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Título: HIGH SENSITIVITY PRESSURE TRANSDUCER FOR BIOMEDICAL APPLICATIONS, BASED ON GMI SENSOR PHASE READING
Autor: LIZETH STEFANÍA BENAVIDES CABRERA
Instituição: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO - PUC-RIO
Colaborador(es):  EDUARDO COSTA DA SILVA - ADVISOR
ELISABETH COSTA MONTEIRO - CO-ADVISOR

Nº do Conteudo: 31070
Catalogação:  17/08/2017 Idioma(s):  PORTUGUESE - BRAZIL
Tipo:  TEXT Subtipo:  THESIS
Natureza:  SCHOLARLY PUBLICATION
Nota:  Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio.
Referência [pt]:  https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=31070@1
Referência [en]:  https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=31070@2
Referência DOI:  https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.31070

Resumo:
This dissertation aims at the development of a high sensitivity pressure transducer, based on the phase impedance characteristics of Giant Magnetoimpedance sensors. The configuration is intended to employ the developed device in biomedical applications, such as in measurements of arterial pulse wave and pulse wave velocity. A transduction system of pressure into voltage was designed, which contains an intermediate module based on a GMI magnetometer. The idealized prototype contains a mechanical structure, responsible for converting pressure into magnetic field, and an electronic circuit, responsible for converting the latter into a voltage output. The conversion of pressure into magnetic field is performed by means of a magnetic field source adhered to an elastic membrane. Comparative studies were carried out using magnetized needles and permanent magnets as field sources. In turn, the GMI sensor element was experimentally characterized in order to evaluate how its impedance magnitude and phase are affected by the magnetic field. The influence of the cable length used to interconnect the GMI sensor to the electronic circuit is also discussed. The electronic transduction circuit was designed and analyzed by computational and experimental evaluations. The main features of the circuit are detailed throughout the text and the theoretical and computational predictions are compared with the obtained experimental results. Furthermore, the key parameters of the developed prototype are meticulously analyzed, such as: sensitivity, linearity and frequency response. Also, the spectral noise density of the developed transducer is evaluated and its resolution in the passband is estimated. The obtained results indicate that the developed prototype presents low cost of manufacture and operation, high resolution, high sensitivity and a passband compatible with the requirements imposed by the biomedical applications of interest. In this way, it is intended that the device developed in the present Dissertation contributes to the technological enhancement of measurement equipment used in health sector.

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