SIGMA-NOT - PORTAL INFORMACJI TECHNICZNEJ - Największa baza artykułów technicznych online

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY

Miesięcznik ISSN 0033-2097, e-ISSN 2449-9544 - rok powstania: 1919
Czasopismo Stowarzyszenia Elektryków Polskich (SEP)

Miniaturowy system do żelowej kapilarnej elektroforezy DNA z detekcją fluorescencyjną

Wojciech KUBICKI Rafał WALCZAK Jan A. DZIUBAN

W pracy przedstawiono wyniki badań nad miniaturowym systemem do elektroforetycznej separacji DNA, wykorzystującym układ detekcji fluorescencyjnej. Opisano technologię całkowicie szklanego biochipa z krzyżową konfiguracją kanałów mikrofluidycznych. W opracowanym stanowisku laboratoryjnym przeprowadzono elektroforezę żelową DNA znakowanego barwnikami "czerwonymi" (Cy5, TO-PRO-3) z detekcją fluorymetryczną w czasie rzeczywistym. Sygnał detektora przetworzono cyfrowo, uzyskując charakterystyki intensywności fluorescencji w funkcji czasu. Abstract. In the paper, miniature system with fluorometric detection for electrophoretic separation of DNA is reviewed. Technology of all-glass biochip with cross-shaped microfluidic channels is described. Gel electrophoresis of DNA labeled with red-line markers (Cy5, TO-PRO-3) was conducted in laboratory set-up with real-time fluorometric detection. Detection signal was processed into time-graphs of fluorescence intensity. (Miniature system for capillary gel electrophoresis of DNA with fluorescence detection). Słowa kluczowe: biochip, elektroforeza żelowa, DNA, fluorescencja. Keywords: biochip, gel electrophoresis, DNA, fluorescence. Wstęp Elektroforeza żelowa jest powszechnie stosowaną, niezwykle czułą techniką analizy materiału genetycznego, umożliwiającą m.in. sekwencjonowanie DNA, analizę produktu amplifikacji metodą PCR lub wykrywanie potencjalnie onkogennych mutacji genetycznych. Zasada działania elektroforezy żelowej opiera się na rozdzieleniu cząsteczek różniących się wielkością/masą podczas ich migracji przez żel w polu elektrycznym. Ze względu na sitową strukturę żelu, cząstki DNA ulegają separacji na "frakcje" o różnej szybkości migracji elektroforetycznej. W powszechnie stosowanych urządzeniach do elektroforezy płytowej (slab-gel) separację przeprowadza się w warstwie żelu, otrzymując - po wybarwieniu - obraz prążków DNA. Badany materiał genetyczny charakteryzuje się na podstawie szerokoś [...]

ZAKUP JEDNORAZOWY I DOSTĘP DO WIRTUALNEJ CZYTELNI
PRENUMERATA PAPIEROWA

Czytaj za darmo! »

Prenumerata

Szanowny Kliencie!
Zamów roczną prenumeratę w wersji PLUS a uzyskasz dostęp do archiwalnych publikacji tego czasopisma.
Nie zwlekaj - skorzystaj z tysięcy publikacji o najwyższym poziomie merytorycznym.

prenumerata papierowa roczna PLUS (z dostępem do archiwum e-publikacji) - tylko 780.00 zł
prenumerata papierowa roczna PLUS z 10% rabatem (umowa ciągła) - tylko 702.00 zł *)
prenumerata papierowa roczna - 690.00 zł
prenumerata papierowa półroczna - 345.00 zł
prenumerata papierowa kwartalna - 172.50 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 »

INNE PUBLIKACJE W TYM ZESZYCIE

A method of charge accumulation in the logarithmic analog-todigital converter with a successive approximation

Adam SZCZEŚNIAK Zynovij MYCHUDA

This article is a presentation of the method of charge accumulation in the logarithmic analog-to-digital converter with a successive approximation (LADC). Also the results of measurements of this converter were presented. For the chosen parameters of the converter a simulation was carried out. Influence of LADC parameters for increasing accuracy and speed of conversion were given. Streszczenie. W artykule przedstawiono metodę gromadzenia ładunku w logarytmicznym analogowo-cyfrowym przetworniku (LACP) z sukcesywną aproksymacją oraz wyniki badań tego przetwornika. Dla wybranych parametrów układu przetwornika przeprowadzono jego symulację. Podano wpływ parametrów LACP na zwiększenie dokładności jak i szybkości omawianego przetwornika. (Metoda gromadzenia ładunku w logarytmicznym przetworniku analogowo-cyfrowym z sukcesywną aproksymacją). Keywords. analog-digital converter, logarithm, approximation, division of charge, simulation, accuracy Słowa kluczowe. analogowo-cyfrowy przetwornik, logarytm, aproksymacja, podział ładuneku, symulacja, dokładność Introduction Fast development of monitoring computer systems and digital signals of information processing favoured an appearance of a considerable number of various analog-todigital converters (ADCs) which are an important element in assuring linking between digital signals and systems with real objects. It should be emphasized that information of object condition is mostly (over 90%) in analog form. Particular attention is given to ADC with logarithmic characteristic of conversion. Using a logarithm allows an effective solution of such important tasks as compression of a dynamic range of output signals, assuring a constant value of relative error of conversion, linearization of conversion characteristics and a significant increase of efficiency of digital processors. In logarithmic arithmetic, operations of multiplication, division or raising to a power come down to operations of adding, s więcej »

Algorytm SVPWM w skalarnej strukturze sterowania dla trójfazowych falowników napięcia zasilających dwufazowe wysokoobrotowe silniki prądu przemiennego.

Paweł ŚWIEBODA Marcin WAWRO

W artykule omówiono podstawy teoretyczne oraz zaproponowano sprzętową implementację algorytmu SVPWM na mikrokontrolerze DSP TMS320F2808 w skalarnej strukturze sterowania (V/f = const) dla trójfazowych falowników napięcia zasilających dwufazowe wysokoobrotowe silniki prądu przemiennego. Opis proponowanej sprzętowej implementacji algorytmu poparto wynikami badań symulacyjnych przeprowadzonych w środowisku Matlab oraz wynikami pomiaru w układzie rzeczywistym. Abstract. The article discusses the theoretical basis and proposes a hardware implementation of the SVPWM algorithm on the TMS320F2808 DSP microcontroller in the scalar control structure (V/f = const) for the three-phase voltage source inverter supplying two-phase high speed alternating current motors. Description of the proposed algorithm was supported by the simulation results performed in Matlab environment, and the measurements in real system. (SVPWM algorithm in the scalar control structure for the three-phase voltage source inverter supplying two-phase high speed alternating current motors). Słowa kluczowe: SVPWM, trójfazowy falownik napięcia, dwufazowy wysokoobrotowy silnik indukcyjny, DSP Keywords: SVPWM, three-leg VSI, high-speed two-phase induction motor, DSP Wstęp Wysokoobrotowe silniki indukcyjne mogące znaleźć zastosowania w układach napędowych małych mocy np. sprzęcie AGD czy elektronarzędziach, powinny charakteryzować się niewielkimi gabarytami, prostą konstrukcją, odpowiednią mocą z jednostki objętości i wagi oraz niskimi kosztami produkcji. Przytoczone założenia oraz powszechna znajomość rozwiązań układów energoelektronicznych służących do zasilania trójfazowych silników indukcyjnych małej mocy z linii jednofazowej sprawiają, że lepiej nadają się one do zastosowań w wspomnianych aplikacjach niż ich odpowiedniki jednofazowe. W szczególnych jednak przypadkach, ograniczeniem w ich wykorzystaniu mogą stać się rozwiązania konstrukcyjne silnika, które determinuje rozwij więcej »

Analiza niezawodności układu wytwórczo-przyłączeniowego turbiny wiatrowej wykorzystująca kryterium ekonomiczne zawodności

Robert A. SOBOLEWSKI

Zaprezentowano metodę analizy niezawodności układu wytwórczo-przyłączeniowego (w tym urządzeń elektroenergetycznej automatyki zabezpieczeniowej) turbiny wiatrowej, która bazuje na kryterium ekonomicznym zawodności. Szczegółowo przedstawiono semi- markowski model niezawodności układu wytwórczo-przyłączeniowego i urządzeń EAZ, który umożliwia wyznaczanie liczby wystąpienia kombinacji stanów niezawodnościowych tych elementów. Możliwości analizy za pomocą opracowanej metody pokazano na wybranym przykładzie. Abstract. The reliability analysis method of wind turbine generation unit and delivering system (including protective relays) has been presented. The method is based on economic criteria. The semi-Markov model of generation unit and delivering system reliability, which enables the number of reliability states occurrence calculations has been demonstrated in details. The advantages of the reliability analysis method have been presented in the example. (Reliability analysis of wind turbine generation unit and delivering system based on economic criterion). Słowa kluczowe: niezawodność, uszkodzenia techniczne, energetyka wiatrowa, procesy semi-Markowa. Keywords: wind energy, reliability, hardware failures, semi-Markov processes. Wstęp Przekazywanie mocy z turbiny wiatrowej do sieci elektroenergetycznej zależy nie tylko od bieżących warunków wiatrowych, lecz również od niezawodności jej układu wytwórczo-przyłączeniowego. Jako część wytwórczą można traktować generator i dodatkowe układy odpowiedzialne za parametry elektryczne na jego wyjściu. Część przyłączeniowa składa się natomiast z urządzeń odpowiedzialnych za przekazanie mocy z generatora do sieci. Dodatkowo w układzie tym można wyodrębnić urządzenia elektroenergetycznej automatyki zabezpieczeniowej (EAZ), które mają za zadanie wyłączać układ w razie wystąpienia w nim uszkodzenia, np. zwarcia, obniżenia napięcia itd. Konsekwencją zadziałań brakujących urządzeń EAZ przy występowaniu u więcej »

Analiza składowych głównych sygnałów wielokanałowego układu monitorowania płomienia

Andrzej KOTYRA

W artykule przedstawiono zastosowanie składowych głównych (PCA) w celu redukcji ilości zmiennych wyjściowych pochodzących z układu monitorowania płomienia. Dodatkowo, analiza PCA pozwala na wskazanie najbardziej wrażliwej strefy płomienia na zmiany punktu pracy palnika. Badania przeprowadzono w oparciu o dane zgromadzone w warunkach przemysłowych dla dwóch różnych ustawień głowicy względem płomienia. Abstract. A state of combustion process can be estimated through signals obtained from flame monitoring system. In order to simplify combustion diagnosis, principal component analysis (PCA) has been applied. Another advantage of applying PCA is pointing the most sensible flame area to changes of operating point of the burner. It provides significant information resulting in a proper installation of flame monitoring system. Two orientations of optical probe towards flame have been examined. (Principal component analysis of signals obtained from multichannel flame monitoring system). Słowa kluczowe: Analiza składowych głównych, proces spalania, płomień. Keywords: Principal component analysis, combustion, flame. Wstęp Spalanie węgla jest wciąż jednym z najważniejszych źródeł energii. Postępujące zanieczyszczenie środowiska a z drugiej strony, wyczerpywanie się naturalnych surowców energetycznych, przyczyniają się do upowszechnienia nowych technik spalania, których celem jest ograniczenie emisji szkodliwych substancji, przede wszystkim tlenków azotu - NOx¸ jak również poprawa efektywności procesu spalania [1]. Do grupy wspomnianych technik należy zaliczyć tzw. spalanie niskoemisyjne, które oferuje co prawda najmniejszy stopień skuteczności, ale za to najmniejszym kosztem. Niskoemisyjne spalanie pyłu węglowego może być zrealizowane poprzez [2]:  obniżenie temperatury spalania,  rozdział powietrza,  odpowiednią aerodynamikę spalania,  redukcyjne właściwości bogatego płomienia. Stosowanie nieskoemisyjnych te więcej »

Analiza szumów w mikro-mechanicznych czujnikach rezonansowych

Grzegorz JÓZWIAK1 Paweł ZAWIERUCHA1 Daniel KOPIEC1 Mirosław WOSZCZYNA1 Michał ZIELONY1 Teodor GOTSZALK1 Piotr GRABIEC2

więcej »

Analiza szumów w mikro-mechanicznych czujnikach rezonansowych

Grzegorz JÓZWIAK Paweł ZAWIERUCHA Daniel KOPIEC Mirosław WOSZCZYNA1 Michał ZIELONY Teodor GOTSZALK Piotr GRABIEC

Mikromechaniczne czujniki rezonansowe są stosowane do pomiaru małej siły, masy i lepkości. Po odpowiedniej funkcjonalizacji powierzchni mogą być wykorzystywane jako czujniki biochemiczne do detekcji oddziaływań molekularnych. Występujący w tych układach szum jest najważniejszym czynnikiem ograniczającym czułość na zmiany mierzonej wielkości i rozdzielczość pomiaru. Szczególne znaczenie ma szum mechanicznych drgań termicznych, który może pełnić również istotną rolę w procesie pomiaru właściwości mechanicznych układu. W pracy przedstawiono modele matematyczne wybranych szumów występujących w układach rezonansowych, zwracając szczególną uwagę na szum termicznych drgań mechanicznych. Zaprezentowano układ pomiarowy do badania szumów mikrobelek sprężystych z piezorezystywnym detektorem ugięcia. Układ ten wykorzystano do pomiaru mechanicznych właściwości drgań termicznych mikrobelki wykonanej w Instytucie Technologii Elektronowej w Warszawie. Abstract. Micromechanical resonant sensors are widely applied to measurements of low forces, masses and viscosity. After surface functionalization they might be used as biochemical sensors for intermolecular force detection. The noise existing in those devices is the main factor limiting the device sensitivity and the measurement resolution. Furthermore, the analysis of mechanical thermal noise of the microcantilever can play main role in a calibration process of sensor mechanical properties. In the paper the mathematical models for 1/f noise, Johnson-Nyquist noise and thermal oscillations noise in frequency domain are presented. The special attention is paid on mechanical thermal noise and its connections with mechanical properties of the system. It is shown that only thermal noise analysis is able to determine system spring constant and that the methods based on the system transmittance analysis fail due to inseparability of the system effective mass and the system spring constant or due to the lack of calib więcej »

Analytical modeling of passive electrodynamic levitation systems

Abbas NAJJAR-KHODABAKHSH

In this paper an analytical model for an electrodynamic levitation system is presented. The system consists of a moving permanent magnet piece levitated over a conducting plate. The width of conducting plate is assumed to be considerably greater than magnet. The permanent magnet piece is modeled by two equivalent current sheets, inducing eddy currents in the moving plate. The resultant magnetic field due to the permanent magnet and the eddy currents are then calculated. The drag and lift forces are also computed and their variations with system specifications are investigated. Finally a finite element method is employed to verify the validity of the analytical model, confirming the desirable accuracy of the model. The system modeling by the proposed analytical method is fast enough to be used in iterative design and optimization procedures. Abstract. W pracy przedstawiono model systemu lewitacji elektrodynamicznej. System składa się z ruchomego magnesu lewitującego nad przewodzącą płytką o rozmiarach większych niż rozmiar magnesu. Magnes jest modelowany w postaci przewodzących prąd arkuszy indukujących prądy wirowe w płytce. Wypadkowe pole magnetyczne jest obliczane. Obliczane są też siły przyciągania i odpychania dla różnych warunków pracy. Przy zastosowaniu metody Elementów Skończonych przeprowadzono walidację modelu osiągając założoną dokładność. (Metoda analizy pasywnego systemu lewitacji elektrodynamicznej). Keywords: . Electrodynamic Levitation, Magnetic levitation, Passive, Analytical modeling, Magnetic fields, Finite Element Method Słowa kluczowe: lewitacja elektrodynamiczna, pole magnetyczne, siła przyciągania magnesu. Introduction Maglev transportation uses magnetic fields to create lift, thrust and guidance forces without physical contact. There are two types of magnetic levitation systems: attractive and repulsive [1]. In attractive levitation or electromagnetic suspension (EMS), a ferromagnetic body is attracted to a source więcej »

Badania produktów rozkładu termicznego taśm przenośnikowych dla opracowania czujnika wczesnego wykrywania pożarów

Małgorzata SZCZYGIELSKA Jerzy MRÓZ Marcin MAŁACHOWSKI

Jednym z poważniejszych zagrożeń w kopalniach węgla kamiennego są pożary przenośników. W artykule przedstawiono badania produktów gazowych powstających przy termicznym rozkładzie taśm przenośnikowych podczas stanów awaryjnych. Wyniki badań przeprowadzonych w ITI EMAG wykorzystano do opracowania struktury czujnika oraz przetwarzania sygnałów pomierzonych, służących wczesnemu i niezawodnemu wykrywaniu źródeł pożarów przenośników taśmowych. Abstract. The fires in belt conveyors present one of the most important hazards in hard coal mines. The paper presents the research works on gaseous products produced during thermal decomposition of conveyor belts under emergency conditions. The results of the research carried out by the Institute of Innovative Technologies EMAG have been used for development of a structure of the sensor and signal processing aimed at early and reliable detection of fire sources in belt conveyors. (Research on products of thermal decomposition of conveyor belts aimed at development of a sensor for early detection of fires). Słowa kluczowe: taśma przenośnikowa, pożary, czujniki, przetwarzanie sygnałów. Keywords: conveyor belt, fires, sensors, signal processing Wprowadzenie Podstawowymi elementami konstrukcji przenośnika taśmowego jest: zespół napędowy, konstrukcja nośna i taśma. Taśma przenośnikowa jest najdroższym elementem przenośnika, a jednocześnie elementem o najniższej trwałości. Taśma decyduje o efektywnej i niezawodnej pracy przenośnika taśmowego i ma znaczny wpływ na koszty transportu. Najbardziej groźnymi awariami są pożary oraz uszkodzenia mechaniczne taśm. Prace nad określeniem mechanizmu powstawania pożaru taśm prowadzono już na przełomie lat pięćdziesiątych przez W. Maasa i R. Taillandera, a w latach 1976 ÷ 1977 w Polsce przez Z. Pawłowicza i J. Brylowskiego [1]. Od 35 lat również w Głównym Instytucie Górnictwa badane są zagrożenia związane ze stosowaniem taśm przenośnikowych w kopalniach węgla. Badan więcej »

