Aprèn - Roberto Ernesto Serrano Finetti

Wearable technology has become increasingly popular in the last few years. This project describes the design and implementation of a wearable impedance plethysmography and electrocardiography sensor. This sensor is developed to be compact and lightweight while having a very extended battery life. This way, it can be easily integrated into other wearable devices or into clothing or shoes. The acquired IPG and ECG data will be transmitted in real-time to a receiving host for further storage and processing by using the Bluetooth Low Energy protocol. By using a so widespread low energy wireless protocol, the data can be received into any compatible device, such as smartphones, laptops or even specialized systems. An android application showing a real-time graphic of the measured signals is also developed for demonstration purposes. To meet the low power consumption requirements of the analog front-end circuitry, multiple techniques were used, such as using low power versions of components such as operational amplifiers and even taking advantage of their limitations to improve circuit performance characteristics. Other techniques such as sensing the correct placement of electrodes or disabling parts of the circuitry when not needed or the signal is not available were also used. A current consumption for the analog frontend in the order of only 100 µA to 200 µA at 3V was achieved while continuously providing both IPG and ECG data. For the digital circuitry, consisting mainly of the nRF51822 System on Chip from Nordic Semiconductor and some peripherals, multiple techniques of power consumption minimization were also used. A current consumption of around 200 µA to 300 µA was achieved, again at 3V, during continuous data processing and transmission. A prototype was implemented on a PCB. Unfortunately, full functionality was not achieved mainly due to some hardware failures and time constraints, however, as multiple innovative solutions were implemented, this work will provide useful information to improve other research projects in this area.

Evaluación de un sistema electrónico de monitorización fisiológica en plantas

Treball Final de Grau

Silva Rosario, Natalia

Tutor/a - Director/a: Serrano Finetti, Roberto Ernesto

Data de publicació: 2021

Escola d'Enginyeria de Telecomunicació i Aeroespacial de Castelldefels (EETAC)

Veure detall Accés al text complet

Test rig design for a micro jet engine

Treball Final de Grau

Rad, Ioan Octavian

Tutor/a - Director/a: Mellibovsky Elstein, Fernando; Serrano Finetti, Roberto Ernesto

Data de publicació: 2021

Escola d'Enginyeria de Telecomunicació i Aeroespacial de Castelldefels (EETAC)

Veure detall Accés al text complet

The objective of this thesis is to design and assemble a test rig able of both the assessment of on-ground performances and the analysis of the thermodynamic cycle of any given micro-turbojet engine. The latter requires the rig to be capable of measuring a set of physical quantities across the whole range of working conditions in order to asses component performances and efficiencies. Furthermore, this thesis will provide new equipment to the university and enable future works as it will be possible to perform studies with these type of engines or measure and quantify any modifications and improvements implemented in future theses. The present design, commission and assembly builds upon prior preliminary work on the expected thermodynamic cycle, analyzed in Torra's BSc thesis, and bellmouth design and simulation for the adequate conditioning of the input air flow, study performed by Quispe in his BSc thesis. The test rig is initially fitted for an evoJet B170neo engine, capable of 140 N of thrust, as many components have to be specifically adapted for the engine subject. The structure is made as modular as possible so that it can be re-used when switching engines. The design of those parts that have to be modified remains documented for future applications. The project also includes the design and implementation of an electronic system to condition the signals of the sensors, process the data and generate a meaningful database that can be used in post-processing applications for more complex studies. This system is also flexible enough to be used for various micro-turbojets, its design process and all programming files remain documented and available for future improvements. This document reports all the steps performed in order to achieve a functional and well-rounded test rig, however, it remains as a first version of this equipment with many improvements that can be added in future projects. Some ideas arose whilst working on this project but could not be put in action due to the length of the thesis and disparity of topics, these remain as future work. The resulting test rig was completely financed by the university and, therefore, remains at the disposition of the students to benefit of it through future demonstrations and practical work.

Espectroscopia de impedancia eléctrica de alta frecuencial para la caracterización de tejidos biológicos

Treball Final de Grau

Prieto Puigdengolas, Oriol

Tutor/a - Director/a: Serrano Finetti, Roberto Ernesto

Data de publicació: 2021

Escola d'Enginyeria de Telecomunicació i Aeroespacial de Castelldefels (EETAC)

Veure detall Accés al text complet

Final tardor 2018 Restricted access to the UPC academic community

Examen

Serrano Finetti, Roberto Ernesto

Data de publicació: 2019

Escola d'Enginyeria de Telecomunicació i Aeroespacial de Castelldefels (EETAC)

CIRCUITS ELECTRÒNICS PER A LES TELECOMUNICACIONS - 300032

Accés al text complet

MQ tardor 2018 Restricted access to the UPC academic community

Examen

Serrano Finetti, Roberto Ernesto

Data de publicació: 2018

Escola d'Enginyeria de Telecomunicació i Aeroespacial de Castelldefels (EETAC)

CIRCUITS ELECTRÒNICS PER A LES TELECOMUNICACIONS - 300032

Accés al text complet

Final primavera 2018 Restricted access to the UPC academic community

Examen

Serrano Finetti, Roberto Ernesto

Data de publicació: 2018

Escola d'Enginyeria de Telecomunicació i Aeroespacial de Castelldefels (EETAC)

