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 491,76 zł
prenumerata papierowa roczna PLUS z 10% rabatem (umowa ciągła) - tylko 442,58 zł *)
prenumerata papierowa roczna - 403,20 zł
prenumerata papierowa półroczna - 201,60 zł
prenumerata papierowa kwartalna - 100,80 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 »

2014-10

zeszyt-4193-elektronika-konstrukcje-technologie-zastosowania-2014-10.html

 
W numerze m.in.:
XIII Ogólnopolskie Seminarium Techniki Jonowe połączone z III Zimową Szkołą Nanoinżynieria Powierzchni (Zbigniew W. Kowalski)
W dniach 5-8 marca 2014 roku, tradycyjnie w Ośrodku Konferencyjno- Szkoleniowym Politechniki Wrocławskiej "Radość" w Szklarskiej Porębie Średniej, odbyło się XIII Ogólnopolskie Seminarium Techniki Jonowe połączone z III Zimową Szkołą Nanoinżynieria Powierzchni. Organizatorem tej cyklicznej konferencji jest Zakład Metrologii Mikro- i Nanostruktur Wydziału Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechniki Wrocławskiej. Historia spotkań sięga 1988 roku, w którym po raz pierwszy zebrało się grono specjalistów reprezentujących krajowe ośrodki naukowe, zajmujące się badaniami wyładowań w gazach, plazmy niskotemperaturowej, wiązek jonów oraz ich zastosowań w aparaturze badawczej i urządzeniach technologicznych. Celem tego i kolejnych Seminariów była wymiana informacji na temat prowadzonych badań z zakresu szeroko pojętych technik jonowych. Realizowano go dzięki zastosowaniu form, które nadały specyficzny... więcej»

Proces rozpylania techniką magnetronową w atmosferze dwóch gazów reaktywnych (Andrzej Brudnik, Katarzyna Zakrzewska)
Współczesne cienkowarstwowe elementy stosowane w elektronice, fotowoltaice i sensorach gazoczułych wymagają technologii materiałowych umożliwiających przygotowanie warstw o coraz większej złożoności składu chemicznego. Technologia powinna również zapewniać możliwość nanoszenia materiału na duże powierzchnie (rzędu m2) w kontrolowany i powtarzalny sposób co jest niezwykle istotne przy produkcji elementów układów fotowoltaicznych np. warstw antyrefleksyjnych. Jedną z metod otrzymywania cienkich warstw jest technika rozpylania katodowego, która w zależności od tego czy proces prowadzony jest w atmosferze gazu obojętnego (argonu, neonu, ksenonu), czy też w atmosferze zawierającej gaz reaktywny (azot, tlen, metan), pozwala otrzymywać warstwy metaliczne lub warstwy związków chemicznych (azotków, tlenków, węglików). Modyfikacja procesu rozpylania katodowego, poprzez wprowadzenie pola magnetycznego przy powierzchni rozpylanej tarczy, zwiększającego szybkość jej rozpylania, nosi nazwę "katody magnetronowej" lub "układu magnetronowego" [1, 2]. Katody magnetronowe są powszechnie stosowane w aparaturze przemysłowej do nanoszenia metalizacji lub warstw dielektrycznych i półprzewodnikowych. Przykładem materiałów wymagających użycia w procesie ich otrzymywania techniką rozpylania magnetronowego dwóch różnych gazów reaktywnych są tlenoazotki wykorzystywane jako warstwy dielektryczne (tlenoazotek krzemu) lub fotoanody (tlenoazotki tytanu [3]) w komórkach do fotokatalitycznego [4] rozkładu wody. Wprowadzenia azotu jako domieszki do cienkich warstw TiO2 zmienia w sposób znaczący właściwości optyczne i elektryczne otrzymanego materiału. Dozowanie azotu, jako drugiego gazu reaktywnego pozwala otrzymać cienkie warstwy z układu tytan-azot-tlen od azotku tytanu przez tlenoazotki do dwutlenku tytanu domieszkowanego azotem [5]. Wraz ze zmianą składu obserwuje się przesunięcie k... więcej»

Porównanie charakterystyk statycznych bipolarnych tranzystorów mocy wykonanych z krzemu i węglika krzemu (JANUSZ ZARĘBSKI, DAMIAN BISEWSKI, JOANNA PATRZYK)
Tranzystory mocy należą do jednych z najpopularniejszych przyrządów półprzewodnikowych wytwarzanych w postaci elementów dyskretnych oraz elementów półprzewodnikowych w układach scalonych (np. układy smart power) na potrzeby elektroniki i energoelektroniki. Pomimo obserwowanego w ostatnim czasie intensywnego rozwoju unipolarnych przyrządów mocy, takich jak np. tranzystory MOS, MESFET, JFET, nie mija zainteresowanie przyrządami bipolarnymi, w tym bipolarnymi tranzystorami mocy (BJT). Tranzystory BJT mocy są stosowane między innymi w elektronicznych układach liniowych jako elementy wzmacniające, natomiast w układach energoelektronicznych - głównie jako elementy kluczujące - na przykład w elektronicznych układach falowników wykorzystywanych w systemach zasilających pojazdy mechaniczne napędzane energią elektryczną [1]. Obecnie prowadzone są intensywne badania, zarówno nad udoskonalaniem klasycznych struktur komercyjnie dostępnych krzemowych bipolarnych tranzystorów mocy, jak i nad wykorzystaniem do konstrukcji tych przyrządów materiałów półprzewodnikowych o dużej przerwie energetycznej, w szczególności węglika krzemu. W roku 2005 firma Tran- SiC [6] wprowadziła na rynek tranzystor bipolarny wykonany z węglika krzemu (SiC-BJT) legitymujący się dopuszczalną wartością napięcia kolektor-emiter UCE0 wynoszącą 1200 V. Obecnie testowane są struktury laboratoryjne tego typu tranzystorów o dopuszczalnej wartości napięcia UCE0 wynoszącej nawet 21 kV [2]. Jednym z istotnych zjawisk zachodzących w elementach półprzewodnikowych, w tym również w bipolarnym tranzystorze mocy, jest zjawisko samonagrzewania [3, 4], skutkujące wzrostem temperatury wnętrza tranzystora ponad temperaturę otoczenia. Z kolei, przyrost temperatury jest spowodowany zamianą energii elektrycznej wydzielanej w tym tranzystorze na ciepło przy nieidealnych warunkach chłodzenia. Do określenia wpływu temperatury na właściwości przyrządu półprzewodnikowego wykorzystuje się d... więcej»

Chip-Scale Atomic Magnetometers (CSAMs) as a new device for medical applications (Magnetometry atomowe (CSAMs) jako nowe urządzenie (Anna Jodko, Michał Władziński, Tadeusz Pałko)
Electrophysiological phenomena in the human body lead to the occurrence of magnetic field. In medical practice magnetic field associated with currents arising from electrical activity of heart (magnetocardiography) and brain (magnetoencephalography) are analysed. Due to the identical source of magnetographic and electrographic signals, which are the ionic currents flowing through the cardiac muscle fibers or activity of the cerebral cortex neurons, ECG/MCG and EEG/MEG signals contain similar components and their diagnostic value is comparable. However, non-contact measurements of biomagnetic field allow to avoid difficulties associated with the use of electrodes, such as poor electrode contact with the skin, the presence of insulating layers (fat, bones) and varied conductivity of the body tissues. These factors reduce the accuracy of electrographic measurements. One of the specific applications of magnetography are the studies of fetal development. The vernix caseosa surrounding the fetus at the end of the second and in the third trimester of pregnancy has low electrical conductivity, which results in the small amplitude and also small signal to noise ratio of electrographic signal received from the pregnant abdomen. Fetal electrocardiogram (fECG) requires samples averaging, which makes the analysis of many arrhythmias appearing in a single cardiac cycle very difficult [6]. Although it is possible to assess the mechanical activity of fetal heart in echocardiographic studies (vernix caseosa do not significantly affect t... więcej»

Technologie ciekłokrystaliczne na tle współczesnych technik zobrazowania 3D powszechnego użytku (Rafał Mazur, Wiktor Piecek, Dorota Węgłowska, Roman Dąbrowski)
Rozwój technologii i współczesne zastosowania zobrazowania przestrzennego W ostatnich latach obserwuje się dynamiczny rozwój technologii dostarczenia widzom zobrazowania przestrzennego, tzw. zobrazowania 3D, z oddalonych urządzeń rejestrujących lub odtwarzanego z nośników danych. Przejawia się to w coraz powszechniejszym dostępie do stacjonarnych urządzeń takich jak telewizory, kamery, ekrany, systemy projekcyjne oraz ich przenośnych wersji, które jeszcze do niedawna były trudnodostępne. Firma ABI Research prognozuje, że wzrost ilości telewizorów obsługujących technologię 3D będzie znacząco przyśpieszać na całym świecie, a w roku 2015 sprzedanych zostanie ponad 50 milionów odbiorników telewizyjnych wspierających technologię 3D [1]. Według firmy rozwój rynku najbardziej stymulują nowe filmy i gry 3D oraz konsumenci, gotowi ponieść większe wydatki na treści przekazywane w trójwymiarze. Zobrazowanie trójwymiarowe to niewątpliwie technologia, która będzie powszechnie obecna w przyszłości. Oprócz typowych zastosowań technologii 3D obejmujących filmy, gry i domową rozrywkę, ważnymi obszarami wykorzystania tej technologii są [2] systemy projektowania maszyn i urządzeń, architektura budowli i krajobrazu, sztuka użytkowa, nauka (np. modelowanie molekuł), edukacja oraz geodezja. Poza tymi obszarami, jednymi z najważniejszych sposobów wykorzystania przestrzennego zobrazowania są technologie stosowane w medycynie [3] jak również zastosowania militarne takie jak [4]: obrazowanie geoprzestrzenne, symulacje i trening, kontrola bagażu i ładunków czy kontrola pojazdów zdalnie sterowanych. Widzenie przestrzenne i współczesne technologie zobrazowania 3D. Niezwykłe właściwości ludzkiego oka i mózgu powodują, że możemy obserwować otaczający nas świat w trójwymiarze [5]. Widzenie stereoskopowe, polega na postrzeganiu trójwymiarowym przedmiotów, co oznacza wywołanie wrażenia przestrzennej głębi obrazu. Zasadnicza różnica pomiędzy wrażeniem wid... więcej»