Badania zmian własności przewodnictwa elektrycznego warstw palladowo-węglowych pod wpływem gazów zawierających związki wodoru

Ewa KOWALSKA Joanna RADOMSKA Halina WRONKA Elżbieta CZERWOSZ

Nanostrukturalne/porowate warstwy węglowo-palladowe (C-Pd) wykazują właściwości świadczące o możliwości zastosowania ich w czujnikach wodoru i/lub związków wodoru. Warstwy C-Pd otrzymuje się w ITR metodą dwuetapową stosując proces fizycznego naparowania w próżni (PVD - I etap) a następnie modyfikując warstwę z I etapu w procesie chemicznego osadzania z par ksylenu (CVD - II etap). W pracy przedstawiamy wyniki badań zmian przewodnictwa elektrycznego nanostrukturalnych warstw C-Pd o różnej budowie (topografii i morfologii) zachodzące pod wpływem mieszanki gazowej zawierającej węglowodory CxHX o różnej koncentracji. Abstract. Nanostructural/porous carbonaceous - palladium (C-Pd) films can be applied as active layers in hydrogen and/or hydrogen compounds sensor applications. The C-Pd films were obtained in Radio&TeleResearch Institute in two stages method using physical vapor deposition process (PVD) as a first stage and chemical vapor deposition process (CVD) as a second one. In this paper we present results of studies of electrical conductivity changes in nanostructural C-Pd films with different topography and morphology due to mixture of gases containing hydrocarbons CxHx with different concentration. (Investigation of changes in electrical conductivity of palladium - carbonaceous films under the influence of gases containing hydrogen compounds). Słowa kluczowe: nanowarstwy węglowe, pallad, PVD, CVD, czujniki wodorowe. Keywords: carbonaceous nanofilms, pallad, PVD, CVD, hydrogen sensors. Wstęp Nanomateriały węglowe (CNMs) o różnych właściwościach strukturalnych, morfologii i topografii (np. nanorurki węglowe - CNTs, nanowłókna węglowe - CNFs lub pianki węglowe - CFs) mogą być wykorzystywane w detekcji różnych gazów, obecnych w środowisku. Decydujące znaczenie dla zastosowania CNMs w aplikacjach sensorowych ma dobrze rozwinięta powierzchnia właściwa (rzędu 10-900 m2/g) oraz ich niska gęstość (od 1 do 3 g/cm3). Dzięki takim właściwościom więcej »

Badanie akumulacji ołowiu w blaszce liściowej kukurydzy zwyczajnej za pomocą zminiaturyzowanej matrycy elektrod jonoselektywnych

Anna KUTYŁA Natalia WŁODKOWSKA Elżbieta ROMANOWSKA Wojciech WRÓBLEWSKI Patrycja CIOSEK

W pracy przedstawiono zastosowanie układu elektrod jonoselektywnych do badań porównawczych próbek liści kukurydzy zwyczajnej (łac. Zea Mays), które traktowane były roztworami o różnym stężeniu jonów ołowiu. Sprawdzono możliwości opracowanej matrycy elektrod potencjometrycznych względem rozróżniania poziomu akumulacji metalu w różnych częściach blaszki liściowej: części nasadowej, części środkowej i części wierzchołkowej. Dzięki przeprowadzonej Analizie Głównych Składowych sklasyfikowano próbki roślin według kryterium zawartości jonów ołowiu w podłożu na którym rosły. Abstract. The Increasing awareness of dangers related with environment pollution involve frequent analysis of toxicity of air, soil and food samples. Among toxic substances negatively influencing the environment, growing caution is put on heavy metals. Their negative effect relay on accumulation in living organisms and its constant toxic effect. When the metal concentration exceeds standard limits, then toxic effect becomes a serious threat to plants which in turn cause decaying and regression of nutritional value as well as animals health. In there circumstances people are exposed on negative effect of those substances by consumption of contaminated plants. Heavy metals accumulation effect in living organism do not demonstrate immediately but after few years delay. This is why heavy metals could cause dangerous illness. From this point of view estimation of heavy metals in plants tissue is very desired. In this paper Ion-Selective Electrode (ISE) array was applied for the analysis of maize’s samples (lat. Zea Mays) that were treated with solution of various of lead ion concentration. It was checked, if the prepared sensor array exhibit appropriate classification capabilities towards the recognition of various parts of maize lamina (containing various amounts of Pb). Thanks to Principal Component Analysis it was possible to distinguish plant samples based on lead accumulati więcej »

Calculation of road lighting realized on LEDs

Sławomir ZALEWSKI

The introduction of light emitting diode technology to the road lighting contributes to the need for calculation methods revision. So far applied methods may lead to overlooking irregularities in the road lighting realised by LED luminaires. The proposed method consisting of introducing computational sub-points protects not only against errors as a result of different flux distribution generating but also makes lighting values got by calculation resemble measurement results. Streszczenie. Wprowadzenie technologii diod elektroluminescencyjnych do oświetlenia drogowego przyczynia się do konieczności nowelizacji metod obliczeniowych. Dotychczas stosowane metody mogą prowadzić do przeoczenia nieprawidłowości w oświetleniu drogi oprawami LEDowymi. Proponowana metoda polegająca na wprowadzeniu subpunktów obliczeniowych zabezpiecza nie tylko przed błędami wynikającymi z odmiennego kształtowania bryły fotometrycznej opraw diodowych ale także zbliża wartości obliczone do wartości uzyskanych z pomiarów terenowych. (Projektowanie oświetlenia drogowego realizowanego przy wykorzystaniu LED) Keywords: road lighting, lighting calculation, LED luminaire. Słowa kluczowe: oświetlenie drogowe, obliczenia oświetleniowe, oprawa LEDowa. Introduction The introduction of light emitting diodes into the road lighting creates new opportunities, challenges and problems in simulation calculations and modelling. Present calculation methods working well in applications with conventional light sources as incandescent or gas-discharge lamps can cause misrepresentation of the results when luminaires with LED are used. Due to a completely different technology of the LED luminaires construction, comparing to traditional equipment, much greater gradients of light intensity and luminance are possible to obtain. Unevenness in the road lighting, which may arise from the application of LED lighting may not be shown in the results of calculations performed in aiding program więcej »

Cienkie ferroelektryczne warstwy PLZT dla zastosowań w szybkich elektrooptycznych układach próbkujących

Andrzej ŁOZIŃSKI

Opisano opracowanie cienkich, warstw modyfikowanej lantanem ceramiki z cyrkoniano-tytanianu ołowiu (Pb,La)(Zr,Ti)O3 (PLZT), do wykorzystania w tytułowych układach próbkujących. Warstwy wytwarzano metodą zol-żel. Zaprezentowano sposób wytwarzania zolu, wytwarzania warstw metodą rozwirowania oraz obróbki termicznej. Przedstawiono rentgenogram warstwy oraz parametry mechaniczne, optyczne i elektryczne uzyskane za pomocą pomiarów elipsometrycznych i niskokoherentnej interferometrii LCI. Abstract. Elaboration of thin films of lead lanthanum zirconate titanate (Pb,La)(Zr,Ti)O3 (PLZT) ceramics for utilizing in title sampling circuits has been presented. Films were made by sol-gel process. The sol preparation, film production and thermal processing are described. The x-ray diffraction pattern of obtained film as well as its mechanical, optical and electric parameters are presented. Optical and electric parameters were determined from ellipsometric measurements, the film thickness - with low coherence interferometry LCI. (Thin ferroelectric PLZT films for utilising in fast electrooptic sampling circuits). Słowa kluczowe: cienkie warstwy, ceramika ferroelektryczna, PLZT, efekt elektrooptyczny. Keywords: thin films, ferroelectric ceramics, PLZT, electrooptic effect. Wstęp Celem opisanego eksperymentu jest opracowanie technologii cienkich, ceramicznych warstw PLZT o właściwościach optoelektrycznych, przydatnych do zastosowania w szybkich, elektrooptycznych układach próbkujących. 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, jo więcej »

Cold-junction temperature compensation of thermoelectric transducers

Oleksandra HOTRA

Przeanalizowano właściwości układów mostkowych zależnych od temperatury, służących do kompensacji temperatury spoiny odniesienia termopary z oddzielnymi źródłami napięcia lub prądu. Wykazano, że dla wąskiego zakresu zmian temperatury spoiny odniesienia można osiągnąć poprawę efektywności układów kompensacyjnych za pomocą przesunięcia charakterystyk tych układów, natomiast dla szerokiego zakresu zmian temperatury można osiągnąć poprawę efektywności układów kompensacyjnych wykorzystując źródło napięcia zależne od temperatury, wykazujące dodatni współczynnik temperaturowy. Proponowany układ pozwala osiągnąć zmniejszenie błędu bezwzględnego kompensacji do wartości nie przekraczających 0,1°C dla różnych typów termopar. (Kompensacja temperaturowa spoiny odniesienia w przetwornikach termoelektrycznych). Abstract. In this paper, the properties of temperature-dependent bridge-type circuits employed for the cold-junction compensation - for the bridge circuits excitation from separate constant voltage or constant current source - are discussed. The considerations have been focused on the techniques of improving the effectiveness of the compensating circuits. It has been found that over a narrow range of the cold-junction temperature variations the effectiveness of the compensation circuit can be improved by the shift of the circuit characteristic; across a wide range of the temperature variations the improvement in the effectiveness of the compensation circuit can be achieved by using a temperature-dependent constant voltage source which has positive temperature coefficient. The proposed compensating circuit allows reducing the absolute compensation error to less than 0.1°C for different types of thermocouples. Słowa kluczowe: termopary, pomiary temperatury, układy kompensujące spoin odniesienia. Keywords: thermocouples, temperature measurements, cold junction compensation circuits. Introduction Temperature is the most commonly measured quantity tha więcej »

Constant-current driving of the LEDs' group

Lech GRODZKI

Some LED applications need parallel driving of the groups of diodes. The article presents few selected chips designed to constant-current LED driving. The paper contains the description of main properties of those integrated circuits and some results of realised research works on their application features. Because the presented devices have SPI interface, they can be controlled by supervising microcontroller. The paper also contains the proposal of automotive application, as the component of modern vehicle electrical system. Streszczenie. Artykuł prezentuje kilka wybranych układów scalonych przeznaczonych do stałoprądowego sterowania diodami LED. Obok prezentacji cech użytkowych tych układów, zawarto także wybrane wyniki badań aplikacyjnych, związanych z wykorzystaniem interfejsu SPI do ich sterowania przez mikrokontroler. Artykuł zawiera również propozycję aplikacji układów tego typu w nowoczesnej instalacji elektrycznej samochodu. Ciągło-prądowe sterowanie grupowe diodami LED Keywords: constant-current LED driving, LED group working, microcontrollers Słowa kluczowe: stałoprądowe sterowanie LED, praca grupowa diod LED, mikrokontrolery Group driving of LED diodes Some LED applications are based on simultaneous control of few or more devices. For example, they are used for back-lighting other devices (like LCD displays, illuminating advertising panels, etc.) or they perform information functions directly, like traffic lights, road signs, information panels, etc. In simplest case, LED driving circuits in those applications have to switch on and off the whole groups of LED devices. More advanced applications need also the possibility of dimming the lighting sources. That last feature allows to automatic control of emitting light flux, according to external conditions, like external illumination or the time of a day. If group driving demands only simple switch on-off features, without any brightness control, the driving circuits can b więcej »

Constant-current driving of the RGB LED

Lech GRODZKI

LED RGB driving circuit should allow to stabilise the chosen colour of light according to the changing working conditions. Usually it is done by the PWM control of the monochrome diode components. Some new integrated circuits widen the methods of LED control. Those ICs, working under processor control, realise the constant-current supplying of LED diodes. The paper contains the description of main properties of such integrated circuits and some results of realised research works on their application features. Streszczenie. Układy sterujące diodami LED RGB powinny umożliwiać stabilizowanie barwy emitowanego światła przy zmieniających się warunkach zewnętrznych. Zwykle wykorzystuje się do tego sygnały PWM. Nowoczesne układy scalone umożliwiają zastosowanie także sterowania stałoprądowego. Artykuł zawiera prezentację wybranych układów tego typu, ich cech użytkowych i właściwości aplikacyjnych. Ciągło-prądowe sterowanie diodą LED RGB Keywords: constant-current LED RGB driving, LED group working, microcontrollers Słowa kluczowe: stałoprądowe sterowanie diod LED RGB, praca grupowa diod LED, mikrokontrolery LED RGB driving The main aims of LED RGB driving circuit are the controlling the value of luminance flux and its colour. They are two basic features of LED RGB diode, as a light source illuminating architectural elements, art objects, etc. To achieve the changes of these parameters, the monochromatic components of RGB diode should be controlled. The main electrical factors deciding about the work of RGB diode are forward currents flowing by component diodes. By controlling of these currents we can:  change the ratios between monochromatic luminance fluxes ΦR, ΦG, ΦB to change the colour of resultant flux;  change total luminous flux by simultaneous changes forward currents IFR, IFG and IFB in component diodes;  correct the influences on brightness and luminance colour such environment factors as a więcej »

Cooling system of HP LED with a Peltier module - laboratory equipment

Przemysław SKRZYPCZAK Konrad DOMKE

Przedstawiono układ chłodzenie diod elektroluminiscencyjnych oparty na module Peltiera. Prezentowane stanowisko pomiarowe pozwala na dokonywanie pomiarów fotometrycznych przy ustalanej temperaturze złącza p-n diody. W układzie mierzy się temperaturę obudowy diody, obu stron modułu Peltiera, radiatora, otoczenia. Układ pozwala na automatyzację kolejnych nastaw prądów przewodzenia diody i rejestrację przebiegów temperatury oraz innych wielkości pomiarowych.(Układ chłodzenia elektroluminiscencyjnych diod mocy wykorzystujący moduły Peltiera). Abstract. The paper will describe the structure of laboratory equipment used to specify temperatures of all parts of the cooling system. This system with a Peltier module is designed for keeping the minimum temperature of HP LED. Directions of heat flow in ideal and real systems with their electrical and heat equivalents will be presented. It will make temperature measurements of ambience and sink, warm and cold sides of the Peltier module and solder of the HP LED. Because of the large time-constant, measurements will be automated with the help of programmable power supply, digital multimeters and temperature recorder. Calculations with measurement results will allow verification of the applie więcej »

Dopplerowska wibrometria laserowa w diagnostyce silnika spalinowego

Andrzej KAŹMIERCZAK Konrad KRAKOWIAN Radosław WRÓBEL

Artykuł prezentuje możliwości zastosowania systemów diagnostycznych, opartych na dopplerowskim laserze wibrometrycznym i cyfrowym przetwarzaniu sygnału prędkości drgań silnika spalinowego o zapłonie samoczynnym. Badano jednostkę napędową - silnik Volkswagen 1,9 tdi, montowany w szeregu popularnych na polskich drogach pojazdów samochodowych. Przedstawiona w artykule analiza wyników pomiaru opiera się na porównaniu prędkości względnej drgań silnika sprawnego z tym samym obiektem po uszkodzeniu układu zasilania. Prędkość względną drgań, będącą funkcją dyskretną, poddano operacjom cyfrowego przetwarzania, takimi jak okienkowanie i filtrowanie cyfrowe. Abstract. The article presents possibilities of use popular diagnostics systems based on Doppler Laser Vibrometry and digital signal processing on discrete absolute velocity vibration signal of diesel combustion engine. Measure of the absolute velocity of engine’s vibration was carried out by Polytec PSV - 400 vibrometer. The Volkswagen 1,9 tdi diesel engine was researched. It is a very popular unit which is installed in a series of popular European vehicles. The construction of this engine is very interesting because the fuel supply system is based on injections pumps. Analysis of measured absolute vibration signal of engine which is presented in article based on a comparison between vibrations of properly working engine to this same object with fuel supply failure. Received diagnostic’s information in a voltage answer form which is proportionate to an amplitude of absolute velocity is a discrete function treated of digital signal processing with non parametrical windowing, fast Fourier transform, filtering with finite impulse response filters (which were windowing in time domain for achieved a better characteristic) generated with expanded Remez algorithm. (Doppler Laser Vibrometry in combustion engine’s diagnosis). Słowa kluczowe: wibrometria laserowa, silnik spalinowy więcej »

Dwójłomny światłowód szklano-powietrzny o eliptycznych elementach sieci płaszcza fotonicznego

