Sensor de radiofrecuencia para la clasificación de líquidos

Abstract

En este proyecto se propone el diseño, fabricación, medida y caracterización de un prototipo de sensor para la clasificación de muestras ciegas de líquidos, así como un lector contactless que funcione con el mismo. Se contemplan las opciones de sensor totalmente sumergible y sensor para la detección de que pequeñas cantidades de líquidos. Además, se estudia la viabilidad de conseguir un diseño totalmente inalámbrico. El sensor está formado por un monopolo y una resonancia OCSRR, lo que va a permitir que funcione a dos frecuencias diferentes. La respuesta en frecuencia obtenida se va a desplazar dependiendo de la permitividad relativa del material que se esté midiendo. Se va a diseñar un sensor para las frecuencias WIFI, 2.45 GHz y 5.15 GHz, y otro para las frecuencias NO WIFI, 0.9 GHz y 2.45 GHz. Este sensor puede funcionar sumergiéndose en el líquido o colocando una pequeña muestra sobre el resonador. El lector es una antena contactless que actúa como seguro para el sensor y va a permitir rediseñarlo para hacerlo totalmente pasivo y que sea la antena contactless quien lo alimente. El sensor pasivo funciona en conjunto con el lector contactless y para hacer las medidas es necesario colocar la muestra sobre el resonador. Este proyecto se puede aplicar a diferentes ámbitos como la biología, la química, la medicina o la industria.

This project proposes the design, manufacture, measurement and characterization of a prototype sensor for the classification of blind samples of liquids, as well as a contactless reader that works with it. It contemplates the options of fully submersible sensor and sensor for the detection of small quantities of liquids. In addition, the feasibility of achieving a totally wireless design is being studied. The sensor consists of a monopole and an OCSRR resonance, which will allow it to operate at two different frequencies. The obtained frequency response will shift depending on the relative permittivity of the material being measured. A sensor will be designed for the frequencies WIFI, 2.45 GHz and 5.15 GHz, and another for the frequencies NO WIFI, 0.9 GHz and 2.45 GHz. This sensor can be operated by immersing itself in the liquid or by placing a small sample on the resonator. The reader is a contactless antenna that acts as a safe for the sensor and will allow redesign to make it totally passive and that is the contactless antenna that feeds it. The passive sensor works in conjunction with the contactless reader and to make the measurements it is necessary to place the sample on the resonator. This project can be applied to different fields such as biology, chemistry, medicine or industry.