Ingeniería Electrónica
Permanent URI for this collectionhttp://98.81.228.127/handle/20.500.12404/12
Browse
7 results
Search Results
Item Diseño del sistema electrónico para un experimento sobre el crecimiento microbiano en el satélite PUCP-SAT 4X(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-11-13) Miranda Llanos, Camilo Emmanuel; Heraud Pérez, Jorge ArturoEsta investigación tiene como justificación la necesidad de comprender los efectos de las condiciones extremas del espacio exterior en el crecimiento de microorganismos, apoyándose en la electrónica y la espectrofotometría como herramientas principales de medición y adquisición de datos. El objetivo del presente trabajo es diseñar un sistema electrónico que sirva como soporte a un experimento biológico a desarrollarse en el picosatélite ThinSAT a 200km de altura, permitiendo monitorear el crecimiento del microorganismo Saccharomyces Cerevisiae expuesto a las condiciones extremas del espacio, obteniendo datos de densidad poblacional de la levadura, temperatura y humedad. Dichos datos permiten observar el desarrollo del microorganismo, tras el envío de dichos datos a Tierra para su procesamiento, interpretación y análisis, donde se compara con un experimento gemelo desarrollado en condiciones terrestres que permite apreciar los efectos del espacio exterior en su ciclo de vida. Con este trabajo se contribuye no solo al diseño de un prototipo viable para futuros trabajos biológicos en el espacio, sino que también se abre las puertas a nuevas oportunidades de investigación y experimentos con distintas condiciones de prueba y distintos microorganismos, en especial los enfocados a cultivos peruanos. Los resultados de este trabajo aportan al estado del arte de herramientas alternativas de medición, brindando un conocimiento que puede ser crucial en la exploración espacial y la comprensión de la vida en entornos extremos.Item Diseño del sistema de la Red Perú-Magneto(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-01-22) Cáceres López, Elizabeth Sofía; Heraud Pérez, Jorge ArturoEl presente trabajo abarca el proceso de diseño del sistema de uno de los proyectos del Instituto de Radioastronomía (INRAS), denominado Perú-Magneto. Este proyecto consiste en una red de estaciones que detectan señales electromagnéticas en el subsuelo para conocer más sobre la Física y Geofísica del movimiento tectónico de placas en la corteza terrestre y poder detectar señales antecesoras a los sismos. Se tomaron en cuenta los criterios del funcionamiento de las estaciones de magnetómetros que actualmente se encuentran instalados. Con los criterios y con ayuda de herramientas se logró establecer las ubicaciones de 55 estaciones adicionales a las 10 que se tienen hoy en día. Luego del establecimiento de ubicaciones, el acceso, sus condiciones electromagnéticas, análisis de las condiciones de comunicación y transmisión de datos, se procedió a diseñar el plan de instalación y el plan logístico en la instalación de la Red. Por último, como resultados se detallarán todos los costos del proyecto y los planes de instalación y mantenimiento.Item Diseño de un espectrómetro digital de transformada rápida de Fourier para radioastronomía basado en un sistema de procesamiento heterogéneo(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-05-03) Freundt Rueda, Rodrigo Guillermo; Heraud Pérez, Jorge ArturoEl proceso experimental en radioastronomía consiste en captar y analizar las ondas electromagnéticas emitidas por diversas fuentes de radio en el universo. Para poder extraer información espectral de dichas fuentes, es necesario contar con un instrumento que procese digitalmente las señales eléctricas obtenidas a la salida del receptor del radiotelescopio. En particular, para medir con precisión tanto el espectro continúo como las líneas espectrales de dichas señales de origen astrofísico, es necesario un análisis de banda ancha y alta resolución espectral, lo cual eleva el costo computacional del instrumento. Este trabajo de tesis tiene como objetivo diseñar un espectrómetro de transformada rápida de Fourier haciendo uso de un GPU TESLA K40c donado por la compañía NVIDIA y una tarjeta FPGA FlexRIO NI-7966R para adquirir las muestras digitalizadas a la salida del módulo receptor FlexRIO NI-5792R. Estos dispositivos de la compañía National Instruments, entre otros, fueron adquiridos por el Instituto de Radioastronomía (INRAS) de nuestra universidad, gracias al Proyecto de Equipamiento Científico para Laboratorios de FINCyT (Innóvate-Perú) con número de contrato 127-ECL-2014. Los resultados muestran que el uso del entorno de desarrollo integrado