Ireneusz KUJAWA Dariusz PYSZ Ryszard BUCZYŃSKI Adam FILIPKOWSKI Ryszard STĘPIEŃ

Przedstawiono pomiary i symulacje dla wykonanego światłowodu o prostokątnym przekroju, prostokątnej siatce płaszcza fotonicznego i eliptycznych elementach sieci. Przedyskutowano wpływ parametrów strukturalnych takich jak eliptyczność i stałe sieci prostokątnej siatki krystalicznej na własności modowe i dwójłomność światłowodu. Przedstawiono również jego zalety jako elementu mogącego znaleźć zastosowanie w pomiarach naprężeń, skrętu i tym podobnych wielkości. Abstract. In this paper we report on the fabrication of birefringent photonic crystal fiber with a photonic cladding composed of elliptical holes ordered in a rectangular lattice. We discuss the influence of structural parameters including the ellipticity of the air holes and the aspect ratio of the rectangular lattice on the birefringence and on the modal properties of the fiber potentially useful for sensors. (Birefringent glass-air photonic crystal fiber with elliptical holes). Słowa kluczowe: fotoniczne światłowody dwójłomne, dwójłomność, optyczna anizotropia, czujniki. Keywords: birefringent photonic crystal fiber, elliptical hole PCF’s, birefringence, optical anisotropy, sensors. Wstęp Dwójłomność w światłowodzie fotonicznym powstaje w wyniku anizotropii rozkładu współczynnika załamania światła i jest możliwa do uzyskania w światłowodach o symetrii m=2 [1]. Zastosowanie eliptycznych otworów wraz z prostokątną konfiguracją siatki wzmacnia charakter anizotropii optycznej i jej dwuosiowość. Dzięki temu możliwe jest uzyskanie dużej wartości dwójłomności rzędu 10-2 [2-4]. Prostokątna siatka w połączeniu z prostokątnym przekrojem całego światłowodu fotonicznego ułatwia przestrzenną identyfikację osi głównych włókna (Rys. 1) oraz jego orientację względem mierzonych parametrów zewnętrznych (np. siły nacisku osiowego lub/i siły zginającej). Rys.1 Struktura światłowodu o prostokątnej siatce i przekroju ułatwiającym identyfikację osi głównych Włókna tego typu są więc potencja więcej »

Dynamic mapping of luminance in analytical model of source of the light

Sebastian SŁOMIŃSKI

The basic analytical analysis of luminaries used a simplified (to a point) model of light source. A certain progress is modeling when taking into consideration the shape and size of the source, possibly similar to the real ones (approximation using solids, i.e. sphere, cylinder etc.) with constant layout of luminance. A natural step ahead is an attempt to consider the whole complexity of shapes of the sources with variable layout of luminance on their surface. The hereby article presents analyses and results of the realized research and issues related to mathematic modeling of real sources of light on basis of data obtained from the matrix luminance meter. For the sake of the presented calculations, algorithms enabling us to obtain correct results of simulation of mirror reflectors were worked out, using a limited amount of input data. The presented solutions enable us to obtain results of simulation (luminous intensity curves and light point figures) almost identical with resuls of laboratory measurements of the existing reflectors. Streszczenie. Podstawowa analiza obliczeniowa opraw oświetleniowych posługiwała się uproszczonym (do punktu) modelem źródła światła. Pewnym postępem jest modelowanie z uwzględnieniem kształtu i gabarytów źródła, możliwie zbliżonych do rzeczywistych (przybliżenie za pomocą brył tj. sfera, walec, itp.) ze stałym rozkładem luminancji. Naturalnym krokiem naprzód jest próba uwzględnienia całej złożoności kształtów źródeł ze zmiennym rozkładem luminancji na ich powierzchni. W artykule przedstawione zostały analizy i wyniki prowadzonych badań oraz zagadnienia związane z modelowaniem matematycznym rzeczywistych źródeł światła, na podstawie danych uzyskanych z matrycowego miernika luminancji. Na potrzeby przedstawionych obliczeń, opracowano algorytmy umożliwiające uzyskanie prawidłowych wyników symulacji odbłyśników zwierciadlanych przy wykorzystaniu ograniczonej ilości danych wejściowych. Przedstawione rozwiązania pozwal więcej »

Elektrochemiczny sensor amoniaku

Agata BŁACH Paweł PASIERB Mieczysław RĘKAS

Przedmiotem badań był elektrochemiczny sensor amoniaku, w którym użyto Ba(Ce1-xTizYx-z)O3 jako elektrolitu stałego. Przeprowadzone badania analizy termicznej oraz dyfrakcji rentgenowskiej pozwoliły na określenie optymalnej metody preparatyki oraz warunki spiekania elektrolitu. Mikrostrukturę elektrolitu wyznaczono stosując mikroskopię elektronową. Skonstruowany sensor amoniaku stanowi ogniwo stałe, w którym elektrodami są warstwy porowatej platyny. Pomiary charakterystyk sensorowych posłużyły do wyznaczenia podstawowych parametrów sensora oraz określenia mechanizmu jego działania. Abstract. An ammonia gas sensor was constructed with the high temperature proton conducting barium cerate doped with titanium and yttrium, Ba(Ce0.95Ti0.05)0.90Y0.1O3, as a solid electrolyte. It was prepared by solid state reaction. Preparation conditions were determined by means of the differential thermal analysis (DTA), thermogravimetry (TG) as well as mass spectrometry (MS). Chemical and phase composition and microstructure were determined using X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). According to the XRD analysis, the product was homogenous and crystallized in orthorhombic Pmcn structure. Scanning electron microscopy (SEM) revealed that it is composed from uniform grains of the 0.5 - 1.5 m dimension. The sensor manufacture consisted of several steps. Firstly, the powder of Ba(Ce0.95Ti0.05)0.90Y0.1O3 was pressed in pellet die (100 MPa) and calcined at 1200oC for 24 hrs. The obtained materials were crushed, milled, formed in pellet die and isostatically pressed at 250 MPa and sintered at 1500oC for 24 hrs in air atmosphere. Then, both sides of polished pellet were covered with Pt paste ( provided by Demetron), dried at 100oC for 1 h and fired at 850oC for 2 hrs, after cooling down the pellet was attached to Al2O3 tube using the ceramic binder (Cerambond 885/516) to allow the separation of both electrode compartments during the sensor opera więcej »

Energy's efficiency and economic aspects in road lighting

Małgorzata ZALESIŃSKA

Directive 2006/32/EC obliges Member States to reduce the consumption of electrical energy. The obligation can be satisfied, among other measures, by improving the energy efficiency of equipment and projects. The desired illumination effect can be obtained using various lighting system solutions. Consequently, an economical analysis should be performed for each project at the design stage. The final choice of a lighting solution should be a compromise between the effort to save electrical energy and the final cost of road lights implementation and operation. Streszczenie. Dyrektywa 2006/32/WE obliguje Państwa Członkowskie do ograniczenia zużycia energii elektrycznej. Obowiązek ten może być realizowany między innymi poprzez poprawę efektywności energetycznej stosowanych urządzeń i realizowanych inwestycji. Zamierzony efekt oświetleniowy uzyskać można przy pomocy różnych rozwiązań systemu oświetleniowego. Ostateczny wybór danego rozwiązania oświetleniowego powinien być kompromisem pomiędzy dążeniem do oszczędności energii elektrycznej, a całkowitym kosztem realizacji i eksploatacji oświetlenia drogowego (Efektywność energetyczna oświetlenia drogowego i jej aspekty ekonomiczne). Keywords: energy efficiency, road lighting, luminaires location, economic efficiency. Słowa kluczowe: efektywność energetyczna, oświetlenie drogowe, rozmieszczenie opraw oświetleniowych, efektywność ekonomiczna. Introduction Stationary road lighting is an important factor directly affecting traffic comfort and safety. Good lighting helps drivers operate the vehicle efficiently. It makes it easier to recognize shapes of the road, pedestrian crossings, road signs, road lights and landmarks. It is also helpful in noticing other road users, their location, speed and direction of movement. A correctly designed and constructed road lighting system reduces the time required by the driver to take an appropriate decision. As a result, it decreases the number and effects of a więcej »

Evaluation of photobiological effects of fluorescent lamps used for general lighting purposes

Konrad DOMKE Marcin PELKO

There are limits for maximum exposure times to ensure photobiological safety (e.g. due to retinal injury) while at the same time opposite recommendations exists for phototherapy applications specially related to stimulating human circadian cycle ( suppression of melatonin). This article summarizes properties of fluorescent lamps as part of lighting systems influencing our being in both positive and negative effects.. Evaluation is based on valued impacts (circadian factor, blue light hazard) in the visual range under different application conditions. Streszczenie. Źródła światła w oświetleniu wnętrz coraz częściej są w sposób celowy wykorzystywane do stymulacji cyklu okołodobowego poprzez regulację strumienia świetlnego oraz temperatury barwowej. We wszystkich trybach pracy lampy muszą spełniać wymagania dotyczące bezpieczeństwa fotobiologicznego, ale parametry lamp charakteryzujące cykl okołodobowy są zwykle pomijane. W artykule podsumowane zostały wyniki badań właściwości lamp wykorzystywanych do oświetlenia wnętrz (głównie fluorescencyjnych) w różnych warunkach pracy pod kontem ich właściwości związanych z stymulacją cyklu okołodobowego. Oceniono również wpływ takich czynników jak temperatura oraz czas życia lampy. (Ocena fotobiologicznego oddziaływania lamp fluorescencyjnych stosowanych w oświetleniu ogólnym). Słowa kluczowe: cykl okołodobowy, współczynnik cyrkadialny, lampa fluorescencyjna. Keywords: circadian rhythm, action factor, fluorescent lamp. Introduction więcej »

Fizyczne aspekty niezawodności w modelowaniu zintegrowanych mikrosystemów

Tomasz BIENIEK Grzegorz JANCZYK Piotr GRABIEC Jerzy SZYNKA

Intensywny rozwój technologii w przemyśle półprzewodnikowym wymusza adekwatne tempo rozwoju narzędzi wykorzystywanych do projektowania układów i mikrosystemów scalonych. Jednocześnie do procesu projektowania wprowadzane są dedykowane metody projektowania i współpracy skracające czas projektowania i poprawiające końcową niezawodność układów. Przyczynia się to do redukcji kosztów projektowania oraz czyni bardziej wiarygodnymi symulacje służące weryfikacji poprawności projektu. W ostatecznym rozrachunku ograniczony zostaje również ostateczny koszt produkcji przedmiotowych układów i mikrosystemów scalonych. Abstract. Intensive development of semiconductor fabrication technologies simultaneously stimulates evolution of applied methods and tools. Novel methods applied to keep abreast of progress in IC, and microsystems technology shorten time to market and improve final device reliability. It contributes to reduction of design expenses, and makes simulations of the design used for verification more reliable and accurate. Finally, the ICdevice/ MEMS-microsystem fabrication cost is also reduced. (Physical reliability aspects in integrated microsystem modeling). Słowa kluczowe: mikrosystemy, integracja 3D, modelowanie, symulacje, HEDORIS, projekt CORONA, projekt e-CUBES, projekt SE2A. Keywords: microsystems, 3D integration, modeling and simulation, Hedoris, CORONA Project, e-CUBES Project, SE2A project. Wstęp W ostatnich latach obserwuje się intensywny rozwój wzrost nowych technologii mikroelektronicznych jak również wykorzystujących je mikrosystemów. Podobny trend jest także w dziedzinie trójwymiarowej integracji różnych modułów w jeden wielofunkcyjny mikrosystem. Wiąże się to z większą gęstością upakowania, ograniczeniem długości połączeń elektrycznych, rozszerza możliwości integracji modułów wykonanych w różnych, specyficznych technologiach, których zastosowanie wynika ze szczególnej funkcjonalności danego modułu. Pojawianie się nowych mikr więcej »

HOLIGILM-based simulations for a bended light guide

Miroslav KOCIFAJ

Abstract. Hollow light guides became very attractive in last decades, due to a globally recognized need for alternative light sources with low energy requirements. Light guides transport the daylight from exterior to an interior space thus making the visual conditions in more acceptable. Recent numerical tools based on flux methods enable to evaluate performance of the light guides, but these tools are inaccurate in determining the light conditions below non-lambertian diffusers. In addition, the flux methods are inapplicable for modelling the directional characteristics of light beams propagating through transparent or semi-transparent optical interfaces (usually supplying the traditional diffusers). To overcome these problems, the analytical HOLIGILM solution was originally developed for straight light pipes and now it is applied to bended pipes. The solution accepts the skylight patterns (including the sun) and after complex transformations in the bended light pipe it provides an angular distribution of light at the bottom interface of the pipe. The demonstrative results of numerical calculations based on HOLIGILM solution are presented and discussed. Streszczenie. Światłowody tubularne stały sie bardzo atrakcyjne w ostatniej dekadzie z powodu globalnego poszukiwania alternatywnych, energooszczędnych źródeł światła. Światłowody umożliwiają wprowadzanie światła dziennego do wnętrz zapewniając pożądane warunki oświetleniowe. Stosowane dotychczas narzędzia numeryczne oparte na metodach strumieniowych umożliwiają ocenę właściwości światłowodów, nie dając jednak dokładnych wyników w zakresie warunków oświetleniowych pod światłowodem o rozsyle lambertowskim. Co więcej, metody strumieniowe nie umożliwiają modelowania charakterystyk kierunkowych strumienia świetlnego w przezroczystym lub półprzezroczystym interfejsie optycznym (zwykle wykorzystującym tradycyjny element rozpraszający światło). Rozwiązaniem tego problemu jest zastosowanie, w badaniac więcej »

Improved adaptive flux observer of an induction motor

Tarek BENMILOUD Abdelhafid OOMAR

In this paper, an improved scheme of adaptive flux observer of induction motor is proposed. This adaptive observer is used with fieldoriented control of induction machine. It is based on using induction motor model with the estimation of the load torque besides the estimation of the rotor resistance. The robustness of this observer with respect to the variation of the rotor resistance, known to be a crucial parameter for the control, is studied. The performances of the proposed adaptive observer were compared to those of the classical one via numerical simulation. The obtained results show the effectiveness of the proposed scheme. Streszczenie. Przedstawiono ulepszoną metodę adaptacyjnego obserwatora strumienia w silniku indukcyjnym. Bazuje ona na modelu silnika indukcyjnego przy określeniu momentu obciążenia. Odporność obserwatora względem zmian rezystancji wirnika jest jednym z ważniejszych parametrów. Porównano parametry proponowanego obserwatora z metodami klasycznymi przy wykorzystaniu numerycznej symulacji. Otrzymane rezultaty potwierdziły skuteczność nowej metody. (Ulepszony adaptacyjny obserwator strumienia w silniku indukcyjnym) Keywords: induction motor, adaptive flux observer, direct field-oriented control. Słowa kluczowe: silnik indukcyjny, adaptacyjny obserwator strumienia. Introduction At the present time, the direct field oriented control (FOC) technique is widespread used in high performance induction motor (IM) drives [1, 2]. It allows, by means a coordinate transformation, to separate the electromagnetic torque control from the rotor flux one, and, hence to manage induction motor as DC motor. Such control method needs the knowledge of the rotor flux, which is not directly measurable. In order to avoid expensive sensors, rotor flux observers are commonly used [3]. Being the effectiveness of the control strategy based on right rotor flux detection, the drive performance is strictly connected to these of the rotor flux więcej »

Instalacja do badania algorytmów sterowania oświetleniem

Aniela KAMIŃSKA Rafał RADAJEWSKI

Przedstawiono wyposażenie Laboratorium Systemu KNX i Oceny Efektywności Energetycznej Instalacji do prowadzenia badań w zakresie wpływu sterowania oświetleniem na oszczędność energii elektrycznej oraz zrealizowane algorytmy umożliwiające zmniejszenie zużycia energii dzięki ściemnianiu oświetlenia. Abstract. The laboratory equipment of KNX System and Installations Energy Efficiency Evolution to investigate influence of lighting control on electric energy saving is described. The control algorithms allowing energy consumption reduction due to lighting dimming is presented. (Installations to light control algorithm investigation). Słowa kluczowe: sterowanie oświetleniem, oszczędność energii. Keywords: light control, energy saving. Wstęp Zmniejszenie zużycia energii elektrycznej, potrzebnej na oświetlenie w budynkach użyteczności publicznej, jest często trudne do uzyskania ze względu na wysokie wymagania dotyczące parametrów oświetlenia oraz nieregularny czas użytkowania pomieszczeń. Oświetlenie miejsca pracy zależy od rodzaju pomieszczenia oraz charakteru wykonywanej pracy i powinno zapewniać prawidłowe natężenie oraz jego równomierny rozkład, dostosowane do wydolności wzrokowej użytkownika i wykonywanych przez niego czynności. Wymagania takie są określone w normie PN-EN 12464-1 Światło i oświetlenie [1]. Oszczędności energii elektrycznej można uzyskać wykorzystując światło dzienne, które jest najbardziej przyjazne dla wzroku, wyłączając niepotrzebne oświetlenie lub je ściemniając. Z oświetleniem związany jest również inny problem a mianowicie ochrona przed nadmiernym nasłonecznieniem. Stosowane obecnie sterowniki oraz systemy automatyki budynkowej umożliwiają realizację bardzo złożonych algorytmów sterowania pozwalających na zapewnienie najkorzystniejszych warunków oświetlenia przy oszczędności energii zużywanej na to oświetlenie. W celu badania tych algorytmów oraz ich wpływu na zużycie energii w Politechnice Poznańskiej zorg więcej »

Korekcja sygnału prędkości obrotowej

Adam POPOWICZ

Celem artykułu jest zaprezentowanie metody korygującej cykliczne zakłócenia jakie występują w sygnale prędkości obrotowej. Prezentowany algorytm opiera się na złożeniu filtracji dolnoprzepustowej i filtracji Kalmana wykorzystując fizyczny model elementu obrotowego. Umożliwia on usunięcie w znaczącym stopniu błędów cyklicznych przez co likwiduje potrzebę kosztownej wstępnej korekcji sprzętowej czujnika oraz wykonywania wysoce precyzyjnych kół zębatych. Abstract. Article presents new correction algorithm for rotational speed sensor signal. Low-pass and Kalman filtering was used concurrently to estimate correct signal and minimize periodic noise due to imperfections and corrosion of sensing gear wheel. Algorithm reduces demand for manufacturer precision of sensor wheel and eliminates a need for initial hardware correction. (Rotational speed signal correction). Słowa kluczowe: analiza sygnałów, czujnik prędkości obrotowej, elektronika samochodowa Keywords: signal processing, rotational speed sensor, automotive electronics Wstęp Pomiary prędkości obrotowej stosowane są w wielu dziedzinach techniki. Szczególne znaczenie mają one również w motoryzacji. W tym przypadku można wyróżnić dwa najważniejsze miejsca występowania takich pomiarów. Pierwszy z nich dotyczy pomiaru prędkości obrotowej wału korbowego czyli jednostki przekazującej moc z silnika na układ jezdny. Drugim miejscem są koła, gdzie dokładny pomiar prędkości obrotowej zapewnia niezawodne działanie układów wspomagających kierowcę takich jak ABS, ESP i ASR. Za każdym razem ważnym jest szybkość jak i dokładność wykonywania pomiarów. Sprzętowa realizacja pomiaru prędkości obrotowej doczekała się wielu rozwiązań. Najstarsza metoda polegała na pomiarze wartości prądu z prądnicy tachometrycznej napędzanej badanym wałem. Jest to jednak rozwiązanie obciążające wał i kosztowne, stąd obecnie, szczególnie w motoryzacji stosuje się inne metody [1]. Ze względu na warunki pracy czujników po więcej »

