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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.18.2009.tde-02092009-094206
Document
Author
Full name
Gunter Camilo Dablas de Oliveira
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2009
Supervisor
Committee
Schiabel, Liliane Ventura (President)
De Groote, Jean Jacques Georges Soares
Sousa, Sidney Júlio de Faria e
Title in Portuguese
Uma contribuição para circuitos eletrônicos de medidores de radiações ultravioleta para lentes
Keywords in Portuguese
Lentes oftálmicas
Óculos de sol
UVA
UVB
Abstract in Portuguese
O propósito deste trabalho foi o desenvolvimento de um sistema para medir a transmissão das radiações no intervalo 290nm - 380nm, em lentes oftálmicas. O protótipo é um dispositivo opto-eletrônico, composto por uma fonte de ultravioleta; dois sensores de radiação - UVA e UVB (fotodiodos); um circuito eletrônico para a realização das medidas e um mostrador para fornecer o resultado. Quando o sistema é ligado, a fonte emite a radiação ultravioleta, e os dois sensores captam os respectivos sinais, no intervalo de UVA e UVB e armazenam estes dados. Ao se colocar uma lente para ser testada, os sensores recebem novamente o sinal e dividem pelo sinal armazenado, fornecendo assim, a porcentagem de luz ultravioleta transmitida pela lente. Os sinais provenientes dos fotodiodos são amplificados de modo que transformam uma baixa corrente em tensão (na faixa de milivolts), que por sua vez é amplificada para um fundo de escala com tensão máxima igual a 5VCC. O sinal obtido na saída dos amplificadores é enviado para um conversor analógico digital (A/D); o sinal digital é enviado para um microcontrolador AT89S52, que foi programado para ler dados do conversor A/D, ler teclas e proporcionar o laudo escrito em um display. Polarizadores calibradores e lentes de óculos foram testados no sistema desenvolvido e as medidas comparadas com o espectro de transmissão em um espectrofotômetro Cary 17 - VARIAN. O fator de correlação entre os dois sistemas foi de 0,82. O circuito digital apresenta uma imprecisão menor do 1% nas medidas. Isto tem a implicação direta no fator de correlação entre este protótipo e o espectrofotômetro. As flutuações da lâmpada também contribuem para a imprecisão, uma vez que a repetibilidade do sistema é de 90%, em 20 medidas de uma mesma lente. Sendo assim, este protótipo é capaz de medir a proteção ultravioleta em lentes de óculos, com uma precisão de 2%. Modificações do sistema serão implementadas no futuro, para que medidas com precisão de 0,5% sejam atendidas, em protótipo para uso clínico.
Title in English
A contribution to electronic circuits of ultraviolet radiation meters lens
Keywords in English
Spectacles
Sunglasses
UVA
UVB
Abstract in English
The purpose of this work is the development of a system for measuring the transmission of radiation at 290nm - 380nm range of ophthalmic spectacles. The prototype is an optoelectronic device, assembled by ultraviolet radiation source; two ultraviolet sensors UVA and UVB (photodiodes); an electronic circuit and a display, as a user interface, for providing the reports. As the illumination system is turned on, the sensors receive their respective voltage signals, at the UVA and UVB range, and store the data. As a spectacle is placed for testing, the sensors collect the data from the signal and divide them by the previous data stored, providing the percentage of ultraviolet radiation transmitted by the spectacles. The electronic signals delivered by the photodiodes are amplified in order to convert a low intensity current into voltage (order of milivolts), which is then amplified into a 5Vcc scale. The output voltage of the amplifiers is sent to na A/D converter; the digital signal is sent to a microcontroller AT89S52, which is then programmed for reading the data of the converter; reading the keyboard and providing the report on a display. Calibrating polarizers and spectacles have been tested in the developed system and the data have been compared to the transmission spectrum of a spectrophotometer Cary 17 - VARIAN. The correlation factor was 0.82. The electronic digital circuit presents an error lesser than 1%. This has a straight relation on the correlation factor between the prototype and the spectrophotometer. Output fluctuations of the light source add extra inaccuracy on the system, since the repetitivity of the measurements is 90%, for 20 measurements of the same spectacle. Hence, the prototype is capable of measuring the ultraviolet protection of spectacles, with a 2% precision. Modifications on the system should be implemented in a near future, in order to provide 0.5% accuracy, and then be released for clinical use.
 
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Gunter.pdf (4.21 Mbytes)
Publishing Date
2009-09-15
 
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