@TechReport{DuarteFial:2023:CaTéEl,
author = "Duarte, Henrique Perrenoud and Fialho, M{\'a}rcio Afonso
Arimura",
title = "Caracteriza{\c{c}}{\~a}o t{\'e}rmica, el{\'e}trica e
radiom{\'e}trica de um sensor de imagem CMOS APS para
aplica{\c{c}}{\~o}es espaciais",
institution = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais",
year = "2023",
type = "RPQ",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
note = "{Bolsa PIBIC/PIBITI/INPE/CNPq.}",
keywords = "aquisi{\c{c}}{\~a}o de imagem, controle t{\'e}rmico,
eletr{\^o}nica de proximidade, CMOS, sensor de pixel ativo.",
abstract = "Este trabalho tem como objetivo investigar a resposta
eletro-{\'o}ptica de um sensor de imagem com
aplica{\c{c}}{\~o}es espaciais em rela{\c{c}}{\~a}o {\`a} sua
temperatura de opera{\c{c}}{\~a}o e diversas tens{\~o}es de
polariza{\c{c}}{\~a}o. Al{\'e}m disso, busca-se obter um melhor
entendimento do comportamento dos sensores de imagem baseados em
sil{\'{\i}}cio e desenvolver um sistema de controle t{\'e}rmico
ativo para sua caracteriza{\c{c}}{\~a}o. O objetivo final {\'e}
otimizar o desempenho radiom{\'e}trico e reduzir o consumo
el{\'e}trico de equipamentos que utilizam esses sensores de
imagem, incluindo um sensor de estrelas em desenvolvimento no
INPE. Fundamentado em projeto pr{\'e}vio, foi realizado um estudo
do comportamento do sensor STAR-1000 em rela{\c{c}}{\~a}o {\`a}
temperatura, resultando na implementa{\c{c}}{\~a}o de um sistema
de controle ativo da temperatura no kit de desenvolvimento do
sensor. Esse kit permitir{\'a} determinar as
condi{\c{c}}{\~o}es ideais de opera{\c{c}}{\~a}o do sensor
(temperatura e tens{\~o}es de polariza{\c{c}}{\~a}o), o que
resultar{\'a} em redu{\c{c}}{\~a}o de custos e melhoria na
qualidade das imagens obtidas. Para melhorar o funcionamento do
sistema, foram realizadas algumas modifica{\c{c}}{\~o}es. Com o
objetivo de obter um controle mais preciso da temperatura,
alterou-se a estrutura do c{\'o}digo e a lei de controle
t{\'e}rmico presente no controlador, baseando-se na
lineariza{\c{c}}{\~a}o dos dados do termistor MF51E103E3950
fornecidos pelo fabricante (Cantherm). Isso resultou em uma
redu{\c{c}}{\~a}o m{\'e}dia de aproximadamente 1,7% no erro
percentual. Al{\'e}m disso, foi acrescido o sistema de
refrigera{\c{c}}{\~a}o {\`a} {\'a}gua, levando a algumas
adapta{\c{c}}{\~o}es projetuais, como a necessidade de
elabora{\c{c}}{\~a}o e desenvolvimento de apoios para o kit,
visando facilitar a fixa{\c{c}}{\~a}o do sistema ao bloco
t{\'e}rmico. Tamb{\'e}m foram feitas modifica{\c{c}}{\~o}es no
circuito implementado na CPLD presente no kit respons{\'a}vel
pela aquisi{\c{c}}{\~a}o das imagens do sensor. Essa
interven{\c{c}}{\~a}o reduziu alguns erros presentes nas
imagens, al{\'e}m de otimizar o c{\'o}digo em termos de
utiliza{\c{c}}{\~a}o de recursos e tamanho. Com base nessas
mudan{\c{c}}as, foi poss{\'{\i}}vel obter conclus{\~o}es sobre
o comportamento do sensor em rela{\c{c}}{\~a}o {\`a}
temperatura por meio de histogramas gerados para baterias de
imagens registradas. Para dar continuidade a este projeto de
Inicia{\c{c}}{\~a}o Cient{\'{\i}}fica, est{\~a}o programadas
as seguintes atividades: Atualiza{\c{c}}{\~a}o do circuito
implementado na CPLD para pleno funcionamento do kit; An{\'a}lise
e determina{\c{c}}{\~a}o da temperatura {\'o}tima de
opera{\c{c}}{\~a}o do sensor considerando o custo de um sistema
de refrigera{\c{c}}{\~a}o e os ganhos na qualidade das imagens;
Investiga{\c{c}}{\~a}o experimental sobre como a resposta
eletro-{\'o}ptica do sensor de imagem com aplica{\c{c}}{\~o}es
espaciais varia em rela{\c{c}}{\~a}o {\`a} temperatura de
opera{\c{c}}{\~a}o e {\`a}s diversas tens{\~o}es de
polariza{\c{c}}{\~a}o; Implementa{\c{c}}{\~a}o de um
c{\'o}digo aprimorado para monitoramento do termistor no lado
quente da pastilha termoel{\'e}trica.",
affiliation = "{Universidade Estadual Paulista (UNESP)} and {Instituto Nacional
de Pesquisas Espaciais (INPE)}",
language = "pt",
pages = "41",
ibi = "8JMKD3MGP3W34T/49SR6TB",
url = "http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP3W34T/49SR6TB",
targetfile = "Relatorio_Final_Henrique_Perrenoud_Duarte.pdf",
urlaccessdate = "16 jun. 2024"
}