LED's spectral power distribution under different condition of operating temperature and driving current

Irena FRYC

Jakość światła emitowanego przez LED-y zależy od wielu czynników. Największy wpływ mają temperatura oraz natężenie prądu pracy. W zastosowaniach oświetleniowych jednym z najważniejszych parametrów jest utrzymanie stałego strumienia świetlnego oraz barwy emitowanego światła. W artykule przedstawione zostały dane pomiarowe komercyjnie dostępnych diod elektroluminescencyjnych. Na podstawie tych danych przeanalizowana została możliwość uzyskiwania z LED światła o stałych strumieniu i barwie w zmieniającej się temperaturze otoczenia. (Analiza właściwości spektralnych LEDów z zależności od temperatury i natężenia ich prądu pracy) Abstract. The quality of light emitted by LEDs depends on many factors. The most significant are ambient temperature and driving current. In lighting application the most important is to have light with constant value of luminous flux and color. In this paper some data taken from measurement of commercially available LEDs will be presented. Based on those data is possible to make an analysis which can be helpful with getting constant output of LED luminous flux. Słowa kluczowe: pomiary promieniowania optycznego, diody elektroluminescencyjne, rozkład widmowy mocy promieniowania optycznego, zależności temperaturowe. Keywords: optical radiation measurement, light emitting diodes, spectral power distributions, temperature dependence. Introduction [1] The light-emitting diodes (LEDs) were discovered by British radio engineer Henry Joseph Round completely by accident. While investigating the electrical properties of a metal semiconductor SiC he witnessed the light emission from a solid-state material driven by an electrical current. Round reported this “curious phenomenon" of electroluminescence in 1907. Right now we can see the scientific and commercial significance of such a discovery, but the phenomenon of electroluminescence was forgotten for several years. However, in 1923 it was rediscovered by Russian scien więcej »

Lighting of working places for people with moderately poor sight

Andrzej PAWLAK

The paper presents lighting preferences of people with moderately impaired eyesight as well as suggestions for lighting of work places for that group of people, based on foreign literature. The main principles were estimated for a luminaire provided for additional lighting of working places for people with eyesight impairments. It presents also design of such luminaire, together with measurement results of its lighting parameters. Streszczenie: W referacie opisano specyfikę widzenia oraz preferencje oświetleniowe osób o umiarkowanym upośledzeniu widzenia. Zaprezentowano przykładowe sposoby oświetlenia stanowisk pracy przeznaczone dla tej grupy osób zaczerpnięte z literatury zagranicznej. Określono założenia, jakie powinna spełniać oprawa oświetlenia miejscowego przewidziana do doświetlania stanowisk pracy osób o umiarkowanym upośledzeniu widzenia oraz opisano konstrukcję modelu takiej oprawy, wraz z wynikami pomiarów parametrów świetlnych. (Oświetlenie miejsc pracy osób o umiarkowanym upośledzeniu widzenia). Keywords: Local lighting luminaires, High power LED diode, Colour temperature, Moderately poor sight. Słowa kluczowe: oprawa oświetlenia miejscowego, diody świecące dużej mocy (LED), temperatura barwowa, umiarkowane upośledzenie widzenia. Introduction According to the data in possession of the Polish Association of the Blind, the number of people with severe and mediocre eyesight impairments registered for all the age groups is equal to 61 526 [8] and the number of working blind people amounts to 5396. Limited eyesight performance, which additionally deteriorates with age, very frequently prevents people not only from performing any precision work but also from performing such simple activities as reading or moving around. One of the secondary effects may include depression, premature retreat from the professional and social life. Under the conditions of lowered illumination, it is possible to observe deterioration of eyesight p więcej »

Luminance and illuminance analysis of roads using image processing technique

Mehmet KAYAKUŞ İsmail Serkan ÜNCÜ

In this study road lighting, over the photo taken from the illuminated road, can be tested according to the standards on the CIE's publication, numbered 115, dated 1995, titled ''Recommendations for the Lighting of Roads for Motor and Pedesterian Traffic’’. A test system which is different from methods based on conventional measurement tools, is developed. With the new software; using the image processing technics, a relation is established between the quantitative points of pixels and the photometric units is documented. By the help of this relation, transition among photometric units can be ensured. This test system can make the estimation of photometric data of road and visibility level of objects that are involved in road lighting area. For making the results more understandable, color maps are designed by using the luminance value of the illuminated road. Abstract. W artykule przeanalizowano oświetlenie drogi zgodnie z normą opublikowaną w CIE nr. 115 z 1995 roku zatytułowaną "Zalecenia co do oświetlenia drogi z uwzględnieniem ruchu motorowego i pieszego". Zapproponowano system testowania różny on metod konwencjonalnych. Nowe oprogramowanie zawierająxce technikę przetwarzania obrazów analizuje relację między liczbą pikseli a danymi fotometrycznymi. System umożliwia określanie poziomu widzialności w przypadku oświetlenia drogowego. (Analiza oświetlenia i niedoświetlenia drogi na podstawie przetwarzania obrazu) Keywords: Road lighting, luminance, illumination level, image processing Słowa kluczowe: Oświetlenie drogi, poziom oświetlenia, przetwarzanie obrazów Introduction The main purpose of road lighting is to create best vision conditions with minimum energy consumption [1]. The majority of older drivers seem to recognize these difficulties and often choose to avoid night driving [2, 3], which may reduce driver confidence and driving ability when night driving cannot be avoided [4]. Older drivers cite their own declin więcej »

Luminance distribution in an office during daytime

Stanislav DARULA Richard KITTLER Peter OBERMAN

Outdoor daylight is continually changing during a day, penetrates through windows into interiors and results in permanent variations of the indoor lighting. Today daylighting in the buildings is evaluated in respect to CIE overcast sky conditions and under these conditions neither the daylight changes nor window orientations are considered. Therefore in real buildings in two same rooms with different orientations the daylight conditions can occur differences in dependence on the sky luminance pattern. To use better the interior daylight it is helpful to know the indoor luminance changes and distributions. The luminances of walls and the ceiling in a typical office at the Institute of Construction and Architecture SAS were measured by the CCD image method and their changes during a random day were evaluated and compared with simulation results. Streszczenie. Światło dzienne, które nieustannie zmienia się w ciągu dnia, dociera przez okna do pomieszczeń, powodując zmienne warunki oświetleniowe w pomieszczeniach. Obecnie, oświetlenie dzienne wnętrz budynków jest oceniane w oparciu o model nieboskłonu całkowicie pokrytego CIE, a w takich warunkach nie zmieniają się zewnętrzne warunki oświetleniowe, a też nie jest uwzględniona orientacja okien. Dlatego w rzeczywistych budynkach, w dwóch jednakowych wnętrzach z różną orientacją okien, światło dzienne wytworzy różne warunki oświetleniowe w zależności od rozkładu luminancji nieboskłonu. W celu lepszego wykorzystania dziennego oświetlenia wnętrza konieczna jest znajomość zmian rozkładu luminancji we wnętrzu. W Instytucie Budownictwa i Architektury Słowackiej Akademii Nauk wykonano pomiary luminancji ścian i sufitu typowego pomieszczenia biurowego wykorzystując kamerę CCD. Zmieniające się rozkłady luminancji dla wybranego dnia zostały ocenione i porównane z wynikami symulacyjnymi. (Rozkład luminancji pomieszczenia biurowego w porze dziennej) Keywords: Daylighting, indoor luminance distribution, measurem więcej »

Luminance distribution of LED luminous surface

Dariusz CZYŻEWSKI

Independent on application, in design process of optical elements for LEDs information about luminance distribution on a light source surface is crucial. The problem consists in straightforward evaluation of LED luminous surface, that is whether the light source is only LED matrix or primary optical system, or often used secondary optical system. Additional problem is connected with different shapes of optical systems that directly influences luminous intensity distributions. The investigations initiated should give answers for some problems. Streszczenie. Niezależnie od aplikacji, w procesie projektowania układów optycznych dla diod elektroluminescencyjnych konieczna jest znajomość rozkładu luminancji powierzchni świecącej. Problem polega na jednoznacznym określeniu powierzchni świecącej LEDów, tzn. czy źródłem światła jest tylko matryca LEDa, czy pierwotny układ optyczny czy często stosowane wtórne układy optyczne. Dodatkowy problem stanowią różne kształty poszczególnych elementów układu optycznego, co wpływa bezpośrednio na różne rozsyły strumienia świetlnego. Rozpoczęte prace badawcze mają pozwolić na odpowiedź na część z postawionych pytań. (Rozkład luminancji na powierzchni świecącej diod elektroluminescencyjnych). Keywords: light sources, LEDs, field lighting. Słowa kluczowe: źródła światła, diody elektroluminescencyjne, obszar świecący. 1. Introduction Light emitting diodes, called LED for short, are relatively new (the first light emitting diode was created in the 1960s) and at the same time most dynamically developing semiconductor light sources. A wide variety of light emitting diodes were created over the years. The general division differentiates between low-power diodes (with power starting at 0,5W, where the typical working currents are up to 30mA) and high-power diodes (with power over 1W, where the typical working current is over 350mA). Due to low unit powers of individual LEDs (reaching up to 5W, though typically th więcej »

Measurement of tubular light guide efficiency under the artificial sky

Stanislav DARULA Peter RYBÁR Jitka MOHELNÍKOVA Marek POPELIŠ

Tubular light guides are building elements transmitting daylight from exterior into building interiors. After installation they exploit daylight under various conditions during the whole year. The light guide efficiency depends mainly on the light reflectance of the inner duct surface and its length as well as on the light transmittance of the cupola and diffuser. A lot of authors have published in situ measurements of illuminances under light guides and light guide efficacy in the real buildings. It seems that these measurements cannot be compared without difficulties when daylight exterior conditions are not precisely documented. Daylight continually varies and it is difficult to find identical conditions for light measurements and their evaluations. Comparable measuring conditions can be created in the laboratories under an artificial sky. In this case, it is necessary to expect restrictions of the sample dimensions and of the modelling of the sky luminance distribution. It seems that artificial skies calibrated for the CIE overcast sky model can be used for measurements of the light guide efficiency. The trustworthy information about diffuse light transmission through tube with very high reflected inner surface is missing. A discussion about measurement under artificial skies and about method of the light guide efficiency determination under standard overcast sky is presented. Streszczenie. Światłowody tubularne są elementami budynków wprowadzającymi światło dzienne do pomieszczeń. Po zainstalowaniu umożliwiają wytwarzanie zmiennych warunków oświetleniowych w ciągu całego roku. Sprawność systemu światłowodzącego zależy przede wszystkim od współczynnika odbicia powierzchni wewnętrznej i długości tubusa oraz stopnia przepuszczania światła przez kopułę i element rozpraszający. Wielu autorów publikowało wyniki pomiarów natężenia oświetlenia pod światłowodem oraz sprawności światłowodu w warunkach polowych, w budynkach. Pojawiają się trudności więcej »

Method of management support for electric power distribution systems

Sylwester FILIPIAK

W artykule przedstawiono zastosowanie ewolucyjnego systemu uczącego się, do wspomagania pracy operatorów systemów dystrybucyjnych energii elektrycznej. Opracowana metoda wykorzystuje podstawy teoretyczne genetycznych systemów uczących się. Metoda charakteryzuje się możliwością gromadzenia doświadczeń na podstawie informacji o zaistniałych lub symulowanych awarii w systemach dystrybucyjnych energii. W opracowanej metodzie w sformułowanej funkcji celu uwzględniono istotne z punktu widzenia pewności pracy sieci zmienne decyzyjne, które opisano z wykorzystaniem elementów teorii zbiorów rozmytych. W artykule scharakteryzowano metodę umożliwiającą formułowanie scenariuszy zmian w konfiguracji sieci. (Wspomaganie zarządzania systemami dystrybucyjnymi energii elektrycznej). Abstract. An idea of using a classifying system for operation support of electric power distribution systems operators has been presented in the paper. The elaborated method uses the theoretical background of genetic-based machine learning systems. The method shows the ability to collect experience on the base of information on faults, occurred or simulated in the power distribution systems. In the elaborated method the decisive variables, essential from the network operation reliability point of view, described with the use of fuzzy sets theory, have been taken into account in the formulated objective function. A method enabling to formulate scenarios of network configuration changes (at changes in network operation conditions) has been characterised in the paper. Słowa kluczowe: sieci dystrybucyjne, algorytmy ewolucyjne, genetyczne system uczący się, przywracanie pracy sieci. Keywords: distribution networks, evolutionary algorithms, genetic-based machine learning system, operation recovery. Introduction During the operation of power electric distribution network there are disturbances occurring in its elements. The disturbances cause the threat of network operation, however więcej »

Metoda wyznaczania funkcji apodyzacji światłowodowych siatek Bragga na podstawie ich charakterystyk widmowych

Waldemar WÓJCIK Piotr KISAŁA

W artykule przedstawiono metodę wyznaczania funkcji apodyzacji światłowodowych siatek Bragga dla dwóch przypadków - pierwszego, w którym znana jest ogólna postać funkcji wykorzystanej do apodyzacji siatki, a dobrać należy tylko charakterystyczne parametry tej funkcji oraz drugiego, w którym nie znana jest funkcja apodyzacji siatki. W drugim przypadku wyznaczyć należy rodzaj funkcji oraz jej parametry charakterystyczne. Abstract. A new method for the recovery of apodization function of fiber Bragg gratings (FBG) was presented in this paper. There were two considered cases. First case concerns the situation in which the apodization function equation is known. In this case we have to select only apodization function parameters. The second case concerns the situation in which apodization function equation isn’t known. In this case we have to recover the equation of apodization function and also we have to find parameters of this function. In the first part of the article the hypothetical function, which were generated for different parameters, were presented. Then we analyzed the influence of the function and its parameters change on the grating spectra. In the next part of the article results of the cluster analysis by the use of k-means method were presented. The use of k-means method were based on a Euclidean, Manhattan and Czebyszew measure between the objects for the aim of apodization function classification on the base of its spectra. The estimation of apodization function parameters was possible by the use of Gauss-Newton algorithm. In the article exploitation results of apodization function classification were presented with and without the testing set and training set. (The method for the recovery of the apodization function of the fiber Bragg gratings on the basis of its spectra). Słowa kluczowe: wielowymiarowa klasyfikacja wielokryterialna, światłowodowe siatki Bragga, apodyzacja, czujniki optoelektroniczne. Keywords: multidime więcej »

Metody pomiarowe do zastosowania w komorze wspomagania sztucznego serca

Grzegorz KONIECZNY Zbigniew OPILSKI Tadeusz PUSTELNY Erwin MACIAK

Protezy służące do wspomagania serca są rozwijane w Fundacji Rozwoju Kardiochirurgii w Zabrzu. Ich głównym zadaniem jest przyspieszenie leczenia mięśnia sercowego pacjentów, u których zdiagnozowano choroby serca i układu krwionośnego. Zastosowanie protezy wspomagającej pracę serca pozwala na znaczne przyspieszenie leczenia chorego serca lub w przypadkach ostatecznych - na oczekiwanie na przeszczep serca. W publikacji zamieszczono analizę metod pomiarowych do zastosowania w protezach serca typu POLVAD (Polish Ventricular Assistant Device). Praca dotyczy zagadnienia bezinwazyjnej metody pomiarowej pozwalające na pomiar ciśnienia krwi w ustalonych miejscach, umieszczonych na protezie oraz wewnątrz protezy sztucznego serca. Abstract. In this paper methods analysis for pressure measurement for using in the POLVAD (Polish Ventricular Assistant Device) are introduced. Work is focused on the noninvasive methods for blood pressure measurement in crucial points around heart prosthesis. Mechanical prosthesis used for heart support, are developed by the Foundation of Cardiac Surgery Development in Zabrze. Their main purpose is to aid the heart healing process in patients with cardiac problems. Use of the POLVAD prosthesis helps with speeding up heart recovery process in patients or is being or supports patient waiting for heart transplant.Conducted research is part of “Polish Artificial Heart" program. Main goal of this part of project is introduction of functional noninvasive blood pressure measurement system for POLVAD device and in future for fully artificial heart. Two sensing methods are being introduced: fiber pressure sensor and piezoelectric pressure measurement with. Preliminary results are included, and choice of best method for future development is being pointed out. (Measurement methods for using in POLVAD heart supporting device). Słowa kluczowe: sztuczne serce, pomiar ciśnienia krwi, POLVAD, proteza. Keywords: artificial heart, bloo więcej »

Mikroprocesorowa platforma sensorowa dla systemu oznaczania składu mieszanin gazowych

