D.
 Interfaz de ingreso de datos: El sistema debe ser controlado mediante un teclado, y
también comandado en forma remota a través de una PC via puerto serie RS232.
 Interfaz de lectura de datos: Display LCD e interfaz RS232.
 Interfaz de configuración/lectura remota: Debe ser posible acceder a toda la información
del sistema mediante un puerto serie.
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Proyecto Nº3: "Trazador de curvas de materiales ferromagnéticos"
- Laboratorio: Laboratorio de Sólidos Amorfos - Av. Paseo Colon 850 1er piso, tras aula 201.
- Contacto de Referencia: Marcelo Pagnola <[email protected]>;
- Dificultad estimada del proyecto: media
- Resumen: El proyecto consiste en el diseño y construcción de un equipo para la medición de
las curvas de histéresis de materiales ferromagnéticos. El sistema debe generar sobre el
bobinado primario de un transformador una tensión sinusoidal de frecuencia configurable
(10 Hz – 10 kHz), y debe medir la corriente que circula por el bobinado secundario. La tensión
de la señal del primario debe ser controlada a lazo cerrado. Debe ser posible configurar una
cantidad de ciclos de repetición de una señal sinusoidal de tension/frecuencia ajustable, y
registrar los resultados desde el MATLAB mediante una PC.
 Descripción funcional del proyecto: El equipo debe permitir relevar la curva de histéresis
de un material ferromagnetico.
 Detalle de las señales de entrada al sistema: El equipo debe muestrear mediante un
conversor analógico/digital la corriente del secundario del transformador. La resolución de la
conversión puede ser de 8 bits.
 Detalle de las señales de salida del sistema: El sistema debe suministrar una señal
sinusoidal con la cual se alimenta al bobinado primario de un transformador. La tensión y
frecuencia de esta señal deben ser configurables. La tensión debe ser ajustada en lazo
cerrado de modo de asegurar la calidad de las mediciones.
 Interfaz de ingreso de datos: El sistema se controla en forma remota a través de una PC
via puerto serie RS232.
 Interfaz de lectura de datos: Mediante un display LCD debe indicarse los valores de
configuración de los parámetros del sistema, y el tiempo para la finalización del presente
ensayo.
 Interfaz de configuración/lectura remota: Debe ser posible acceder a toda la información
del sistema mediante un puerto serie.
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Proyecto Nº4: "Generador de señales con forma de onda arbitraria (a.k.a. AWG)"
- Laboratorio: LABI – Departamento de Electrónica - Av. Paseo Colon 850 1º Piso.
- Contacto de Referencia: Álvaro G. López <[email protected]>
- Dificultad estimada del proyecto: dependiendo de funcionalidad y desempeño: media a alta
- Resumen: La generación de señales es una aplicación básica de la instrumentación en
laboratorios didácticos de Electrónica. Hay señales estándar que se usan para ensayar
circuitos o sistemas (relevar su respuesta en frecuencia, su respuesta transitoria, o
determinadas características eléctricas relacionadas con el estímulo que se les aplique). El
sistema que se debe construir es un generador de señales en donde la forma de onda es
seleccionable con amplia flexibilidad; el operador tiene la posibilidad de definir: amplitud,
desplazamiento de CC, frecuencia, combinación de señales, y combinación de patrones (ciclo
único, ráfaga, periódica irrestricta, etc.).
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Descripción funcional del proyecto: El equipo está pensado para uso en laboratorios
didácticos de la carrera de Ingeniería Electrónica. Debe generar las formas de onda
estándar (rectangular, trapezoidal, triangular, diente de sierra, senoidal, y senoidal
rectificada), o bien permitir definirla en forma prácticamente arbitraria mediante una tabla.
Debe permitir definir: período, ráfagas (cant. de “ciclos” por ráfaga), sincronismo externo.
Detalle de las señales de entrada al sistema: Las señales de entrada son básicamente
de control de operación (casi todas relacionadas con la interfaz de usuario). Contará con
una entrada de sincronismo, que fija la frecuencia de repetición de una forma de onda
seleccionada.
Detalle de las señales de salida del sistema: La potencia de salida será relativamente
baja, y la salida debe adaptarse a las impedancias de carga habituales en ensayos de
circuitos electrónicos de baja potencia en regímenes de frecuencia amplios.
Interfaz de ingreso de datos: Las posibilidades son “infinitas”: carga/descarga de tablas
de valores, “programas” de generación de señales, configuración básica, funcionalidad
agregada, etc..
