Analisador de incubadoras neonatais utilizando Arduino - parte 2.RESUMO

AUTOR PRINCIPAL:Robson Bilibio

E-MAIL:robson@silicium.com.br

TRABALHO VINCULADO À BOLSA DE IC::Probic Fapergs

CO-AUTORES:Leonardo Henrique Jung Soares

ORIENTADOR:Luiz Eduardo Schardong Spalding

ÁREA:Ciências Exatas, da terra e engenharias

ÁREA DO CONHECIMENTO DO CNPQ:3.04.02.05 Sistemas Eletrônicos de Medida e de Controle

UNIVERSIDADE:Universidade de Passo Fundo - UPF

INTRODUÇÃO:Uma incubadora neonatal deverá proporcionar um ambiente termoneutro para o rápido desenvolvimento de recém-nascidos. Essas devem ser revisadas e reparadas com certa frequência para seu correto funcionamento. Após asmanutenções é necessário verificar se o funcionamento da incubadora está de acordo com a norma, NBR IEC 601-2-19Equipamento eletromédico ¿ Parte 2: Prescrições particulares para segurança de incubadoras para recém-nascidos. ABNT,1997.Este equipamento, o analisador de incubadora neonatal, deverá adquirir dados como temperatura interna, umidade do ar,nível de pressão sonora e a velocidade do ar, em intervalos de tempo pré-definidos. Esses dados são enviados para umcomputador para serem comparados, em forma de gráficos. Isto permite a equipe de técnicos verificar o êxito damanutenção.O projeto deste novo analisador, ora apresentado, foi baseado em um antigo projeto de 1999, do Engenheiro Fábio Iaione(Hospital São Vicente de Paulo e UFSC) com a intenção de atualizá-lo.

METODOLOGIA:Neste analisador foi utilizado um módulo de microcontrolador de placa única, Arduino nano V3.0. Esta escolha foi emfunção da sua facilidade de aquisição, custo de projeto e utilização. O projeto conta com um display de cristal líquido (LCD)para uma interface para o usuário e os dados são gravados em um cartão de memória. Os sensores digitais para medir astemperaturas e umidade relativa do ar já são calibrados na fábrica.Para medir o nível de pressão sonora, construímos um filtro com resposta próxima à do ouvido humano. O sinal capturadoé lido pelo Arduino, onde é aplicado em uma equação de calibração determinada por um ensaio em uma câmara de testesauditivos.A medição da velocidade do ar é realizada utilizando a técnica do ¿resistor quente¿, pois influencia pouco no ambientemedido e com sensibilidade aceitável para o pequeno deslocamento de ar no interior da incubadora. O sinal lido foi tratadode acordo com a variação da temperatura, pois esta influencia nas leituras.

RESULTADOS E DISCUSSÕES:Os sensores digitais de temperatura e umidade relativa do ar são precisos o suficiente para perceber-se uma pequenadiferença de temperatura no interior da incubadora apontando uma má homogeneização deste ambiente.O sensor de nível de pressão sonora foi construído com um filtro equivalente ao ouvido humano para sinais sonoros. Umcircuito integrado que converte o sinal sonoro em uma escala linear para, então, ser enviado ao microcontrolador. Oresultado final em decibéis depende de uma calibração realizada em uma cabine de testes de audibilidade localizada nocurso de fonoaudiologia. Depois de realizada esta calibração, o sensor apresentou resultados muito bons e respondeu àsexpectativas quando aplicado em uma incubadora neonatal.O último sensor a ser finalizado foi o sensor de vento (velocidade do ar). Foi necessário encontrar soluções para contornarsua não linearidade de resposta e grande variação com as mudanças do ambiente. Por não obtermos acesso (custo alto) aum sensor já calibrado que meça pequenas movimentações de ar, foi realizada uma calibração discreta, comparando oresultado do sensor com e sem movimentação de ar em diferentes temperaturas. Após várias análises adquirimos umaequação final que foi aplicada no analisador. Este sensor não indica a velocidade do ar, apenas sua movimentação em umagrandeza numérica, o que o antigo analisador não indicava. Isto permite definir se existe movimento ou não (ou muitoabaixo do necessário).Para o acesso aos resultados dos testes, o cartão SD incorporado foi muito prático apesar de algumas pequenasdificuldades na conversão dos valores para uma planilha de cálculo no computador. Outra opção encontrada foi detransmitir os dados para uma planilha de cálculo no computador em tempo real. Neste caso, houve incompatibilidades nosistema operacional de alguns computadores.

CONCLUSÃO:Com o sucesso dos resultados obtidos após vários ensaios de incubadoras, podemos dizer que foi possível atualizar oequipamento desenvolvido por Fábio Iaione. As principais modificações foram o modo de transmitir os resultados para ocomputador e a resposta do sensor de vento.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:IAIONE, Fábio. Desenvolvimento de equipamento eletrônico para ensaio de incubadoras infantis. Dissertação de Mestrado.Universidade de Santa Catarina, 1999Arduino, Arduino Nano. Disponível em <http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardNano>. Acesso em 04 Mai. 2012Webster, John G. The measurement, instrumentation, and sensors: handbook. CRC Press LLC, 1999. p. 27-10NBR IEC 601-2-19 Equip. eletromédico ¿ Parte 2: Prescrições particulares parasegurança de incubadoras para recém-nascidos. ABNT,1997.

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