Zobacz wszystkie publikacje »

2014-9

zeszyt-4162-elektronika-konstrukcje-technologie-zastosowania-2014-9.html

 
W numerze m.in.:
Międzynarodowy Rok Światła 2015 (Ryszard S. Romaniuk)
Wydarzenie bez precedensu - Międzynarodowy Rok Światła 2015 jest interdyscyplinarnym projektem edukacyjnym i popularyzacyjnym, o charakterze globalnym, firmowanym przez UNESCO a organizowanym na całym świecie przez ponad 100 głównych partnerów, w postaci uznanych instytucji naukowych i technicznych, uczelni, stowarzyszeń zawodowych, fundacji, organizacji pozarządowych, oraz internetowych portali społecznościowych. Etymologia słowa światło jest prawdopodobnie prehistoryczna, łacińskie lux, greckie φως, ale także divine light, fiat lux. Słowo optyka [ὀπτική] natomiast, wywodzi się ze starożytnej Grecji i oznacza "wygląd". Głównym nurtem tematycznym MRŚ2015 będzie zapewne oświetlenie. Z jednej strony mamy do czynienia z gwałtownie zagęszczającym się oświetleniem w obszarach wysoce zurbanizowanych w krajach rozwiniętych, wręcz z problemem zanieczyszczenia środowiska sztucznym światłem w pewnych obszarach, a z drugiej strony należy pamiętać, że ponad 25% ludzkości świata żyje całkowicie poza zasięgiem sieci elektrycznej. Światło - jeśli oświetlenie to i niedoświetlenie. Zagadnieniem niedoświetlenia strukturalnego (zaniedbanie?, wstydliwy problem, ale także wyzwanie) wielu regionów naszej planety zajmuje się efektywnie, w miarę swoich możliwości, stowarzyszenie GOGLA [Gobal-Off-Grid-Lighting- Association.org]. W Polsce aktywnym uczestnikiem MRŚ2015, i koordynatorem części działań naukowo-technicznych NT środowiska, jest Polskie Stowarzyszenie Fotoniczne [photonics.pl]. Światło i życie. Światło pełni kluczową rolę w życiu człowieka. Światło wykształciło nasz zmysł wzroku. Bez światła nie istniałoby nasze środowisko życia. Słońce jest głównym źródłem światła dla nas. 44% energii elektromagnetycznego promieniowania słońca, które dochodzi do Ziemi, znajduje się w zakresie widzialnym (umownie zakres długości fal - 400-700 nm). Technologie bazujące na świetle, określane nazwą fotonika, de... więcej»

Wykorzystanie fal plazmowych i techniki C-V do charakteryzacji warstw implantowanych jonami O+6 w krzemie (Michał Pawlak, Mirosław Andrzej Maliński, Łukasz Bartłomiej Chrobak, Shovon Pal, Arne Ludwig)
Jeśli półprzewodnik zostanie oświetlony modulowaną natężeniowo wiązką światła laserowego o energii fotonów większej niż przerwa energii wzbronionych wówczas w półprzewodniku powstanie fala plazmowa. Fale plazmowe mogą być rejestrowane poprzez detekcję składowej periodycznej natężenia promieniowania termicznego tych próbek (technika PTR) lub osłabienie natężenia wiązki sondującej (technika MFCA). Analiza fal plazmowych umożliwia uzyskanie informacji o parametrach rekombinacyjnych materiałów półprzewodnikowych za pomocą technik PTR [1-3] oraz MFCA [4-15]. Dla próbek jednowarstwowych z charakterystyk częstotliwościowych amplitudy i fazy sygnału PTR i/lub MFCA można określić czas życia nośników generowanych światłem w tych próbkach, a także prędkość rekombinacji powierzchniowej nośników głównie na powierzchni oświetlanej próbek. Dla próbek implantowanych można określić zmianę współczynnika absorpcji optycznej warstw implantowanych w powiązaniu z pomiarami grubości warstw implantowanych metodą pojemnościową. Stanowisko badawcze Schemat blokowy stanowiska badawczego PTR do pomiarów częstotliwościowych próbek półprzewodnikowych w konfiguracji odbiciowej został przedstawiony na rysunku 1, natomiast rysunek 2 przedstawia stanowisko pomiarowe do pomiarów modulacji absorpcji na swobodnych nośnikach (MFCA). W wyniku oświetlania próbek półprzewodnikowych są w nich generowane na powierzchni oświetlanej zarówno fale termiczne jak i fale plazmowe. Fale termiczne i plazmowe były wzbudzane w badanych materiałach za pomocą lasera argonowego (LASER) o mocy około 600 mW oraz średnicy wiązki około 3 mm. Wiązka lasera argonowego była modulowana za pomocą modulatora akusto-optycznego (M-A-O) w zakresie od 0,05 Hz do 100 kHz. Modulator akusto-optyczny był sterowany przy wykorzystaniu wzmacniacza fazoczułego (LIA, ang. Lock-In Amplifier)... więcej»

Stabilność spektralna monochromatycznych diod LED w zastosowaniach OSL (Ewa Mandowska, Arkadiusz Mandowski, Bartosz Nitsze)
Rosnące wymagania i zaostrzane normy bezpieczeństwa wymuszają poszukiwanie nowych, lepszych technik pomiarowych. Od kilku lat zdecydowanie najbardziej obiecującą metodą stała się optycznie stymulowana luminescencja (OSL). Technikę OSL zaczęto stosować w dozymetrii promieniowania jonizującego stosunkowo niedawno, od drugiej połowy lat 90. Rolę detektora OSL pełni odpowiednio przygotowany materiał (np. Al2O3:C) w osłonie światłoszczelnej [1]. W obecności promieniowania jonizującego stany pułapkowe detektora zapełniają się. Pułapki są metastabilne i charakteryzują się bardzo długim czasem życia. Zapisana informacja jest więc trwała - można ją odczytać nawet po wielu latach (nawet tysiącach lat) od naświetlenia. Określając liczbę nośników uwięzionych w pułapkach możemy wyliczyć dawkę promieniowania pochłoniętą przez detektor. Odczytu dokonuje się w specjalnym urządzeniu (czytniku) wykorzystującym technikę OSL. Idea tej metody polega na stymulacji napromieniowanego detektora bardzo silnym światłem o długości fali &#955;s (np. światło zielone). Światło to powoduje uwolnienie nośników ładunku znajdujących się w pułapkach i w efekcie, poprzez rekombinację promienistą, emisję luminescencji. Część tej luminescencji w zakresie krótkofalowym &#955; < &#955;s możemy zarejestrować odcinając się od bardzo silnej składowej &#955;s odpowiednim układem filtrów. W porównaniu do czytnika TL eliminacji uległ tutaj moduł grzania. Dzięki temu, możliwa jest bardziej zwarta, kompaktowa budowa czytnika. Kolejną korzyścią jest też krótszy czas pomiaru i możliwość jego wielokrotnego powtarzania, gdyż pomiar OSL nie zeruje całkowicie zapisanej informacji. W układach pomiarowych stosowanych w detekcji OSL do stymulacji detektora wykorzystuje się monochromatyczne elektroluminescencyjne diody LED [2, 3]. Warunkiem przeprowadzenia rzetelnych pomiarów jest wysoka stabilność spektralna stymulującego światła. Producenci diod LED podają parametry pracy swoich pr... więcej»

Synteza nowych poliazometin dla zastosowań w fotowoltaice polimerowej (Kacper Parafiniuk, Agnieszka Iwan, Igor Tazbir, Lech Górecki)
Poprzez reakcję polikondensacji dialdehydów oraz diamin aromatycznych można w prosty sposób otrzymywać polimery o skoniugowanych wiązaniach TT - poliazometiny (poliiminy). Sprzężenie zapewniają powstające podwójne wiązania aldiminowe. Tego typu związki można uważać za półprzewodniki organiczne, podobnie jak szeroko badane politiofeny czy też polifenylowinyleny, interesujące z punktu widzenia elektroniki organicznej, także fotowoltaiki [1, 2]. Podstawową wadą poliazometin (PAZ) jest ich słaba rozpuszczalność [1, 2] w większości rozpuszczalników organicznych, co jest niezmiernie uciążliwe przy wytwarzaniu ogniw fotowoltaicznych. Dodatkowo otrzymywane PAZ wykazują stosunkowo niskie masy cząsteczkowe, w porównaniu do innych polimerów przewodzących, co ogranicza ich praktyczne zastosowania. W celu zwiększenia rozpuszczalności wprowadza się do struktury sprzężonego polimeru ugrupowania boczne - długie, często rozgałęzione łańcuchy alifatyczne lub grupy o charakterze objętościowym (np. cardo) [3, 4]. Niestety modyfikacja budowy chemicznej poliazometin nie zawsze przynosi tak zadowalający efekt jak w przypadku innych sprzężonych polimerów. Poliazometiny są wciąż niedostatecznie zbadaną grupą związków dla zastosowań w fotowoltaice, zatem istnieje potrzeba prowadzenia nad nimi dalszych badań zarówno podstawowych jak i zmierzających w kierunku zastosowań [1, 2]. W niniejszej pracy przedstawione zostały cztery nowe poliazometiny dla zastosowania w objętościowych polimerowych ogniwach fotowoltaicznych. Określone zostały podstawowe właściwości związków takie jak rozpuszczalność, termostabilność, absorpcja w zakresie widzialnym i bliskim nadfiolecie (zarówno w roztworze jak i cienkiej warstwie). Skonstruowano polimerowe objętościowe ogniwa fotowoltaiczne, w których komponent donorowy warstwy aktywnej stanowiła poliimina, akceptorowy z... więcej»

