profil Twój Profil
Kliknij, aby zalogować »
Jesteś odbiorcą prenumeraty plus
w wersji papierowej?

Oferujemy Ci dostęp do archiwalnych zeszytów prenumerowanych czasopism w wersji elektronicznej
AKTYWACJA DOSTĘPU! »

Twój koszyk
  Twój koszyk jest pusty

BĄDŹ NA BIEŻĄCO -
Zamów newsletter!

Imię
Nazwisko
Twój e-mail

Czasowy dostęp?

zegar

To proste!

zobacz szczegóły
r e k l a m a

ZAMÓW EZEMPLARZ PAPIEROWY!

baza zobacz szczegóły
ELEKTRONIKA, ENERGETYKA, ELEKTROTECHNIKA »

ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA


(ang. ELECTRONICS - CONSTRUCTIONS, TECHNOLOGIES, APPLICATIONS)

Czasopismo Stowarzyszenia Elektryków Polskich (SEP) wydawane przy współpracy Komitetu Elektronikii Telekomunikacji PAN
rok powstania: 1960
Miesięcznik

Czasopismo dofinansowane w 2010 r. przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego.

Tematyka:
Jest to miesięcznik naukowo-techniczny poświęcony problematyce związanej z elektroniką, od konstrukcji i technologii do zastosowań. Czytelnik znajdzie w nim artykuły zarówno o charakterze teoretycznym, jak i praktycznym, a także prez... więcej »

Artykuły naukowe zamieszczane w czasopiśmie są recenzowane.

Procedura recenzowania

Prenumerata

Dear Customer! Order an annual subscription (PLUS version) and get access to other electronic publications of the magazine (year 2004-2013), also from March - year 2014.
Take advantage of the thousands of publications on the highest professional level.
prenumerata papierowa roczna PLUS (z dostępem do archiwum e-publikacji) - tylko 464,40 zł
prenumerata papierowa roczna PLUS z 10% rabatem (umowa ciągła) - tylko 417,96 zł *)
prenumerata papierowa roczna - 390,60 zł
prenumerata papierowa półroczna - 195,30 zł
prenumerata papierowa kwartalna - 97,65 zł
okres prenumeraty:   
*) Warunkiem uzyskania rabatu jest zawarcie umowy Prenumeraty Ciągłej (wzór formularza umowy do pobrania).
Po jego wydrukowaniu, wypełnieniu i podpisaniu prosimy o przesłanie umowy (w dwóch egzemplarzach) do Zakładu Kolportażu Wydawnictwa SIGMA-NOT.
Zaprenumeruj także inne czasopisma Wydawnictwa "Sigma-NOT" - przejdź na stronę fomularza zbiorczego »

2014-8

zeszyt-4136-elektronika-konstrukcje-technologie-zastosowania-2014-8.html

 
W numerze m.in.:
Horyzont energoelektroniczny obiektów morskich (Ryszard Strzelecki, Piotr Mysiak, Daniel Wojciechowski)
Charakter i kierunki rozwoju energoelektroniki Współczesna energoelektronika, której początki sięgają komercjalizacji tyrystora SCR (Silicon Controled Rectifier) przez firmę General Electric w 1958 r., jest jednym z wielkich sukcesów XX wieku. Skupiając różne techniki impulsowego przekształcania parametrów energii elektrycznej (EE), energoelektronika umożliwia dynamiczne sterowanie i dopasowanie parametrów źródeł zasilania na potrzeby zasilanych urządzeń, ze sprawnością bliską 100%. Jej rozwój, w perspektywie XXI w., ściśle wiąże się z wdrożeniami nowych, w pełni sterowalnych przyrządów energoelektronicznych. Przykładowo, od niedawna szybko upowszechniają się zastosowania przyrządów na bazie węglika krzemu. Mimo to, jak na razie, rozwój energoelektroniki, w szczególności w zakresie większych mocy, bazuje głównie na przyrządach krzemowych. Dąży się przy tym do osiągania coraz większych prądów przewodzenia, wyższych napięć blokowania oraz korzystniejszych właściwości dynamicznych (wyższych częstotliwości łączeń). Stan aktualny parametrów pracy ważniejszych przyrządów energoelektronicznych przedstawiono na rys. 1. Ze względu na charakter interdyscyplinarny, rozwój energoelektroniki zależy również od postępu w wielu innych obszarach, a nie tylko w fizyce ciała stałego. Wynika to zarówno z samego przedmiotu energoelektroniki, jak i obszarów aplikacji urządzeń energoelektronicznych (UE). W szczególności są to: napędy precyzyjne prądu stałego i przemiennego z maszynami konwencjonalnymi i specjalnymi, w tym o magnesach trwałych; napędy bardzo dużej mocy i/lub średniego napięcia, w tym napędy trakcyjne, na statkach i okrętach, młynów, taśmociągów itp.; napędy i zasilanie ekologicznych pojazdów elektrycznych lub hybryd... więcej»

Właściwości wielofunkcyjnych cienkich warstw TiO2:Nd z przeznaczeniem na powierzchnię ogniw słonecznych (Michał Mazur, Danuta Kaczmarek, Damian Wojcieszak, Jerzy Morgiel, Małgorzata Kalisz, Magdalena Szymańska )
Zastosowanie tlenków metali o ściśle określonych właściwościach wzrasta w ostatnich latach, szczególnie w nowoczesnych technologiach, np. nanotechnologii [1-3]. Tlenki metali są używane w elektronice, optoelektronice, czy fotonice. Dla przykładu ze względu na bardzo dobre właściwości izolacyjne znajdują one zastosowanie w przemyśle półprzewodnikowym do wytwarzania układów scalonych wielkiej skali integracji. Domieszkowanie materiałów tlenkowych daje możliwość modyfikacji ich właściwości w bardzo szerokim zakresie [4-7]. Wśród materiałów stosowanych w nowoczesnych technologiach można wyróżnić materiały mikrokrystaliczne o krystalitach rzędu mikrometrów oraz materiały nanokrystaliczne o strukturze, którą tworzą krystality o wymiarach mniejszych niż 100 nm. Nanokrystaliczne tlenki metali o rozmiarach krystalitów rzędu od kilku do kilkunastu nanometrów mogą występować zarówno w postaci cienkich warstw, jak i proszków. W szczególności cienkie warstwy stosowane są w celu poprawienia właściwości materiałów, na które są nanoszone [1]. Cienkie warstwy mogą pełnić funkcje dekoracyjne, czy też stanowić materiał o zwiększonej odporności na korozję, odporności na ścieranie i twardości. Z tego względu nanokrystaliczne tlenki metali mogą być również stosowane jako warstwy ochronne. Inne przykłady zastosowania nanokrystalicznych warstw tlenkowych to powłoki antyrefleksyjne, nakładane np. na powierzchnię ogniw słonecznych, powłoki antybakteryjne, przezroczyste elektrody czy też warstwy czujnikowe. Jednym z materiałów, który w dziedzinie wytwarzania różnego typu powłok od lat cieszy się dużym zainteresowaniem jest dwutlenek tytanu (TiO2) [1, 7-10]. Zainteresowanie dwutlenkiem tytanu związane jest z unikatowymi właściwościami tego materiału, dzięki czemu może on zostać wykorzystany w różnych gałęziach przemysłu [1]. Do zalet TiO2należy między innymi neutralność dla środowiska, nietoksyczność, duża odporność chemiczna, termiczna, mechaniczna... więcej»

Sterowanie procesem drukowania 3D (Krzysztof Gracki )
Możliwości niskokosztowego sterowania silnikami krokowymi pozwoliły na rozpowszechnienie urządzeń poruszających się w trzech wymiarach XYZ. Jednym z takich urządzeń są drukarki. Nazwa ta nie jest adekwatna do tradycyjnego rozumienia jej działania, ponieważ w procesie "wydruku" powstaje pełnowartościowy trójwymiarowy element. Dziedzina ta szybko się rozwija i jak twierdzi Economist, technika ta będzie zaczątkiem "trzeciej rewolucji przemysłowej" opartej na cyfrowej, masowej produkcji elementów dostosowanych do indywidualnych potrzeb użytkownika [1]. Pierwsze drukarki 3D powstały w latach 80. i działały w technologii stereolitografi SLA (ang.stereolithography) [2]. Model budowany był z ciekłych polimerów, które warstwa po warstwie utwardzane były światłem ultrafioletowym bądź laserem. Innym sposobem tworzenia obiektów było wykorzystanie materiałów sypkich, które następnie spiekane są laserem czyli tzw. metody SLS (ang. Selective Laser Sintering).W pracy [3] wymieniono ponad 40 technologii używanych w druku 3D. Wśród rozwiązań domowych najczęściej używana jest technologia FDM (ang. Fused Deposition Modeling), w której roztapiany plastik układany jest warstwa po warstwie, by w efekcie utworzyć pożądany model. Najczęściej używany jest biodegradowalny polimer PLA (ang. Polylactic Acid) lub tworzywo ABS. Rysunek 1 przedstawia schemat tego typu konstrukcji. Drukarki tego typu wyposażone są w co najmniej cztery silniki krokowe, których zadaniem jest pozycjonowanie głowicy drukującej (X,Y,Z) oraz sterowanie wypływem plastiku przez tzw. ekstruder, zaznaczony na rysunku 1literą E. Wspólną cechą wszystkich rozwiązań jest to, że korzystają one z techniki addytywnej, tzn. model powstaje z użyciem kolejnych przekrojów obiektu. Konstrukcja drukarek Podczas badań związanych z budową maszyn samoreplikujących powstał projekt o nazwie RepRap. Ponieważ drukarka 3D może drukować elementy plastikowe, a wiele jej części też wykonanych jest z tworzy... więcej»