CIRCUITS ELECTRÒNICS PER A LES TELECOMUNICACIONS - 300032

Accés al text complet

MQ primavera 2018 Restricted access to the UPC academic community

Examen

Serrano Finetti, Roberto Ernesto

Data de publicació: 2018

Escola d'Enginyeria de Telecomunicació i Aeroespacial de Castelldefels (EETAC)

CIRCUITS ELECTRÒNICS PER A LES TELECOMUNICACIONS - 300032

Accés al text complet

Monitorització de la decantació de la biomassa d'un bioreactor mitjançant mesures d'impedància elèctrica

Treball Final de Grau

Mata Calabuig, Núria

Tutor/a - Director/a: Balanya Martí, Teresa; Serrano Finetti, Roberto Ernesto

Data de publicació: 2018

Escola d'Enginyeria Agroalimentària i de Biosistemes de Barcelona (EEABB)

Veure detall Accés al text complet

The characterization of biological materials through their electrical properties has been developed for decades in different sectors such as medicine, food industry and biotechnology. The aim of this work was to study the possibility of implementing the technique of electrical impedance spectroscopy (EIS) in the field of water and waste treatment. The interest on this technique is that it is not invasive and, in the future, it would be simple to implement. This work has been a continuation of the final degree work of Olivia Cantons (2016), where a simpler interpretation than the β dispersion was suggested. Therefore, the relationship between the EIS and the biomass concentration has been studied, through the slope of the impedance depending on the frequency. The interest in studying the slope, instead of studying the region of the dispersion β, would be the simplification of the technique. To carry out this study, different measurements were performed with an impedance analyser (Agilent 4294) in commercial yeast samples and active sewage sludge, with the main objective of detecting changes in the impedance in changing the biomass concentration and also detecting changes during sedimentation. The results obtained have determined, as already suggested Olivia, that a simpler reading of the bioimpedance through the slope is possible, without having to study the region of the dispersion β. A relationship between the slope of the impedance, as well as the capacity of the data adjustment, with the SSV (which is the unit of concentration of biomass usual in water treatment plants) has been obtained.

La caracterització dels materials biològics mitjançant les seves propietats elèctriques s'ha desenvolupat durant dècades en diferents sectors com la medicina, la indústria alimentària i la biotecnologia. En aquest treball s'ha estudiat la possibilitat d'implementar la tècnica d'espectroscòpia d'impedància elèctrica (EIE) en el camp del tractament d'aigües i residus. L'interès en aquesta tècnica radica que no és invasiva i en un futur seria senzilla d'implementar. Aquest treball ha estat una continuació del treball final de grau d'Olivia Cantons (2016), on es suggeria una interpretació més simple que la de la dispersió β. Per tant, aquest treball ha estat enfocat en estudiar la relació entre l'EIE i la concentració de biomassa, a través del pendent de la impedància respecte la freqüència. L'interès en estudiar el pendent, en lloc d'estudiar la regió de la dispersió β, seria la simplificació de la tècnica. Per realitzar aquest estudi, s'han realitzat diferents mesures amb un analitzador d'impedància (Agilent 4294) en mostres de llevat comercial i fangs actius de depuradora, amb el principal objectiu de detectar canvis en la impedància en canviar la concentració de biomassa i la seva sedimentació . Els resultats obtinguts han determinat, com ja va suggerir Olivia, que una lectura més simple de la bioimpedància a través del pendent és possible, sense haver d'estudiar la regió de la dispersió β. S'ha obtingut que hi ha una relació entre el pendent de la impedància, com també de la capacitat de l'ajustament de dades, amb els SSV (Sòlids Suspesos volàtils), la qual és la unitat de concentració de biomassa habitual en plantes de tractament d'aigües.

La caracterización de los materiales biológicos mediante sus propiedades eléctricas se ha desarrollado durante décadas en diferentes sectores como la medicina, la industria alimentaria y la biotecnología. En este trabajo se ha estudiado la posibilidad de implementar la técnica de espectroscopia de impedancia eléctrica (EIE) en el campo del tratamiento de aguas y residuos. El interés en esta técnica radica en que no es invasiva y en un futuro sería sencilla de implementar. Este trabajo ha sido una continuación del trabajo final de grado de Olivia Cantons (2016), donde se sugería una interpretación más simple que el de la dispersión β. Por lo tanto, este trabajo ha estado enfocado en el estudio de la relación entre la EIE y la concentración de biomasa, a través de la pendiente de la impedancia respecto la frecuencia. El interés en estudiar la pendiente, en lugar de estudiar la región de la dispersión β, sería la simplificación de la técnica. Para realizar este estudio, se han realizado diferentes medidas con un analizador de impedancia (Agilent 4294) en muestras de levadura comercial y fangos activos de depuradora, con el principal objetivo de detectar cambios en la impedancia en cambiar la concentración de biomasa y también de detectar cambios durante la sedimentación. Los resultados obtenidos han determinado, como ya sugirió Olivia, que una lectura más simple de la bioimpedancia a través de la pendiente es posible, sin tener que estudiar la región de la dispersión β. Se ha obtenido que hay una relación entre la pendiente de la impedancia, así como de la capacidad del ajuste de datos, con los SSV (Sólidos Suspendidos Volátiles), la cual es la unidad de concentración de biomasa habitual en plantas de tratamiento de aguas.