Diody Schottky&#8216;ego i tranzystory MESFET na bazie In-Ga-Zn-O z przezroczystą bramką Ru-Si-O (Jakub Kaczmarski, Jakub Grochowski, Eliana Kamińska, Andrzej Taube, Maciej Kozubal, Wojciech Jung, Anna Piotrowska, Elżbieta Dynowska)
Przezroczyste amorficzne półprzewodniki tlenkowe (ang. Transparent amorphous oxide semiconductors, TAOS), w tym tlenek indowo-galowo-cynkowych (a-IGZO), to materiały szerokoprzerwowe łączące cechy wysokiej transmisji optycznej z kontrolowanym przewodnictwem elektrycznym [1, 2]. Grupa przezroczystych amorficznych półprzewodników tlenkowych budzi uzasadnione zainteresowanie badawcze oferując szeroki wachlarz potencjalnych zastosowań - od przezroczystych przyrządów półprzewodnikowych i układów elektronicznych do całej gamy sensorów biomedycznych i optoelektronicznych, wytwarzanych zarówno na sztywnych jak i giętkich podłożach [3, 4]. Jednym z głównych wyzwań tej technologii jest wytworzenie niezawodnych kontaktów Schottky&#8217;ego, które umożliwiłyby rozwój przezroczystych cienkowarstwowych tranzystorów polowych ze złączem metal-półprzewodnik (ang. Metal-Semiconductor Field-Effect Transistor, MESFET). Niezawodne, przezroczyste kontakty Schottky&#8217;ego do przezroczystych półprzewodników tlenkowych powinny być wysokoprzewodzące, odporne na utlenianie oraz cechować się wysoką transmisją optyczną. Podczas osadzania metalizacji na powierzchnię TAOS, ze względu na powinowactwo chemiczne do tlenu, dochodzi do dyfuzji atomów O z półprzewodnika do obszaru przypowierzchniowego. Powoduje to powstanie zlokalizowanych stanów pułapkowych na interfejsie metal-półprzewodnik. W efekcie dochodzi do zwężenia obszaru zubożonego, zwiększając prawdopodobieństwo tunelowania nośników przez barierę potencjału [5, 6]. W celu przywrócenia stechiometrii obszaru przypowierzchniowego stosuje się dodatkowe procesy technologiczne, takie jak obróbka plazmą tlenową oraz wygrzewanie w atmosferze utleniającej przed osadzeniem metalizacji. Alternatywne podejście zakłada wykorzystanie, w roli bariery Schottky&#8217;ego, tlenków metali, których skład atomowy jest skuteczny w zapobieganiu dyfuzji tlenu w obszarze złącza [7-9]. W dotychczasowych pracach dotyczącyc... więcej»

Zobacz wszystkie publikacje »

2014-8

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

 
W numerze m.in.:
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»

Elektrolitycza obróbka stali chromowo-niklowej w kontekście stanu powierzchni i ubytku materiału
Polerowanie mechaniczne metalu nie zawsze umożliwia uzyskanie odpowiedniej czystości powierzchni. W głębokich rysach technologicznych mogą pozostać zalegające tam obce wtrącenia i zanieczyszczenia. Dodatkowo, warstwa wierzchnia metalu zostaje zdefektowana i wprowadzone zostają do niej naprężenia. Alternatywą dla polerowania mechanicznego jest polerowanie elektrolityczne, które jest z powodzeniem stosowane w wielu gałęziach przemysłu od lotniczego począwszy a na medycznym skończywszy. Elektropolerowanie zmniejsza chropowatość powierzchni oraz usuwa niewielkie uszkodzenia powierzchniowe obrabianego materiału. Na gładkiej powierzchni nie osadzają się zanieczyszczenia, co prowadzi do poprawienia jej odporności korozyjnej [1-4]. Przygotowanie powierzchni elektroobróbką sprzyja poprawie adhezji osadzanych na nich powłok [6]. Polerowanie elektrolityczne jest stosowane również jako technika metalografii w celu ujawniania mikrostruktury materiałów [5]. Współcześnie konstruowane elektropolerki umożliwiają wykonanie zabiegu elektropolerowania lokalnie, na wybranym obszarze powierzchni detalu. Taki sposób elektropolerowania jest bardzo przydatny w kontroli technicznej konstrukcji i dużych urządzeń w miejscu ich ciągłej eksploatacji takich jak np. turbiny czy rurociągi. Dzięki elektropolerowaniu możliwe jest sukcesywne zdejmowanie cienkich warstw metalu bez wprowadzania deformacji struktury, zatem jest ono przydatne do wyznaczania gradientu mikrostruktury oraz naprężeń w detalach w miejscu ich montażu [8]. Obróbka elektrolityczna w zależności od oczekiwanych efektów powierzchni może mieć charakter zarówno polerowania jak i trawienia. Pierwszy z nich polega na intensywnym strawieniu materiału w celu otrzymania wytrawienia o określonej głębokości, w drugim stosuje się niższe napięcie i dłuższy czas (w porównaniu z elektropolerowaniem) w celu wygładzenia powierzchni i ujawnienia mikrostruktury. Odpowiedni dobór parametrów polerowania i tr... więcej»

System przydziału celów powietrznych do środków ogniowych: maksymalizacja strat wroga (Przemysław M. Czyronis)
Problem przydziału celów powietrznych do środków ogniowych (ang. Weapon-Target Assignment Problem - WTA Problem) jest zasadniczym problemem wynikającym z zastosowań związanych z obronnością, które dotyczą znalezienia optymalnego przypisania środków ogniowych do kanałów celowania. Problem ten jest szczególnym przypadkiem bardziej ogólnego problemu jakim jest alokacja zasobów. Zadania związane z optymalną alokacją posiadanych zasobów posiadają swoje odzwierciedlenie w algorytmach systemów kierowania walką i ogniem Zestawów Rakietowych Obrony Powietrzenej. Użycie relatywnie dużej liczby pocisków rakietowych rozlokowanych na wielu wyrzutniach przy zmieniającej się sytuacji powietrznej wymaga wsparcia operatorów przez dedykowane systemy informatyczne. W przypadku kiedy mamy do czynienia z mniejszą celów powietrznych od liczby dostępnych kanałów celowania, problem się znacząco upraszcza. W sytuacji odwrotnej musimy zdecydować, które wybrane cele powietrzne zostaną przypisane do poszczególnych kanałów celowania. W tym przypadku na proces decyzyjny ma wpływ wiele czynników, takich jak: chwila czasowa wejścia celu powietrznego strefę rażenia, czas jego przebywania w strefie startu pocisków rakietowych, liczba przypisanych już celów powietrznych do danej wyrzutni czyli ilość wolnych kanałów celowania, liczba dostępnych pocisków rakietowych, priorytetowość (ważność) zwalczania danego celu, prawdopodobieństwo trafienia w cel, rodzaj przyjętej strategii. Rozważymy statyczny problem przydziału celów powietrznych do środków ogniowych pod względem optymalizacji różnych wskaźników jakości, określających pożądany efekt taki jak: zmaksymalizowanie strat w ugrupowaniu wroga (ang. total expected damaged value of the targets), zminimalizowanie liczby wrogich obiektów (ang. total expected value of the surviving targets). W każdym z przypadków zakładamy, że jest znana liczba celów powietrznych jak i predykcja ich trajektorii lotu (w ograniczonym ... więcej»

Ferroelektryczna ceramika PLZT do zastosowań w detekcji podczerwieni (Andrzej Łoziński)
Układ ceramiczny PLZT jest modyfikowaną lantanem ceramiką z cyrkoniano - tytanianu ołowiu PbZrO3 - PbTiO3 (PZT). Zatem jest roztworem stałym (Pb,La)(Zr,Ti)O3. Jak wynika z zapisu, jony La3+ występują wymiennie z jonami Pb2+, zaś jony Zr4+ z jonami Ti4+ w sieci krystalicznej. Modyfikacja ceramiki PZT jonami lantanu wpływa w sposób istotny na równowagę fazową układu. Wiele kompozycji układu PLZT ma właściwości ferroelektryczne i obserwuje się w nich różne efekty, między innymi optoelektryczne i piroelektryczne. Idealna komórka typu perowskitu ma centrosymetryczną strukturę regularną. W wyniku małych różnic wymiarów promieni jonów wchodzących w skład roztworu stałego struktura ta może być zdeformowana do struktury trygonalnej, tetragonalnej lub ortorombowej. Różnice w wartościowości jonów mogą powodować występowanie wakancji w sieci. Skład kompozycji podaje się zazwyczaj za pomocą trzech liczb x/y/100-y, gdzie y wyraża molową zawartość cyrkonu Zr, (100-y) tytanu Ti, zaś x wyraża w procentach atomowych udział lantanu La zastępującego ołów Pb w sieci krystalicznej. Ceramika PLZT jest transparentna w zakresie długości fal od około 0,4 do 7 &#956;m, czyli w całym zakresie promieniowania widzialnego i bliskiej podczerwieni, oraz części zakresu średniej podczerwieni. Kompozycje ferroelektryczne charakteryzują się znacznym współczynnikiem piroelektrycznym. Technologie wytwarzania ceramiki PLZT Klasyczny proces wytwarzania ceramiki opiera się na obróbce cieplnej ziaren proszków o żądanej strukturze krystalicznej. Uzyskuje się w ten sposób ceramikę objętościową, która wymaga obróbki mechanicznej (cięcie, szlifowanie, polerowanie). Zastosowanie technik grubowarstwowych pozwala uzyskiwać warstwy ceramiczne o żądanych kształtach i rozmiarach bez obróbki mechanicznej. Minimalna uzyskiwana grubość warstw jest rzędu stu mikrometrów. Obie technologie wymagają znacznych temperatur syntezy, w granicach 1100&#8230;1200oC. Technologia cienkowar... więcej»