Czasopisma NT, indeksy, cytowania, bazy danych, wydawnictwa cyfrowe, bibliometria. Część 2 (Ryszard S. Romaniuk)
W części pierwszej artykułu omówiono pobieżnie kilka następujących zagadnień: czasopisma NT w erze dynamicznych mediów cyfrowych, wersja papierowa a bazodanowa czasopism, wirtualne czytelnie, zdrowe ambicje lokalnych czasopism NT wejścia do globalnych baz danych, polityka ustawodawcy dotycząca rynku wydawniczego czasopism naukowo-technicznych w kraju, otwarte wydawnictwa cyfrowe, czasopisma międzynarodowych organizacji NT, krajowe czasopisma NT, krajowy rynek wydawniczy czasopism NT, cytowania, pozycjonowanie (lokowanie) czasopism, indeksy bibliometryczne, licencjonowanie prawno-autorskie CCL, e-wydawnictwa krajowych czasopism NT - pytania z odpowiedziami i bez. W części drugiej ten pobieżny wywód jest kontynuowany z ukierunkowaniem na poważny dylemat wyboru czasopism wobec ryku wydawniczego otwartego i komercyjnego. Ponadto przedstawiono listę baz danych e-nauki i bibliograficznych oraz glosariusz wybranych terminów bibliograficznych. Ponadto powtórzono znaczne fragmenty wstępu do części pierwszej. W kraju wydawanych jest co najmniej kilkadziesiąt, liczących się także za granicą, lokalnych czasopism naukowo- technicznych (NT). Część z nich, wydawanych w języku angielskim, posiada międzynarodowe indeksy wydawnicze. Żadne z nich jednak nie posiada charakteru globalnego w sensie jakości i ilości wydawanych prac. W dziedzinie elektroniki i telekomunikacji takich czasopism o międzynarodowej renomie jest kilka, podobnie jak i w obszarze automatyki, robotyki i informatyki. Dodatkowo wydawanych jest zapewne kilkadziesiąt dobrych czasopism NT polskojęzycznych (lub także wydających okazjonalnie materiały po angielsku) cieszących się uznaniem i popularnością w swoich obszarach tematycznych w środowisku NT. Ustawodawca faworyzuje ze względów parametryzacyjnych, i internacjonalizacji krajowych środowisk NT czasopisma anglojęzyczne. Rynek wydawniczy czasopism NT jest w kraju znaczny. Czasopisma NT są znaczną częścią całego środowiska, ... więcej»

Zarządzanie rozpływem energii w systemie przekształtnikowym stacji ładowania baterii elektrochemicznych współpracującej ze źródłami fotowoltaicznymi (Paweł Staniak, Grzegorz Iwański, Janusz Wiśniewsk, Wojciech Moćko, Marcin Ornowski)
Wykorzystanie źródeł odnawialnych w gospodarce energetycznej wzrasta. Źródła tego typu zyskują coraz większą popularność w gospodarstwach domowych oraz w obiektach użyteczności publicznej. Dodatkowo, przy wzrastającym zużyciu spowodowanym perspektywą konieczności zapewnienia energii dla pojazdów elektrycznych, stosowanie tego rodzaju źródeł może nabrać znaczenia. Jednym z sugerowanych zastosowań jest wykorzystanie systemów fotowoltaicznych w stacjach ładowania baterii elektrochemicznych. Zakłada on pozyskiwanie energii ze źródeł PV i przekazywanie jej do baterii elektrochemicznych stosowanych, jako źródła energii w pojazdach elektrycznych. Funkcje stacji w sposób skrócony przedstawiono w rozdziale drugim pracy, zaś szczegółowy opis struktur przekształtnikowych mocy zaprezentowano w artykule [1]. Założenia projektu Projekt stacji ładowania baterii elektrochemicznych zakładał budowę demonstracyjnego systemu przekształtników w skali małej mocy, w którym za pomocą sterowania odbywać się ma zarządzanie rozpływem energii pozyskiwanej ze źródeł PV oraz uzupełnianej z sieci elektroenergetycznej. Schemat systemu przedstawiono na rys. 1. W zależności od funkcji realizowanych w systemie użyto trzech topologii układów przekształtnikowych. Układ dołączony do źródeł PV to przekształtnik kaskadowy napięcia stałego złożony z układów podwyższających napięcie (Conv1-4 na rys. 1), struktura połączona z bateriami elektrochemicznymi to przekształtnik obniżający napięcia stałego (Conv5-8 na rys. 1). Wy... więcej»

Zobacz wszystkie publikacje »

2014-7

zeszyt-4114-elektronika-konstrukcje-technologie-zastosowania-2014-7.html

 
W numerze m.in.:
Realizacja systemu blokad międzypolowych z użyciem standardu IEC 61850 (Andrzej Gacek, Leszek Książek)
Blokady międzypolowe to sygnały przesyłane pomiędzy polami rozdzielczymi stacji w ramach realizacji algorytmów obejmujących więcej niż jedno pole rozdzielcze. Przykładem automatyk realizujących skomplikowane funkcje przełączeniowe, wykorzystujących sygnały blokad międzypolowych są m.in.: SZR, AUPZ, AWSC. W klasycznych rozwiązaniach stacji rozdzielczych połączenia pomiędzy polami rozdzielczymi wykonywane są w postaci przewodów elektrycznych. Jest to rozwiązanie dość kosztowne i narażone na działanie zakłóceń elektromagnetycznych. Rozwój techniki, w szczególności systemów teleinformatycznych, umożliwił przesyłanie sygnałów pomiędzy polami rozdzielczymi za pomocą interfejsów komunikacyjnych. W energetyce od niedawna stosowany jest specjalizowany standard IEC 61850 uwzględniający specyfikę tej dziedziny przemysłu, wykorzystujący sieć światłowodową. Wprowadzenie ujednoliconego standardu komunikacyjnego, jakim jest IEC 61850, pozwala na bezpośrednie współdziałanie urządzeń różnych producentów. Specjalna usługa wchodząca w skład tego standardu o nazwie GOOSE, pozwala na bardzo szybkie przekazywanie w obrębie sieci teletransmisyjnej informacji o zdarzeniach zaistniałych w urządzeniach podstacji. Standard IEC 61850 opiera się na komunikacji urządzeń stacyjnych za pomocą sieci lokalnej typu Ethernet z prędkością 100 Mbit/s. W warstwie sieciowej i transportowej stosowany jest stos protokołów TCP/IP, zaś w warstwie aplikacji wykorzystuje się protokół MMS. Standard IEC 61850 zawiera zalecenia dotyczące wymiany informacji na poziomie stacji (magistrala stacji), na poziomie urządzeń pierwotnych (magistrala procesu), jak również bezpośredniej wymiany informacji pomiędzy urządzeniami na zasadzie "każdy z każdym". Standard określa też struktury danych przedstawiające elementy funkcjonalne urządzeń oraz mówi w jaki sposób należy je użyć, by uzyskać strukturę reprezentującą daną funkcjonalność urządzenia stacji. Standard IEC 61850 stosuje obiek... więcej»

Adaptacja charakterystyki kierunkowej anteny inteligentnej metodami LM S oraz MVDR (Michał Gasztold)
Technologia dynamicznego kształtowania charakterystyk kierunkowych daje wiele możliwości dostosowywania systemu antenowego do warunków panujących w kanale radiowym lub do pełnienia określonych funkcji. Dzięki tej technice możliwe jest określanie kierunków przychodzenia sygnałów, minimalizacja odbieranych zakłóceń oraz zwiększanie pojemności sieci radiowych. Ta ostatnia cecha sprawia, że technika adaptacyjnego kształtowania charakterystyk kierunkowych jest wykorzystywana w sieciach komórkowych do dynamicznej minimalizacji współczynników Carrier-to-Interference (C/I) oraz Signal-to-Noise Ratio (SNR). Anteny wykorzystujące adaptacyjne formowanie wiązek są stosowane w stacjach bazowych systemów GSM, 3G oraz UMTS (IMT 2000) [1]. Anteny tego typu są często nazywane antenami inteligentnymi (ang. smart antennas). Antena inteligentna składa się z wielu elementów promieniujących tworzących najczęściej liniowy szyk antenowy. Sygnały odbierane przez wszystkie elementy są przetwarzane w celu dostosowania współczynników wagowych (amplitudowo-fazowych) tych elementów do aktualnej sytuacji panującej w kanale radiowym oraz do aktywnych użytkowników. Odpowiednio modyfikowane współczynniki wagowe zmieniają wypadkową charakterystykę kierunkową anteny, której listki główne (może ich być kilka) są skierowane w stronę aktywnych użytkowników systemu, a zera występują na kierunkach przychodzenia sygnałów zakłócających, patrz rys. 1. Dzięki temu możliwe jest uzyskanie większych wartości współczynników C/I oraz SNR. Popularnymi algorytmami stosowanymi do adaptacji charakterystyk kierunkowych są algorytmy LMS oraz MVDR, których podstawy matematyczne są opisane w niniejszym artykule. Zanim system antenowy będzie w stanie przeprowadzić adaptację współczynników wagowych niezbędne jest dostarczenie informacji o kącie lub kątach przychodzenia sygnałów pożądanych lub/i sygnałów zakłócających. Do określania kierunku sygnału pożądanego wykorzystuje się tzw. a... więcej»

Ocena jakości połączeń lutowanych w elektronicznym montażu powierzchniowym (Tomasz Serzysko, Janusz Borecki)
Proces technologiczny montażu elektronicznego jest końcowym etapem procesu produkcyjnego, w którym ostatecznie kształtuje się jakość wyrobu elektronicznego. Proces technologiczny elektronicznego montażu powierzchniowego (SMT) można podzielić na następujące etapy: - nakładanie przez szablon pasty lutowniczej (spoiwa lutowniczego) na pola lutownicze płytki obwodu drukowanego, - układanie elementów elektronicznych SMD (ang. Surface Mounted Device) na powierzchni płytki obwodu drukowanego, - przetapianie spoiwa lutowniczego. - kontrola końcowa wyrobu gotowego. Kontrola wyrobu gotowego jest czynnością wieloetapową. Wykonuje się ją bezpośrednio po procesie lutowania między innymi poprzez kontrolę wizualną pod mikroskopem optycznym oraz badanie elektryczne zmontowanego zespołu. Sprawdza się wtedy zgodność produktu z projektem i przeprowadza obserwację położenia elementów na polach lutowniczych oraz obserwację poszczególnych połączeń lutowanych. Podczas takiej kontroli można wykryć ewentualne wady połączeń takie jak przesunięcie wyprowadzeń elementu względem pól lutowniczych, efekt nagrobkowy, niezwilżenia czy odwilżenia pól lutowniczych. Dostarcza ona również informacji na temat istnienia lub braku połączenia elektrycznego. Formowane w procesie montażu elektronicznego połączenia lutowane mają do spełnienia dwa główne zadania, jakimi są: - przyłączenie elementów elektronicznych do sieci połączeń obwodu elektrycznego montowanego urządzenia, oraz - mechaniczne zamocowanie elementów na powierzchni płytki obwodu drukowanego. Jakość połączeń lutowanych zależy od wielu czynników, do których należy zaliczyć: parametry prowadzenia procesu montażu elektronicznego, rodzaj pasty lutowniczej, wielkość pól lutowniczych na płytce obwodu drukowanego oraz rodzaj lutownej powłoki ochronnej na powierzchni pól lutowniczych. Prezentowane w niniejszej pracy wyniki, przedstawiają ocenę jakości połączeń lutowanych z zastosowaniem bezołowiowych past lu... więcej»

