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Título: DEVELOPMENT AND ASSESSMENT OF A SIMPLIED AUTOMATIC IMPEDANCE MATCHING NETWORK FOR ELECTROMAGNETIC ACOUSTIC TRANSDUCERS
Autor: JOAO PEDRO TORRES DE SOUSA ANDRADE
Instituição: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO - PUC-RIO
Colaborador(es):  ALAN CONCI KUBRUSLY - ADVISOR
VIVIAN SUZANO MEDEIROS - CO-ADVISOR

Nº do Conteudo: 64202
Catalogação:  03/10/2023 Liberação: 25/09/2024 Idioma(s):  ENGLISH - UNITED STATES
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=64202&idi=1
Referência [en]:  https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=64202&idi=2
Referência DOI:  https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.64202

Resumo:
Ultrasonic waves can be used for nondestructive testing. They are generated and acquired by transducers. Electromagnetic acoustic transducers (EMATs) have some advantages over traditional piezoelectric transducers. Mainly, the ability to generate ultrasonic waves without requiring physical contact with the medium under test. Nevertheless, they present a main drawback of less efficiency, which leads to a lower signal-to-noise ratio. To overcome this, impedance matching techniques can be used. The L-network impedance matching network is often used in order to ensure maximum power transfer to the EMAT from the excitation electronics. There is a wide range of variables that can affect an EMAT s impedance besides the transducer itself, namely, the properties and distance to the specimen material, the temperature, and the excitation frequency. Therefore, to ensure optimal power transfer, the Lnetwork s configuration needs to be tuned whenever one of the factors that affect impedance changes. The process of manually adjusting the impedance matching network is a laborious and time-consuming task, therefore, its automation can be of great benefit to the use of EMAT transducers. In this work, a simplified one-element automatic matching network is proposed. The theoretical optimal values for the one-element matching networks are derived. Simulations confirmed their effectiveness to increase EMAT efficiency. Manual and automatic networks were designed and built. Experiments were performed with two dierent EMATs at several frequencies. The automatic system was able to determine the best conguration for the one-element matching network and provided up to 5.6 dB gain, similar to the manual solution. The automatic setup was more than two-fold faster than the manual one.

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