O silnej sztucznej inteligencji (Zbigniew Handzel, Mirosław Gajer)
Wyraźnie zarysowującym się nurtem badawczym w dziedzinie sztucznej inteligencji jest prąd określany mianem "silnej sztucznej inteligencji" (ang. strong artificial intelligence). Zwolennicy wymienionego kierunku badawczego częstokroć wysuwają bardzo śmiałe tezy, według których pomiędzy budową ludzkiego mózgu a budową cyfrowego komputera (tzw. maszyny Turinga) nie ma w istocie żadnych fundamentalnych różnić. W skrajnych przypadkach można spotkać się wręcz ze stwierdzeniem, że ludzkie mózgi to tylko komputery, tyle że zbudowane z substancji organicznych (aminokwasów, DNA itp.) zamiast półprzewodnikowych układów scalonych. W związku z powyższym formułowane są także niezwykle śmiałe prognozy, według których być może już za kilkadziesiąt lat konstruowane przez naszą cywilizację techniczną komputery osiągną stopień złożoności przewyższający stopień komplikacji budowy ludzkiego mózgu, w związku z czym staną się bardziej sprawne intelektualnie niż człowiek [2-4]. Niektórzy badacze w tego rodzaju prognozach dopatrują się nawet poważnych zagrożeń dla dalszego istnienia ludzkiego gatunku, ponieważ według nich zachodzi poważna groźba, że w pewnym momencie doskonalsze od człowieka twory techniki po prostu zbuntują się, przejmą władzą i postanowią człowieka całkowicie wyeliminować jako zbędną dla nich konkurencję. W niniejszym artykule autorzy próbują podjąć dyskusję, odnośnie zasadności hołdowania tego rodzaju poglądom i głoszenia takich katastroficznych prognoz. W opinii autorów za "silną sztuczną inteligencją" kryją się inne fundamentalne stanowiska filozoficzne, których jest ona tylko zwykłą konsekwencją. W szczególności "silna sztuczna inteligencja" wydaje się być bezpośrednią konsekwencją pewnego dogmatu przyjmowanego dość powszechnie w naukach biologicznych, z którym autorzy pragną podjąć dyskusje w dalszej części niniejszego artykułu. We wszystkich znanych autorom podręcznikach do nauk biologicznych zakłada się, trzeba uczciwie p... więcej»

Zobacz wszystkie publikacje »

2014-7

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

 
W numerze m.in.:
Badanie właściwości mechanicznych połączeń lutowanych pakietów elektronicznych montowanych w technologii montażu powierzchniowego (Janusz Borecki, Tomasz Serzysko)
Dalece zaawansowany rozwój przemysłu elektronicznego sprawia, że niemalże w każdym urządzeniu technicznym (np. sprzęt gospodarstwa domowego, elektronarzędzia, urządzenia pomiarowe, urządzenia nadzoru i kontroli, itp.) znajduje się przynajmniej jeden pakiet elektroniczny wspomagający lub sterujący jego pracą. W takim wypadku istotne jest zapewnienie bezawaryjnej pracy danego urządzenia, co niejednokrotnie jest w pełni uzależnione od niezawodnego funkcjonowania pakietu elektronicznego. Zagadnienie niezawodności nabiera szczególnego znaczenia w odniesieniu do urządzeń nadzoru i kontroli, które szeroko stosowane są w sektorze medycznym, a także w przemyśle motoryzacyjnym, lotniczym i kosmicznym. Prawidłowe i niezawodne funkcjonowanie tych urządzeń jest gwarancją wyeliminowania bądź ograniczenia do minimum nieprzewidzianych i niespodziewanych działań natury technicznej, których skutki mogą być niewyobrażalne. Niezawodność pakietu elektronicznego w dużej mierze zależy od jakości połączeń lutowanych, których zadaniem jest z jednej strony zapewnienie niskoomowego połączenia elektrycznego, a z drugiej zaś zamocowanie mechaniczne elementu elektronicznego na powierzchni płytki obwodu drukowanego (pd) [6]. Wbrew pozorom właśnie ta druga funkcja ma bardzo ważne znaczenie, albowiem bezwzględnie decyduje o niezawodności całego urządzenia elektronicznego. Coraz więcej urządzeń elektronicznych wytwarza się z założeniem, że są to urządzenia mobilne, które z racji eksploatacji w skrajnie różnych warunkach poddawane są zróżnicowanym narażeniom (temperatura, wilgotność, wibracje). Zbyt mała wytrzymałość mechaniczna połączenia lutowanego względem narażeń, jakim jest ono poddawane w czasie eksploatacji może być powodem obniżenia jego właściwości użytkowych lub całkowitego uszkodzenia, co w konsekwencji może powodować nieprawidłowe funkcjonowanie bądź unieruchomienie urządzenia elektronicznego. Na wytrzymałość mechaniczną połączenia lutowanego skład... więcej»

Zwiększenie prądu łączeniowego przekaźnika sterującego cewką wyłącznika przy sterowaniu napięciem stałym (Jerzy Chudorliński, Paweł Michalski, Piotr Prystupiuk)
Urządzenia zabezpieczeniowe stosowane w elektroenergetyce wyposażone są w moduły elektromechanicznych wyjść przekaźnikowych, wykorzystywanych między innymi do sterowania stycznikami lub wyłącznikami montowanymi w rozdzielnicach niskiego lub średniego napięcia [1]. Przekaźniki te mogą sterować wyłącznikiem lub stycznikiem bezpośrednio lub za pośrednictwem przekaźnika pośredniczącego. W przypadku zastosowania przekaźników pośredniczących zdolność łączeniowa przekaźników sterownika nie jest parametrem krytycznym, ponieważ do załączenia przekaźnika pośredniczącego jest wymagana stosunkowo niewielka moc. W przypadku bezpośredniego podłączenia do cewki sterującej wyłącznikiem wymagania na moc łączeniową są większe a prąd łączeniowy wynosi wówczas do ułamka do kilku amperów w zależności od zastosowanych łączników. Największe trudności występują w sytuacji gdy cewki wyłącznika zasilane są napięciem stałym np. z baterii stacyjnej o napięciu 110 VDC lub 220 VDC. Przekaźniki zapewniające wystarczającą zdolność łączeniową, dla prądu stałego rzędu kilku amperów, dla podanych napięć mają duże gabaryty ... więcej»

Badanie interfejsu SPI procesora SITARA AM 3359 (Maciej Andrzejewski, Radosław Przybysz, Paweł Wlazło)
Wzrost wymagań stawianej obecnej elektronice oraz stopień skomplikowania docelowego urządzenia, skłania konstruktorów do wykorzystywania coraz to nowocześniejszych procesorów i mikrokontrolerów. Nowoczesne inteligentne urządzenia elektroniczne muszą spełniać coraz dłuższy szereg wymagań: wygodny interfejs użytkownika, kilka technologii komunikacji jak: WiFi, Ethernet, Bluetooth oraz protokołów komunikacyjnych typu IEC 61850, Modbus RTU/TCP, IEC 60870-5-103, Profibus, itp., obsługa wielu typów pamięci trwałej Flash, a niekiedy obsługa dysków twardych typowych dla komputerów klasy PC. W parze z dodatkowymi peryferiami i możliwościami nakładanymi na urządzenie idzie potrzeba zwiększania jego mocy obliczeniowych. To powoduje, że nawet urządzenia, które z zasady mają wykonywać proste czynności i zadania, obudowane we wszystkie dodatkowe elementy składowe zaczynają przypominać małe komputery. To samo można powiedzieć o współczesnych mikrokontrolerach/mikroprocesorach, których w zasadzie nie powinna się tak nazywać, gdyż są to tzw. SoC (System on Chip), czyli mikrokontrolery wraz z innymi bardzo rozbudowanymi peryferiami znajdującymi się na jednym układzie krzemowym. Nie powinien dziwić fakt posiadania dedykowanego układu graficznego na pokładzie, czy kontrolera HDMI i SATA. Tak rozbudowane układy elektroniczne potrzebują odpowiedniego oprogramowania, aby wykorzystać pełnie ich możliwości, lecz aby sprawnie uruchomić wszystkie peryferia klasyczne podejście, do oprogramowania mikrokontrolerów, gdzie brakuje systemu operacyjnego, a wszelkie instrukcje obsługi są wykonywane bez opóźnienia, typowego dla systemu nadrzędnego, może okazać się nie tyle błędne co bardzo czasochłonne. Producenci rozbudowanych układów SoC, z rdzeniem ARM, często dostarczają gotowe sterowniki popularnych interfejsów na różne platformy programowe np. Linux. AM 3359 na platformie B... więcej»

Rejestrator zdarzeń w urządzeniach elektroenergetycznej automatyki zabezpieczeniowej i sposoby jego zabezpieczania przed nieuprawnionym skasowaniem (Leszek Książek, Andrzej Gacek)
W artykule przedstawiono problematykę rejestracji zdarzeń w urządzeniach elektroenergetycznej automatyki zabezpieczeniowej oraz metody zabezpieczania zawartości rejestratora zdarzeń przed nieuprawnionym skasowaniem. Rejestratory zdarzeń stanowią integralną część różnorodnych urządzeń elektronicznych, w szczególności urządzeń do zastosowań przemysłowych jak np. urządzenia elektroenergetycznej automatyki zabezpieczeniowej (EAZ). Rejestratory zdarzeń wbudowane w urządzenia EAZ dokonują zapisu w pamięci nieulotnej tych urządzeń danych dotyczących przebiegu realizowanej przez nie funkcjonalności, czynności ruchowych wykonywanych przez personel obsługujący a także stanów w jakich urządzenie znajdowało się w trakcie pracy (np. zanik/powrót zasilania). Ochrona zawartości rejestratora zdarzeń w urządzenia EAZ jest szczególnie istotna, gdyż w przypadku sytuacji awaryjnych pozwala odtworzyć sekwencję zdarzeń poprzedzających wystąpienie danej awarii. Pozwala również stwierdzić co było przyczyną zaistnienia takiej sytuacji: awaria sprzętu, nieprawidłowa konfiguracja pracy urządzenia czy też błąd ludzki.Zawartość rejestratora zdarzeń urządzeń EAZ może być przechowywana w pamięci RAM podtrzymywanej bateryjnie a także w pamięciach nieulotnych typu FRAM lub FLASH. Dane rejestratora zdarzeń przechowywane są w pamięci nieulotnej do chwili wykonania twardego startu urządzenia. Procedura twardego startu wykonywana jest warunkowo podczas włączenia zasilania urządzenia i polega na ustawieniu wartości fabrycznych nastaw urządzenia. Kasowane są przy tym wszelkiego typu informacje przechowywane w pamięci nieulotnej, w tym dane dotyczące rejestratora zdarzeń. Po wykonaniu procedury twardego startu następuje inicjacja pamięci danych operacyjnych urządzenia nowo ustawionymi wartościami, po czym urządzenie rozpoczyna realizację zaprogramowanej funkcjonalności. W trybie normalnego włączenia urządzenia wykonywana jest ... więcej»