Utlenianie węglika krzemu: charakteryzacja procesu i metody symulacji kinetyki (Krystian Król, Mariusz Sochacki, Jan Szmidt)
Klasyczna technologia krzemowa osiąga bariery, które znacznie ograniczają możliwości jej zastosowania w urządzeniach dużej mocy i pracujących w wysokich temperaturach. Jednym z fundamentalnych ograniczeń jest wzrost koncentracji samoistnej nośników w półprzewodnikach wraz ze wzrostem temperatury. Bezpośredni wpływ na wartość koncentracji samoistnej ma szerokość przerwy energii zabronionych danego materiału. Od wielu lat bada się materiały o dużej szerokości przerwy zabronionej, które mają znacznie lepsze właściwości w wymienionych zastosowaniach niż krzem. Materiałem, z którym wiązane są największe nadzieje na rozwiązanie tych problemów, jest węglik krzemu (SiC). Materiał ten charakteryzuje się dużą szerokością przerwy zabronionej (2,4-3,26 eV w zależności od politypu [1]), co umożliwia pracę przyrządów SiC w wysokich temperaturach, nawet 700-800oC [2], wysokim krytycznym polem elektrycznym, dużą przewodnością cieplną oraz wysoką maksymalną prędkością unoszenia nośników. Ponadto materiał ten ma istotną przewagę nad innymi półprzewodnikami o szerokiej przerwie zabronionej - jako jedyny ma możliwość wytwarzania naturalnego, wysokiej jakości (z punktu widzenia właściwości objętościowych) dielektryka (SiO2) w procesie utleniania termicznego. Jest to jeden z elementów, który wywołał duże zainteresowanie węglikiem krzemu, ponieważ proces utleniania termicznego jest dobrze znany z technologii krzemowej i jest jednym z najlepiej opanowanych procesów technologicznych W ostatnim okresie dużo prac poświęcono próbom wytworzenia tranzystora mocy MOSFET na podłożach z węglika krzemu, z powodu potencjalnie znacznie lepszych właściwości w porównaniu z tranzystorem krzemowym, szczególnie w zakresie zastosowań związanych z szybkim przełączaniem w układach mocy. Współczesne tranzystory MOSFET SiC charakteryzują się jednak znacznie mniejszą niż przewidywana ruchliwością efektywną nośników w kanale. Tłumaczy się to dużą gęstością defektów na gra... więcej»

System mechatroniczny do badań struktur elektroniki organicznej (Tadeusz KOZŁO WSKI, Roman WOŹNIAK, Janus z WÓJCIK, Jerzy ZAJĄC)
Kontrola jakości procesów produkcyjnych elektroniki organicznej, również w przypadku produkcji małoseryjnej i prototypowej wymaga opracowania metod pomiarowych mogących charakteryzować właściwości fizyczne wytwarzanych elementów np. w strukturach próbnych. Aby scharakteryzować badane struktury konieczne jest wykonywanie pomiarów odizolowanych rezystorów, tranzystorów FET, a także kondensatorów i wyznaczanie stąd parametrów materiałowych i technologicznych. Problem połączenia badanych struktur do urządzeń pomiarowych można rozwiązać opracowując odpowiednie probery do ostrzowego badania struktur w atmosferze ochronnej. W Instytucie Tele- i Radiotechnicznym skonstruowano model probera umożliwiający elektryczne sprzęganie urządzeń pomiarowych z badanymi strukturami organicznymi na podłożach płaskich. W przyszłości zostanie opracowany model drugiej wersji probera do badania struktur na podłożach zakrzywionych mocowanych na bocznej powierzchni walca. Prober jest wyposażony w podsystem wizualizacji z kamerą i zmotoryzowanym obiektywem o zmiennym powiększeniu i ostrości, a także z automatycznym doborem ekspozycji kamery. Pozwala to na łatwą pracę w komorze rękawicowej z atmosferą ochronną. Prober sterowany jest przez autonomiczny sterownik przemysłowy mogący współpracować z nadrzędnym systemem pomiarowym. Architektura probera Opracowany model probera (rys. 1) zawiera podsystem wizualizacji, kompletne napędy w osiach X, Y, Z i... więcej»

Zobacz wszystkie publikacje »

2014-6

zeszyt-4082-elektronika-konstrukcje-technologie-zastosowania-2014-6.html

 
W numerze m.in.:
IC-SPETO PO RAZ XXXVII (Marian Pasko, Piotr Holajn, Krzysztof Sztymelski)
Po raz trzydziesty siódmy w dniach 21-24 maja 2014 roku odbyła się jedna z największych i najbardziej uznanych w Polsce konferencji poświęcona szeroko rozumianej elektrotechnice. Mowa o XXXVII Międzynarodowej Konferencji z Podstaw Elektrotechniki i Teorii Obwodów IC -SPE - TO . Konferencja ta objęta jest patronatem wielu uznanych organizacji takich jak: Polska Akademia Nauk PAN, Polskiej Sekcji IEEE , czy też Polskiego Towarzystwa Elektrotechniki Teoretycznej i Stosowanej PTET iS. Pieczę nad merytoryczną częścią konferencji sprawuje Komitet Programowy, którego przewodniczącym jest prof. Stanisław Bolkowski dr Honoris Causa Politechniki Śląskiej. Organizacją konferencji zajm... więcej»

Trawienie włókien światłowodowych w celu odsłonięcia rdzenia do zastosowania w bioczujnikach z wykorzystaniem modów galerii szeptów (Karolina Orłowska, Zuzanna Kowalska, Magdalena Morawiec, Piotr Pałetko, Anna Sankowska, Teodor Gotszalk)
Obecnie nowoczesne metody diagnostyczne stanowią obiekt zainteresowań zarówno grup naukowo-badawczych na całym świecie, jak i przeciętnych użytkowników, takich jak lekarze i ich pacjenci, pracownicy stacji epidemiologicznych czy inżynierowie nadzorujący linie produkcyjne w przemyśle spożywczym i chemicznym. Rozwój technologii bioczujników otwiera nowe możliwości prowadzenia badań o skróconym czasie i obniżonych kosztach. Wraz z powstaniem bioczujników pojawiły się nowe możliwości związane z szybkością i jakością przeprowadzanych analiz, mobilnością, a także z niewielkimi rozmiarami czujników. Duże zainteresowanie bioczujnikami doprowadziło do rozwoju wielu technik detekcji ze szczególnym uwzględnieniem metod bezznacznikowych (ang. labelfree) wykorzystujących m.in. tranzystory polowe FET i nanodruty [1, 2], mikrodźwignie [3], mikrowagi [4] i kamertony kwarcowe [5], Bardzo dużo takich technik stanowią techniki optyczne, w których wykorzystuje się powierzchniowy rezonans plazmonowy [6], światłowody włókniste i planarne [7], mody galerii szeptów (ang. whispering gallery modes, WGM) [8] czy techniki interferometryczne [9-11]. Techniki bezznacznikowe (ang. label-free) charakteryzuje szereg zalet w porównaniu z konwencjonalnymi metodami opartymi na zastosowaniu markerów. W metodach tych nie dochodzi do niepożądanej modyfikacji badanej substancji przez znacznik, badania mogą być prowadzone w czasie rzeczywistym, a czujniki są stosunkowo proste i mogą być wytwarzane niskim kosztem. Wytworzenie bioczujnika, który spełniałby wysokie wymagania odnośnie selektywności i czułości pomiarowej wymaga szerokiej wiedzy z zakresu elektroniki, optoelektroniki, chemii, biologii i biochemii. Konstrukcja czujnika powinna umożliwiać komercjalizację i być konkurencyjna wobec innych bioczujników dostępnych na rynku. Należy zaznaczyć jednocześnie, że wśród tak wielu propozycji konstrukcji czujnikowych nie ma możliwości wybrania najlepszego i uniwersal... więcej»

People counting vision system based on ARM processor programmed using Simulink environment (Tomasz Marciniak, Agata Chmielewska, Adam Dąbrowski, Albert Malina)
Modern video monitoring systems provide advanced image processing and support safety of people in the urban area [1, 2]. These situations include: analysis of human silhouettes, human movements [3], face detection and face recognition [4, 5], collecting information on people entering and/or leaving a building [6], or testing and estimating the number of people in urban areas [7]. Commercial systems used for people counting, described in next section, become more and more popular. They are mainly used to control flow of people in public buildings (e.g., shopping galleries), giving a lot of useful information in realtime such as e.g.: the sale success, the most popular pedestrian track, or the rush hour [3]. A real-time system presented in this paper monitors the entrance to a building and determines the number of people crossing the gate observed by a digital video camera. The required video processing operations have been realized in the MATLAB/Simulink environment, that had been chosen because of its widespread use as well as flexible simulation and experimental testing possibilities. In addition, this environment contains a lot of libraries, which support image processing operations - the Computer Vision System Toolbox [8] with e.g. People Tracking models, implemented and modified in our system. In our research we would like the system to be autonomous, so we have implemented our algorithm for bi-directional people counting on Raspberry Pi microcomputer [9]. As it is shown in Fig. 1, the designed system detects people passing under a camera positioned vertically down. The video signal from the camera is delivered to the Raspberry Pi microcomputer and this device performs all calculations on the input data. The fast prototyping [10-13] and implementation on this hardware is supported by Matlab 2013b and Simulink Support Package for Raspberry Pi Hardware library [14]. The paper presents important features of the prepared p... więcej»

Predykcja położenia użytkownika w przestrzeni 3D w przypadku zaniku lub braku sygnału z GNSS (Jacek CYREK, Janusz DUDCZYK, Adam KAWALEC, Andrzej WITCZAK)
Problematyka związana z zapewnieniem dostępności usług lokalizacji w przestrzeni 3D jest szeroko opisywana w literaturze naukowej. Pomimo znaczących osiągnięć w tej dziedzinie w dalszym ciągu do rozwiązania pozostają kwestie zapewnienia możliwości lokalizacji przestrzennej w każdym obszarze, w tym także w warunkach braku dostępności sygnału z globalnych satelitarnych systemów nawigacyjnych GNSS (ang. Global Navigation Satellite Systems). W niniejszej pracy przedstawiony zostanie obecny stan zaawansowania metod estymacji położenia użytkownika oraz zaproponowana idea integracji metody U-TDOA (ang. Uplink Time Difference of Arrival) wspartej wykorzystaniem informacji pochodzących z właściwości zastosowanych na stacjach bazowych anten adaptacyjnych z modelami predykcji zasięgów stosowanymi w systemach komórkowych. Głównym celem, podczas wyboru metody, było zapewnienie jak najdokładniejszej lokalizacji przestrzennej bez jakiegokolwiek udziału użytkownika w jej procesie podczas zaniku lub całkowitego braku lokalizacji przy wykorzystaniu GNSS. Jest to szczególnie istotne w przypadku realizacji połączeń na numery ratunkowe, gdzie wymagana jest identyfikacja położenia osoby wzywającej pomocy. Systemy GNSS pomimo, że umożliwiają dokładniejszą estymację a ich odbiorniki są zaimplementowane w większości stosowanych obecnie smartfonów, wymagają dodatkowej akcji ze strony użytkownika w postaci ich uruchomienia, co większości sytuacji kryzysowych niestety nie jest możliwe [14, 15]. Obecnie wykorzystywane systemy GNSS - informacje ogólne Wyznaczanie pozycji odbiornika we wszystkich aktualnie wykorzystywanych satelitarnych systemach nawigacyjnych realizowane jest poprzez pomiar odległości między satelitami systemu a odbiornikiem. Mają one również jednakową strukturę obejmującą trzy segmenty: kosmiczny, do którego zaliczają się krążące wokół Ziemi satelity, segment nadzoru, który stanowią stacje śledzące ruch i działanie satelitów, oraz se... więcej»

