Maestría en Ciencias de la Ingenieríahttps://hdl.handle.net/10895/14272024-03-28T15:48:33Z2024-03-28T15:48:33ZDeterminación del volumen foliar utilizando fusión de sensores: aplicación en atomizadores para la producción frutícolaDeleón Fuentes, Ruben Joséhttps://hdl.handle.net/10895/45692024-02-11T03:03:56Z2023-12-01T00:00:00ZDeterminación del volumen foliar utilizando fusión de sensores: aplicación en atomizadores para la producción frutícola
Deleón Fuentes, Ruben José
En la agricultura, el volumen foliar de cualquier especie determina la cantidad de tejido vegetal con que cuenta una planta. Dicho valor es clave a la hora de estimar la sanidad o realizar de forma correcta diferentes manejos, como fertilizaciones foliares, aplicaciones fitosanitarias, entre otros. Muchos de estos deben ser absorbidos por los tejidos de las plantas o realizar un cierto recubrimiento sobre ellas, por lo cual tener determinado el volumen foliar es un factor clave para que estos procedimientos sean correctos y eficientes. En un trabajo previo (Atomizador Inteligente), se modificó un atomizador estándar para detectar el volumen de vegetación y aplicar el caudal adecuado en tiempo real. Este primer prototipo utilizaba sensores de ultrasonido en la determinación del volumen foliar. Utilizando éste como base en la detección de vegetación, esta etapa se enfocó principalmente en el estudio de diferentes sensores que pudieran obtenerla de forma correcta, a la vez de estipular cómo la fusión de varios de ellos podría mejorarla.
Se analizaron y probaron diferentes tipos de sensores, entre ellos ultrasonido, cámara NDVI, ópticos puntuales y LiDARs. Se determino cuáles de estos respondían de mejor
manera a la vegetación y se colocaron a trabajar en conjunto para observar su respuesta. Asimismo, se testearon diversas condiciones, tanto de campo como climáticas, investigando cómo afectan la sensibilidad y eficacia de los sensores. Al mismo tiempo, se examinaron algoritmos que recolectaran diferentes respuestas de los sensores logrando estimar óptimamente el volumen foliar. Tomando una parcela de árboles de limón, se calcularon los volúmenes foliares por métodos tradicionales como TRV y Elipsoide. Estos son utilizados por Productores y Agrónomos a la hora de estimar el volumen foliar de manera manual, siendo el primero de más fácil obtención, pero de mayor error y el segundo más preciso pero complejo siendo solo realizado por un técnico calificado. Como resultado obtuvimos que la recolección del volumen foliar mediante fusión de sensores tiene una gran similitud al resultado por el método del Elipsoide, lo que ratifica la buena estimación por parte de los sensores. Tomando como el método del elipsoide el más cercano a la realidad, el promedio de error comparando con los sensores es de un 12% y el error máximo un 17%. En cambio, comparando con el TRV tenemos una diferencia promedio de 56% y una diferencia máxima de 74%, lo cual muestra que el TRV es siempre excesivo. Los resultados de TRV calculado para una fila de arboles, como es utilizado de forma convencional, nos da una diferencia entre este y el sensado de un 319 % mayor de vegetación obtenida por el TRV. Observando estos valores y sabiendo que las aplicaciones de fitosanitarios basan su dosis en el volumen de vegetación calculado en general por este método, podemos inferir que estas dosis son mucho mayores que las realmente necesarias. Este nuevo método resuelve el problema de obtención del volumen foliar ya que cualquiera que cuente con el equipo podría resolverlo de forma rápida y precisa. En este proyecto, se enfocó en el trabajo con árboles de cítricos y frutales, continuando el camino que se trazó en el primer proyecto. No obstante, esta forma de detección puede ser extrapolada a otros tipos de cultivos con otra forma física.
2023-12-01T00:00:00ZUltra High Voltage IC design with a 400V CMOS technology: a dimmer applicationTorres Álvarez, Fabiánhttps://hdl.handle.net/10895/14282022-08-26T17:44:40Z2020-06-23T00:00:00ZUltra High Voltage IC design with a 400V CMOS technology: a dimmer application
Torres Álvarez, Fabián
The advent of Ultra High Voltage (UHV) technologies for integrated circuit fabrication opens up new possibilities for the design of circuits that connect directly to the power distribution network, with applications in the design of compact power sources, domotics, smart-grids, etc. This project proposes the design, fabrication and characterization of circuits in an UHV technology, of which a fully integrated two terminal phase-cut dimmer was chosen as an example. At the time of writing this thesis, no commercially available integrated circuit exists that fully implements a phase cut dimmer, and no academic papers could be found referencing similar circuits. The circuit was designed on a 1µm UHV MOS technology in a silicon-on-insulator (SOI) wafer (XDM10 from XFAB). The dimmer can operate with a duty cycle of up to 95% power (80% time) and a load of up to 100W which is adequate for modern domestic dimmable LED lights. The total occupied silicon area is 6.5mm2 without pads. Because of technological limitations, the final version of the dimmer is almost fully integrated. Two low voltage capacitors and four UHV diodes are outside the ASIC.; Con la popularización de tecnologías de fabricación de circuitos integrados de ultra alto voltaje (UHV), surge la posibilidad de diseñar circuitos integrados conectados directamente a la red de distribución, con aplicaciones en fuentes compactas, domótica, smart-grids, entre otras. Este proyecto propone el diseño, fabricación y caracterización de circuitos en tecnología UHV. Se toma como ejemplo un atenuador por corte de fase de dos terminales. Al momento de escribir esta tesis, no existen circuitos integrados comerciales que implementan un atenuador por corte de fase completo, ni se pudo encontrar artículos académicos haciendo referencia a dispositivos similares. El circuito fue diseñado en una tecnología de 1µm UHV MOS (XDM10 de XFAB) en una oblea de silicio sobre aislante (SOI). Puede operar con un ciclo de trabajo hasta 95% de potencia (80% en tiempo) y una carga de hasta 100W, lo que es adecuado para lámparas atenuables de LED. El área total de silicio ocupada es de 6.5mm2 sin contar pads. Debido a limitaciones tecnológicas, la versión final del atenuador es casi completamente integrada. Dos capacitores de bajo voltaje y cuatro diodos UHV quedan por fuera del ASIC.
2020-06-23T00:00:00Z