Metoda szybkiej kalibracji torów kontroli ciągłości uziemienia zabezpieczeniowego urządzenia towarzyszącego (Karol Makowiecki, Paweł Michalski)
Głównym zadaniem górniczych sterowników zabezpieczeniowych, których obwody pracują w atmosferze metanowej wyrobisk węgla kamiennego jest ochrona przeciwporażeniowa personelu kopalni. W tym celu w górniczych sterownikach polowych stosuje się obwody iskrobezpieczne podlegające dyrektywie ATEX [1]. Rozwiązania układowe obwodów kontroli ciągłości uziemienia iskrobezpiecznego wymagają dużej liczby pomiarów kontrolujących wartości poszczególnych elementów schematu elektrycznego zawierającego zarówno elementy liniowe (rezystancja szeregowa i rezystancja równoległa) jak i element nieliniowy w postaci diody. Stosowane dotychczas rozwiązania wymagały czasochłonnej kalibracji każdego obwodu. Wydłużony czas kalibracji spowodowany był zastosowaniem w pełni analogowych obwodów zawierających precyzyjne potencjometry ustalające punkty pracy obwodu. Układy te były podatne na zakłócenia impulsowe, a zmiany poszczególnych elementów obwodu wpływały na zmianę wartości innych elementów. Rysunek 1 przedstawia schemat funkcjonalny prezentujący obwód kontroli ciągłości uziemienia podczas normalnej pracy. Do zacisków L1 i L2 obwodu kontroli ciągłości uziemienia dołączony jest pasywny obwód składający się z długiego odcinka przewodu uziemionego w pobliżu uziemionego elementu wyposażenia kopalni np. silnika trójfazowego. Do obwodu włączona jest szeregowa dioda krzemowa, która pozwala na wykrycie najgroźniejszej z punktu widzenia bezpieczeństwa sytuacji, to jest zwarcia obwodu kontroli ciągłości uziemienia z pominięciem uziemienia diody - a więc sytuacji w której obwód bez diody krzemowej nie jest w s... więcej»

Zobacz wszystkie publikacje »

2014-6

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

 
W numerze m.in.:
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»

Zastosowanie zmodyfikowanego przekształcenia Wignera - Ville'a do analizy sygnałów zmodulowanych (Tomasz Kraszewski)
Wydobycie informacji użytecznej z odebranych emisji elektromagnetycznych na tle zakłóceń i szumów jest głównym celem urządzenia odbiorczego. W przypadku rozpatrywania sygnałów zmodulowanych częstotliwościowo sytuacja staje się bardziej kłopotliwa, a skomplikowana struktura wewnętrzna sygnału wymusza poszukiwanie innych rozwiązań jego analizy, niż standardowe podejście w dziedzinie czasu i częstotliwości. Dla takiego przypadku, obiecująco wygląda zastosowanie przekształceń czas - częstotliwość [1, 2] prowadzących do pojęcia rozkładów czasowo-częstotliwościowych (ang. TFD - time frequency distribution) przenoszących rozpatrywanie sygnałów do wspólnej czasowo - częstotliwościowej przestrzeni parametrów. Wspomagają one wykrycie emisji elektromagnetycznej, jak również ustalenie jej struktury wewnętrznej. Głównym ich celem jest jak najdokładniejsza łączna amplitudowo - częstotliwościowa dekompozycja analizowanego sygnału charakteryzującego się złożoną zależnością od czasu. w rozwiązywaniu problemów detekcji i analizy informacji użytecznej niesionej przez sygnały mające często niestacjonarny charakter. Czasowo-częstotliwościowy rozkład ... więcej»

Narodowa Inicjatywa Fotoniki (Ryszard S. Romaniuk)
Szybki rozwój zaawansowanych technologii - a taką jest fotonika, i utrzymanie konkurencyjnej pozycji na rynku globalnym, wymaga inicjatyw globalnych w postaci planowania i realizacji bardzo dużych programów badawczych i przemysłowych, obecnie na poziomie miliardów lub dziesiątków miliardów euro. Fotonika nieodwracalnie zastępuje klasyczne metody produkcji. Mechaniczne metody obróbki w wielu sektorach przemysłów wytwórczych ustępują addytywnym metodom fotonicznym. Oświetlenie klasyczne zastępowane jest na masową skalę fotonicznym. Klasyczne radary ustąpią, wcześniej czy później, radarom optycznym. Konieczne jest szkolenie kadr do wdrażania nowych technologii fotonicznych oraz przekonanie społeczeństwa do zmian, w warunkach wzmacniającej się konkurencji globalnej. Nagrodą dla prymusa technologii jest, w dzisiejszych czasach otwartego informacyjnego społeczeństwa internetowego, szybkie opanowanie rynku globalnego, osiągnięcie największych zysków, a także możliwość narzucenia swoich standardów, a więc uzyskanie trwalszych efektów. Jak to zrobić? Częściowo na to pytanie stara się odpowiedzieć Narodowa Inicjatywa Fotoniki NPI . Sponsorami Narodowej Inicjatywy Fotoniki są dwa największe światowe zawodowe organizacje fotoniczne: Optical Society of America - OSA, oraz International Society for Optics and Photonics - SPIE . "Fotonizacja społeczeństwa" Przez "fotonizację społeczeństwa" rozumiane są ściśle skorelowane, globalne działania edukacyjne, szkoleniowe, naukowo-techniczne, organizacyjne, gospodarcze, ekonomiczne, polityczne, a także rozpowszechniające i społeczne, a nawet psychologiczne. Amerykańska masywna inicjatywa "fotonizacji społeczeństwa" nosi nazwę NPI - National Photonics Initiative [1]. Celem inicjatywy podjętej wspólnie w USA przez szereg organizacji społecznych, naukowotechnicznych [2-6], gospodarczych, biznesowych, a także rządowych jest: "Lighting the Path to a Competitive, Secure Future". Głównie gospodarcza ... więcej»

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»

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: &#9679; Button top, &#9679; Button left down, &#9679; Button middle down, &#9679; Button ... więcej»

Zobacz wszystkie publikacje »

2014-5

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

 
W numerze m.in.:
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»

Projekt wbudowanej dwupasmowej anteny GSM
Artykuł prezentuje łączne zastosowanie oprogramowania CST MICROWAVE STUDIO &#174; (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»

Using the hyperbolic algebra for efficient analysis of nonlinear switched dynamical circuits (Zdzisław Trzaska )
Nonlinear dynamical systems of various natures (electrical, chemical, biological, mechanical, astrophysical, etc.) quite often exhibit complex dynamical behavior and undergo bifurcations when one or more parameters change. Such complex behavior requires new mathematical tools that better describe properties of the dynamic processes and systems [1-3]. Overall, it is known that the non-smooth signals can make investigations quite drudging. Analyses of oscillations with essentially unharmonic, non-smooth or maybe discontinuous time shapes are especially diffcult. This is caused by the fact that the methods for nonlinear dynamic systems were originally developed within the paradigm of smooth oscillations based on the classical theory of differential equations, usually avoiding non-differentiable and discontinuous functions. Over the last three decades, a general interest in developing tools to incorporate the non-smooth and discontinuous signals has grown significantly. Presently, many theoretical and applied areas of dynamical systems and processes cover high-energy phenomena accompanied by highly non-linear spatio-temporal behavior, making the classical smooth methods inefficient in almost all cases [4-6]. The main purpose of this paper is to show a uniform basis suitable for analyses of non-harmonic shape oscillations resulting from the non-smooth or discontinuous excitations. The tool presented in this work employs a non-smooth approach as an efficient mean to analyze nonlinear dynamical switching circuits. The approach is built on the idea of non-smooth time transformation (NSTT) proposed originally for nonlinear and smooth models [7-9]. The NSTT is based on the explicit links between the hyperbolic algebra and impact dynamics, an approach analogous to the conventional complex number analysis and harmonic oscillatory processes [10-13]. Therefore, it is expected that the hyperbolic algebra and hyperbolic numbers can overcom... więcej»

Zatrzaskiwanie się pasożytniczego tyrystora i szybkie zatrzaskiwanie się pasożytniczego tyrystora (Bartłomiej Półtorak, Jacek Szatkowski )
W komercyjnie dostępnych układach scalonym (np. wzmacniaczu operacyjnym, mikroprocesorze) znajduje się więcej tranzystorów i diod niż niezbędna ilość do wykonywania podstawowych funkcji danego urządzenia. Te dodatkowe elementy półprzewodnikowe (np. diody poziomujące) na wejściu i wyjściu układu scalonego są niezbędne do zapewnienia prawidłowego działania układu scalonego w żądanych warunkach. Diody poziomujące zabezpieczają przed przepięciami jak i zniekształceniami sygnałów. Używane są również inne bardziej złożone elementy półprzewodnikowe, które zabezpieczają przed uszkodzeniem układów scalonych przez wyładowaniami elektrostatycznymi. Pochodzenie takich impulsów może mieć różne źródła. Aby ułatwić charakteryzację poszczególnych źródeł zagrożenia wyróżniono trzy podstawowe modele: - model ciała ludzkiego- Kondensator o pojemności 100 pF jest ładowany do wysokiego napięcia (od 200 V do 8 kV) a następnie jest rozładowywany przez rezystor 1,5 k&#937; i obciążany element. Na rys. 1 jest przedstawiony schemat modelu ciała ludzkiego i kształt impulsu, jaki generuje dany model. Długość impulsu osiąga wartość kilku dziesiątych mikrosekundy a wysokość impulsu prądowego nie - model naładowanego urządzenia- polega na zastąpieniu naładowanego elementu scalonego układem zbudowanym z kondensatora (1-20 pF) rozładowywanego przez rezystor o pojemności 1 &#937;. Uzyskiwane tą metodą impulsy mają czas trwania około 2ns i wysokość większą niż 2 A. Na rysunku trzecim (rys. 3) został przedstawiony model naładowanego urządzenia. Rys. 1. a) model ciała ludzkiego rozładowywany poprzez rezystor 1,5 ... więcej»