Obtaining 3D information from 2D images (Piotr Szymczyk, Magdalena Szymczyk, Mirosław Gajer)
Modern surveillance systems are based on the analysis of CCT V cameras. One of the problems that are encountered when trying to use an image for further analysis in terms of surveillance is the lack of information about the perspective. It is possible to use stereovision, but such a solution is expensive and complicated. Normal image does not have information about the perspective. By doing some reference measurements we can obtain the spatial information about the scene observed by the camera [5]. Scene configurator 2.5D allows obtaining 3D information from 2D image captured by a single camera by performing the following procedure when setting up the system and using it at a later stage image processing. Scene configurator 2.5D Configurator 2.5D allows the model to determine the perspective of the observed scene from a series of images. It is necessary to prepare and use a pattern in the form as shown in Figure 1.Pictures should be taken so that the lower bar pattern was on the floor and the top was at right angle to the floor. Lower bar should also be at right angle to the axis focal length of the lens. Pattern should be visible on image and pattern should not be photographed directly from the front or above, because these situations do not allow reference measurements. The example picture with a pattern is shown in Figure 2. To run the program the MATLAB Compiler Runtime (MCR ) version R2012b (32-bit) must be first installed, you can download the appropriate version for your operating system from: http://www.mathworks.com/products/compiler/mcr/index.htmlWhen the scene configurator is run, the main window shown in Figure 3 is displayed. Now the real image must be loaded to analyse it. For that purpose the user must click on the button and load the file from the hard drive. On the right side there are the following buttons located: ● Button top, ● Button left down, ● Button middle down, ● Button ... więcej»

Zobacz wszystkie publikacje »

2014-5

zeszyt-4031-elektronika-konstrukcje-technologie-zastosowania-2014-5.html

 
W numerze m.in.:
Projekt wbudowanej dwupasmowej anteny GSM
Artykuł prezentuje łączne zastosowanie oprogramowania CST MICROWAVE STUDIO ® (CST MWS), Antenna Magus i Optenni Lab w celu poprawienia konstrukcji urządzenia monitorującego pracującego w standardzie GSM. Zadanie polegało na zastąpieniu typowej obudowanej anteny katalogowej zintegrowaną anteną drukowaną w celu zmniejszenia kosztów produkcji i kosztów materiałowych. Nowa antena musiała pracować w standardowych pasmach GSM 900 MHz i 1800 MHz oraz musiała korzystać z istniejącego podłoża i warstw metalizacji, bez zmiany wielkości płytki i układu ścieżek poza obszarem samej anteny. Nowa, zintegrowana antena została zaprojektowana z wykorzystaniem aplikacji Antenna Magus w połączeniu z oprogramowaniem CST MWS co pozwoliło uniknąć niepożądanych sprzężeń i zapewnić pracę anteny w żądanych pasmach częstotliwości. Program Optenni Lab został wykorzystany do zaprojektowania układu dopasowującego. Do czego owcy potrzebna antena? Firma "ETSE electronics" z miasta Stellenbosch w RPA to ekspert w zakresie urządzeń i systemów do łączności w pasmach mikrofalowych i RF. Konstruktorzy z ETSE opracowali produkt nazwany "Celmax collar". Jest to urządzenie śledzące systemu GPS noszone przez wybrane owce wchodzące w skład większego stada. W przypadku próby kradzieży lub innego niebezpieczeństwa spłoszone owce zaczynają biec. Urządzenie wykrywa przyspieszenie i powiadamia hodowcę przez wiadomość SMS wysyłaną przez lokalną sieć komórkową GSM. Na rysunku 2 pokazano pierwotną konstrukcję urządzenia z typową anteną GSM zamontowaną na płytce PCB i połączoną przez przepust z układem scalonym RF zamontowanym na drugiej stronie płytki. Częstotliwości pracy urządzenia to standardowe pasma GSM 900 (890 MHz - 960 MHz) i GSM 1800 (1710 MHz - 1879.8 MHz). Antenna Magus i CST MWS zostały użyte do zastąpienia pierwotnej anteny drukowaną anteną dwupasmową, bez zmiany układu ścieżek i wymiarów PCB. Podłoże wykonane jest z 4 warstw laminatu FR4 o przenikalno... więcej»

Słowo Prezesa SEP na ŚDTiSI 2014 - XV KOS - Konferencja Okrągłego Stołu "Polska w drodze do Społeczeństwa Informacyjnego" pod hasłem "InterPolonia - a nowe narzędzia w edukacji i promocji kultury narodowej"
Szanowni Państwo, Mam zaszczyt powitać Państwa na jubileuszowej XV Konferencji Okrągłego Stołu zatytułowanej "Polska w drodze do Społeczeństwa Informacyjnego" pod hasłem "InterPolonia - a nowe narzędzia w edukacji i promocji kultury narodowej, na bazie szerokopasmowego dostępu do Internetu", objętej patronatem honorowym Pani Ewy Kopacz - Marszałek Sejmu RP. Konferencja ta stanowi kulminacyjny moment tegorocznych obchodów Światowego Dnia Telekomunikacji i Społeczeństwa Informacyjnego zorganizowanych przez Stowarzyszenie Elektryków Polskich i Polskie Towarzystwo Informatyczne. Obchody te zostały objęte patronatem honorowym Prezydenta Rzeczypospo... więcej»

Model przepływomierza tarczowego (Paweł Pliszka, Elżbieta Wróblewska, Artur Andruszkiewicz)
W Instytucie Techniki Cieplnej i Mechaniki Płynów Politechniki Wrocławskiej prowadzone są prace dotyczące wyznaczenia charakterystyk metrologicznych różnego typu przepływomierzy. Zbudowano m.in. model przepływomierza oscylacyjnego i wyznaczono jego charakterystykę [1], przeanalizowano pracę przepływomierza ultradźwiękowego w niestandardowych warunkach pracy i dla wysokiej temperatury przepływającego płynu [2]. Aktualnie prowadzone są prace nad przepływomierzem tarczowym. Zbudowano jego model, a także wyznaczono jego charakterystyki metrologiczne. Przepływomierze te charakteryzują się tym, że można je wykorzystywać do pomiarów płynów zabrudzonych zanieczyszczeniami stałymi, a także pęcherzami gazu [3]. Można je również stosować w pomiarach płynów o wysokich ciśnieniach i temperaturach, a jego dokładność jest rzędu dokładności klasycznych przepływomierzy np. zwężkowych. Celem artykułu jest opisanie budowy przepływomierza tarczowego wraz ze sposobem rejestracji sygnału od siły naporu hydrodynamicznego płynu na tarczkę, a także przedstawienie przykładowych jego charakterystyk. Model przepływomierza tarczowego Rysunek 1 przedstawia szkic przepływomierza tarczowego, który służy do wyprowadzenia równania pomiaru. Pisząc równanie Bernoulliego dla przekrojów 1-1 i 2-2, równanie ciągłości oraz wzór na siłę naporu na tarczkę kołową umieszoną w środku rurociągu, strumień objętości czy masy przepływającego płynu w rurociągu można wyznaczyć z równania 1 lub 2 [4]: (1) (2) q =  ... więcej»

Wykorzystanie sensorów radiowych w procesie lokalizacji emiterów (Grzegorz Czopik, Tomasz Kraszewski)
Przedsięwzięcie związane z budową rozproszonego systemu lokalizacji aktywnych emiterów radiowych było już sygnalizowane na łamach Elektroniki [1, 2]. W niniejszym artykule przedstawiono całość projektu ze szczególnym uwzględnieniem sensora radiowego i jego parametrów. Jako podstawowy element służący do budowy systemu, musiał zostać przebadany pod kątem parametrów, które uznano za najważniejsze ze względu na realizowane zadania. W systemie opracowanym w ramach projektu wykorzystano 5 urządzeń odbiorczych N6841A (RF Sensor) firmy Agilent [3] (rysunek 1). Są to szerokopasmowe odbiorniki pracujące w zakresie częstotliwości od 20 MHz do 6 GHz. Posiadają one dwa kluczowane wejścia sygnałowe RF, co pozwala na jednoczesne podłączenie dwóch anten. Odebrane i przechwycone dane mogą zostać zapisane w buforze wewnętrznym.Dużą precyzję synchronizacji pomiarów oraz oznaczanie danych pomiarowych sygnaturami czasowymi zapewnia wbudowany odbiornik GPS wraz z aktywną anteną. Sterowanie urządzeniem oraz odbiór danych w postaci ciągłego strumienia danych odbywa się z wykorzystaniem uniwersalnej magistrali sieciowej z wykorzystaniem protokołu TCP/IP [3]. Schemat blokowy wewnętrznej struktury odbiornika przedstawiony został na rysunku 2. Urządzenie pracuje tylko i wyłącznie pod kontrolą specjalizowanych aplikacji programowych definiowanych przez użytkownika. Zestaw wbudowanych w urządzenie elementarnych funkcji sterujących nakierowany jest na monitorowanie widma i detekcję sygnałów obecnych w kontrolowanej przez moduły N6841A przestrzeni. Potencjalny zakres zastosowań urząElektronika 5/2014 43 Rys. 3. Pomiar czułości stycznej - układ pomiarowy Fig. 3. The measurement of the tangential sensitivity Czułosc styczna -118 -116 -114 -112 -11... więcej»