Adam SZPAKOWSKI

W artykule przedstawiono mikroprocesorową, modularną, wielokanałową platformę sensorową stanowiąca część projektu, którego długofalowym celem jest rozwój oraz praktyczne zastosowanie metod rozpoznawania wzorców w układach sensorowych, ze szczególnym uwzględnieniem ich wykorzystania w oznaczaniu składu mieszanin gazowych. Platforma współpracuje z komercyjnie dostępnymi sensorami bazującymi na warstwach domieszkowanego SnO2. i zapewnia rozbudowane możliwości modulacji temperatury sensorów. Abstract. This article presents the microprocessor, modular, multichannel sensor platform. The platform is a part of the project, which aims the development and practical application of pattern recognition methods in sensor systems oriented on determination of gas mixtures composition. The platform is operating with commercially available SnO2-based chemical sensors and provides the sensor temperature modulation capabilities. (Multiprocessor sensor platform for gas mixture composition identification). Słowa kluczowe: platforma sensorowa, czujniki gazowe, system rozpoznawania wzorców. Keywords: sensor platform, gas sensor, pattern recognition system. Motywacja Tematyka związana z pomiarami składu mieszanin gazowych znajduje się w obszarze zainteresowania autora, oraz zespołu w ramach którego pracuje, od ponad dziesięciu lat. Jedną z dróg prowadzących do wyznaczenia składu badanej mieszaniny jest wykorzystanie nieselektywnych sensorów sprzężonych z rozbudowanymi systemami analizy sygnałów wykorzystujących metody rozpoznawania wzorców. Połączenie to umożliwia stworzenie systemów zdolnych do analizy jakościowej oraz ilościowej mieszanin gazowych. Długoterminowym celem zespołu, którego autor jest członkiem, jest rozwój oraz praktyczne wykorzystanie metod rozpoznawania wzorców w układach sensorowych, ze szczególnym uwzględnieniem ich w wykorzystania w oznaczaniu składu mieszanin gazowych [1-4]. Jednym z celów średnioterminowych projektu jest opracowani więcej »

Mikrowaga kwarcowa - platforma do pomiarów biologicznych

Michał ŚWIĄTKOWSKI Karol WASZCZUK Jarosław OLSZEWSKI Grzegorz GUŁA Zuzanna DRULIS-KAWA Teodor GOTSZALK

Obok kamertonów kwarcowych i mikromechanicznych belek sprężystych, w Zakładzie Metrologii Mikro- i Nanostruktur Wydziału Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechniki Wrocławskiej prowadzi się badania z zastosowaniem piezoelektrycznych wag kwarcowych. Ich zaletą jest bardzo duża powierzchnia czujnika w porównaniu do czujników mikromechanicznych. Pozwala to, między innymi, na zastosowanie standardowych obecnie technik pracy z mikroorganizmami, takich jak zakładanie hodowli bakterii. W pracy przedstawiona zostanie głowica pomiarowa mikrowag kwarcowych przystosowana do pracy w środowisku cieczowym. Dodatkowo opracowana konstrukcja może być jałowiona w autoklawie, co z punktu widzenia badań mikrobiologicznych stanowi o jej wartości. Zaprezentowane zostaną również wyniki skalowania odpowiedzi czujnika, które zostało przeprowadzone w drodze obserwacji krzywych amplitudowych rezonatora obciążanego znaną masa testową. W badaniach zastosowano etanol, aceton, izopropanol, wodę destylowaną oraz pożywkę bakteriologiczną. W ten sposób możliwe będzie skalowanie elektrycznej odpowiedzi czujnika względem masy adsorbującej się na powierzchni wagi. W skonstruowanym układzie zaobserwowano czułość układu równą 3 ng przy zmianie częstotliwości rezonansowej o 1 Hz. Uzyskane dane wskazują, że opisywana platforma znajdzie zastosowanie do monitorowania obecności bakterii w badanym środowisku. Abstract. Nowadays there are being investigated MEMS sensors in biological applications. In our group, there are three types of sensors used, which can be applied for such measurements. These are quartz tuning forks, spring microcantilevers and quartz crystal microbalances (QCM). Main advantage of QCM discs is its large area (about 1cm2), which makes it suitable for standard biological procedures. It is easy to prepare static liquid cell with sensor, which can be filled up with broth and monitor bacteria growth. Presented liquid cell is resistant to sterilization methods, su więcej »

Miniaturowy amplifikator DNA PCR

Patrycja SZCZEPAŃSKA Wojciech KUBICKI Rafał WALCZAK Anna GÓRECKA-DRZAZGA Jan A. DZIUBAN Paweł BEMBNOWICZ Leszek GOLONKA Anna JONKISZ Małgorzata MAŁODOBRA Anna KARPIEWSKA Tadeusz DOBOSZ

W pracy przedstawiono wyniki badań nad miniaturowym systemem do amplifikacji DNA metodą PCR. Opracowano technologię taniego biochipu ceramicznego, spełniającego rolę mikroreaktora do prowadzenia reakcji PCR. Zaprezentowano układ sterowania procesem PCR oraz układ detekcji, wykorzystujący technikę fluorescencyjną. W opracowanym systemie przeprowadzono procesy powielania DNA bakterii fekalnej Escherichia Coli. Pozytywne wyniki eksperymentów potwierdziły możliwość budowy miniaturowego, przenośnego amplifikatora DNA. Abstract. In paper the results of works on a miniaturization of an amplification system with use PCR method is presented. Inexpensive, ceramic biochip with PCR microreator integrated with glass optical fibre has been elaborated. Control system built for steering of a PCR reaction and detection system using the fluorescence method are presented. Processes of amplification of Escherichia Coli DNA have been carried out in elaborated amplificator. Positive results of the PCR reactions confirmed that it is possible to build miniature, mobile DNA PCR system. (Miniature DNA PCR amplification device). Słowa kluczowe: PCR, biochip LTCC, detekcja optyczna, fluorescencja. Keywords: PCR, LTCC biochip, optical detection, fluorescence. Wstęp Łańcuchowa reakcja polimerazy (Polymerase Chain Reaction - PCR) jest metodą powielania fragmentu DNA z niewielkiej ilości materiału źródłowego. Reakcja PCR jest cyklicznym procesem sterowanym temperaturowo, który składa się z 25-40 powtórzeń trzech procesów zachodzących w różnych temperaturach (denaturacja: 94ºC, przyłączanie starterów: 40ºC-60ºC, elongacja: 72ºC) [2]. Powielony produkt reakcji PCR jest rozdzielany metodą elektroforezy żelowej. Procedura ta umożliwia identyfikację materiału genetycznego, którego fragment został powielony. Obecnie intensywnie rozwijana jest metoda Real-time PCR, która pozwala określić ilość matrycy DNA użytej do reakcji oraz prowadzić obserwację p więcej »

Miniaturowy system analityczny do hodowli komórkowych

Elżbieta JĘDRYCH Karina ZIÓŁKOWSKA Michał CHUDY Zbigniew BRZÓZKA

Celem badań było wykonanie miniaturowego systemu przeznaczonego do hodowli komórek adherentnych, a następnie ocena jego przydatności w prowadzeniu analiz z wykorzystaniem hodowanych komórek. W wykonanym mikrosystemie przeprowadzono kilkudniową hodowlę komórek: A549 - komórki nowotworowe płuc oraz HT-29 - komórki nowotworowe jelita grubego, wcześniej opracowując protokoły sterylizacji i przygotowania mikroukładu do hodowli. Przeprowadzono testy związane z oceną toksyczności komórek na modelowym związku, jakim był 1,4- dioksan. Prawidłowość pracy mikroukładu potwierdzono poprzez skorelowanie otrzymanych wyników z testem wykonanym w skali makroskopowej. Opracowano również protokół ponownego wykorzystania mikrochipu do hodowli komórkowej oraz metodykę oceny absorpcji w PDMS-ie testowanych związków (dioksanu) w mikroukładzie. Abstract. The aim of our study was to obtain a microsystem for adherent cell culture and then assess its usefulness for tests on the cultured cells. The culture of the human lung carcinoma cells (A549) and colorectal carcinoma cells (HT-29) was carried on in the microdevice for several days. The microdevice before cell docking in microchambers was especially prepared and sterilized according to the developed procedures. Both A549 and HT-29 cells are adherent, however they require a different conditions of growth to be optimized. However, the possibility of using the chip constructed and designed for culture different cell lines has been confirmed, which underline the versatility of the microchip. The suitability of the designed microsystem for cell-based cytotoxicity assay application was verified using 1,4-dioxane as a model toxic agent. The series of cytotoxicity tests in the microdevice as well as in classic 96-well cell culture plates were performed to compare results obtained in micro- and macroscale. The microdevice is fully reusable, i.e. it was used several times for various cell culture and cytotoxic experiments. The więcej »

Modelling of coupled field - motion problems using massive conductor approach

Sławomir STĘPIEŃ Artur STRANZ

Artykuł przedstawia szczególną klasę problemu sprzężonych zjawisk pola elektromagnetycznego oraz ruchu mechanicznego. W prezentowanym ujęciu, równania pola elektromagnetycznego oraz ruchu mechanicznego są rozwiązywane jednocześnie w każdym kroku czasowym. Zaproponowany model przestrzenny uwzględnia rozkład prądu w uzwojeniach urządzenia oraz zjawisko indukcji prądów wirowych. (Modelowanie sprzężonego zjawiska pola elektromagnetycznego oraz ruchu mechanicznego przy wykorzystaniu opisu uzwojeń jako przewodników masywnych) Abstract. This paper presents the model of the special class electromagnetic field problem coupled with mechanical motion. In the proposed approach, electromagnetic field equations and motion equation are solved simultaneously at each time step. The 3D model considers current distribution in device windings and eddy current reaction to the exciting coils. Słowa kluczowe: prądy wirowe, przewodnik masywny, metoda elementów skończonych, analiza czasowa Keywords: eddy currents, massive conductor, finite element method, transient analysis Introduction The improvement of numerical methods in the electromagnetic field analysis results in finding new methods for calculation of electromagnetic device dynamics. There is a demand to reduce model complicity by simultaneous incorporation of the most relevant phenomena. Therefore, the consideration of the eddy current effect in excitation windings modelling is obtained with the use of commonly applied models, where the coils are free of eddy current flow [1,5,7,9,10,13]. When considering the eddy current in the winding model, then each winding or their whole group have to be modelled as a massive conductor. Thereby, we can study the interaction between eddy currents and mechanical motion. It has an impact on precision of the device model. Recently, some researches have been conducted in order to solve the special class eddy current problem using massive conductors approach [2,3 więcej »

Modelowanie hydrodynamiki w układach mikroprzepływowych

Filip ILNICKI Barbara WAWRO Dorota PIJANOWSKA Władysław TORBICZ

Stosowanie narzędzi inżynierskich służących do modelowania procesów fizycznych i chemicznych daje możliwość znacznej obniżki niezbędnych kosztów oraz czasu, związanych z projektowaniem i wdrażaniem nowych technologii oraz urządzeń. W artykule omówiono zastosowanie modelowania FEM do optymalizacji i analizy hydrodynamiki w układach mikroprzepływowych typu lab-on-a-chip. Przedstawiono przykładowe symulacje komputerowe hydrodynamiki w mikroreaktorze przeznaczonym do hodowli komórkowych oraz ogniskowania hydrodynamicznego w mikrocytometrze przepływowym. Abstract. Dynamic progress in computer science results in development and optimization of engineering tools for designing and modeling of physical and chemical processes and phenomena. They reduce costs and time devoted to design and implementation of new technologies and devices. For these purposes, computational numeric methods such as: finite element, volume and finite difference method (FEM, FVM and FDM, respectively) are the most frequently used. In this paper, application of the FEM based modeling for optimization and analysis of hydrodynamics in lab-on-a-chip type microfluidic systems are presented. Exemplary results on computer simulations of hydrodynamics in flow-through microreactors for cell culturing and hydrodynamic focusing in flow microcytometer are discussed. Computer simulations were performed with a simulation software package COMSOL 3.5. (Simulation of hydrodymanics in microfluidic systems). Słowa kluczowe: układy mikroprzepływowe, cytometr przepływowy, ogniskowanie hydrodynamiczne, mikroreaktory komórkowe, symulacje komputerowe. Keywords: microfluidic systems, flow cytometer, flow focusing, cellular microreactors, computer simulations. Wstęp Dane dotyczące hydrodynamiki należą do najważniejszych informacji dotyczących układu przepływowego. Dają one niezwykle cenne informacje na temat wielu zjawisk występujących w mikrostrukturze oraz są parametrami wejściowymi do innych b więcej »

Modelowanie i wytwarzanie mikrosystemów dla zastosowań w chemii i diagnostyce biomedycznej

Krzysztof DOMAŃSKI Anna BARANIECKA Magdalena EKWIŃSKA Paweł JANUS Piotr PROKARYN Andrzej SIERAKOWSKI Dariusz SZMIGIEL Michał ZABOROWSKI Piotr GRABIEC

W artykule przedstawiono procesy technologiczne mikroinżynierii krzemowej wykorzystane do wytwarzania przyrządów opracowywanych w ramach projektu MNS-DIAG. Kluczowymi procesami dla wytwarzania opracowywanych w ramach tego projektu demonstratorów są: głębokie plazmowe trawienie podłoża krzemowego, procesy łączenia płytek podłożowych z innymi płytkami krzemowymi, ceramicznymi lub szklanymi, procesy elektrochemicznego osadzania metali szlachetnych oraz procesy nakładania i kształtowania warstw polimerowych. Abstract. The development of silicon technology over the last few decades has enabled production of complex integrated circuits and has also contributed to the development of microsystems containing sensors, actuators, and signal processing circuits. Currently, microsystems based on silicon technology, complemented by processes specific to MEMS technology, are widely used in both automotive as well as in chemistry, biology or medicine. The paper presents processes used to manufacture silicon microsystems developed in the fame of the project “Microsystems for biology, chemistry and medical applications". The project goal is to develop a range of biomedical devices and chemical sensors: lab on a chip for determination of psychotropic drugs in saliva samples, diagnostic instruments for analysis of body secretion for fertility and pathological states monitoring, diagnostic instruments for evaluation of bovine embryos, microreactors for cell culture, arrays of chemical sensors for detection of Gramnegative bacteria and MEMS for medical diagnostic equipment. Key manufacturing processes used for fabrication of these devices are: deep plasma etching of silicon substrate, bonding of silicon, ceramic or glass substrates, electrochemical deposition and patterning of noble metals and coating and patterning of polymer layers on silicon and glass substrates. (Preparation Modeling and manufacturing of microsystems for applications in chemistry and bio więcej »

Modelowanie samochodowych projektorów oświetleniowych z zastosowaniem źródeł światła typu LED

Janusz W. MAZUR

Rozwój samochodowego sprzętu oświetleniowego, a w szczególności samochodowych źródeł światła determinuje postęp w konstrukcji samochodowych projektorów oświetleniowych. Tworzone są konstrukcje o parametrach świetlnych zbliżonych do wymagań wynikających z poprawnej jakości oświetlanej drogi przed pojazdem. Przystosowanie źródeł wyładowczych, a następnie źródeł półprzewodnikowych typu LED do złożonych zastosowań w pojazdach pozwala na doskonalenie jakości projektorów oświetlenia przedniego. W przedstawionym materiale opisano nowe propozycje konstrukcji i obliczeń układów optyczno-świetlnych projektorów z zastosowaniem nowoczesnych elementów składowych jak: odbłyśniki o złożonej powierzchni odbijającej oraz niekonwencjonalne źródła światła. Abstract: The development of the vehicle lighting systems, particularly the light sources, determines the construction progress of the vehicle reflectors. They are constructed close to the requirements of a correctly lit road before the vehicle. The adaptation of the xenon light sources and semiconductors LED sources to the complex implementations in vehicles enables the quality head lamps to be perfected. In the presented material the new proposals for the construction and calculation of the optical-light systems are described. Projectors with complex surfaces and nonconventional light sources were applied. (Modeling of the vehicle projectors with LED light sources). Słowa kluczowe: samochodowe projektory oświetleniowe; współczesne konstrukcje samochodowych projektorów oświetleniowych; metody obliczeń układów optyczno-świetlnych ze źródłami typu LED Keywords: vehicle lighting projectors, modern construction of vehicle head lamps, calculation methods of the optical-light systems with LED sources Wstęp Wraz z rozwojem sprzętu oświetleniowego stworzone zostały warunki do projektowania i konstrukcji nowoczesnych systemów oświetleniowych, umożliwiających poprawę jakości oświetlenia samochodowego, a więc i p więcej »

Modelowanie stanów dynamicznych turbogeneratora metodą polowo-obwodową

Piotr KISIELEWSKI

W artykule przedstawiono sposób modelowania pracy turbogeneratora w stanach dynamicznych w przypadku pojawienia się zmian napięcia i częstotliwości w systemie elektroenergetycznym. Przedstawiono przykładowe przebiegi czasowe prądów, momentu elektromagnetycznego i prędkości podczas zakłócenia. Obliczenia symulacyjne wykonano za pomocą dwuwymiarowego, polowo-obwodowego modelu turbogeneratora, umożliwiającego wyznaczenie statycznych oraz dynamicznych charakterystyk maszyny. Abstract. The paper presents procedure of modeling the turbogenerator work in dynamic states in case of appears changes of voltage and frequency in power system. The examples transients of currents, torques and rotating speeds during the asymmetry were showed. Simulations was done using two-dimensional, field-circuit model of turbogenerator. Using this model calculations static and dynamic characteristic are possible. (Field-circuit method of the turbogenerator dynamic states modeling). Słowa kluczowe: maszyny synchroniczne, turbogeneratory, modelowanie polowo-obwodowe, stany przejściowe, stabilność. Keywords: synchronous machines, turbogenerators, field-circuit modeling, transient states, stability. 1. Wstęp Głównym źródłem energii elektrycznej w systemach elektroenergetycznych są generatory synchroniczne przetwarzające energię mechaniczną dostarczoną do wału maszyny. Współczesne systemy elektroenergetyczne tworzą sieci połączonych ze sobą wielu elementów wytwarzających, transformujących oraz przesyłających energię elektryczną. Istotny wpływ na pracę systemów ma charakter pracy odbiorników. Zmienne w czasie zapotrzebowanie na energię elektryczną pociąga za sobą konieczność ciągłego dostosowywania się systemu do aktualnych warunków pracy. Ciągłym wahaniom obciążenia towarzyszą zmiany kątów mocy generatorów synchronicznych powodując powstawanie oscylacji [12]. Istotnym zagadnieniem w pracy systemów elektroenergetycznych jest badanie ich zachowania w stanach przejśc więcej »

