Diseño e implementación de un software de adquisición y caracterización de resonadores piezoeléctricos

Grijota Benito, Ignacio (2019). Diseño e implementación de un software de adquisición y caracterización de resonadores piezoeléctricos. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. y Sistemas de Telecomunicación (UPM), Madrid.

Description

Title: Diseño e implementación de un software de adquisición y caracterización de resonadores piezoeléctricos
Author/s:
  • Grijota Benito, Ignacio
Contributor/s:
  • Jiménez Martínez, Francisco Javier
Item Type: Final Project
Degree: Grado en Ingeniería Electrónica de Comunicaciones
Date: October 2019
Subjects:
Freetext Keywords: Piezoelectricidad
Faculty: E.T.S.I. y Sistemas de Telecomunicación (UPM)
Department: Ingeniería Telemática y Electrónica
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

En numerosas aplicaciones del área de la tecnología electrónica se usan dispositivos resonadores piezoeléctricos. Los modos resonantes dependen del material y de la forma de dichos dispositivos. Se comportarán de diferente manera dependiendo de si son paralelepípedos, cilindros o láminas. También presentan variaciones en función de su material, del tipo de cristal, cerámica o polímero. Por ello, la caracterización de los parámetros de estos dispositivos resonadores a las frecuencias de resonancia es de gran importancia ya que arroja una enorme cantidad de información que es vital para conocer su comportamiento. El proceso de caracterización es largo y tedioso, por ese motivo se hace necesaria la idea de este proyecto: Diseño e implementación de un software de adquisición y caracterización de resonadores piezoeléctricos. Dentro de la variedad de modos que existen, se evaluarán y calcularán las constantes y los coeficientes de cuatro configuraciones distintas: Stick Longitudinal, Cylinder, Plate, Plate shear. El software se ha codificado íntegramente en LabVIEW, que se basa en una programación gráfica a un alto nivel, muy intuitiva y visual. Permite la creación de programas complejos en un periodo de tiempo inferior al que se podría obtener con otros lenguajes. Además, LabVIEW permite la conexión con otros equipos hardware a la hora de realizar pruebas, mediciones o simulaciones. Las mediciones del piezoeléctrico las efectuará un analizador de ganancia-fase. Se realizarán las medidas del módulo de la admitancia y fase (|Y|-0). El equipo utilizado en este proyecto es el modelo HP4192A, que se comunica con el ordenador mediante una tarjeta GPIB (General Purpose Interface Bus), permitiendo tanto el envio y recepción de datos, como el control del equipo. Una vez que ha finalizado por completo el proceso de cálculo y se han obtenido los valores característicos del material, se guardará en un fichero de texto los datos de entrada, los resultados, todos los valores muestreados por el analizador y la evolución completa del programa. Posteriormente, este mismo fichero, puede servir como fuente de datos para el programa en caso de no disponer en ese momento del analizador de ganancia-fase. Abstract: Piezoelectric resonators are used in many applications in the field of electronics technology. The resonant modes depend on the material and shape of these devices. They will behave differently depending on whether they are parallelepipeds, cylinders or foils. They also vary according to their material, crystals, ceramics or polymers. For this reason, the characterization of the parameters of these resonant devices at resonant frequencies is of great importance. It provides an enormous amount of information that is vital to know their behaviour. The characterization process is long and tedious; therefore, the idea of this project is necessary: Design and implementation of a software for the acquisition and characterization of piezoelectric resonators. Within the variety of modes that exist, this project will evaluate and calculate the constants and coefficients of four different configurations: Stick Longitudinal, Cylinder, Plate, Plate shear. The software has been coded entirely in LabVIEW, which is based on graphic programming at a high level, very intuitive and visual. It allows the creation of complex programs in a shorter period than could be obtained with other languages. In addition, LabVIEW allows connection to other hardware equipment when performing tests, measurements or simulations. The piezoelectric measurements will be carried out by a gain-phase analyser, specifically, the measurements of the admittance and phase module (|Y|-0) will be carried out. The equipment used in this project is the model HP4192A, whose communication with the computer will be made by means of a GPIB card, allowing the sending and reception of data, as well as the control of the device. Once the calculation process has been completed and the characteristic values of the material have been obtained, it will be saved in a text file that will include the input data, the results, all the values sampled by the analyser and the complete evolution of the programme. Subsequently, this same file can serve as a data source for the program when the gain phase analyser is not available at that time.

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Item ID: 66329
DC Identifier: https://oa.upm.es/66329/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:66329
Deposited by: Biblioteca Universitaria Campus Sur
Deposited on: 09 Mar 2021 11:32
Last Modified: 09 May 2021 22:30
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