IFA 2014 - Światowa Konferencja Prasowa
W dniach 24-27 kwietnia w miejscowości Belek na Riwierze Tureckiej obyła się konferencja prasowa przezentująca wrześniową wystawę IFA w Berlinie. Wszyscy zdają sobie sprawę, że mamy do czynienia z szybko zmieniającymi się rynkami. Te zmiany to nie tylko nowe produkty, ale również nowi gracze rynkowi oraz nowe zasady. Hans-Joachim Kamp, przewodniczący rady nadzorczej firmy GFU (organizatora targów IFA) nazwał organizowaną aktualnie wystawę IFA 2014 (5-12 września) jako IFA Consumer Electronics 4,0 (CE 4.0). Aby wyjaśnić, co oznacza CE 4.0 oznacza należy cofnąć się trochę w czasie. Termin CE 1.0 został wprowadzony przez tradycyjne firmy branży elektroniki użytkowej. Rynki były zdominowane przez lokalnych producentów. Produkty charakteryzowały się stosowaniem techniki analogowej i wynikał z tego powolny cykl wprowadzania innowacji. Kolejnym krokiem było rozpoczęcie globalizacji w branży. Lokalne - europejskie marki - musiały stawić czoła silnej konkurencji ze strony podmiotów międzynarodowych w tej dziedzinie, wśród których prym wiodła Japonia, a później zaczęła dorów... więcej»

Zobacz wszystkie publikacje »

2014-4

zeszyt-4016-elektronika-konstrukcje-technologie-zastosowania-2014-4.html

 
W numerze m.in.:
Porównanie elektrycznych właściwości mikroczujników impedancyjnych wykonanych na podłożach krzemowych i szklanych (Konrad Chabowski, Tomasz Piasecki, Karol Nitsch, Teodor Gotszalk, Andrzej Sierakowski, Piotr Grabiec )
Technologie mikroelektroniczne dają możliwość wykonywania miniaturowych czujników, przyrządów półprzewodnikowych, układów scalonych oraz systemów mikro- i nanoelekromechanicznych. Systemy te, ze względu na bardzo duży stopień integracji, wymagają łączenia ze sobą różnych materiałów i struktur. Jako przykład można wymienić mikrosystemy przepływowe z wbudowanymi czujnikami impedancyjnymi, znajdujące zastosowanie w genomice, proteomice i badaniach komórek [1-3]. Konstruowano również biokompatybilne mikrosystemy przewidziane do zastosowań In vivo w ludzkim organizmie, służące np. do programowanego dozowania leków wraz z monitoringiem jego uwalniania [4] oraz wczesnego wykrywania niedokrwienia serca podczas operacji kardiochirurgicznych [5]. Prostszymi konstrukcjami mikroelektronicznymi są pojedyncze czujniki impedancyjne na jednolitym podłożu z utlenionego krzemu lub szkła, wykorzystywane m.in. do monitorowania wzrostu biofilmu bakteryjnego [6-8] lub, po biochemicznej funkcjonalizacji powierzchni podłoża, służące jako biosensory, które selektywnie detekują obecność analitu w próbce [9, 10]. Innym rodzajem czujników wykonanych w technologii krzemowej są czujniki mikromechaniczne wykonane na mikrodźwigniach krzemowych [11]. Struktury czujników impedancyjnych mogą być wykonane na podłożach dielektrycznych (szkło, polimer) [1-3, 8, 10] bądź na półprzewodniku pokrytym cienką warstwą dielektryka [4, 6, 7]. To drugie rozwiązanie jest interesujące ze względu na to, że daje ono możliwość integracji w jednej strukturze czujnika z układami elektronicznymi niezbędnymi do wykonania pomiaru. Badania prezentowane w artykule dotyczą porównania właściwości czujników impedancyjnych z elektrodami palczastymi o takiej samej geometrii, wykonanych na różnych podłożach: szkle, utlenionym krzemie oraz utlenionym krzemie z elektrodą ochronną. Porównywano zmierzone widma impedancyjne czujników umieszczonych w powietrzu, wodzie destylowanej oraz fizjologi... więcej»

Adaptive acoustic crosstalk cancellation in mobile computer device (Kuba Łopatka, Andrzej Czyżewski)
Recently one of the main paradigms in audio engineering is enhancement of spatial perception of sound. In that field, Virtual Acoustic Space (VAS) technique emerges. It is based on creating an illusion of 3D audio experience by exploiting the physical foundations of spatial hearing. The well-known Head- Related Transfer Functions (HRT Fs) are often used to that end [1]. While the creation of virtual sound sources is relatively easy to achieve using headphones, obtaining a VAS using loudspeakers remains a challenge. The task is particularly difficult in mobile conditions, while using a mobile computer as a playback device. We focus on investigating the practical possibility of creating a virtual sound experience using a typical mobile computer. The examined method relies on the acoustic crosstalk cancellation algorithm. The acoustic crosstalk cancellation algorithm (often denoted XTC ) is a known tool used to eliminate the signals transmitted from the left loudspeaker to the right ear (and vice versa) in freefield listening. The goal is to enable clear transmission of signals to the ipsilateral ears, thus providing a similar auditory experience to headphone listening. It is commonly referred to as binaural audio through loudspeakers (BAL) [2]. The benefit of such an effect is advanced control of the stereo image. Ideally, spatial cues encoded in HRT Fs can be used to create virtual sound sources outside the loudspeaker area. This leads to widening of the stereo image and an enhanced audio experience. Meanwhile, the BAL effect achieved with XTC algorithm is not perfect. The cancellation of signals transmitted to the contralateral ears is achieved only to a limited area - the sweet spot. Outside the sweet spot the crosstalk cancellation fails and perceived sound is degraded due to spectral coloration. Due to the physical constraints of the algorithm even a slight displacement of the head can deteriorate the XTC efficiency. In ou... więcej»

Zastosowanie stereowizji we wspomaganiu operatorów monitoringu wizyjnego (Julian Balcerek, Adam Dąbrowski, Adam Konieczka)
Wśród zagrożeń występujących we współczesnym środowisku zurbanizowanym rozróżniamy katastrofy naturalne, wypadki i popełniane przestępstwa. Na przestrzeni wielu lat ludzie wypracowali metody przeciwdziałania zagrożeniom. Techniczne metody są oparte na obserwacji, wykrywaniu i, w miarę możliwości, na eliminacji lub ograniczeniu skutków występowania zagrożeń. Jednym ze sposobów obserwacji są systemy monitoringu wizyjnego. Obsługa systemu monitoringu nastręcza jednak wielu problemów. Długotrwałe oglądanie obrazu przez operatora jest monotonne i nużące. W związku z tym po pewnym czasie słabnie uwaga i koncentracja operatora. W ostatnich latach są rozwijane techniczne możliwości wspomagania obsługi systemu monitoringu wizyjnego, odnoszące się do obserwowanych osób i obiektów. Osoby mogą być automatycznie wykrywane, śledzone i liczone [1]. Rozpoznawane są twarze, płeć i sposób chodu [2]. Wykrywane jest przekraczanie linii na dworcach kolejowych, przechodzenie na czerwonym świetle, czy też pozostawianie bagaży przez podróżnych [1, 3]. Dym i ogień również mogą być wykrywane [3]. Istnieją metody do automatycznego wykrywania, rozpoznawania, śledzenia i zliczania pojazdów oraz do wykrywania zatorów drogowych [4, 5]. Zabronione manewry wykonywane przez kierujących pojazdami, takie jak: parkowanie i skręcanie w niedozwolonych miejscach lub jazda w niewłaściwym kierunku na drogach jednokierunkowych również są wykrywane [3]. Numery tablic rejestracyjnych mogą być automatycznie odczytywane, a kolizje i wypadki drogowe wykrywane [6, 7]. Techniczne możliwości wspomagania operatorów monitoringu wideo poprawiają wydajność w przypadku średnio skomplikowanych zadań. Jednak dowiedziono, że operator, który jest skupiony na prostym zadaniu, ma nawet lepszą wydajność, kiedy nie korzysta z systemów do automatycznej analizy sygnału wideo [8]. Jednym z głównych wymogów stawianych operatorowi monitoringu wizyjnego jest zdolność utrzymywania koncentracji... więcej»

Realization of Digital Audio Signal Interpolator Using Linear-Phase IIR Filter (Krzysztof Piotr Sozański)
In a digital class D power amplifier, depicted in Fig. 1, the output pulse power amplifier works as a one-bit D/A converter. We assume that the amplifier input signal is in the CD player standard, i.e., is sampled with rate fs = 44.1 ksamples/s. Thus, its approximate frequency band covers 0...fb = 0...20 kHz. In order to increase the resolution of the amplifier, noise shaping and oversampling techniques are used [9]. The chosen signal oversampling ratio R = 8 is a compromise between the power MOSFET switching losses (for the minimization of which R should be also minimized) and the selectivity of the output passive low-pass smoothing filter. The chosen switching frequency is R ⋅ fs=352.8 kHz. During the signal interpolation process, the signal dynamic ratio can be decreased by adding mirror signals to the input signal. For high quality audio signals the required dynamic range is near 90 dB. The aim of this paper is to present a new audio signal interpolator using LF IIR filter. The interpolator is designed for Class-D audio power amplifier. Signal Interpolator A signal interpolator made up of an upsampler and an anti-imaging low-pass filter for integer valued conversion factor R is depicted in Fig. 2. The low-pass filter H(e jωTs/R), also called the interpolation filter, removes the R-1 unwanted images in the spectra of upsampled signal w(kTs/R). Fig. 1. Block diagram of class D digital audio power amplifier Rys. 1. Schemat blokowy wzmacniacza mocy klasy D Fig. 2. Signal interpolator Rys. 2. Interpolator sygnałów DPWM Noise Shaping Circuit Signal Interpolator x(nTs) fs=44.1 kHz +UZ L1 L2 C1 C2 C3 ZL Gate Drivers 8fs=352.8 kHz fc=352.8 kHz H(ejTs/R) x(nTs) x R y(kTs/R) fs Rfs R w(kTs/R) h(kTs/R) El ektronika 4/2014 47 An illustration of interpolating process for R = 3 is depicted in Fig. 3. After the upsampling process, the out-of-band signal (unwanted images) is a source of interference ... więcej»

On designing a Nyquist fir filter of fractional group delay and phase delay (Ewa Hermanowicz, Miroslaw Rojewski )
Nyquist filters are crucial components in data communications [1]. Their traditional attributes are governed by the fulfilment of Nyquist condition. We wish to design a filter such that its impulse response satisfies the Nyquist first criterion [7] (1) where L is an positive integer, preferably odd, called the oversampling ratio. In digital (isochronous) signalling it indicates the number of discrete signal samples (Sa) per symbol (repetition) interval. Formula (2) expresses the Nyquist criterion in the normalized (fraction of sampling rate) frequency domain f, (2) A design of the frequency response H(f ) that satisfies the Nyquist conditions (1) and (2) is generally too restrictive and may not lead to a satisfactory filter. Moreover, the Nyquist filter conditions should be satisfied as closely as possible to minimize interference between successive data symbols (ISI) when channel distortion is absent. Also it is desirable to keep the length of the filter as small as possible to minimize the implementation cost. The goal of this paper is to formulate a novel concept for the Nyquist filter that has the additional ability to introduce a fractional sample delay otherwise referred to as subsample delay. Such a special filter has not been considered yet [2], [3], [4], [5], [6]. Hitherto in the literature the Nyquist filter and the fractional delay = - ± = = - = otherwise arbitrary 0, ( 1) / 2 , 1, 2, 3, 1, ( 1) / 2 [ ] n N mL m L n N h n ... więcej»