Interfaz de lectura de datos: Visualizador LCD u LED en el caso “stand-alone”
(preferentemente matriz de puntos), RS232, Ethernet, USB (en orden decreciente de
preferencia) para operación remota.
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Proyecto Nº5: "Trazador de curvas de dispositivos electrónicos"
- Laboratorio: LABI – Departamento de Electrónica - Av. Paseo Colon 850 1º Piso.
- Contacto de Referencia: Álvaro G. López <[email protected]>
- Dificultad estimada del proyecto: media
- Resumen: En los cursos elementales de Electrónica se explica la operación de los
dispositivos electrónicos de control: transistores, tiristores, etc.. Las características básicas son
la de control (corriente vs tensión entre dos terminales, variando una tercera magnitud, que
puede ser una tensión o una corriente); por otro lado, hay características que son importantes,
tales como Beta, ICO, gm, etc., que pueden obtenerse con este instrumento. También se
pueden comparar estas características entre dos dispositivos que intentan ser “idénticos”,
dentro de un intervalo de incertidumbre prefijado. Este instrumento es más bien una
herramienta didáctica, que de uso general, pero permite una comprensión más cercana a la
realidad.
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Descripción funcional del proyecto: El equipo debe permitir relevar la curva tensióncorriente de un dispositivo de 2 terminales, o de un dispositivo de 3 terminales, donde la
variable de control (parámetro) sea una tensión o una corriente; podría disponer de un
cuarto terminal de control secundario o de sustrato, dado que algunos dispositivos de
control disponen de 4 terminales (por ejemplo, un SCS).
Detalle de las señales de entrada al sistema: Debe sensar corriente y/o tensión, en dos
circuitos que comparten una rama; el sensado de corriente puede ser por caída de
tensión en un resistor de bajo valor, o por acople magnético (donde la impedancia
insertada es muy baja). Debe haber dos zócalos para conectar dispositivos, con el fin de
poder ejecutar “apareamientos”.
Detalle de las señales de salida del sistema: Debe producir señales para comandar los
ejes X e Y de un osciloscopio; opcionalmente, debe poder escribir caracteres en dicha
pantalla, como un “readout”, o dibujar los ejes de referencia o disponer de cursores
horizontal y vertical.
Interfaz de ingreso de datos: Se puede comandar al instrumento con una acceso de
datos vía una interfaz serie, pero lo mejor es tener un instrumento autónomo (“standalone”).
Interfaz de lectura de datos: En principio la interfaz podría ser mínima, puesto que sólo
se deben cambiar escalas, pero si se desea, la complejidad de la interfaz se puede
elevar; display LCD ó LED de caracteres en combinación con un teclado es más que
suficiente.
Interfaz de configuración/lectura remota: Podría definirse un modo de operación que
“levante” las curvas (paramétricas o no) del dispositivo, las guarde en una tabla , y las
permita transmitir a un depósito de información externa (por ejemplo, un archivo en una
PC).
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Proyecto Nº6: "Sistema inteligente de medición de caudal y de nivel"
- Laboratorio: Laboratorio de Control – Departamento de Electrónica Av. Paseo Colon 850 1º Piso – Aula L10.
- Contacto de Referencia: Carlos GODFRID <[email protected]>; Mauricio Burgos
<[email protected]>
- Dificultad estimada del proyecto: media
- Resumen: Actualmente existe en el Laboratorio de Control un sistema de tanques de agua,
que incluye bombas de agua controlables, y sensores de caudal, nivel y presión. El presente
proyecto pretende mejorar las prestaciones del sistema, incorporando para ello “características
inteligentes” a los sensores de caudal y de nivel, y permitiendo además su conexión a una PC.
El sensor de caudal es básicamente un molino que se coloca en medio de una de las cañerías
por las que circula el flujo de agua, y que a medida que circula el agua va rotando, y como
consecuencia de esta rotación genera una señal cuadrada. A partir de la medición de la
frecuencia de esta señal, y considerando los parámetros del molino, es posible determinar el
caudal que circula por el sensor. La dificultad de la medición está dada por la gran variabilidad
de caudales que circulan por el sensor, lo que implica que la medición de la frecuencia de los
pulsos debe ajustarse dinámicamente de acuerdo al régimen de funcionamiento.