Światłowody i ich zastosowania 2014 (Jan Dorosz, Ryszard Romaniuk)
Technika światłowodowa rozwijana jest w kraju, także na poziomie technologicznym, od połowy lat siedemdziesiątych ubiegłego wieku. Wkrótce będziemy obchodzić jej krajowe czterdziestolecie. Pierwsze ośrodki technologiczne powstały na terenie Wydziału Chemii UMCS w Lublinie (prof. A. Waksmundzki, J.Wójcik, A.Gorgol) w 1975 roku, a następnie na terenie instytutu ITME w Warszawie (L. Kociszewski), Hucie Szkła Polam-Ożarów, oraz na Politechnice Białostockiej i w Hucie Szkła Białystok (J. Dorosz). Obecnie technologiczne prace badawcze nad światłowodami są kontynuowane z sukcesem w trzech ośrodkach: Lubelskim (UMCS i PL), Białostockim (PB) i Warszawskim (ITME). Produkowane zaawansowane światłowody są stosowane w badaniach materiałowych i technologicznych, rozwoju procesów, a także do wytwarzania funkcjonalnych elementów i urządzeń fotonicznych. Z produkcji światłowodów telekomunikacyjnych, fotonicznych i specjalizowanych nietelekomunikacyjnych, w wymienionych ośrodkach, korzysta wiele laboratoriów elektronicznych, metrologicznych, telekomunikacyjnych, optoelektronicznych i fotonicznych, głównie uczelnianych, w całym kraju i zagranicą. Z tych światłowodów produkcji krajowej zbudowano wiele innowacyjnych elementów, układów i systemów fotonicznych. Dzięki dostępności w kraju światłowodów włóknistych telekomunikacyjnych i specjalnych, na wielu uczelniach mogły rozwinąć się nowoczesne laboratoria fotoniki światłowodowej. Jest to znaczny, chyba niedoceniany, sukces krajowych ośrodków technologicznych, wśród których Laboratorium Technologii Światłowodów na UMCS w Lublinie, pod kierownictwem prof. Andrzeja Waksmundzkiego, było pierwsze. Tradycja krajowych konferencji światłowodowych Krajowe środowisko naukowo-techniczne fotoniki i optoelektroniki światłowodowej spotyka się co półtora roku, na ogół w dość licznym towarzystwie gości zagranicznych, na Krajowej Konferencji" Światłowody i ich Zastosowania". XV Konferencja OFTA2014 odbyła się... więcej»

Zobacz wszystkie publikacje »

2014-4

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

 
W numerze m.in.:
Optymalizacja parametrów technicznych radiostacji osobistej poprzez zastosowanie modulacji OFDM oraz pasma UHF (Janusz DUDCZYK, Adam KAWALEC)
Radiostacja osobista technologią krytyczną Nowoczesna, szerokopasmowa radiostacja żołnierza na polu walki to jednocześnie nowoczesny system łączności, będącym fundamentalnym elementem Indywidualnego Systemu Walki (ISW) [1-3], w którym: - efektywnie zostało wykorzystane pasmo; - uodporniono transmisję radiową na zakłócenia; - zapewniono prace w terenie zurbanizowanym NLOS (ang. Non-Line-Of-Sight); - zapewniono łatwość obsługi oraz umożliwiono przesyłanie danych cyfrowych innych niż sygnał audio. Efektem użycia takiej radiostacji jest zwiększenie skuteczności działania żołnierza na polu walki poprzez zwiększenie jego świadomości sytuacyjnej i bezpieczeństwa dzięki utrzymaniu niezawodnej łączności radiowej i wymiany danych. Analiza kanału transmisyjnego Z uwagi na podstawowy wymóg, jakim jest konieczność utworzenia łącza cyfrowego o przepustowości ok. 1 Mb/s w celu transmisji w kanale radiowym strumienia danych wideo z sensorów optoelektronicznych systemu C4I, należy przyjąć, że najbardziej niesprzyjającym scenariuszem pracy urządzeń radiowych jest działanie w strefach silnie zurbanizowanych. Model równoważnego kanału transmisyjnego dla ww. stref przyjmuje postać przedstawioną na rys. 1 [4]. Kanał transmisyjny jest estymowany poprzez linię opóźniającą z odczepami symbolizującymi opóźnienia będące efektem wielodrogowości odbioru, współczynniki T1, T2, T3,. TM są odzwierciedleniem opóźnień głównych ścieżek propagacji sygnałów. Współczynniki ck(t) symulują zachowanie się w czasie poszczególnych ścieżek propagacji. Można założyć, że kanał jest zakłócony addytywnym szumem gaussowskim zamodelowanym przez źródło &#957;(t). Z analizy modelu kanału transmisyjnego wynikają zasadnicze konkluzje: - kanał charakteryzuje się selektywnymi zanikami sygnału będącymi wynikiem interferencji sygnałów propagujących się poszczególnymi ścieżkami; - w kanale występuje wielodrogowość, powodująca dyspersję w czas... więcej»

A method for identifi cation of static and dynamic characteristics of a non-zero chirp Mach-Zehnder optical intensity modulator for application in OOK fi ber optic communication line (ZBIGNIEW LACH)
Performance parameters of an On-Off-Keying (OOK) fi ber optic communication line: chromatic dispersion, parameters of polarization mode dispersion, optical signal to noise ratio, can be learned from distortion of the received signal. For this purpose the signal that outputs the transmitter of the line shall be known at the receiving end, which normally is not the case. In one approach to fi x this defi ciency the lacking signal can be retrieved from a detected data sequence through the use of a known model of static and dynamic characteristics of the optical modulator. Parameters of such a model shall be measured at the transmitter and communicated to the receiver end via some separate data network. Although optical phase is lost in non-coherent receivers, possible phase modulation in a transmitter [1, 2] affects optical intensity of a signal being propagated through a dispersive medium, hence the complete knowledge on how data sequence in a modulator is transformed to optical fi eld is indispensable. In applications to a non-coherent OOK communication line direct phase measurements shall be avoided. This calls for a suitable method that allows learning modulator static and dynamic characteristics from intensity data only. The problem is on the crossing of system identifi cation and fi ber optics domains. It is the focus of this paper to fi nd from the plethora of identifi cation methods [3, 4] the one that fi ts the particular needs of the considered application. The paper focuses on a transmitter with a Mach-Zehnder optical modulator and extends results from [5] where a method for estimation of a Mach-Zehnder (MZ) modulator static characteristics from intensity measurements was introduced. Static and dynamic characteristics of a Mach-Zehnder modulator A Mach-Zehnder optical modulator converts an electronic driving signal to corresponding optical intensity and possibly some associated optical phase variation. Such phase vari... więcej»

Metoda wyznaczania parametrów składowych wielotonów wybranych idiofonów (Andrzej Meyer, Marek Portalski)
Idiofony to grupa instrumentów muzycznych, w których źródłem dźwięku (wibratorem) jest ciało stałe mające niezmienną, naturalną sprężystość. Tym źródłem jest najczęściej cały instrument. Idiofony mogą wydawać dźwięki o charakterze szumowym lub o określonych częstotliwościach - wielotony. Zależy to od właściwości fizycznych elementu drgającego. Większość idiofonów to instrumenty perkusyjne. Należą do nich np. wibrafon, dzwony, gongi czy stosowane w terapii misy dźwiękowe [2]. Analiza dźwięków takich instrumentów jest zagadnieniem trudnym ze względu na ich wybitnie niestacjonarny charakter. Dlatego też wykorzystanie typowego spektrogramu nie daje tu zadawalających wyników. Autorzy skoncentrowali się w swoich badaniach na wybranej grupie idiofonów wydającej dźwięki będące wielotonami, na ogół wielotonami nieharmonicznymi. Wynikła stąd potrzeba napisania specjalistycznego programu pozwalającego na wyznaczenie najważniejszych parametrów takich dźwięków. Wielotony i ich parametry Wielotony to sygnały będące sumą składowych sinusoidalnych. W przypadku całkowitych krotności częstotliwości podstawowej mamy wielotony harmoniczne, czyli sygnały odkształcone posiadające okres pierwszej harmonicznej. W przypadku niecałkowitych zależności pomiędzy częstotliwościami składowych powstają wielotony nieharmoniczne, w których mogą powstawać dudnienia, a okres sygnału zależny od najmniejszej wspólnej wielokrotności częs... więcej»

Detekcja aktywności istot żywych ukrytych za ścianą (Waldemar SUSEK, Bronisław STEC, Mirosław CZYŻEWSKI, Czesław REĆKO, Adam SŁOWIK)
Współczesne warunki stawiają wysokie wymagania systemom radioelektronicznym. Pojawia się całe spektrum zastosowań, zarówno w ramach systemów wojskowych i specjalnych, jak i całkowicie cywilnych, komercyjnych. Zagrożenia terrorystyczne i inne podobnego typu sytuacje kryzysowe stwarzają zapotrzebowanie na systemy wykrywania i przeciwdziałania różnorodnym zagrożeniom terrorystycznym, lub innym, stwarzającym zagrożenie dla osób lub instytucji państwowych. Często też systemy takie wspierają działania służb ratowniczych, poszukiwawczych, lub też służą celom ściśle komercyjnym. Do niedawna radary szumowe, ze względu na niestabilność źródeł sygnału oraz konieczność stosowania specyficznych rozwiązań przy ich konstrukcji, nie były zbyt powszechne. Ostatnio, ze względu na specyficzne cechy, obserwuje się coraz większą liczbę aplikacji z ich wykorzystaniem, zarówno specjalnych, jak i komercyjnych. Cechy sygnałów szumowych są znane od kilkudziesięciu lat, jednak problem z ich generacją i zapewnienia stabilności parametrów sygnału nastręczał wiele problemów. Również odbiór tego typu sygnałów i związana z nim specyfika przetwarzania, powodowały, że konstrukcje miały charakter eksperymentalny [2-4]. Zadaniem lokalizatora jest wykrycie osób, przebywających za przesłonami niemetalowymi, w praktyce są to najczęściej: drewniana lub murowana ściana, okno, drzwi, lub inne podobne przesłony. Ściana murowana lub inna, wzmocniona prętami metalowymi, może być przejrzysta dla fal radiowych, jeżeli użebrowanie jest niezbyt gęste. Ścisłe określenie tego problemu wymaga niezależnych badań. Drugim istotnym problemem przy pracy takiego radaru jest odróżnienie obiektów stałych, takich jak: krzesło, biurko, szafa lub inne przedmioty od odbicia i wyróżnienia, jakie dają istoty żywe, w tym także człowiek. Spełnienie powyższych wymagań można uzyskać stosując do wyróżniania obiektów odbiornik korelacyjny, współpracujący z sygnałem szumowym [5]. Budowa lokalizat... więcej»

