Física Aplicada

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Análisis e Implementación del método de Levenberg-Marquardt para la estimación de parámetros mecánicos de un altavoz
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-06-22) Medina Chávez, Víctor Raúl; Moreno Ruiz, Jorge Nestor
Si bien el modelo elástico tradicional de la parte mecánica de un altavoz de radiación directa, consistente en un sistema masa-resorte-amortiguador, es ampliamente utilizado en aplicaciones electroacústicas debido a su simplicidad y aceptable concordancia (para fines prácticos) con datos experimentales, existen características en el comportamiento del altavoz que dicho modelo no reproduce. Una de esas características, relacionada al fenómeno de creep que presenta la suspensión mecánica viscoelástica de los altavoces, es el incremento de los valores de la resistencia mecánica en el rango de las frecuencias bajas. El presente trabajo presenta un modelo viscoelástico de la parte mecánica de un altavoz de radiación directa y muestra como este resulta ser un modelo más completo respecto al modelo elástico tradicional al reproducir el mencionado comportamiento del altavoz asociado a la presencia del creep. Este resultado comparativo se valida mediante el ajuste del modelo a las curvas de datos experimentales obtenidos de la medición de distintos altavoces. El método de Levenberg–Marquardt, empleado para el ajuste del modelo por mínimos cuadrados no lineales, es estudiado con detalle.
Diseño e implementación de un acondicionador de señales para acelerómetros piezoeléctricos con circuito electrónico integrado (IEPE)
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-07-21) Pratt Linares, Hugo Carlos Eduardo; Moreno Ruiz, Jorge Nestor
El trabajo de tesis tiene por objetivo diseñar e implementar un acondicionador de señales para transductores piezoeléctricos con electrónica integrada (IEPE), específicamente acelerómetros. El acondicionador funciona a baterías, cuenta con una fuente de corriente de 4 mA para polarizar al transductor, un amplificador, filtro pasa altos Butterworth, detector de cable y detector de sobrecarga. La fuente de corriente es de 4 mA ; el amplificador es de ganancia seleccionable 1 (0 dB) y 10 (20 dB), ancho de banda (±0,5 dB) de [0,05 Hz; 50 kHz] con una desviación de fase de ±5° ; el filtro es de segundo orden y frecuencia de corte de 22,5 Hz que puede conectarse o desconectarse a criterio del usuario. El acondicionador implementado tiene una distorsión armónica total (THD) menor de 0,014% en el rango [10 Hz; 20 kHz] , una relación señal a ruido superior a los 100 dB en el rango [10 Hz; 20,2 kHz] y superior a 95 dB en el rango [4 Hz; 10 Hz], en ambos casos medido con una señal de tensión eficaz 1 V . En el primer capítulo se presenta un montaje típico de medición que emplea un acondicionador de señales para el análisis de vibraciones mecánicas. Se incluyen también características relevantes de acelerómetros y acondicionadores de señales comerciales, que sirvieron de referencia para las especificaciones del sistema implementado. El segundo capítulo presenta el diseño del sistema y el tercer capítulo los ensayos realizados y los resultados.
Implementación de un software general para el diseño de altavoces basado en elementos pasivos discretos
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-01-14) Centa Cueva, Víctor Arturo; Moreno Ruiz, Jorge Nestor
En esta tesis, inicialmente se estudiará el modelo lineal del altavoz electrodinámico, de los principales sistemas de altavoces y sus modelos, así mismo se trabajará con las redes de cruce y los circuitos pasivos complementarios a estas. Una vez comprendidos los modelos, se procederá a desarrollar el software siguiendo el proceso constructivo propio del desarrollo del software y dividiéndolo en diferentes etapas iterativas con la finalidad de acompañar el proceso con resultados parciales que demuestren el correcto funcionamiento del mismo. Finalmente, se integrarán todas las partes y se implementará una interfaz gráfica donde el usuario controlará el programa y observará los resultados de la simulación. Como complemento de este trabajo, se incluirá un plan de negocio del software para ser aplicado en la industria nacional y/o regional.