Tesis de Mecatrónica

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https://hdl.handle.net/20.500.14414/898

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Browsing Tesis de Mecatrónica by Author "Becerra Pérez, Marco Antonio"

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    Determinación de la relación entre el nivel de pH de un líquido y la variación de los parámetros de dispersión en la frecuencia de resonancia de una línea de transmisión Microstrip con Stub resonante
    (Universidad Nacional de Trujillo, 2023-11) Becerra Pérez, Marco Antonio; Manzano Ramos, Edgar Andre
    En el presente informe de investigación se describe el procedimiento para la determinación de la relación entre el cambio en la frecuencia de resonancia y el nivel de potencial de hidrogeno (pH) de una muestra líquida a través de los parámetros de dispersión o parámetros S; mediante el diseño e implementación de un sensor basado en una línea de transmisión Microstrip con Stub resonante. Para la realización del sistema sensor se ha diseñado una línea de transmisión Microstrip con un Stub en paralelo para poder obtener una resonancia en la frecuencia de 3 GHz; este diseño ha sido simulado en el software ANSYS para la realización de un análisis electromagnético. Posteriormente se ha fabricado el mencionado dispositivo mediante manufactura substractiva por medio de una CNC en FR4, material para placas de circuito impreso, que cuenta con un substrato de epoxi con una permitividad relativa de 4.4. El dispositivo electromagnético es complementado con un dispositivo microfluídico, como medio contenedor de la muestra líquida, para ello se ha hecho uso de Polidimetilsiloxano (PDMS) polímero por el cual se podrá mantener cada ensayo de medición libre de substancias líquida debido a su capacidad hidrofóbica. La geometría de la estructura de PDMS será diseñada a partir de un análisis electromagnético según las zonas de mayor intensidad de campo eléctrico de acuerdo a la simulación realizada en ANSYS HFSS, y fue fabricado usando la técnica de réplica por molde mediante impresión 3D en resina. La parte electromagnética y microfluídica se ensamblan para formar el dispositivo sensor, en donde se deposita la muestra líquida en el canal microfluídico y se procede a medir los parámetros de dispersión de la línea de transmisión resonante mediante el Analizador Vectorial de Redes (VNA); estos datos son procesados obteniendo el coeficiente de determinación 𝑅2 para el ajuste de los datos de forma que se pueda reconocer la relación que mantienen ambas variables.