Badanie przepływomierza ultradźwiękowego z nakładkami izolującymi od wysokiej temperatury przepływającego czynnika i w niestandardowych warunkach pracy (Konrad Tajchman, Paweł Pliszka, Wiesław Wędrychowicz, Artur Andruszkiewicz)
Niniejsza publikacja jest kontynuacją wcześniejszego artykułu [1], którego tematyka dotyczyła pomiarów strumieni przepływów płynu przy użyciu przepływomierza ultradźwiękowego z podkładkami separującymi głowice od wysokiej temperatury przepływającego czynnika. W poprzednim artykule wskazano najlepszą konfigurację parametrów jakie należy wprowadzić do jednostki centralnej przepływomierza w celu minimalizacji błędu spowodowanego wprowadzeniem podkładek separujących pod czujniki ultradźwiękowe. Przeprowadzone pomiary pokazały, że najlepszym rozwiązaniem jest dodanie do zmierzonej wartości średnicy połowy grubości nakładki teflonowej i wprowadzenie tej wartości jako średnicy do jednostki centralnej przepływomierza. Należy wprowadzić również rzeczywistą grubość ścianki rurociągu, a odległość czujników przepływomierza ustawić zgodnie z obliczoną wartością przez jednostkę centralna przepływomierza. Pomija się całkowicie materiał z jakiego składa się nakładka. Prace pomiarowe zostały przeprowa... więcej»

Zobacz wszystkie publikacje »

2014-3

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

 
W numerze m.in.:
Wykorzystanie sieci akustycznych w pasywnej lokacji obiektów (Stanisław GRZYWIŃSKI, Dariusz RODZIK, Jan PIETRASIEŃSKI)
Obecnie można wyróżnić dwa podejścia do organizacji systemów akustycznej lokalizacji: systemy scentralizowane i zdecentralizowane. Pierwsza grupa systemów posiada obniżoną zdolność detekcyjną szczególnie w terenie zurbanizowanym, w którym występuje zjawisko echa, wielodrogowości, a przede wszystkim braku bezpośredniej "widoczności źródła zaburzenia. Dla przykładu, jeśli z pewnych przyczyn kilka czujników zarejestruje sygnał odbity od przeszkody terenowej lub nie zarejestruje w ogóle zaburzenia, to dochodzi do sytuacji, gdzie system nie posiadając wystarczającej ilości danych w najlepszym przypadku wykryje zdarzenie lecz wskaże błędną pozycję źródła zaburzenia (rys. 1a). Oprócz ograniczenia zastosowań w zurbanizowanym terenie występuje również problem lokacji wielu źródeł. Powyższe problemy spowodowały zmianę dotychczasowego podejścia do zagadnienia akustycznej lokacji szczególnie przy zastosowaniu ich w terenach zurbanizowanych. Korzystnym rozwiązaniem zdaje się stosowanie dużej liczby czujników, rozmieszonych na pewnym obszarze. Systemy tego typu bazują na informacjach zgromadzonych na podstawie fuzji danych zarejestrowanych z sieci nodów. Zastosowanie takiej koncepcji systemu ma wiele zalet. Mianowicie wykorzystanie większej ilości sensorów skutkuje zwiększoną dokładnością całego systemu oraz większą niezawodnością detekcji zaburzeń w środowisku, gdzie występuje wysoki udział przeszkód terenowych. Oprócz tego poszczególne nody mogą być mniej dokładne, gdyż informacja o zaburzeniu ośrodka wywołanego np. strzałem z broni palnej, jest zbierana z większego obszaru oraz z większej ilości czujników niż ma to miejsce w przypadku układu scentralizowanego. Zwiększona baza pomiarowa może również zostać wykorzystana do zmniejszenia wymagań w przypadku przetworników analogowo-cyfrowych oraz procesora, przy zachowaniu dokładności wyznaczania pozycji. Powyższe przesłanki stały się podstawą przy projektowaniu systemów lokacji akustyczne... 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&#8217;a fN (Nyquist-rate PCM converters), tj. fS &#8805; fN = 2&#183;fm, gdzie fm jest pasmem analogowego sygnału wejściowego. Częściej jednak pracują z nadpróbkowaniem (oversampled PCM converters) i wówczas częstotliwość próbkowania fS = L&#183;fN, gdzie L jest współczynnikiem nadpróbkowania (oversampling ratio) równym fS /(2&#183;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»

Analiza możliwości przesyłu energii elektrycznej produkowanej w elektrowniach solarnych na bardzo duże odległości (Piotr Szymczyk, Magdalena Szymczyk, Mirosław Gajer)
Obecnie wiodącym tematem w elektroenergetyce są bez wątpienia odnawialne źródła energii. Według różnych opinii szersze wykorzystanie tego typu generacji energii elektrycznej doprowadzi do wręcz rewolucyjnych zmian w całej branży [1, 2]. Spośród różnych propozycji wykorzystania niekonwencjonalnych źródeł energii w opinii autorów najbardziej perspektywiczne wydaje się wykorzystani energii solarnej, powstającej w wyniku przemian termojądrowych zachodzących wewnątrz Słońca. Jako ciekawostkę można tylko podać, że powstały wewnątrz Słońca w wyniku reakcji termojądrowej foton (kwant promieniowania elektromagnetycznego) na dotarcie do jego powierzchni (tzw. fotosfery) potrzebuje około miliona lat, czyli docierające do nas ze Słońca promieniowanie elektromagnetyczne jest bezpośrednim skutkiem procesów zachodzących w jego wnętrzu w bardzo odległej przeszłości [3]. Energia generowana w wyniku procesów termojądrowych zachodzących we wnętrzu Słońca jest z punktu widzenia istnienia naszej cywilizacji w zasadzie niewyczerpalna. Według różnych szacunków Słońce powinno świecić w sposób podobny, jak ma to miejsce obecnie, jeszcze przez okres co najmniej jednego miliarda lat. Następnie temperatura powierzchni Słońca zacznie systematycznie wzrastać, czemu będzie towarzyszyło powiększanie się jego promienia, a co za tym idzie, również i objętości. Proces ten bezpośrednio spowodowany będzie kurczącymi się na Słońcu zapasami wodoru i rozpoczęciem procesu syntezy atomów helu i przejściem na tzw. cykl węglowy związany ze zwiększeniem się mocy promieniowania [3]. Wszystko to spowoduje, że temperatura na Ziemi podniesie się do takich wartości, że życie biologiczne na naszej planecie przestanie być już możliwe. Na szczęście, jak już zresztą uprzednio wspomniano, przez co najmniej najbliższy miliard lat taki scenariusz bynajmniej nam nie grozi. Ponadto, gdy porównamy ów miliard lat z czasem istnienia gatunku homo sapiens, który jest szacowany na nieco ... 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»

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»

Zobacz wszystkie publikacje »

2014-2

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

 
W numerze m.in.:
Metrologiczne aspekty toru pomiarowego spektrofotometru z fotopowielaczem (Zbigniew Krawiecki)
W metodach pomiarowych, w których sygnałem użytecznym jest promieniowanie optyczne, stosuje się specjalistyczną aparaturę, taką jak np.: spektrometry i spektrofotometry. Przyrządy te wykorzystuje się do pomiaru absorbancji, transmitancji, reflektancji, w badaniach jakościowych oraz ilościowych zawartości substancji, do wyznaczania właściwości optycznych materiałów [1-4]. Przykłady te można mnożyć, podając zastosowania z zakresu medycyny, przemysłu, nauki i wielu innych dziedzin. Pomiar natężenia promieniowania optycznego przechodzącego przez ośrodek lub odbijającego się od jego powierzchni jest zadaniem stosunkowo trudnym. Nierzadko użytkownicy przyrządów są przekonani, że pomiary z sygnałem optycznym należą do łatwych, a sprzęt "rozwiązuje" większość problemów metrologicznych. Bardzo często możliwości aparatury nie są wystarczające do wykonania poprawnych badań. Ważna jest świadomość i znajomość zachodzących zjawisk, gdyż ma to znaczenie dla poprawnego zinterpretowania wyników. Zjawiska, które występują na etapie realizacji pomiaru, mogą w różnym stopniu powodować "przekłamanie" otrzymywanych wyników i dlatego tak ważna jest wiedza o tych czynnikach. Rezultaty zamieszczone w pracy przedstawiają wybrane aspekty metrologiczne związane z torem pomiarowym spektrofotometru, które mogą mieć wpływ na wynik pomiaru transmitancji optycznej próbki materiału. Prezentowane wyniki dotyczą wykorzystania metody spektrofotometrycznej w pomiarach i zostały opracowane na podstawie danych uzyskanych z pomiarów spektrofotometrem dwuwiązkowym. Aparatura pomiarowa Obecne spektrofotometry to urządzenia konstrukcyjnie, z reguły bardzo złożone zarówno pod względem mechanicznym, jak i elektrycznym. Wyposażone są w magistrale komunikacyjne oraz oprogramowanie do obsługi przyrządu i rejestracji wyników. Ogólne dążenie do komputeryzacji technik pomiarowych również tutaj znajduje swoje odzwierciedlenie. Producenci oferują sterowane komputerowo stanowi... 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»