Monitoring of the lighting conditions of a street illuminated with road lights equipped with LEDs

Dariusz CZYŻEWSKI

The concept of LED use in road lighting is new and not widely known. On the lighting market many LED luminaire constructions have appeared. Lighting parameters given by the manufacturers (distributors) are questionable. Moreover, there are no many practical solutions of road lighting with the use of LED luminaires. There is lack of experience showing how such LED luminaires work in real conditions. It was decided to monitor road lighting conditions on one of the Warsaw streets where LED luminaires had been installed. In this paper the report of monitoring will be presented. Streszczenie. Idea zastosowania diod elektroluminescencyjnych w oświetleniu drogowym jest stosunkowo nowa i mało znana. Na rynku oświetleniowym pojawiło się wielu konstrukcji opraw oświetleniowych wykorzystujących LED-y. Parametry oświetleniowe podawane przez producentów (dystrybutorów) budzą jednak pewne wątpliwości. Poza tym, istnieje bardzo niewiele praktycznych rozwiązań oświetlenia drogowego z zastosowaniem opraw LED. Brak doświadczeń określających jak tego typu oprawy zachowują się w trakcie eksploatacji. Stąd zdecydowano się na monitoring stanu oświetlenia jednej z warszawskich ulic na których zamontowano oprawy drogowe z LED-ami. Raport z monitoringu zostanie zaprezentowany w niniejszym opracowaniu. (Monitoring stanu oświetlenia ulicy oświetlonej oprawami drogowymi wyposażonymi w LED-y) Keywords: LEDs, road lighting, verification procedures. Słowa kluczowe: diody elektroluminescencyjne, oświetlenie drogowe, weryfikacja oświetlenia. Introduction Light-emitting diodes are one of technologically fastest developing sources of light. Their constantly improving photometric and colorimetric parameters allow them to enter new areas of application. One of their latest applications are road lights. Application of LEDs in the construction of road lights seems a rather promising and futuristic direction of their development. However, in practice a few questions and doub więcej »

Monitorowanie przepływu pyłu węglowego w energetycznych przewodach rurowych instalacji energetycznych z wykorzystaniem tomografii komputerowej

Krzysztof POLAKOWSKI Jan SIKORA Waldemar WÓJCIK

W pracy przedstawiono przykład modelowania w przestrzeni 2,5 D. Uproszczenie obliczeń przy jednoczesnym zachowaniu odpowiedniej dokładności w tworzeniu obrazów tomograficznych analizowanych zjawisk fizycznych powinno przyczynić się do uzyskiwania wyników w krótszym czasie. Ta kwestia jest ważna, ponieważ od współczesnej tomografii oczekuje się obrazów tomograficznych w czasie rzeczywistym dynamicznie zmieniających się zjawisk. Mając na uwadze wzrost wymagań w zakresie ekologii i bezpieczeństwa istnieje potrzeba stworzenia bardziej dokładnych i niedrogich metod monitorowania przepływów płynów i dwufazowych mieszanin substancji w rurach kotłów energetycznych. Abstract. In the paper is shown an example of modeling in 2,5 D. The simplification of calculations with assuring the sufficient accuracy in making tomography images of analyzed physical phenomenon should succeed in faster obtaining of results. This issue is important because the contemporary tomography is expected to bring real time, tomography images of dynamically changing environment. Taking into consideration growing ecology and safety demands, there is a need for more accurate and cheaper ways to monitor workflows of fluids and biphasic mixtures in power generation boilers. (Tomography monitoring of the workflow of the coal dusts in the pipes of power generation boilers). Słowa kluczowe: tomografia komputerowa, tomograficzny profil w przestrzeni 2,5D. Keywords: computed tomography, tomography profile in 2,5D. Wstęp W diagnostyce przemysłowej coraz większą rolę zaczyna odgrywać technika wykorzystująca metody echograficzne, w których badane jest echo impulsów ultradźwiękowych wysyłanych w obszar obiektu badanego. Echo to jest proporcjonalne do stosunku impedancji akustycznych sąsiadujących ośrodków badanych obiektów. Ta metoda pomiarowa jest podstawą ultrasonografii, mikroskopii ultradźwiękowej i defektoskopii ultradźwiękowej [1, 15, 16]. Ultradźwiękowa tomografia transmisyjna U więcej »

More light on the road - tests of passing lights with modern halogen filament lamps

Piotr KAŹMIERCZAK Małgorzata KALISZ

This paper present passing lights illuminance measurement results of typical headlamps design (headlamp with parabolic reflector and ribbed lens, free form reflector with plain lens and elliptical lens reflector with plain lens) equipped with selected, currently manufactured halogen filament lamps giving “more light on the road". This allowed to verify the influence of the offered filaments’ design solutions on the road illumination, in comparison with the standard halogen filament lamps. Streszczenie. W referacie przedstawiono wyniki badań rozkładu natężenia oświetlenia typowych konstrukcji reflektorów samochodowych (reflektor z odbłyśnikiem paraboloidalnym z kloszem ryflowanym, z odbłyśnikiem wielokrzywiznowym z kloszem gładkim oraz reflektor soczewkowy z odbłyśnikiem elipsoidalnym i kloszem gładkim) wyposażonych w wybrane produkowane obecnie żarówki halogenowe. Pozwoliło to na weryfikację wpływu proponowanych rozwiązań konstrukcyjnych żarówek na stan oświetlenia drogi, w odniesieniu do standardowych żarówek halogenowych. (Więcej światła na drodze - badania świateł mijania z nowoczesnymi żarówkami halogenowymi). Keywords: halogen filament lamp, passing lights, photometry, illuminance. Słowa kluczowe: żarówka halogenowa, światła mijania, natężenie oświetlenia Introduction Passing lights in the vehicle headlamps serve two opposite purposes: on one hand they should ensure the best road illumination, and on the other they should not dazzle oncoming drivers. One might think that limits for halogen filament lamps imposed by normative documents, concerning emitted luminous flux and filament geometry, will cause the current technical possibilities for passing lights equipped with this kind of light sources, to be exhausted. However, we can buy in the stores halogen filament lamps giving “more light on the road", sometimes even 90% more. Tests The objects of testing were, available in the stores, halogen filament lamps g więcej »

Możliwości dopasowujących się algorytmów w analizie parametrów obrazów medycznych

Grażyna GILEWSKA

W artykule zostaną przedstawione stosowane metody obrazowania obiektów medycznych z szczególnym wykorzystaniem struktur szkliwa nazębnego. Badane obrazy były analizowane filtrami kontekstowymi, gradientowymi oraz przekształceniami morfologicznymi. Pierwszym ograniczeniem podczas przetwarzania obrazów szkliwa był problem jednoznacznego wyodrębnienia występujących na obrazach pryzmatów zaś kolejnym pomiar ich parametrów geometrycznych bez nadmiarowych składowych. W celu zmniejszenia tych ograniczeń zastosowano wybrane przekształcenia morfologiczne. Abstract. The methods of medical objects imaging will be presented in this article using the enamel structure. Examined images were analysed by context, gradients filters and morphological transformations. Main limitations were unequivocal separation structures of image and measurement their geometric parameters without redundancy components. To decrease this limits were used selected morphological operations. (Matching algorithms during analysis of medical imaging parameters: possibilities and constrains). Słowa kluczowe: obrazowanie, mikroskopia elektronowa, szkliwo nazębne, analiza. Keywords: imaging, electron microscope, enamel, analysis. Wstęp Obrazy medyczne tworzone są dla różnych struktur ciała człowieka, z wykorzystaniem wielu technik, z których jedne umożliwiają obrazowanie struktur miękkich zawierających więcej wody, zaś inne struktur kostnych zawierających dużo związków wapnia. Większość z tych technik generuje obrazy bezpośrednio w postaci cyfrowej, co daje możliwość realizacji szybkich i dokładnych pomiarów parametrów anatomicznych. Szczególnymi obiektami są preparaty wyodrębnione z wybranych narządów człowieka, które wymagają specjalnych technik obrazowania ze względu na ich małe wymiary. W wielu przypadkach istnieje potrzeba uzyskania powiększeń rzędu kilkuset, kilku tysięcy razy. Podstawowe techniki obrazowania struktur obiektów nie umożliwiają osiągnięcia tak wysokich po więcej »

O potrzebie modyfikacji bazy danych fotometrycznych opraw oświetleniowych

Wojciech ŻAGAN

W artykule poruszono zagadnienie modyfikacji sposobów przeprowadzania pomiarów fotometrycznych niektórych opraw oświetleniowych. Szczególnie dotyczy to opraw z wieloma źródłami elektroluminescencyjnymi (LED). Także klasyczne oprawy ale wykorzystywane w asymetrycznych sytuacjach oświetleniowych wymagają innego sposobu rejestrowania bazy danych fotometrycznych. Artykuł pokazuje również nowe możliwości w zakresie prezentowania rozkładów luminancji opraw. Abstract. The issues of photometric measurement modification of some luminaires were discussed in this paper. The matter applies for multisource LED luminaires particularly. Typical luminaires, but used in asymmetric lighting situations, need another way of photometric data registering as well. New opportunities in the field of luminaire’s luminance distribution presentation were also shown in this paper (On the need for luminaire photometric data modification). Słowa kluczowe: technika świetlna, fotometria, odległość fotometrowania, bryła fotometryczna. Keywords: lighting technology, photometry, photometric measurement distance, luminous intensity distribution. Wstęp Znane i obowiązujące do chwili obecnej zasady pomiarów fotometrycznych opraw oświetleniowych są związane z tzw. graniczną odległością fotometrowania [1]. Określa ona jak, i z jakiej odległości, należy mierzyć światłość oprawy oświetleniowej w różnych kierunkach, w jakim systemie fotometrycznym (np. C-γ) należy te badania prowadzić. Wszystko to zostało ustalone dużo wcześniej i stanowi kanony klasycznej fotometrii. Te wydawałoby się nienaruszalne zasady mogą a w zasadzie powinny zostać zmodyfikowane, a to głownie za sprawą pojawienia się wieloźródłowych opraw oświetleniowych wykorzystujących diody elektroluminescencyjne. Innym powodem zmuszającym do weryfikacji zasad badań fotometrycznych niektórych opraw oświetleniowych są specyficzne warunki dystrybucji strumienia świetlnego w kierunku obiektu oświetlanego. więcej »

Opracowanie modeli dla kompleksowego systemu sterowania procesem spalania w kotle energetycznym

Waldemar WÓJCIK Konrad GROMASZEK Andrzej KOTYRA Krzysztof JAGIEŁŁO

Ocena jakości procesu spalania ma bardzo istotny wpływ na właściwą pracę kotła energetycznego. Biorąc pod uwagę aspekty aerodynamiki spalania związanej bezpośrednio z szybkością przebiegu reakcji chemicznych, efektywnością przekazywania ciepła, stabilnością płomienia oraz generacją NOx i CO, liczne badania wykazały, że największy wpływ na formowanie dynamiki spalania mają palniki wraz z rodzajem i sposobem podawania paliwa. Niskoemisyjne palniki pyłowe wykorzystują redukcyjne właściwości bogatego płomienia pyłowego przez organizację stref spalania podstechiometrycznego z wykorzystaniem stopniowania paliwa lub powietrza. Celem nadrzędnym prac prowadzonych w ramach grantu "System sterowania procesem spalania w kotle energetycznym" 3110/B/T02/2008/35 jest opracowanie kompleksowego systemu sterowania procesem spalania w kotle energetycznym integrującego szereg innowacyjnych technik pozwalających na ocenę jakości procesu. Z kolei jeden z celów pośrednich obejmuje identyfikację parametrów modelli niskoemisyjnych palników pyłowych w oparciu o badania przeprowadzone w Instytucie Energetyki w Warszawie, na rzecz stworzenia algorytmu optymalizacji pracy kotła na podstawie zbioru informacji uzupełnionych o uzyskane z przyrządów optycznych. Jest to podejście, będące wstępnym etapem projektowania hierarchicznego systemu sterowania procesem spalania. W pracy zostaną przedstawione rezultaty przeprowadzonej identyfikacji dla trzech rodzajów niskoemisyjnych palników pyłowych wraz z propozycją układu regulacji dla pojedynczego palnika, z uwzględnieniem ograniczeń technologicznych i normatywnych. Abstract. The estimation of pulverized coal combustion quality has an important influence on the boiler proper work. Considering combustion aerodynamics, efficiency of heat transfer, flame stability as well as NOx and CO generation, several research have shown, that low emission burners have the most important influence on combustion dynamics formation. The aim of rese więcej »

Optimization of rotationally symmetrical mirror reflector profile

Krzysztof WANDACHOWICZ Giulio ANTONUTTO

A computational design optimisation process is used to generate luminaire reflector geometry that achieves a set luminous intensity distribution. Different optimisation strategies are discussed and compared with the analytical solution to the problem. Streszczenie. W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczących optymalizacji profilu zwierciadlanego odbłyśnika o symetrii obrotowej. Funkcją celu są ustalone parametry fotometryczne oprawy oświetleniowej. Wykonano obliczenia z zastosowaniem różnych metod optymalizacji. (Optymalizacja profilu odbłyśnika zwierciadlanego o symetrii obrotowej). Keywords: ray tracing, optimization, luminaire reflector design. Słowa kluczowe: metoda śledzenia promienia, optymalizacja, obliczanie opraw oświetleniowych. Introduction Luminaire optical design often requires determining the optimal luminous intensity distribution, or optimal luminance distribution, for a given set of constraints. Constraints can include: the size of luminaire, the properties of material used, the overall cost of the solution proposed, the minimum efficiency that can be accepted, etc. The main goal of the designer is to achieve the highest performance given a particular configuration, by adjusting the variables of the problem [1, 7] (Fig. 1). Variables can include: the shape of the reflector, the diffraction index of the diffuser, the reflector efficiency, the lamp position etc. This paper illustrates how an advanced optimisation workflow can be used to help the designer task. To better explain this idea an example application is discussed: it is fictitiously assumed that the main goal of a designer is the optimisation of a luminaire by adjusting the geometry of the reflector and the goal is to meet a given luminous intensity distribution. Position, power and geometry of lamps, material used are set. Variables describe the geometry of the reflector. Fig. 1. Illustration of the design process associated with luminaire optica więcej »

Pasywny mikromieszalnik przepływowy wytworzony metodą mikrofrezowania i bondowania termicznego w PMMA

Kamil ŻUKOWSKI Michał CHUDY Artur DYBKO Zbigniew BRZÓZKA

Celem prezentowanej pracy było wykonanie pasywnego, wysokosprawnego mikromieszalnika przepływowego. Wykonany mikromieszalnik był strukturą w pełni trójwymiarową, w której mieszanie zachodzi głównie poprzez dyfuzję. Mikrokanały wykonano metodą mikrofrezowania w płytkach z PMMA, a następnie połączono ze sobą poprzez bondowanie termiczne. Parametry procesu bondowania dobrano w ten sposób, aby zminimalizować deformację mikrokanałów. Dodatkowo opracowano szybką metodę justowania mikrokanałów. Abstract. This paper presents a highly efficient passive micromixer with a three-dimensional topography of microchannel that employs diffusion for mixing. The microchannels were created in PMMA plates by mechanical milling with a high frequency spindle. The PMMA plates with microchannels were thermally bonded to form sealed 3D micromixer structure. The developed device is easy to fabricate and has excellent working characteristics in the continuous-flow mode. In this paper we describe a simple method of microchannels’ adjustment. (Passive fluidic micromixer created by micromilling and thermal bonding in PMMA). Słowa kluczowe: Micromieszalnik, mikrofezowanie, poli(metakrylan metylu). Keywords: Micromixer, micromilling, polymethyl methacrylate. Wstęp Mikromieszalniki są często stosowane w analityce oraz bioanalityce jako podzespoły układów Lab-on-a-chip. Mogą być zarówno częścią tzw. układów zintegrowanych lub stanowić oddzielne moduły. Ich rola polega na mieszaniu strumieni cieczy bądź gazów. Zadaniem mikromieszalnika jest zapewnienie jak najlepszego wymieszanie składników w jak najkrótszym czasie. Mikromieszalniki przepływowe są wytwarzane w różnorodnych materiałach. Początkowo wykorzystywano głównie krzem. Wynikało to z dobrze opanowanej technologii obróbki więcej »

Porównanie wpływu czterech technologii na właściwości funkcjonalne bezprzewodowego interfejsu do mikroczujników i mikrosystemów

