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CPGEI (Mestrado): Sandro Waldir Goes-19/12/13

Defesa Pública de Mestrado do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial
Quando 19/12/2013
das 09h00 até 12h00
Onde Sede Centro - Sala C301
Nome do Contato Prof. Bertoldo Schneider Jr.
Participantes Prof. Bertoldo Schneider Jr., Dr. Orientador - UTFPR
Banca examinadora:
Prof. Bertoldo Schneider Jr., Dr. Presidente - UTFPR
Prof. Marcos Santos Hara, Dr. - UP
Prof. Sérgio Francisco Pichorim , Dr. UTFPR
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Detector de Luminescência de Faíscas Eletrocirúrgicas

Resumo: Este trabalho apresenta como objetivo o desenvolvimento de um circuito fotodetector para capturar a luminescência produzida por uma faísca eletrocirúrgica. A faísca eletrocirúrgica tem características especiais: é assimétrica devido às diferenças de geometria e materiais do eletrodo, é de alta freqüência (acima de 300 kHz) e tem características elétricas (freqüência, voltagem, corrente e potência) que a tornam pouco conhecida no conjunto das descargas elétricas. Para tanto, foi essencial um estudo aprofundado sobre as técnicas para blindagem de circuitos eletrônicos contra interferências eletromagnéticas, uma vez que o circuito utilizado para gerar a faísca era um amplificador de potencia push-pull classe B sem blindagem, trabalhando na freqüência entre 300 kHz a 450 kHz, gerando grande intensidade de interferência EM optou-se por um sistema de blindagem dupla e de duplo material intercalada por uma lâmina de ar. O sistema fotodetector é composto basicamente por um circuito fotodetector constituído por um fotodiodo do tipo PIN e um amplificador operacional configuração amplificador de transimpedância. Para guiar a luminescência produzida pela faísca até o fotodiodo, foi utilizada uma fibra óptica com a finalidade de distanciar o circuito, minimizando a interferência eletromagnética. Os sinais capturados foram, a luminescência da faísca, a tensão e a corrente responsáveis pela geração da faísca na saída do circuito de potência. Pode-se notar a influência da assimetria da tensão sobre a faísca, pois nos ciclos de tensão positiva, a luminescência é maior. Como conseqüência, a potência neste ciclo é superior à potência no ciclo negativo, influenciando o corte produzido pelo dispositivo eletrocirúrgico.
Palavras-chave: blindagem, faísca, luminescência, fotodiodo

Luminescence Detector of  Electrosurgical Sparks

Abstract: The electro-optical characteristics of spark in air at atmospheric pressure have been investigated a long time ago, for various researchers. The proposal of this work was developed a photodetector circuit to capture the luminescence generated by sparks, due to high electromagnetic interference provided by sparks source, it had been  necessary to design an efficient shield to isolate photodetector circuit against electromagnetic interference. The luminescence  detected by photodetector have been shown on an oscilloscope. To generate a spark was used a circuit composed by a class B push-pull power amplifier, and a high-speed photodetector formed by a photodiode PIN. It was analyzed the polarity of voltage discharge, current and luminescence resulted from an eletrosurgical spark. The circuit used for measurements, conditions and methodology applied in this research was detailed for replication.
Keywords: electrosurgery, spark, shield, photodiode, luminescence

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