O pewnej modyfikacji układu zasilania anteny typu bow-tie (Mateusz Pasternak, Jerzy Pietrasiński, Paweł Kaczmarek)
Dipole planarne typu bow-tie charakteryzują się szerokim pasmem przenoszenia przy jednocześnie dość prostej konstrukcji. Jedną z podstawowych zalet tego typu anten jest duża elastyczność geometrii, pozwalająca na daleko idącą ingerencję w kształt apertury i tym samym rozkład pola elektrycznego na jej powierzchni. Daje ona też możliwość krzyżowania dwóch dipoli w ramach jednej kompaktowej struktury, w celu uzyskania separacji polaryzacyjnej. Cechy te sprawiają, że konstrukcje typu bow-tie wciąż należą do najczęściej wykorzystywanych anten w technice GPR . W typowym wykonaniu anteny takie charakteryzują się symetrią osiową i zależną od częstotliwości impedancją wejściową rzędu kilkuset omów. Z tego powodu często wymagają one zasilania poprzez transformatory impedancji, pełniące równocześnie funkcję symetryzatorów. Konstrukcja takich układów nie jest bynajmniej zagadnieniem trywialnym, ponieważ muszą one charakteryzować się co najmniej taką samą szerokością pasma co zasilana antena oraz pracować w sposób możliwie bezstratny. Istnieją zasadniczo dwa rozwiązania wymienionego problemu zasilania. Pierwsze polega na wykorzystaniu mikropaskowej linii koplanarnej, zaś drugie linii dwupaskowej, przy czym w ostatnim z przypadków, w wersji symetrycznej, linia może być prostopadła do płaszczyzny anteny lub też w wersji antysymetrycznej, leżeć na podłożu wspólnym z anteną. Niestety jednak, w większości z wymienionych tu rozwiązań, konieczne jest dodatkowe zastosowanie przejścia na niesymetryczną linię paskową o impedancji falowej 50 &#937;. Można jednak tę niedogodność obejść. W tym celu podjęte zostały próby takiej transformacji kształtu bow-tie, aby w rezultacie uzyskać możliwość bezpośredniego zasilania tejże anteny za pomocą niesymetrycznej linii paskowej ulokowanej na wspólnym z nią podłożu. Udało się to osiągnąć dla konfiguracji antysymetrycznej poprzez przekształcenie jednego z ramion bow&#8209;tie w szczelinowo pobudzany monopol. Z... więcej»

Skanowania optyczne powierzchni jako narzędzia oceny ilościowej i jakościowej powierzchni warstw i powłok (Konstanty W. Marszałek, Janusz Jaglarz )
Metody skaningu optycznego stosowane są do pomiarów topografii cienkich przeźroczystych warstw oraz warstw wierzchnich. Metody optyczne poza topografią mogą również obrazować zmiany w obszarze objętości warstwy (np.: centra rozpraszania w warstwie, defekty krystaliczne itp.). W badaniach optycznych powierzchnie warstwowe można skanować przez przesuwanie wiązki światła białego lub laserowego prostopadle do próbek z jednoczesnym pomiarem współczynnika odbicia. Na takiej metodyce pomiarowej opiera się profilometria optyczna (PO ). Inną metodą skaningową jest skaningowa elipsometria spektroskopowa (SSE) wykorzystująca światło spolaryzowane. W tej metodzie liniowo spolaryzowana wiązka światła jest przesuwana wzdłuż próbki przy ustalonym kącie padania na próbkę. W każdym kroku wyznaczana jest zmiana polaryzacji światła odbitego od badanej warstwy., Profilometria optyczna (PO ) jest jedną z odmian metod profilometrycznych, w której igła skanująca (jak to ma miejsce w mikroskopii AFM, czy profilometrii stykowej) została zastąpiona wiązką światła [1-4]. PO jest metodą bezkontaktową więc nie niszczy próbek, jak to często ma miejsce w profilometrii mechanicznej oraz w AFM przy badaniu materiałów miękkich np. polimerów. W połączeniu z metodami stykowymi może służyć do rozdzielenia rozproszenia światła spowodowanego zmiennym składem materiałowym powierzchni od topograficznego, wynikającego z istnienia nierówności. [5]. Inną niewątpliwą zaletą PO jest możliwość pomiaru grubości warstw zmieniających się wzdłuż powierzchni na którą warstwa została naniesiona. W PO rozdzielczość boczna jest zdeterminowana przez średnicę wiązki światła. W nowoczesnych profilometrach stosowane są skolimowane wiązki laserowe o średnicy poniżej 1 &#956;m [6]. W PO próbka oświetlana jest relatywnie małym w stosunku do powierzchni próbki obszarze. Tą cechą PO różni się od standardowej mikroskopia optycznej w której oświetlana jest duża powierzchnia próbek. Tę wł... 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.:
Ocena symetrii postawy w teście stabilografii nadążnej (Tomasz Łukaszewicz, Dariusz Kania, Zenon Kidoń, Krystyna Pethe-Kania )
Stabilografia jest metodą diagnostyczną, w ramach której rejestrowane są, a następnie analizowane trajektorie zmian sił nacisku stóp człowieka na płaszczyznę jego podstawy. Przyrządem umożliwiającym pomiar trajektorii stabilograficznych jest specjalizowane urządzenie sensoryczne zwane platformą stabilograficzną [1]. Dwupłytowa platforma stabilograficzna wraz z oryginalnym oprogramowaniem pozwalającym na przeprowadzenie badań przedstawionych w niniejszym artykule została opracowana w Instytucie Elektroniki Politechniki Śląskiej. Podstawowe dane związane z konstrukcją platformy, jak i sposobem parametryzacji trajektorii stabilograficznych można znaleźć w pracach [1, 13, 15]. Z systemowego punktu widzenia układ utrzymywania równowagi ciała człowieka stanowi trójwejściowy blok regulacji [2]. Jego sygnały wejściowe generowane są przez układy: wzrokowy, przedsionkowy oraz somatosensoryczny (proprioceptywny i skórny). Układ wzrokowy odpowiedzialny jest za sygnalizację zmian położenia przestrzennego ciała względem otoczenia. Układ przedsionkowy dostarcza informacji na temat orientacji ciała względem wektora pola grawitacyjnego. Układ somatosensoryczny jest natomiast źródłem danych dotyczących fizycznego kontaktu kończyn dolnych z powierzchnią reakcyjną podłoża [3, 4]. System nerwowy, na bazie dostarczanych informacji, wytwarza impulsy sterujące wybranymi partiami układu mięśniowego, kompensując zaburzenia stabilności posturalnej. Należy podkreślić, iż system stabilizacji posturalnej człowieka jest w istocie układem samoistnie niestabilnym, stale wytrącanym ze stanu równowagi i jednocześnie kompensującym powstałe dewiacje [5]. Platforma stabilograficzna umożliwia rejestrację przemieszczeń punktu przyłożenia wypadkowej sił nacisku stóp na płaszczyznę podparcia - COP (ang. Center of Pressure). Ze względu na fizyczne trudności w realizacji pomiaru przemieszczeń rzeczywistego środka ciężkości ciała człowieka zastępczo mierzona jest tra... więcej»

Meander monopole LTCC antenna for ISM 2.4 GHz (Jan Macioszczyk, Arkadiusz Dąbrowski, Piotr Słobodzian, Leszek Golonka)
Rapid and progressive growth of wireless communication, especially mobile telephony and positioning systems, creates a need for exploration of electromagnetic spectrum in high frequencies (microwaves and millimeter waves). Therefore, modern technical solutions should be multifunctional and hence multiband (in terms of operating frequency) as well as of small size, good quality and reliable [1]. Integrated microwave systems are manufactured using silicon, thin film and LTCC technologies [2]. All of the mentioned technologies are suitable for manufacturing micro- and millimeter waves components, with comparable good electrical parameters. In this paper design, manufacturing and measurements of the microwave monopole antennas are described. Measurements of S11 parameter, comparison between experiment and simulations, tuning of antenna and discussion is presented. Design of the antenna The antenna was designed and manufactured in the LTCC technology. The desired fr... 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 &#949;m (without wire insulation) considered in 2D (Fig.1a) can be determined from general solution of equation (1) with given conditions: (2) where s&#956; is a lateral surface of wire. With good conductivity of wires it can be assumed that the potential &#956; on the perimeter of ( ) ... więcej»

Metody syntezy komparatorów z wykorzystaniem języka Verilog w środowisku Quartus II (Marek Gruszewski )
W technice obliczeniowej zauważa się stałą tendencję do zwiększania wielkości słów binarnych. Długość słów rośnie szczególnie szybko w systemach telekomunikacji, a także w urządzeniach przesyłania i przetwarzania informacji. Najbardziej rozpowszechnioną dzisiaj bazą elementową techniki cyfrowej są złożone programowalne układy logiczne (CPLD) oraz bezpośrednio programowalne macierze bramek (FPGA) [1]. Rozbudowany układ cyfrowy na ogół przedstawia się jako zespół standardowych i/lub oryginalnych bloków funkcjonalnych [2-5]. Przy projektowaniu systemów cyfrowych pojawia się więc potrzeba opracowania efektywnych metod syntezy bloków funkcjonalnych w strukturach CPLD/FPGA, pracujących ze słowami binarnymi o dużych rozmiarach (&#1086;d 64 bitów wzwyż). Znane metody syntezy standardowych bloków funkcjonalnych ukierunkowane są na elementy małej skali integracji (typu bramki) i nie uwzględniają całkowicie właściwości nowej bazy elementowej (CPLD/FPGA). Do takich bloków funkcjonalnych należą m.in. komparatory binarne. Istnieje wiele rodzajów komparatorów binarnych oraz metod ich syntezy, klasycznych oraz nowatorskich [6-10]. W pracach [7, 8] badania przeprowadzono za pomocą środowiska MAX+PLUS II. Ponieważ język AHDL i pakiet MAX+PLUS II nie jest obecnie rozwijany przez firmę Altera, to istotne jest opracowanie metod syntezy komparatorów dużych rozmiarów (pracujących ze słowami dużych rozmiarów) za pomocą współcześnie wykorzystywanych języków opisu sprzętu takich jak: VHDL i Verilog. W ostatnim czasie coraz większą popularność zdobywa język Verilog [11, 12], który wspierany jest przez większość producentów oprogramowania do projektowania układów cyfrowych. W pracy przedstawiono różne metody syntezy komparatorów z wykorzystaniem języka Verilog: równoległe, szeregowe, równoległo- szeregowe, &#1072; także równoległo-szeregowe z wykorzystaniem edytora graficznego. Badania eksperymentalne przeprowadzono w środowisku Quartus II firmy Alter... 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»

Zobacz wszystkie publikacje »

Czasowy dostęp

zegar Wykup czasowy dostęp do tego czasopisma.
Zobacz szczegóły»