Zobacz wszystkie publikacje »

2014-3

zeszyt-3982-elektronika-konstrukcje-technologie-zastosowania-2014-3.html

 
W numerze m.in.:
Uproszczona metoda obliczania warunków pracy tranzystorów w rezonansowych wzmacniaczach mocy klasy DE (Juliusz Modzelewski)
Kluczowane rezonansowe wzmacniacze mocy w radiotechnice mogą pełnić rolę stopni mocy nadajników systemów radiowych z modulacją częstotliwości (FM) i fazy (PM) oraz modulatorów mocy w nadajnikach z modulacją amplitudy (AM). Obecnie modulatory amplitudy o dużej mocy są także stosowane w wysokosprawnych liniowych wzmacniaczach mocy pracujących w układzie EE R (Envelope Elimination and Restoration) wykorzystywanych w nadajnikach systemów cyfrowych. Natomiast w energoelektronice wzmacniacze kluczowane pełnią funkcję przetworników energii źródła prądu stałego w energię wielkiej częstotliwości, dlatego zamiast określenia wzmacniacz często używane jest określenie inwerter (np. [1, 2] albo falownik (np. [3, 4]. Ideę kluczowanego wzmacniacza rezonansowego klasy DE przedstawiono w 1975 roku (Żukow, Kozyriew [5]). W wzmacniaczu tym zostały wyeliminowane podstawowe wady rezonansowego wzmacniacza mocy klasy D [6, 7]. Powstawanie prądu skrośnego wskutek pokrywania się impulsów bramkowych usunięto poprzez zwężenie tych impulsów tak, aby w cyklu pracy wzmacniacza pojawił się czas martwy, w którym oba tranzystory mocy są wyłączone (rys. 1). Modyfikację taką można zrealizować m. in. poprzez sterowanie tranzystorów przebiegiem sinusoidalnym [6, 7]. Natomiast straty mocy wywołane włączaniem tranzystorów "pod napięciem" (non-Zero-Voltage Switching) i aktywnym ładowaniem i rozładowywaniem pojemności wyjściowych tranzystorów zostały wyeliminowane poprzez zastosowanie odstrojonego obwodu rezonansowego o charakterze indukcyjnym. Dzięki temu w czasie martwym pojemności te są przeładowywane bezstratnie prądem wyjściowego obwodu rezonansowego. Takie bierne przeładowywanie pojemności wyjściowych redukuje także szybkość narastania napięcia na tranzystorze wyłączonym, co ogranicza groźbę jego pasożytniczego włączenia (i w efekcie powstania prądu skrośnego). Wzmacniacz taki nazywany był początkowo wzmacniaczem klasy D ... więcej»

Krótki przegląd technik biometrycznych do rozpoznawania osób (Mirosława Plucińska )
Biometria zajmuje się pomiarem i selekcją indywidualnych, fizjologicznych lub behawiorystycznych cech organizmów żywych oraz udoskonalaniem metod pomiaru i wyboru najbardziej niepowtarzalnych osobniczo parametrów. Obecnie istnieje na rynku szereg technik biometrycznych wykorzystywanych w systemach kontroli dostępu i uwierzytelniania osób. Techniki te są ciągle rozwijane i ulepszane, a także pojawiają też nowe techniki. Najnowszym trendem są multibiometrie, czyli łączenie kilku technik biometrycznych, co zwiększa pewność prawidłowego rozpoznawania osoby i podwyższa bezpieczeństwo systemów je wykorzystujących. Prace nad wykorzystaniem biometrii do celów rozpoznawania osób koncentrują się głównie na łatwo dostępnych cechach fizycznych. Wstępnie techniki biometryczne przydatne do uwierzytelniania osób można podzielić na trzy podstawowe grupy: 1. Techniki biometryczne znane od dawna: - rozpoznawanie rysów twarzy, - rozpoznawanie odcisku palca, - rozpoznawanie kształtu dłoni, - rozpoznawanie siatkówki oka, - rozpoznawanie tęczówki oka, - rozpoznawanie głosu. 2. Techniki biometryczne obecnie preferowane: - rozpoznawanie naczyń krwionośnych palca, - rozpoznawanie naczyń krwionośnych dłoni. 3. Techniki biometryczne przyszłości: - rozpoznawanie głosu (nowej generacji), - multibiometrie, w tym rozpoznawanie odcisku palca + naczyń krwionośnych palca. Interesujące są również techniki rozpoznawania cech behawioralnych takich, jak: - sposób pisania odręcznego (prędkość, nacisk, kąt), - sposób uderzania w klawisze klawiatury, - sposób mówienia (ruch ust), mimika. Prowadzone są także badania nad uwierzytelniania osób za pomocą rozpoznawania np.: geometrii uszu, odcisku kostek dłoni, chodu danego człowieka. Opis technik biometrycznych Rozpoznawanie rysów twarzy Rozpoznawanie geometrii twarzy jest wygodnym środkiem rozpoznawania - "swoją twarz masz zawsze ze sobą". Użytkownik spogląda w kamerę, która rejestruje obraz. Po obróbce i mat... więcej»

Detektor upadków oparty na dyskretnej transformacie falkowej oraz niezależnych klasyfikatorach SVM (Bartłomiej Wójtowicz, Andrzej P. Dobrowolski)
Postęp medycyny oraz technologii przyczynił się do wzrostu średniej długości życia człowieka. Przesunięcie demograficzne w kierunku wyższej średniej długości życia, przyczynia się do zwiększenia odsetka ludzi starszych [1, 2]. Tzw. proces starzenia się społeczeństwa niesie za sobą szereg konsekwencji, które dotyczyć mogą między innym obszaru społecznego, psychologicznego, ekonomicznego oraz politycznego [3]. Z tego powodu bardzo ważne staje się zapewnienie właściwej opieki medycznej osobom najbardziej narażonym na problemy zdrowotne, tj. osobom w wieku powyżej 65 roku życia [3, 4]. Bardzo istotnym problemem tej grupy wiekowej są upadki, z którymi często związane są poważne konsekwencje. Skutkiem postępujących z wiekiem człowieka procesów fizjologicznych, charakteryzujących się zmianami w jego układzie nerwowym, jest spowolnienie procesów myślowych, spadek napięcia mięśniowego, zaburzania równowagi oraz spowolnienie reakcji obronnych [3]. W efekcie znacząco wzrasta ryzyko upadków, a w następstwie prawdopodobieństwo wystąpienia urazów. Należy w tym miejscu podkreślić, jak istotny problem stanowią upadki. Mianowicie około 33% społeczeństwa w wieku powyżej 65. roku życia narażone jest na upadek i odsetek ten wzrasta wraz z wiekiem [4, 5]. Dane z roku 2002 podają, że upadki doprowadziły do śmierci 391 tysięcy osób, a co czwarte zdarzenie miało miejsce w krajach o wysokich dochodach [4]. Ponad połowa zdarzeń upadków prowadzi do hospitalizacji i skutkuje ograniczeniem sprawności ruchowej człowieka lub zgonem [4, 6, 7, 8]. Dodatkowo upadek może skutkować wyzwoleniem zmian psychicznych w postaci lęków, depresji czy ograniczenia aktywności ruchowej [3]. W [9] zdefiniowano to jako syndrom poupadkowy. Bardzo szybka detekcja niekontrolowanego upadku człowieka pozwala na skrócenie czasu pomiędzy wystąpieniem upadku, a udzieleniem przez właściwe służby medyczne niezbędnej pomocy [10, 11]. Niniejszy artykuł jest kontynuacją prac zapoczątko... więcej»

Analiza wymagań pamięciowych dla podstawowej jednostki obliczeniowej w sprzętowej implementacji algorytmu dopasowania stereo typu "semiglobal" (Mikołaj Roszkowski, Grzegorz Pastuszak)
Algorytm dopasowania stereo działa na dwóch zrektyfikowanych obrazach przedstawiających jedną scenę. Rektyfikacja oznacza, że jeśli weźmie się pewien piksel na pierwszym obrazie, to odpowiadający mu piksel na drugim obrazie leży dokładnie w tej samej linii poziomej (o tej samej współrzędnej y). Bezwzględna wartość różnicy współrzędnych x odpowiadających sobie pikseli nazywana jest dysparycją i można wykazać że jest ona odwrotnie proporcjonalna do głębokości obiektu w scenie [1]. Celem algorytmu stereowizji jest przypisanie wartości dysparycji do każdego piksela i stworzenie tzw. mapy dysparycji. W literaturze znanych jest wiele algorytmów stereowizji. Generalnie można je podzielić na dwie grupy [2]: algorytmy decydujące jaka dysparycja powinna zostać przypisana do piksela tylko na podstawie jego najbliższego otoczenia (algorytmy lokalne), bądź na podstawie pewnej funkcji zdefiniowanej na całym obrazie (algorytmy globalne). Do pierwszej grupy należą np. algorytmy bazujące na dopasowaniu okna wokół piksela w jednym obrazie do pewnego okna w drugim obrazie za pomocą miar takich jak m.in. SAD [2], CENSUS [3]. Algorytmy te ze względu na swoją prostotę doczekały się wielu realizacji w układach FPGA. Ich implementacje są zazwyczaj szybkie, np. w [4] zaprezentowano system będący w stanie przetwarzać w sekundzie 230 ramek o rozdzielczości 640x480 i 64 poziomach dysparycji. Wadą algorytmów z tej grupy jest jednak zwykle gorsza jakość uzyskanej mapy dysparycji niż w przypadku algorytmów globalnych. W przypadku algorytmów globalnych najpopularniejsze bazują na "propagacji wierzeń" (belief-propagation) [5], bądź algorytmach" graph-cuts" [6]. Są to algorytmy bardzo wymagające pod względem obliczeniowym i przez to rzadko implementowane w sprzęcie. Istnieje jednak grupa algorytmów znajdująca się pomiędzy algorytmami globalnymi i lokalnymi. Są one oparte o programowanie dynamiczne na pewnym podzbiorze całego obrazu. Algorytmem z tej grupy da... więcej»