de hardware y software de National Instruments, potenciado con el lenguaje de programación gráfico orientado al flujo de datos de LabVIEW, permite acelerar el ciclo de diseño y desarrollo de este tipo de instrumentos científicos. Por otro lado, el uso de recursos de GPUs de NVIDIA a través del modelo de programación CUDA, permite acelerar considerablemente aplicaciones con gran complejidad computacional como el espectrómetro de alta resolución y de banda ancha diseñado. En el Capítulo 1, se realiza una breve introducción a la radioastronomía, explicando rápidamente su historia y los conceptos básicos necesarios para ubicar al espectrómetro en la cadena de recepción del radiotelescopio. En el Capítulo 2, se expone el marco teórico y el estado de arte correspondiente a los espectrómetros digitales para radioastronomía. En el Capítulo 3, se procede a detallar el diseño de la cadena de procesamiento del instrumento. Finalmente, en el Capítulo 4 se muestra un resumen de las principales pruebas realizadas para validar y contrastar el funcionamiento y rendimiento del FFTS diseñado. Este trabajo de tesis finaliza con las conclusiones y recomendaciones pertinentes.Item Diseño de un sistema de monitoreo para un experimento de microbiología en un picosatélite(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-04-08) Gonzales Jarama, Erick Andrés; Heraud Pérez, Jorge Arturo; Mujica Bueno, Sayda EstelaEsta investigación tiene como objetivo diseñar la infraestructura y el sistema que permita monitorear el crecimiento de un microorganismo, relacionado a cultivos peruanos, en el espacio exterior en un picosatélite como carga útil, totalmente autónomo, para ser comparado con un experimento idéntico y simultáneo en Tierra. El experimento considera: asegurar que el inicio se dé cuando el satélite se encuentre en órbita, por lo tanto el microorganismo estará en estado de latencia hasta el momento que se envíe la señal de inicio; monitorear el crecimiento del microorganismo mediante la toma de fotografías y el sensado de las condiciones del ambiente como temperatura y humedad relativa. Todo esto debe ser controlado por un sistema integral y soportarse sobre los sub-sistemas de comunicación y energía del picosatélite. Esta investigación ha logrado identificar los componentes necesarios para llevar a cabo este experimento bajo las condiciones descritas, diseñando un sub-sistema para el control del inicio del experimento utilizando una microválvula, diseñando un subsistema que cuenta con una cámara fotográfica, iluminación artificial y un lente que asegurará la correcta visualización de manera uniforme y diseñando un sub-sistema de monitoreo de temperatura y humedad relativa. Todos estos sub-sistemas se controlan desde el microprocesador central del picosatélite. Se presenta como resultado de este diseño un prototipo de la infraestructura y sub-sistema de inicio, simulaciones de toma de fotografías y pruebas de utilización del sensor de temperatura y humedad relativa. Con esta investigación se obtiene un primer estudio y diseño para el desarrollo de esta carga útil, que posteriormente debe ser implementada y ensamblada junto con todos los componentes del picosatélite.Item Diseño de un módulo de monitoreo de magnetómetros de la red Perú-Magneto(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-03-09) Mamaní Apolinario, Paulo Sergio; Heraud Pérez, Jorge ArturoEl proyecto Perú-Magneto se desarrolla en el Instituto de Radioastronomía (INRAS) de la Pontificia Universidad Católica del Perú. Este proyecto estudia pulsaciones electromagnéticas de la tierra sólida local con el fin de entender mejor la relación entre los aspectos físicos del tectonismo terrestre y fenómenos electromagnéticos asociados y llegar a un método fiable para predecir sismos. Para esto, utiliza sensores llamados magnetómetros los cuales están ubicados en 10 estaciones distribuidas en los departamentos de Lima, Ica y Tacna. El presente trabajo de tesis presenta el diseño y desarrollo de Módulo de Monitoreo de los magnetómetros del proyecto Perú-Magneto. Este contará con un software central ubicado en el INRAS el cual permitirá visualizar, para cada estación, los niveles de tensión en la batería y paneles solares, la conexión a internet de las estaciones de la red y los datos disponibles en el INRAS para su posterior procesamiento. Estos dos últimos parámetros serán almacenados en bases de datos que serán actualizadas automáticamente, en el caso de la conexión a internet cada 30 minutos, y para los datos disponibles en el INRAS diariamente. El Módulo de Monitoreo incluye también un Sistema de Reinicio Remoto que será