Grzegorz TARAPATA Jerzy WEREMCZUK Ryszard JACHOWICZ

Artykuł dotyczy dwóch aspektów badawczych silnie ze sobą powiązanych: konstrukcyjno-systemowego - budowy bezprzewodowego i bezbateryjnego interfejsu dla mikroczujników/mikrosystemów o znamionach uniwersalności oraz sprawdzenia nowych tanich technologii realizacji tego interfejsu. Interfejs wykonany został z elementów dyskretnych na podłożach LTCC, PET, LCP oraz na standardowym laminacie (FR4) z wykorzystaniem odpowiednich dla tych technologii procesów wytwarzania ścieżek przewodzących i montażu elementów. Przedstawione zostały zarówno wyniki dotyczące testów samych podłoży jak i całego skonstruowanego interfejsu. Abstract. The paper presents research and construction aspects of universal wireless and battery less smart sensor system made with four different techniques. In this work FR4 laminate (PCB), Low Temperature Co-fired Ceramics (LTCC), Liquid Crystal Polymer (LCP) and Polyethylene Terephthalate foil (PET) were used as an interface electronic and sensor board. Suitable for the type of substrate four different techniques and materials were used to fabricate conductive traces and to mount electronic components. The interface operation idea was tested using build up hardware and software. The paper reports comparison of electrical parameters obtained in the tests for each type of board with complete realized wireless interface. (Comparison of the four technologies impact on functional properties of the wireless interface to microsensors and microsystems). Słowa kluczowe: mikrosystem, interfejs bezprzewodowy. Keywords: microsystem, wireless interface. Wstęp Większość czujników konstruowana jest w ten sposób, aby ich część aktywna była otwarta na środowisko badane, często o agresywnym i destrukcyjnym charakterze (np. roztwory chemiczne, wysoka temperatura czy wilgotność). W związku z tym wszelkie połączenia elektryczne (w tym montaż drutowy struktury czujnika) są najsłabszym punktem całego systemu pomiarowego. Zwiększenie niezawodnoś więcej »

Predykcyjna regulacja prędkości układu dwumasowego z silnikiem indukcyjnym – badania symulacyjne

Piotr J. SERKIES Krzysztof SZABAT Mateusz DYBKOWSKI

Artykuł omawia możliwość predykcyjnego sterowania prędkością napędu dwumasowego z klatkowym silnikiem indukcyjnym. We wstępie przedstawiono przyczyny wzrostu zainteresowania układami napędowymi z silnikami indukcyjnymi oraz połączeniem sprężystym. W kolejnych rozdziałach przedstawione zostały: model silnika indukcyjnego, model matematyczny napędu dwumasowego, wektorowa metoda regulacji momentu (DFOC), regulator predykcyjny (MPC). W ramach badań symulacyjnych przedstawiono wpływ ograniczenia wewnętrznych zmiennych stanu na pracę układu, kolejno przeprowadzono badania wpływu okresu próbkowania pętli regulacji prędkości na działanie układu sterowania. Abstract. In the paper an application of a predictive speed controller for the drive system with induction motor and elastic connection is presented. Firstly, the general features of the induction motor are described. Then the problem of the damping of torsional vibrations is specified. Next the used induction motor model, flied oriented torque control loop DFOC and the predictive controller are described. In the simulation work the drive performances working in the control structure with predictive controller and DFOC structure under different conditions are presented and analyzed. (Speed predictive control of the drive system with induction motor and elastic joint - simulation study) Słowa kluczowe: Napęd indukcyjny, układ dwumasowy, sterowanie predykcyjne, tłumienie drgań skrętnych Keywords: Electrical drive, two-mass system, predictive control, vibrations damping. Wstęp W nowoczesnych układach napędowych dąży się do miniaturyzacji wymiarów a w konsekwencji do zmniejszania momentów bezwładności zestawu. Umożliwia to skracania czasów trwania procesów przejściowych. Jednakże zmniejszanie wymiarów może spowodować ujawnienie się skończonej sztywności wału napędowego i powstania drgań skrętnych. Przykładem mogą tu być: napędy ramion robotów, nowoczesnych obrabiarek, maszyn papierniczych i teks więcej »

Przetwornik do pomiaru stężeń gazów w mieszaninie gazowej

Henryk URZĘDNICZOK

W artykule przedstawiono wyniki badań dwóch typów nieselektywnych czujników tlenku węgla i metanu. Badania dotyczyły charakterystyk przetwarzania i wpływu wielkości dodatkowych (temperatury i wilgotności). Opisano stosowane układy kondycjonowania, odmienne od typowo stosowanych do współpracy z tymi czujnikami, a pozwalające na optymalizację charakterystyk. Wyniki badań wykorzystano do konstrukcji opisanego przetwornika stężeń tlenku węgla i metanu w mieszaninie. Abstract. Gas sensors are widely applied in gas detectors. In such application a good metrological properties are not essential. In measuring devices, however, good metrological properties are very important. Good linearity of calibration curve, small sensitivity to additional quantities (including other gasses) are required. Unfortunately such properties are not typical for gas sensors. In this paper an measuring transducer of methane and carbon monoxide concentrations in gas mixture is proposed. Two sensors of FIGARO type 3870 and 2442 and integrated humidity and temperature sensor SHT75 are applied. The gas sensors were investigated - calibration curves and influences of other mentioned quantities were determined. The calibration data allowed to create a mathematical model for reconstruction of gases concentration in mixture. Conditioning circuits for both sensors are presented, too. (Measuring transducer of gas concentration in gas mixture). Słowa kluczowe: czujniki gazów, czujniki nieselektywne, układy kondycjonowania. Keywords: gas sensors, nonselective sensors, conditioning circuits. Wstęp Półprzewodnikowe czujniki gazów znajdują obecnie powszechne zastosowanie w urządzeniach do wykrywania obecności gazów. W takim zastosowaniu nie są wymagane bardzo dobre właściwości metrologiczne. Praktycznie wystarczy odpowiednio duża czułość i względnie duża selektywność. Układy elektroniczne współpracujące z czujnikiem nie są zwykle skomplikowane. Zastosowanie tego typu czujników w p więcej »

Regulacja procesu spalania w pojedynczym palniku ze stabilizacją emisji NOx

Waldemar WÓJCIK Mariusz KALITA Andrzej SMOLARZ

W artykule przedstawiono koncepcję zastosowania optycznego systemu monitorowania płomienia do sterowania procesem spalania w kotle energetycznym. W badaniach jako czujnik wykorzystano sondę optyczną podłączoną do bloku optoelektronicznego, którego zadaniem jest przetwarzanie sygnału otrzymanego z tej sondy. Korzystając z bogatych doświadczeń zespołu podjęto próbę stworzenia koncepcji sterowania pracą pojedynczego palnika tak, aby stężenie NOx w spalinach nie przekraczało wartości jakie są narzucane przez obecne normy. W celu osiągnięcia postawionych założeń wykorzystano elementy sztucznej inteligencji (tj. algorytmów ewolucyjnych) oraz sztucznych sieci neuronowych. Przedstawione wyniki pozwalają przypuszczać, że zastosowanie omawianych technik w przyszłości będzie skuteczną alternatywą dla obecnie stosowanych rozwiązań. Abstract. The paper presents an idea of applying optical monitoring system to control of combustion process in a power boiler. During research as a sensor the optical probe was used. It was attached to optoelectronic block which main task was conversion of optical signal. Taking advantage of wide experience study on creating an idea of controlling single power burner was undertaken, to satisfy requirements regarding concentration of NOx in waste gases. In order to achieve set objectives elements of artificial intelligence (evolutionary algorithms) and artificial neural networks were used. Results shows that applying discussed techniques in future might be an effective alternative for present solutions. (Regulation of burning process in a single burner with NOx emission stabilisation). Słowa kluczowe: czujnik optyczny, sonda optyczna, algorytmy ewolucyjne, spalanie paliw. Keywords: optical sensor, optical probe, evolutionary algorithms, fuel burning. Wstęp Energia elektryczna jest podstawowym czynnikiem ekonomicznego rozwoju każdej gospodarki oraz społeczeństwa. Węgiel zaspokaja dziś ponad 23% potrzeb energetycznych w skal więcej »

Sensor systems with optical channel of information transferring

Zenon HOTRA Zenoviy MYKYTYUK Orest SUSHYNSKYY Oleksandra HOTRA Olha YASYNOVSKA Piotr KISAŁA

W artykule zaprezentowano i omówiono charakterystyki przedstawiające zależność długości skoku helisy w cholesterycznych ciekłych kryształach (CLC) oraz anizotropii współczynnika załamania CLC od temperatury, a także zależność długości skoku helisy od stężeń par acetonu, etanolu i amoniaku, pod kątem wykorzystania tych właściwości w sensorowych systemach monitoringu środowiska. Opisano również strukturę światłowodu planarnego, splittera i wzmacniacza optycznego opartą o właściwości warstw ciekłokrystalicznych. (Systemy sensorowe z optycznym kanałem przesyłu informacji). Abstract. In this paper, the temperature characteristics of the helical pitch and the anisotropy of refractive index in cholesteric liquid crystals (CLC) as well as the characteristics: the helical pitch in CLC layers versus the concentrations of vaporous acetone, ethanol and ammonia, are presented. The possibilities of designing devices based on optical properties of liquid crystal planar structures are discussed and an optic planar waveguide, a splitter and an amplifier for a sensor system with optical channel for environment monitoring are proposed. Słowa kluczowe: czujnik optoelektroniczny, długość skoku helisy, falowód planarny. Keywords: optoelectronic sensor, helical pitch length, planar waveguide. Introduction The common usage of liquid crystals (LC) has focused on electro-optical flat panel display devices. Recently, growing interest in employing liquid crystals as well-suited sensing elements in optical sensors of temperature and pressure, as well as in sensors for monitoring the concentrations of vapourous components which have detrimental effect on environment, can be perceived. At present, for these purposes the semiconductor-based sensors are widely used; as the sensing element, different metal oxides, organic semiconductors, or silicon structures are applied. The drawbacks of these sensors are as follows: high operating temperature, low selectivity and p więcej »

SEPIC converter for high power LED lighting

Wojciech WOJTKOWSKI

The SEPIC converter for high brightness LED lighting applications supplied from the lithium-ion batteries is discussed. It was built using specialized integrated chip MCP1651 and additional microcontroller from AVR family - Attiny13, for additional functionality. Typical application of MCP1651 was extended of a couple of elements. The converter was tested experimentally and some results are presented. Streszczenie. W artykule omawiany jest zmodyfikowany przekształtnik typu SEPIC w zastosowaniu do zasilania diod LED dużej mocy. Do budowy przekształtnika wykorzystano specjalizowany układ MCP1651 oraz mikrokontroler z rodziny AVR Attiny13, co pozwoliło uzyskać dodatkowe funkcje. Aplikacja układu scalonego MCP1651 została rozszerzona o dodatkowe elementy. W artykule prezentowane są wybrane wyniki badań eksperymentalnych. (Przekształtnik SEPIC do zastosowań oświetleniowych z użyciem diod LED dużej mocy). Keywords: LED, SEPIC, DC/DC converter. Słowa kluczowe: zasilanie LED, przekształtnik SEPIC, przekształtnik DC/DC. Introduction Recently, high brightness LED lighting in residential, automotive, industry and many other applications becomes feasible and in many cases can replace the incandescent bulbs, halogen bulbs or compact fluorescent light bulbs as well. In such applications, high efficiency, high power factor and low harmonics are particularly important. It can also be significant to step up or step down the input voltage with possibly simple single-stage conversion for low cost and high efficiency. A single-ended primary-inductance converter (SEPIC) can meet all the needs especially when the output current is relatively not to high. SEPIC converter has the ability to regulate an output voltage that is either larger or smaller in magnitude than the input voltage. The SEPIC converter is a good solution in applications supplied from a battery. In such cases, voltage can be above and below that of the applications needs. For example, więcej »

Sieci cieplne w modelowaniu pola temperatury w maszynach elektrycznych i transformatorach

Roman KROK

W artykule przestawiono nowe ujęcie metody sieci cieplnych opracowane przez autora dla modelowania pola temperatury w maszynach elektrycznych i transformatorach z rozbudowanymi systemami kanałów chłodzących. Przy jej wykorzystaniu utworzone zostały modele cieplne różnych typów: silników górniczych, turbogeneratorów oraz transformatorów. Znalazły one liczne zastosowania praktyczne. W formie przykładu zaprezentowano wyniki obliczeń cieplnych dwubiegowego silnika górniczego o mocy 85/250 kW. Abstract. The paper presents new approach to the thermal network method proposed by the author for modeling the temperature field in electric machines and transformers with complex systems of cooling ducts. Thermal models of different types of mine motors, turbogenerators and transformers have been developed with use of this method. They have widely been used in practice. There are given the exemplary calculation results for a 85/250 kW two speed mine motor. (Thermal networks for modeling the temperature field in electric machines and transformers). Słowa kluczowe: modele cieplne maszyn elektrycznych, sieci cieplno-elektryczne, silniki górnicze. Keywords: thermal models of electric machines, thermal-electrical networks, mine motors. Wstęp Metoda sieci cieplnych jest jedną z najstarszych metod stosowanych w obliczeniach cieplnych maszyn elektrycznych i transformatorów [1]. Liczne jej zalety sprawiają, że jest ona ciągle wykorzystywana w wielu pracach badawczych [2-6]. W artykule przedstawiono nowe ujęcie metody sieci cieplnych opracowane przez autora dla modelowania pola temperatury w maszynach elektrycznych i transformatorach [7]. Maszyna elektryczna oraz transformator składa się z dużej liczby elementów połączonych ze sobą, wykonanych z materiałów o różnych właściwościach cieplnych, wewnątrz których przepływa medium chłodzące. Pole temperatury w tego typu obiektach opisuje układ równań różniczkowych cząstkowych przewodnictwa cieplnego sformułowan więcej »

Spectrum analysis of the usefulness of light sources forbuilding sun simulators

Konrad DOMKE Joanna RATAJCZAK

Przedstawiono analizę widmową różnych źródeł światła i promieniowania słonecznego po przejściu przez atmosferę. Porównano wymagania normatywne obowiązujące przy budowie, przeznaczonych dla badania ogniw fotowoltaicznych i kolektorów słonecznych, symulatorów promieniowania słonecznego. Określono użyteczność rozpatrywanych źródeł światła przy konstrukcji jedno- i wieloźródłowych symulatorów promieniowania słonecznego. (Analiza widmowa użyteczności źródeł światła przeznaczonych do budowy symulatorów promieniowania słonecznego). Abstract. The paper will present the spectrum analysis of different light sources and solar radiation after passing the atmosphere. Present the requirements contained in norms for building the sun simulators both for collectors and PV cells modules were examined. The usefulness of the discussed light sources for building the mono- and multisources sun simulators will be pointed. Słowa kluczowe: symulatory promieniowania słonecznego, ogniwa fotowoltaiczne, kolektory słoneczne, widmo źródeł światła Keywords: sun simulator, PV modules, collectors, spectrum of light sources. Introduction One of the factors defining radiation conditions is the solar spectrum. The spectrum at the Earth’s surface is determined by the spectrum of solar radiation falling at the upper layers of the atmosphere and selective absorption of the radiation on its route to the surface of the Earth. The spectral distribution of solar radiation across the upper layer of the Earth’s atmosphere is designated as AM0. The curve is similar to the spectral distribution of the black body with T=5777K. AM(X) represents the spectrum of radiation with the optical path equal to X (rys.1) [7]. It can be determined with the formula: (1) s z cos 1 sin AM( X ) 1     where: AM(X) - Air Mass - optical air mass, αs - solar elevation angle, θz- solar zenith angle. Fig.1. Solar radiation spectrum for AM0 an więcej »

Symulacja widm impedancyjnych struktur biologicznych na elektrodach palczastych

Mateusz WROŃSKI Tomasz PIASECKI Karol NITSCH

Zaimplementowano dwie metody symulacji widm impedancyjnych zawiesin bakterii. Pierwsza oparta jest na opisanych zależnościami Maxwella-Wagnera-Sillarsa właściwościach elektrycznych struktur wielofazowych. Metoda druga polega na przeliczeniu obrazu, przedstawiającego rozkład bakterii w dwuwymiarowej celce pomiarowej z wbudowanymi elektrodami, na odpowiednią sieć elementów RC. Używając metody napięć węzłowych obliczono impedancję elektryczną danej sieci w szerokim zakresie częstotliwości. Otrzymane w wyniku symulacji widma impedancyjne porównano z widmami otrzymanymi z pomiarów zawiesin bakterii E. coli na elektrodach palczastych. Abstract. Two methods of impedance spectra simulation has been implemented. First method, based on Maxwell-Wagner-Sillars theorem, is based on calculation of electrical properties of two phase mixture - suspension media and unicellular organisms modeled as phospholipids-coated cytoplasm. Second method was based on transposition of picture showing the layout of bacteria in 2D measurement well with embedded interdigitated electrodes into RC elements network. Using node potential method one can calculate equivalent impedance of given network in chosen frequency range. Simulated data and measured E. coli suspension impedance spectra have been compared. (Simulation of impedance spectra of biological structures on interdigitated electrodes). Słowa kluczowe: spektroskopia impedancyjna, symulacje i modelowanie, metoda potencjałów węzłowych. Keywords: impedance spectroscopy, impedance spectra modeling, node potential method. Wstęp Użycie symulacji komputerowej pozwala na uzyskanie informacji o odpowiedzi elektrycznej złożonych układów przestrzennych różnych materiałów w polach zmiennych [4]. Celem pracy było opracowanie i implementacja w postaci programu komputerowego metody generacji widm impedancyjnych [2] z wygenerowanego obrazu o niskiej rozdzielczości, w którym każdy piksel zawiera informacje o lokalnych właściwośc więcej »

Szeregowanie zadań w systemach czasu rzeczywistego z zastosowaniem techniki obliczeń ewolucyjnych