El sensor de nivel es un sistema resistivo que genera una señal de tensión que está
relacionada con el nivel de agua que existe dentro del tanque. A partir de esta señal, y
conociendo el nivel de señal asociado al mínimo y máximo nivel de agua del tanque es posible
determinar el nivel de agua en el tanque. Además, conociendo el diámetro del tanque es
posible determinar la cantidad de agua almacenada en el tanque. En este caso la dificultad de
medición está dada por las oscilaciones en la superficie del agua (“olas”) que introducen ruido
en la medición. El sistema deberá ser capaz de filtrar este ruido, mediante promedios móviles u
otros filtros configurables.
Finalmente, el sistema deberá poder ser controlado desde una interfaz local (Teclado y
Display) y también la configuración de los sensores y las mediciones de los mismos deberá ser
accesible desde una PC, vía RS232.
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Descripción funcional del proyecto: El equipo deberá adquirir las señales de un sensor
de nivel y un sensor de caudal, procesarlas y filtrarlas de acuerdo con parámetros
preconfigurados o autoconfigurables, y entregar los datos localmente en un Display o en
forma remota mediante una interfaz RS232.
Detalle de las señales de entrada al sistema: Las señales de entrada son: 1. La señal
cuadrada del caudalimetro, y la señal de tensión del medidor de nivel.
Detalle de las señales de salida del sistema: Si se considera necesario el sistema
podrá suministrar señales analógicas de salida del tipo 4/20 mA o 0/5V, proporcionales a
las lecturas de los sensores.
Interfaz de ingreso de datos: La configuración del sistema debe poder realizarse tanto
en forma local mediante un display y un teclado, como en forma remota via RS232.
Interfaz de lectura de datos: Visualizador LCD e interfaz RS232.
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Proyecto Nº7: "Desarrollo de un disparador para un diodo laser"
- Laboratorio: Grupo de Medios Porosos - Física - Av. Paseo Colon 850 2º Piso, aula 201 al
fondo.
- Contacto de Referencia: Roman Martino ([email protected]).
- Dificultad estimada del proyecto: media
- Resumen: En investigaciones de flujos en líquidos, la medición de la velocidad y dirección de
los mismos es uno de los puntos más importantes, dado que los estudios se basan en los datos
que de allí se puedan extraer. Un método no invasivo utilizado para este fin, es el método de
medición de la velocidad a partir del estudio del movimiento de partículas a través de imágenes
(PIV Particle Image Velocimetry). Para esto, se incluyen pequeñas cantidades de partículas en
el líquido que se va a usar en la experiencia. Estas partículas brillan al ser iluminadas con una
fuente de luz de alta intensidad, como el caso de un láser. La propuesta del proyecto es montar
un disparador (trigger) para un diodo láser. Utilizando el láser en forma pulsada, se le puede
aplicar más potencia que en forma continua. Se logrará de esta forma una fuente de luz
pulsada pero más potente, lo que mejorará el brillo de las partículas y consecuentemente la
calidad de las imágenes.
El sistema debe contar con el disparador para el diodo láser (el láser será provisto por el LAO,
Laboratorio de Aplicaciones Ópticas), debe permitir la regulación de la frecuencia de disparo de
la cámara y el diodo láser en el rango de 20 a 50 pulsos por segundo (50ms a 20ms), y deberá
controlar el tiempo que permanece encendido el diodo láser dentro de cada pulso de trigger de
la cámara (configurable entre 30 ms y 10 ms). Deberá incluir una salida (con conector BNC) de
niveles TTL (0-5V) de propósito general, que entregue un pulso positivo del mismo ancho y
frecuencia que el que le llegue al láser. También deberá contar con una conexión a una PC, de
forma de poder leer los datos de frecuencia y ancho de pulso aplicados.
 Descripción funcional del proyecto: el equipo debe poder disparar un diodo láser en
forma pulsada, con una frecuencia y ancho de pulso regulable, con el fin de medir perfiles
de velocidad en líquidos. También debe contar con la opción de poner al láser en modo
continuo (en baja potencia), para el posicionamiento del láser.
 Detalle de las señales de entrada al sistema: el sistema no cuenta con señales de
entrada más que las que se necesitan para su configuración.
 Detalle de las señales de salida del sistema: el sistema debe tener una salida al diodo
laser, incluyendo la interfaz necesaria (driver). También debe incluir una salida de propósito
general.
 Interfaz de ingreso de datos: puede utilizarse un teclado en el caso de buscar un equipo
de tipo stand-alone, o ser completamente comandado a través de una PC via puerto serie o
USB.