Kształtowanie szumu w fonicznych przetwornikach a/c i c/a sigma-delta (MARCIN LEWANDOWSKI, ZBIGNIEW KULKA)
Szczególnie istotną rolę w systemach zapisu i odtwarzania dźwięku, określanych jako systemy hi-fi (high-fidelity), odgrywają wielobitowe (16-24-bitowe) przetworniki analogowo-cyfrowe (a/c) i cyfrowo-analogowe (c/a), pracujące z częstotliwościami próbkowania do 96/192 kHz, tworzące odrębną klasę przetworników fonicznych (audio converters) [1]. Przetworniki a/c i c/a działające z wykorzystaniem modulacji impulsowo-kodowej (PCM - pulse-code modulation), zwane powszechnie konwencjonalnymi przetwornikami PCM są stosowane w cyfrowej technice fonicznej od początku jej rozwoju. Przetwarzanie analogowego sygnału fonicznego na sygnał cyfrowy metodą kodowania PCM polega na wykonaniu trzech zasadniczych operacji: próbkowania równomiernego (ze stałym okresem próbkowania), wielobitowego kwantowania liniowego (ze stałym krokiem kwantowania) i kodowania. Wynikiem przetwarzania jest cyfrowy sygnał foniczny w formacie PCM, charakteryzowany przez częstotliwość próbkowania fS i rozdzielczość słów wyjściowych N w bitach. Przetworniki PCM mogą pracować z częstotliwością próbkowania (szybkością) Nyquist’a fN (Nyquist-rate PCM converters), tj. fS ≥ fN = 2·fm, gdzie fm jest pasmem analogowego sygnału wejściowego. Częściej jednak pracują z nadpróbkowaniem (oversampled PCM converters) i wówczas częstotliwość próbkowania fS = L·fN, gdzie L jest współczynnikiem nadpróbkowania (oversampling ratio) równym fS /(2·fm ), którego wartości mogą wynosić 2, 4, 8 lub 16. Choć nadpróbkowanie umożliwia zwiększenie stosunku sygnału do szumu SNR (signal-to-noise ratio) oraz uproszczenie konstrukcji analogowych filtrów dolnoprzepustowych (FDP) na wejściu przetwornika a/c (ochronnego, antyaliasingowego) i wyjściu przetwornika c/a (rekonstruującego, antylustrzanego), to jednak pociąga za sobą konieczność użycia cyfrowego filtru decymacyjnego na wyjściu przetwornika a/c i cyfrowego filtru interpolacyjnego na wejściu przetwornika c/a. Foniczne p... więcej»

Zobacz wszystkie publikacje »

2014-2

zeszyt-3952-elektronika-konstrukcje-technologie-zastosowania-2014-2.html

 
W numerze m.in.:
Innowacyjna wiatrowo-słoneczna elektrownia hybrydowa o mocy 1,4 MW (Konstanty W. Marszałek, Grzegorz Putynkowski, Jacek Stępień)
W miarę zbliżania się terminu realizacji Dyrektywy Komisji Europejskiej dotyczącej minimalnych wartości energii cieplnej i elektrycznej produkowanych w krajach wspólnoty ze źródeł odnawialnych, zwiększa się w Polsce zarówno liczba obiektów wytwarzających energię elektryczną [1, 2] czy cieplną [3-5], jak i zakres badań naukowych i technicznych [6, 7] z tego obszaru oraz instytucji i firm zajmujących się zagadnieniami odnawialnych źródeł energii. Taki stan rzeczy stwarza unikatowe możliwości do prowadzenia badań [8, 9] na większej liczbie obiektów oraz powierzchni (lub równoczesne badanie większej liczby elementów) w stabilnych, powtarzalnych warunkach a co najważniejsze w otoczeniu realnie funkcjonujących obiektów. Opis elektrowni hybrydowej Zaprojektowana elektrownia hybrydowa złożona jest z turbiny wiatrowej o mocy znamionowej 1 MW oraz paneli fotowoltaicznych połączonych w sekcje, dołączanych lub odłączanych do systemu, w zależności od poziomu generacji turbiny wiatrowej. Za podstawową jednostkę elektrowni hybrydowej uznaje się elektrownię wiatrową, która z założenia dostarczać powinna największy procent energii w systemie. Farma fotowoltaiczna traktowana jest jako system uzupełniający, wykorzystywany w różnym stopniu, w zależności od poziomu aktualnie wyprodukowanej energii w sekcji wiatrowej. W celu zapewnienia większej ... więcej»

Fotoniczne struktury rozłożone i inteligentne - EWOFS2013 (Ryszard S.Romaniuk)
Czujnikowe konferencje światłowodowe - międzynarodowe i krajowe Światowa seria konferencji na temat czujników światłowodowych OFS dała początek, kilka lat temu, cyklicznym Europejskim Warsztatom Czujników Światłowodowych EWOFS. Potrzeba utworzenia takich warsztatów narodziła się w wyniku uczestnictwa w konferencji OFS bardzo licznej grupy studentów i młodych uczonych z dziedziny fotoniki światłowodowej. Czujniki światłowodowe, a ogólniej ujmując czujniki fotoniczne, są przedmiotem intensywnych badań od kilku dziesięcioleci. Środowiska naukowo - techniczne aktywne w tej dziedzinie spotykają się okresowo w skali lokalnej i globalnej. Konferencje na temat czujników fotonicznych są organizowane przez IEEE Photonics Society, OSA - Optical Society of America, SPIE - The International Society for Optical Engineering, a także przez optyczne i fotoniczne organizacje narodowe. W kraju środowisko naukowo - techniczne czujników fotonicznych spotyka się co półtora roku z okazji cyklu konferencji "Światłowody i ich zastosowania" OFTA, organizowanych naprzemiennie przez światłowodowe ośrodki technologiczne i aplikacyjne w Politechnice Białostockiej i Politechnice Lubelskiej we współpracy z UMCS. Najbliższa konferencja z tego cyklu, piętnasta z kolei, odbyła się w Białymstoku i Lipowym Moście (Puszcza Białowieska) na przełomie stycznia i lutego 2014 r. Pierwsza krajowa konferencja światłowodowa odbyła się w Jabłonnej, w Pałacu PAN, w lutym 1976 r. Obecnie w krajowych konferencjach Światłowody i ich zastosowania bierze udział ok. 150 specjalistów i liczna grupa studentów i doktorantów. Zakres tematyczny tej ważnej konferencji krajowej, gromadzącej zwykle wszystkich specjalistów z Polski oraz gości zagranicznych, jest następujący: technologia światłowodów, materiały dla optoelektroniki i fotoniki, materiały luminescencyjne i domieszkowane ziemiami rzadkimi, elementy i układy fotoniczne i optoelektroniczne, metrologia światłowodowa optyczna i... więcej»

Nieinwazyjna metoda oznaczania glukozy w badaniach cukrzycy (Dagmara Kwapińska, Artur Rydosz, Wojciech Maziarz, Tadeusz Pisarkiewicz, Konstanty W. Marszałek, Beata Olszańska-Piątek)
Cukrzyca w Polsce i na świecie Na całym świecie blisko 347 milionów ludzi żyje ze zdiagnozowaną cukrzycą. W 2004 roku z powodu powikłań wywołanych przez cukrzycę zmarło ok. 3,4 miliona ludzi. Według przewidywań Światowej Organizacji Zdrowia (ang. World Health Organization) w 2030 roku cukrzyca będzie na siódmym miejscu w rankingu chorób bezpośrednio wywołujących śmierć [1]. Szacunkowa liczba osób chorych na cukrzycę w Polsce oscyluje wokół 3 milinów, a liczba osób niezdiagnozowanych szacowana jest na ok. 750 tys. [2]. Powikłania wywoływane przez nieleczoną cukrzycę to: powikłania sercowe (75%), udary mózgu (14%), choroby nerek (8%), choroby oczu (1%) [3]. Cukrzyca jest chorobą metaboliczną związaną z metabolizmem cukrów. Spowodowana jest brakiem bądź niedostateczną ilością insuliny. Generalnie rozróżniamy dwa typy cukrzycy: typ 1 i typ 2. Znany jest jeszcze typ 1.5 oraz cukrzyca ciążowa [4]. Typ 1 (cukrzyca insulinozależna) stanowi ok. 10% wszystkich przypadków zachorowań na świecie. Charakteryzuje się bezwzględną koniecznością przyjmowania insuliny [5]. Symptomy cukrzycy typu 1 to m.in. wzmożone pragnienie, bardzo częste oddawanie moczu, szybkie chudnięcie osoby, która nie jest na diecie, senność, brak apetytu, suchość skóry [6]. Cukrzyca typu 2 (insulinoniezależna) stanowi zdecydowaną większość wszystkich zachorowań na cukrzycę. Dotyka ona ludzi w każdym wieku i określana jest jako choroba cywilizacyjna [1]. W przeciwieństwie do cukrzycy typu 1 nie jest związana z całkowitym brakiem insuliny w organizmie a jedynie z jej niedoborem (ograniczonym produkowaniem insuliny przez trzustkę). W przypadku cukrzycy typu 2 początkowe objawy nie są tak jednoznaczne i często bywają ignorowane. Szacuje się, że blisko 30% ze wszystkich cukrzyków w Polsce żyje jako osoby niezdiagnozowane. Objawy takie jak: suchość skóry, senność, zaburzenie widzenia, zaburzenia erekcji są bardzo często ignorowane. Badania cukru, które wykonuje się metodam... więcej»

Potokowa linia magnetronowa do depozycji cienkich warstw systemów fotowoltaicznych (Konstanty W. Marszałek, Wiesław Doros )
Budowa potokowych linii sputeringowych jest złożonym zadaniem inżynierskim [1] i poważnym wyzwaniem finansowym. Toteż w kraju znajdują się dwie duże instalacje potokowe zbudowane przez koncerny szklarskie tj. Saint Gobain w Strzemieszycach i Guardian w Częstochowie. Pierwszą instalacją potokową zainstalowaną w przemyśle była oddana w 1996 roku potokowa linia zbudowana przez zespół prof. Leja (śp) i dr K. Marszałek dla firmy DAGlass z Rzeszowa [2-4]. W niniejszej pracy przedstawiono zmodernizowaną wersję tej pierwszej konstrukcji. Budowa była możliwa dzięki wsparciu finansowemu pochodzącemu ze środków pomocowych Unii Europejskiej. Zainstalowane w linii magnetrony są trzy razy mniejsze niż używane w największych instalacjach [5]. Powoduje to z jednej strony zmniejszenie gabarytów pokrywanych podłoży, natomiast stwarza możliwość prowadzenia prac badawczo-rozwojowych w skali przemysłowej [6, 7]. Bieżąco prowadzone są prace nad wdrożeniem depozycji szeregu systemów cienkowarstwowych stosowanych w produkcji cienkowarstwowych paneli fotowoltaicznych. Prace te są prowadzone w ramach współpracy z Akademią Górniczo-Hutniczą w Krakowie oraz KGHM SA. Budowa linii potokowej Prezentowana instalacja składa się z pięciu ... więcej»

