Examinando por Materia "Phase"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Comprobación y ajuste de modelo sobre efecto de la variación de temperatura en una microbalanza de cristal de cuarzo (QCM)
    (Universidad EIA, 2020) González Cano, Tomás; Montagut Ferizzola, Yeison Javier
    RESUMEN: La microbalanza de cristal de cuarzo (QCM por sus siglas en inglés) es un sensor muy útil a la hora de medir pequeños cambios de masa debido a que los puede reconocer a un nivel micro y nanométricos, siendo así un sensor muy útil para distintas aplicaciones industriales, biológicas e ingenieriles a la hora de medir la masa de una sustancia específica en valores que una balanza convencional nunca podrá medir. Muchos avances se han logrado con esta herramienta para obtener distintas mediciones de masa en las distintas aplicaciones explicadas anteriormente, sin embargo estas mediciones pueden variar mucho con distintas condiciones ambientales haciendo que las mediciones que arroje el sensor sean siempre distintas evitando una medida estándar de masa. Para resolver este problema se creó un sistema que rodea el sensor estabilizando las condiciones ambientales que afectan al sensor, sin embargo, esto aumenta el tamaño de este sensor, quitando su simplicidad y portabilidad a la hora de usarlo; por esta razón se necesita de un circuito con el cual el sensor pueda autocompensar el efecto de la temperatura sobre sus medidas, por consiguiente se realizó un modelo por el cual pudiera obtenerse el efecto de los cambios de temperatura sobre las medidas del sensor con base en ciertas suposiciones teóricas. En este trabajo se realizará todo el proceso para comprobar si el modelo supuesto anteriormente puede tomarse en un ambiente el cual no tiene condiciones ideales de temperatura; de no ser válido el modelo, se realizarán los ajustes necesarios para que tal modelo pueda ser tomado para la identificación de variaciones en un ambiente real y no ideal. Luego de este proceso se obtuvieron resultados reales, se compararon contra los modelados llevando a modificar el modelo ya planteado para un mayor ajuste al comportamiento experimental. Al final se obtuvo una proporción de cambio en la frecuencia con respecto a variaciones en la temperatura de 0.1°C con la cual se puede predecir de una manera aproximada en cuanto afectará al cristal el cambio en la temperatura.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Sistema de compensación de temperatura para sensores piezoeléctricos basados en la microbalanza de cristal de cuarzo de alta frecuencia
    (Universidad EIA, 2020) Briceño Orozco, Andrés Felipe; Montagut Ferizzola, Yeison Javier
    RESUMEN: La microbalanza de cristal de cuarzo es uno de los transductores más útiles para el desarrollo de biosensores debido a su facilidad de uso, el bajo precio que tienen comparado con otros transductores de onda acústica y su alta sensibilidad. 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.