diseñado para ser instalado en cada estación. El sistema trabaja mediante mensajes de texto (SMS) que son enviados desde el software central en el INRAS y permiten reiniciar la conexión a internet de la estación o efectuar un reinicio total de los sistemas de la estación. Además, el sistema permitirá conocer la tensión en la batería y paneles solares de la estación en donde se encuentre instalado. Se realizarán pruebas para el Sistema de Reinicio Remoto en un ambiente que replique lo mejor posible las condiciones en las que operará para poder verificar su confiabilidad y autonomía.Item Diseño e implementación de un codificador de ángulo a señal digital para el posicionamiento del radiotelescopio RT-3(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2012-09-19) Carrero Muñoz, Felipe Ernesto; Heraud Pérez, Jorge ArturoLa radiociencia y, más puntualmente, la radioastronomía estudian fenómenos astrofísicos en cuerpos muy lejanos en el universo. Para esto, se requieren instrumentos apropiados que permitan realizar dichos estudios con el mayor rigor, de modo que los resultados sean científicamente contrastables. En este marco, el Instituto de Radioastronomía de la Pontificia Universidad Católica del Perú ha desarrollado un radiotelescopio de tres metros de diámetro para el estudio de los fenómenos astrofísicos, interferometría, comunicaciones, entre otros, denominado RT-3. Sin embargo, para que sea posible el empleo de este radiotelescopio, tanto con fines de investigación o educativos, es necesario que sus movimientos sean controlados con precisión. El objetivo general de la tesis es diseñar e implementar un prototipo funcional de un sensor digital de posición angular, el que obtendrá información del posicionamiento del eje del radiotelescopio para su transmisión digital hacia un sistema central de control. En el capítulo 1, se hace una reseña sobre la radioastronomía; además, se realiza una breve descripción de dos sistemas de coordenadas empleados en radioastronomía. Para concluir el capítulo, se incluirá información básica sobre radiotelescopios, citando sus parámetros más importantes y describiendo sus partes y funcionamiento. En el capítulo 2, se realizará una introducción a los sensores de posición, resaltando las variantes que existen en ese ámbito, pero profundizando específicamente en los sensores de posición angular absolutos. Además, en el apartado del estado del arte, se mostrarán las características de algunos dispositivos comerciales y se evaluará el estado de la tecnología de los sensores de posición angular absolutos. En el capítulo 3, se revisa el diseño e implementación de las tarjetas requeridas para esta tesis, haciendo una detallada descripción de las consideraciones para cada una y los criterios de diseño y de elección de componentes que se tomaron para cada parte. ii En el capítulo 4, se hace una revisión de las pruebas que se realizaron para constatar el funcionamiento correcto del sensor de posicionamiento. Además, se listan las conclusiones y recomendaciones ligadas al desarrollo de esta tesis.Item Diseño de un nanosatélite para el proyecto de estudio atmosférico QB50(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2012-08-23) Mozombite Frisancho, Arturo Víctor; Heraud Pérez, Jorge ArturoEl presente trabajo de tesis tiene como objetivo principal determinar las condiciones y rangos de operación para la electrónica de un satélite de la categoría “nanosatélite” de la norma CubeSat y utilizando estos datos, realizar adecuadamente la selección de los componentes y el diseño o selección de los sistemas electrónicos para cada uno de los módulos principales de operación del mismo. El trabajo está dividido en cuatro capítulos, en el primero, se detallan las partes principales de un satélite, así como algunos conceptos físicos importantes, los cuales servirán de base para el desarrollo del diseño propiamente dicho. En el segundo capítulo se menciona el objetivo del trabajo, en cuanto a qué módulos o partes del satélite corresponden al desarrollo de este trabajo. En el tercer capítulo se detalla cada uno de los parámetros físicos y requerimientos técnicos que deben superarse para el adecuado funcionamiento de un equipo electrónico en el espacio. Por ultimo en el capítulo cuarto, se especifica la solución más adecuada para el diseño del equipo. Cabe resaltar que este trabajo de tesis es meramente el marco para el desarrollo del proyecto QB50 ya que el diseño específico de cada unidad del módulo funcional del satélite involucra un trabajo mucho más detallado y extenso que el que es posible realizar en el plazo requerido para la presentación del mismo.