Poszukiwanie rozwiązań problemu plecakowego z wykorzystaniem algorytmu genetycznego (Zbigniew Handzel, Mirosław Gajer )
Problem plecakowy należy do klasy problemów NP -zupełnych. Zagadnienia określane mianem NP -zupełnych stanowią klasę problemów obliczeniowych, w przypadku których nie jest znany żaden algorytm rozwiązujący dowolny z tego rodzaju problemów w czasie wielomianowym. Co interesujące, jak dotychczas nikomu nie udało się jeszcze udowodnić, że taki algorytm rozwiązujący któreś z zagadnień NP -zupełnych w czasie wielomianowym nie istnieje. Problem zagadnień NP -zupełnych jest zatem nadal otwarty i wciąż czeka na swe ostateczne rozwiązanie, stanowiąc tym samym chyba najbardziej doniosłą i zarazem jakże niezwykle intrygującą zagadkę informatyki teoretycznej [1]. Co ciekawe, wszystkie problemy obliczeniowe należące do zbioru zagadnień NP -zupełnych są wzajemnie równoważne w tym sensie, że każdy z nich można przetransformować do dowolnego innego w czasie wielomianowym. W związku z tym, gdyby został znaleziony algorytm rozwiązujący w czasie wielomianowym dowolny z problemów NP -zupełnych, wówczas automatycznie wszystkie pozostałe zagadnienia NP -zupełne byłby także rozwiązywalne w czasie wielomianowym. Niestety, jak już uprzednio wspomniano, nikomu nie udało się jeszcze odnaleźć takiego algorytmu bądź udowodnić, że jego znalezienie nie jest możliwe. Istniejący stan rzeczy powoduje, że na potrzeby praktycznych obliczeń zagadnienia NP -zupełne są rozwiązywane jedynie metodami heurystycznymi. W takim wypadku już z góry godzimy się z faktem, że rozwiązanie optymalne nigdy nie zostanie odnalezione, ponieważ prawdopodobieństwo jego przypadkowego natrafienia w procesie poszukiwań wynosi praktycznie zero (choć teoretycznie nie jest to zdarzenie niemożliwe). Natomiast w praktyce poszukujemy rozwiązań suboptymalnych o możliwie jak najlepszej jakości [2]. Tematyka artykułu dotyczy wykorzystania algorytmu genetycznego w celu poszukiwania rozwiązań zagadnienia plecakowego, które należy do klasy problemów NP -zupełnych. Problem plecakowy Załóżmy, że... więcej»

Zobacz wszystkie publikacje »

2014-1

zeszyt-3928-elektronika-konstrukcje-technologie-zastosowania-2014-1.html

 
W numerze m.in.:
Real-time gas recognition system based on the gas sensor array responses and portable computer Raspberry PI (Ewa Ardanowska, Paweł Kalinowski, Łukasz Woźniak, Grzegorz Jasiński, Piotr Jasiński)
Artificial olfaction systems based on gas sensors and data analysis system are potentially an attractive instruments for a large number of applications, where precise detection of measured volatile compounds is required. They can be used for air quality monitoring [1], in medicine, for detection of diseases [2] or in food industry, i.e. for monitoring the freshness of products [3]. Such instruments, commonly referred to as electronic noses, have the ability for qualitative and quantitative characterization of target gases. In electronic nose systems instead of single sensors, an array of partially selective sensors is used. The response of the array generates a multidimensional dataset, which is then processed using various feature extraction and pattern recognition methods. The most commonly used methods in e-nose systems are Principal Components Analysis (PCA), Partial Least Squares (PLS), Support Vector Machine (SVM) various type of artificial neural networks (ANN) like i.e. Backpropagation Neural Network (BPNN), Radial Basis Function Neural Networks (RBF) or Probabilistic Neural Networks (PNN) [4-5]. Although the properties of electronic noses are very attractive for practical applications, they are often still limited to the laboratory implementations. This is related to the issue of long term stability, which is the most challenging problems in such instruments. The drift phenomenon causes a problem with maintaining the proper ability of precise determination of the target gases in the long period of time. Another issue is connected with complexity of some concepts. The proposed calculation algorithms are rather complicated, i.e. d... więcej»

RFID technique in remote control system (Piotr Jankowski-Mihułowicz, Grzegorz Tomaszewski, Mariusz Węglarski)
RFID transponder advantages in remote control system RFID technique implementations in remote control systems give new opportunities in creating building automation or navigation systems that have potential to be used directly in consumer application [1-5]. In these proposals, RFID transponders can be implemented in non-typical way, as a remote trigger of an action [2, 5]. The two approaches to utilizing transponder intrinsic properties are possible in designing such a system. The first one is based on the typical object identification feature that takes place in a stationary interrogation zone (IZ) of RFID system (e.g. access control systems to a places or resources) [6, 7, 8]. The second approach assumes object identifications in several IZs [3, 4, 9]. It means that the recognized objects have fixed locations whereas the RWD (read/write device) dynamically changes position (the IZ moves in space). Of course, there is a possibility of combining both methods [2]. Authors propose a non-conventional use of the RFID system in smart building automation technology. The solution releases user from necessity to manually trigger actions in control process... więcej»

Per-unit-lenght parameters calculations for cable harnesses (Włodzimierz KALITA, Kazimierz KAMUDA, Dariusz KLEPACKI, Wiesław SABAT)
The mathematical analysis of electrical signal propagation communication interfaces requires a good knowledge about per-unitlength parameters of wires. It is especially important for analysis of circuits operated in high frequency range. The influence of p.u.l parameters on signal propagation in transmission lines describes the telegraph equation. For cable harnesses (with common coupled particular single wires) the p.u.l parameters have a form of R, L, C, G matrices [1-8]. P.U.L parameters calculations - theory The method of moments which belongs to the approximate methods allows the determination of distribution of electromagnetic fields (and their characteristic values) with much lower power consumption of calculations compared to the other methods. The analytical equations describing continuous electromagnetic field (in space and time domain) are transformed into a discrete system of algebraic equations. The quantities characterizing electromagnetic field in dielectric media can be determined from the Poisson equation described for the considered wire system: (1) The electric potential in any point P of homogenous dielectric media with permittivity εm (without wire insulation) considered in 2D (Fig.1a) can be determined from general solution of equation (1) with given conditions: (2) where sμ is a lateral surface of wire. With good conductivity of wires it can be assumed that the potential μ on the perimeter of ( ) ... więcej»

Wybrane problemy przetwarzania sygnałów wyjściowych detektora fazy w odbiorniku radaru dopplerowskiego w sensorze mikrofalowym do detekcji funkcji życiowych (Mariusz Łuszczyk, Łukasz Dąbrowski)
W rozwoju współczesnej medycyny można wyodrębnić kierunek zmierzający do zastosowania bezinwazyjnego pomiaru parametrów biomedycznych człowieka. Kierunek ten uwidacznia się w hospitalizacji, telemedycynie oraz w przypadkach, kiedy kuracja pacjenta odbywa się w warunkach domowych [1]. Każdy z wymienionych kierunków wymaga stworzenia osobistych urządzeń medycznych wyposażonych w urządzenia bezprzewodowej transmisji danych oraz rozwijaniu technologii w tym zakresie. Takimi urządzeniami są sensory, które dostarczają informacji o fizycznych, chemicznych lub biologicznych cechach monitorowanego systemu. W ogólności takimi parametrami mogą być temperatura, ciśnienie, prędkość lub przyśpieszenie poruszającego się ciała, bądź w przypadku sensorów wykorzystywanych w medycynie parametry życiowe człowieka, do których zalicza się tętno, oddech, ciśnienie krwi oraz temperaturę. Sensory medyczne podlegają intensywnemu rozwojowi. Dzieje się to pod wpływem wzrastających wymagań, co do skuteczności diagnostyki medycznej. Dlatego też na polu rozwoju sensorów medycznych można zaobserwować równoległy rozwój tradycyjnych technologii (np. technik mikrofalowych) oraz nowe zastosowania biotechnologii oraz mikro- i nanotechnologii. Sensory mikrofalowe (radary) do detekcji wybranych funkcji życiowych człowieka wykorzystują ruch klatki piersiowej człowieka towarzyszący oddychaniu oraz biciu serca. Rozważania zawarte w niniejszym artykule są więc aktualne również w zakresie monitorowania ruchu oscylacyjnego innych powierzchni odbijających fale elektromagnetyczne za pomocą opisanych urządzeń. Amplitudy tych ruchów są rzędu od pojedynczych milimetrów do ok. 20 mm (przyjmuje się średnią wartość 7 mm) dla oddechu oraz dziesiątych części milimetra dla bicia serca [2]. Typowe spoczynkowe częstotliwości oddechu wynoszą 0,2...0,7 Hz, zaś pracy serca 1...3 Hz. Górne wartości tych częstotliwości dotyczą noworodków, dolne osób dorosłych. W badaniach prowadzonych ... więcej»

Microfluidic valve made in LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramic) technology - preliminary results (Mateusz Czok, Karol Malecha, Leszek Golonka)
The history of the LTCC (Low Temperature Co-Fired Ceramics) technology dates back to early 80s, when it was developed by Hughes and DuPont. Since then the LTCC technology has attracted extraordinary attention in fabrication of hybrid circuits, sensors, and microsystems [1]. The typical LTCC module is built of several ceramic layers with internal and external mechanical and electrical structures. All parts are connected together and create one, complex multilayer structure. The LTCC technology provides possibilities of using embedded and external (on both sides of the module) components in combination with excellent mechanical and thermal properties of ceramic material. Typical LTCC module is a multilayer structure constructed from dielectric tapes. Different patterns of conductors, resistors and dielectrics can be deposited on the LTCC tape layers using screen-printing or ink-jet printing techniques. Thick-film conductors and passives can be fabricated as a surface or embedded structures. Moreover, additional passive and active components can be easily assembled on the top or bottom surface of the LTCC module using various mounting techniques (e.g. surface mounting technique, flip-chip etc.). Originally, LTCC modules provided only electrical functions, but some features of the LTCC technology allowed expanding its applications. The main features of the technology are: possibility of 3D structure creation, chemical resistance, possibility of working at high temperature and harsh environment, ability of using typical thick... więcej»

Zobacz wszystkie publikacje »

Czasowy dostęp

zegar Wykup czasowy dostęp do tego czasopisma.
Zobacz szczegóły»