 Interfaz de lectura de datos: display LCD o displays de 7 segmentos en el caso standalone, RS232 o USB en el caso de operación remota.
 Interfaz de configuración/lectura remota: en el caso de tratarse de un equipo stand-alone
es importante permitir la descarga a través del puerto serie o USB de los datos de
configuración del equipo (frecuencia y ancho de pulso).
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Proyecto Nº 8: "Controlador de temperatura para estaciones de soldadura / desoldadura"
- Laboratorio: Laboratorio de Instrumental y Mediciones. Departamento de Electrónica. - Av.
Paseo Colon 850 1º Piso, al lado del Pañol de Electrónica.
- Contacto de Referencia: David Kadener [email protected]
- Dificultad estimada del proyecto: baja
- Resumen: Se trata de un sistema para el control de la temperatura de soldadores (o
desoldadores) de uso general. El objetivo es contar con un sistema flexible, que pueda
adaptarse a distintas herramientas.
 Descripción funcional del proyecto: El equipo deberá medir la corriente por el
elemento calefactor a temperatura ambiente, y en base a ese valor y al coeficiente de
temperatura del alambre, dar energía al calefactor hasta obtener la temperatura
deseada.
 Detalle de las señales de entrada al sistema: Las señales de entrada son: Corriente de
entrada (medida por la caída en un resistor), sincronismo de red (a través de un
optoacoplador) y la temperatura deseada, seteada mediante un teclado (o una llave
digital).
 Detalle de las señales de salida del sistema: El sistema manejará un triac,
sincronizando los pulsos de salida con la red (cruce por cero).
 Interfaz de ingreso de datos: Teclado o llave digital (a definir)
 Interfaz de lectura de datos: Visualizador LCD (temperatura de ajuste; temperatura
real).
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Proyecto Nº 9: "Medidor de potencia activa en cargas de bajo factor de potencia"
- Laboratorio: Laboratorio de Instrumental y Mediciones. Departamento de Electrónica. - Av.
Paseo Colon 850 1º Piso, al lado del Pañol de Electrónica.
- Contacto de Referencia: David Kadener [email protected]
- Dificultad estimada del proyecto: baja
- Resumen: El Laboratorio realiza habitualmente mediciones de consumo de potencia en
aparatos que, por tener fuentes conmutadas, la onda de corriente está fuertemente
distorsionada y el factor de potencia es habitualmente bajo. Se requiere un sistema capaz de
determinar, tomando suficiente cantidad de muestras de tensión y corriente, la potencia activa
tomada por esas cargas.
 Descripción funcional del proyecto: El equipo deberá medir la tensión y la corriente,
conmutando los shunts de medida si es necesario, determinar la potencia activa y el
factor de potencia y enviar los resultados a un display y a una PC vía RS-232
 Detalle de las señales de entrada al sistema: Las señales de entrada son: Corriente de
entrada y tensión.
 Detalle de las señales de salida del sistema: El sistema manejará un display y una RS232.
 Interfaz de ingreso de datos: a definir si es necesaria
 Interfaz de lectura de datos: Visualizador LCD, RS-232
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Proyecto Nº 10: "Medidor de Inductancias, capacidades y resistencias en CA"
- Laboratorio: Laboratorio de Instrumental y Mediciones. Departamento de Electrónica. - Av.
Paseo Colon 850 1º Piso, al lado del Pañol de Electrónica.
- Contacto de Referencia: David Kadener [email protected]
- Dificultad estimada del proyecto: media
- Resumen: Se trata de obtener un instrumento que permita medir los valores de R, L y C de
un componente a frecuencias ajustables y determinar asimismo el factor de mérito (Q) o de
pérdidas (D) del componente reactivo.
 Descripción funcional del proyecto: El equipo deberá generar una señal senoidal cuya
frecuencia se determinará por teclado, mantener constante su valor en corriente o
tensión según corresponda, medir las componentes en fase y cuadratura, calcular el
valor y enviar los resultados a un display y a una PC vía RS-232
 Detalle de las señales de entrada al sistema: Las señales de entrada son: parámetros
a medir, corriente y tensión.
 Detalle de las señales de salida del sistema: El sistema manejará un display y una RS232.
 Interfaz de ingreso de datos: Teclado o PC ( vía RS-232)
 Interfaz de lectura de datos: Visualizador LCD, RS-232
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