Mirosław GAJER

W artykule rozważono zastosowanie techniki obliczeniowej opartej na algorytmach ewolucyjnych w celu optymalizacji procesu szeregowania zadań w systemach czasu rzeczywistego z ostrymi ograniczeniami czasowymi. Na potrzeby realizacji procesu szeregowania zadań wybrana została metoda Rate Monotonic Scheduling (RMS), która bazuje na systemie przydziału priorytetów i jest przewidziana do szeregowania zbiorów wywłaszczalnych, periodycznych i niezależnych zadań. Przeprowadzone eksperymenty numeryczne wykazały, że algorytmy ewolucyjne mogą stanowić skuteczne narzędzie pozwalające na równoważenie obciążenia jednostek obliczeniowych w systemach wieloprocesorowych. Abstract. In the paper we discuss the use of a computational technique based on evolutionary algorithms for the purpose of optimizing the task scheduling process in real-time computer systems with hard time constraints. The process of task scheduling was realized with the use of Rate Monotonic Scheduling (RMS) method which is based on the system of priorities assignment and is designed for scheduling sets of pre-emptive, periodic, and independent tasks. We conducted numerical experiments which prove that evolutionary algorithms can constitute an effective tool that ensures balancing the load in multiprocessor systems. (Task scheduling in real-time computer systems with the use of an evolutionary computations technique.) Słowa kluczowe: systemy czasu rzeczywistego, szeregowanie zadań, systemy wieloprocesorowe, równoważenie obciążenia jednostek Keywords: real-time systems, task scheduling, multiprocessor systems, load balancing Wprowadzenie Systemy czasu rzeczywistego (ang. real-time systems) stanowią specjalną klasę systemów komputerowych, które swymi właściwościami odróżniają się w sposób znaczący od pozostałych systemów komputerowych ogólnego przeznaczenia. Podstawowa różnica polega na tym, że w przypadku systemów czasu rzeczywistego czas jest najważniejszym zasobem systemu, który musi więcej »

Sztuka szerszego spojrzenia - o przełamywaniu schematów poznawczych

Robert ANDRE Paweł BARANOWSKI

W 1986 roku, Adam Snerg- Wiśniewski - polski pisarz i intelektualista - sformułował w swoim manifeście "Moje zasady decentryzmu" założenia nowego trendu sztuki nowoczesnej. Decentryzm ukrywa to, co jest najbardziej znaczące i tworzy przestrzeń wyobrażeniową (intuicyjną, filozoficzną ..), w której ulokowano najważniejszy element działa artystycznego. Artykuł pokazuje, w jaki sposób światło i cień mogą sprawić, że ludzki umysł widzi to, czego nie przedstawiono na obrazie. Autorzy zastanawiają się, jaka jest ewolucyjna przyczyna "podobania się sztuki". Ilustrację artykułu stanowią prace kilku wiodących polskich przedstawicieli omawianego trendu sztuki. Abstract. In 1986, Adam Wisniewski - a Polish writer and intellectual - formulated in his manifesto “My principles of decenrtism" the assumptions of a new trend in modern art. Decentrism hides what is the most meaningful and triggers off an imaginative space (intuitive, philosophic .. ) in which the basic sense of artistic creation is placed. Light and shadow can be such a trigger. The article illustrates how light and shadow make possible that the human mind sees things that don’t exist in the picture. The authors wonder what the evolutionary cause and mechanisms of “art appeal" are, and in the illustrative part they present works of a few Polish leading representatives of this art trend. (The art of a comprehensive look - about breaking the patterns of cognition) Keywords: decentrism, cognitive science, visual impressions Słowa kluczowe: decentryzm, kognitywistyka, wrażenia wzrokowe. 1. Struktura. Zadania dla Czytelnika: ŁATWE: Na fotografii 1. przedstawiono wypukłe litery, oświetlone słońcem. Z prawej strony odwrócono o 180 stopni fragment tego obrazu. Światło pada w takim przypadku z dołu i litery wydają się wklęsłe. Czy potrafisz dojrzeć ich wypukłość, mając świadomość, że jest to złudzenie? Fot.1. Litery z prawej strony wydają się wklęsłe, ale to złudzenie. TRUDNIEJ więcej »

Światłowody fotoniczne ze szkła kwarcowego domieszkowane pierwiastkami ziem rzadkich

Jan WÓJCIK Krzysztof POTURAJ Jacek KLIMEK Krzysztof SKORUPSKI Paweł MERGO

Jednym z kierunków rozwoju technologii światłowodów jest opracowanie lepszych niż dotychczas konstrukcji światłowodów domieszkowanych pierwiastkami ziem rzadkich do laserów włóknowych średniej i dużej mocy. Innym kierunkiem badań technologicznych jest opracowanie włókien aktywnych do laserów i wzmacniaczy małych mocy dla telekomunikacji i innych zastosowań na przykład w metrologii. Zwykłe aktywne światłowody fotoniczne domieszkowane erbem wykazują małą dwójłomność, a raczej niezbyt dużą dwójłomność charakterystyczną dla zwykłych, nieaktywnych światłowodów fotonicznych. To powoduje problemy z niestabilnością stopnia polaryzacji generowanego światła. Alternatywą są światłowody o wysokiej dwójłomności, których zbadanie w układach wzmacniaczy i laserów powinno ułatwić rozwiązanie problemów z polaryzacyjną stabilnością pracy tych urządzeń. Światłowody fotoniczne wykazywać mogą znacznie większą dwójłomność niż klasyczne przy znacznie mniejszych naprężeniach wewnętrznych powodujących niestabilność termiczną laserów. W pracy zaprezentowano technologie wytwarzania dwóch rodzajów fotonicznych światłowodów aktywnych ze szkła kwarcowego domieszkowanych pierwiastkami ziem rzadkich oraz ich podstawowe charakterystyki (tłumienności spektralne, parametry strukturalne, dwójłomności). Aktywne rdzenie światłowodów wytworzono metodą MCVD zmodyfikowaną o impregnację z fazy ciekłej. Średni współczynnik załamania rdzeni włókien jest taki sam jak niedomieszkowanego szkła kwarcowego. Ten efekt osiągnięto dzięki domieszkowaniu szkła erbem, glinem, germanem i fluorem. Domieszkowanie germanem zastosowano w celu uczulenia rdzeni włókien na zapis siatek Bragga, które są ważnymi elementami laserów. Znaną metodą składania wytworzono preformy i wyciągnięto z nich światłowody zabezpieczone typowymi dla włókien telekomunikacyjnych powłokami ochronnymi. Abstract. One of the directions of the development of technology optical fibers is creation of better constructions of optical więcej »

Światowy Zjazd Inżynierów Polskich

Przyjęciem Uchwały zakończył się w piątek, 10 września br. Światowy Zjazd Inżynierów Polskich. Który obradował przez trzy dni w Warszawie pod patronatem Marszałka Senatu RP, pana Bogdana Borusewicza, Zjazd, którego organizatorami byli: Politechnika Warszawska, Federacja Stowarzyszeń Naukowo-Technicznych NOT oraz Rada Polskich Inżynierów w Ameryce Północnej, był kontynuacją inżynierskich sympozjów "Polacy Razem" organizowanych przez Federację SNT-NOT oraz wielu inicjatyw organizacji polonijnych i Stowarzyszenia Wspólnota Polska. Udział w Zjeździe wzięło udział prawie 400 inżynierów reprezentujących indywidualnie oraz polonijne stowarzyszenia techniczne 14 krajów: Australię, Austrię, Dubai, Francję, Holandię, Kanadę, Litwę, Niemcy, Republikę Południowej Afryki, Rosję, Szwajcarię, USA, Wielką Brytanię i Polskę. Otwarcie Zjazdu odbyło się w środę, 8 bm. Z uroczystym przesłaniem do uczestników Zjazdu, z życzeniami owocnych obrad i podziękowaniem dla organizatorów za jego zwołanie, zwrócił się Prezydent Rzeczpospolitej Polskiej Bronisław Komorowski w liście, który odczytał szef Kancelarii Prezydenta RP, Jacek Michałowski. Z pisemnym przesłaniem zwrócił się także Honorowy Patron Światowego Zjazdu Inżynierów Polskich, Marszałek S więcej »

Technologia wytwarzania układu mikroprzepływowego do amperometrycznego pomiaru stężenia kwasu askorbinowego

Anna BARANIECKA Marianna GÓRSKA Beata KAZIMIERCZAK Dariusz SZMIGIEL Rafał SZCZYPIŃSKI Filip ILNICKI Jerzy KRUK Władysław TORBICZ Dorota G. PIJANOWSKA Piotr GRABIEC

W niniejszym artykule zaprezentowano układ mikroprzepływowy do amperometrycznego oznaczania stężenia kwasu L-askorbinowego. Podczas projektowania układu wykorzystano symulacje komputerowe, wykonane za pomocą oprogramowania COMSOL. Do wytworzenia układu zastosowano różne technologie m.in.: głębokie plazmowe trawienie krzemu w procesie Boscha, polimeryzację plazmową, miękką litografię z zastosowaniem krzemowej matrycy i elastomeru PDMS, fotolitografię UV, magnetronowe katodowe napylanie cienkich warstw metalicznych, technikę lift-off, oraz modyfikację elektrochemiczną powierzchni elektrod. W projektowanym układzie do testu immunoenzymatycznego ELISA z wykorzystaniem fosfatazy alkalicznej jako markera, kwas askorbinowy będzie końcowym produktem reakcji enzymatycznej, którego oznaczanie służy do określania w sposób pośredni stężenia istotnych w diagnostyce medycznej agalitów takich jak białko C-reaktywne, fibrynogen i troponiny. Abstract. In this paper, a microfluidic system for L-ascorbic acid concentration measurement using the amperometric detection method is presented. The system was developed basing on computer simulations obtained with software COMSOL. Different technologies and techniques such as: deep silicon plasma etching in Bosch method, plasma polymerization, soft lithography with Si template and elastomer PDMS, UV lithography, magnetron sputtering, lift-off and electrochemical surface modification were applied. L-ascorbic acid is electrochemically active compound. In the designed system for immunoenzymatic test ELISA with alkaline phosphatase as an enzymatic label, this compound is a final product of enzymatic reaction. It allows indirect electrochemical measurement of concentration of electrochemically inactive analytes, important in medical diagnostics, such as: C-reactive protein, fibrinogen or troponins. (Technology of microfluidic system fabrication for amperometric measurement of ascorbic acid concentration). Słowa kluczowe: u więcej »

The comparative analysis of road lighting energy efficiency

Piotr PRACKI

In this paper the measures of lighting energy efficiency on roads, related to power installed and annual energy use, were characterised. For various conditions on roads the levels of lighting power densities per 1 cd/m2, at which lighting requirements are fulfilled, were calculated. The comparative analysis of lighting energy efficiency for various situations was conducted. Limitation of the use of the lighting power density per 1 cd/m2 as the only measure of lighting energy efficiency was underlined. Streszczenie. W artykule scharakteryzowano miary wydajności energetycznej oświetlenia dróg oparte na mocy instalowanej i rocznym zużyciu energii elektrycznej. Dla zmiennych warunków stosowania oświetlenia drogowego obliczono poziomy mocy jednostkowych skorygowanych, przy spełnieniu wymagań dotyczących otoczenia świetlnego. Porównano wydajność energetyczną analizowanych sytuacji oświetleniowych. Zwrócono uwagę na ograniczenia wynikające ze stosowania mocy jednostkowej skorygowanej jako jedynej miary wydajności energetycznej oświetlenia dróg (Analiza porównawcza wydajności energetycznej oświetlenia drogowego). Keywords: energy efficiency, road lighting. Słowa kluczowe: wydajność energetyczna, oświetlenie dróg. Introduction Road lighting at night should enable all users to conduct safe and comfortable movement, due to providing high visual performance and comfort. Lighting design and evaluation criteria on roads are well known and described, e.g. [1]. Current lighting requirements, determining desired levels of parameters that characterise the road luminous environment, are included in national standards, e.g. [2]. The final choice of lighting solution may be made on the basis of energy efficiency or economic analyses. Investment and maintenance costs of road lighting are connected with number of posts, luminaires and lamps. Quantity of lighting equipment is determined by the quality of the equipment, its layout and maintenance scheme. Th więcej »

The influence of control method on power loss in the ARCP resonant inverter - experimental results

Sławomir KARYŚ

W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych trójfazowego falownika rezonansowego typu ARCP o mocy 7kW. Uzyskane rezultaty potwierdzają przesłanki wynikające z analizy teoretycznej, które wskazują na możliwość istotnego ograniczenia strat mocy poprzez zastosowanie metody sterowania o zmiennym czasie trwania sygnałów sterujących-zależnym od chwilowej wartości prądu obciążenia. Prezentowane dotychczas w literaturze światowej wyniki badań eksperymentalnych tego nie potwierdzały. Poddano dyskusji przyczyny tych rozbieżności. Uzyskane wyniki badań eksperymentalnych pozwalają na porównanie strat mocy falownika o komutacji twardej ze stratami falownika o komutacji miękkiej w zależności od zastosowanej metody sterowania. Przedstawiono straty mocy oraz sprawność falownika dla dwóch różnych częstotliwości nośnych. (Metody kontroli strat mocy w falowniku rezonanowym typu ARCP) Abstract. This paper presents experimental results of the 7kW three-phase ARCP resonant inverter. Obtained results confirm theoretical premises that indicate the possibility of important power loss reduction if variable-time control method - dependent on instantaneous value of the load current is introduced. Experimental results shown in the literature do not confirm this up to now. The reasons of such a discrepancy have been discussed. Obtained experimental results enable to compare power loss in the hard and soft switching inverter- dependently on the applied control method. The power losses and inverter efficiency for two different carrier frequencies have been shown. Słowa kluczowe: falownik rezonansowy, falownik ARCP, komutacja miękka Keywords: resonant inverter, ARCP inverter, soft commutation Introduction Nowadays advanced digital technology enables realisation of complex control algorithms. As it is shown by theoretical analysis [1,2] introducing advanced control methods in case of soft-switching PWM-driven inverters, significantly decrease power więcej »

The possibilities of adjusting the luminous flux of the metal halide lamps

Andrzej WIŚNIEWSKI

Artykuł prezentuje wyniki pomiarów strumienia świetlnego, mocy lamp, mocy układu, rozkładu widmowego promieniowania, temperatury barwowej światła i obliczeń ogólnego wskaźnika oddawania barw w funkcji zmian wartości napięcia zasilającego. W wyniku pomiarów i obliczeń określono możliwości regulacji strumienia świetlnego wytwarzanego przez lampy metalohalogenkowe poprzez zmianę wartości napięcia zasilającego. (Możliwości regulacji strumienia świetlnego lamp metalohalogenkowych). Abstract: This article presents the results of measurements of the luminous flux, lamp wattage, power of the system, spectral distribution of radiation and light colour temperature as well as the calculations of the general colour rendering index versus the changes in the values of supply voltage. As a result of these measurements and calculations, the possibilities of adjusting the luminous flux generated by the metal halide lamps through the modification of the value of the supply voltage were defined. Słowa kluczowe: elektryczne źródła światła, lampy metalohalogenkowe, regulacja strumienia świetlnego. Keywords: Electric light sources, metal halide lamps, adjusting of luminous flux. Introduction Nowadays more and more often luminous flux control systems for discharge lamps are being used in both outdoor and indoor lighting. There are some electronic control gears (ECGs) that also enable adjusting the luminous flux of discharge and metal halide lamps. This article presents the results of the measurements of luminous flux, lamp wattage, power of the system, spectral distribution of radiation, and colour temperature of the light produced by the metal halide lamps versus the changes in supply voltage. Based on the measurement of spectral distribution of the produced light, the value of the general c więcej »

The simple model of diffraction grating

Łukasz STELMACH Dariusz SAWICKI

In this paper we present a model of a diffraction grating for use in lighting technology and computer graphics. Although some successful attempts in this field have been made before, we believe that thanks to our approach the presented model is more efficient while still usable for many applications. In spite of its simplicity it's capable of modelling diffraction of colourful light emitted by a source describe by spectral distribution. Streszczenie. W pracy przedstawiono prosty model siatki dyfrakcyjnej opracowany na potrzeby techniki świetlnej i grafiki komputerowej. Znane są próby modelowania falowej natury światła w tych dziedzinach. Pomimo prostoty zastosowanych algorytmów zaproponowane rozwiązanie jest efektywniejsze obliczeniowo nie tracąc przy tym na użyteczności. (Prosty model siatki dyfrakcyjnej) Keywords: diffraction, lighting technology, computer graphics. Słowa kluczowe: dyfrakcja, technika świetlna, grafika komputerowa. Introduction The paper presents an efficient method of rendering images of diffraction gratings in computer graphics programmes. The method can be implemented as reflection/refraction model in a unidirectional[1] ray tracing programme. The method is relatively fast compared to bidirectional ray tracing or photon mapping, however, this advantage doesn't come at no cost. Constraints must be applied on a scene to avoid errors. These conditions are easily met for example in night illumination scenarios wh więcej »

To See or Not to See - reflections on human color perception

Dariusz SAWICKI

The correctness of color vision is the essential problem in Lighting Technology, Human Computer Interaction and Computer Graphics. To answer the question about correctness of perception process the workings of the whole human vision system should be analyzed. The color information can be falsified in the perception process. In many cases it is useful for us but often does not allow obtaining information about true color in proper way. But what is really true: the measured color or our “real subjective" perception? Streszczenie. Percepcja barw jest jednym z podstawowych problemów techniki świetlnej, grafiki komputerowej i komunikacji człowiek-komputer. Aby odpowiedzieć na pytanie o poprawność interpretacji wrażeń barwnych, cały proces widzenia musi zostać przeanalizowany. Informacja o barwie może być fałszowana w procesie percepcji, często jest to dla nas korzystne. Powstaje jednak pytanie: na ile jest to subiektywne, czy oko jest dobrym instrumentem oceny barw? (Patrzeć czy widzieć - refleksje na temat percepcji barw) Keywords: color perception, human vision system. Słowa kluczowe: percepcja barwy, zmysł wzroku. Introduction We all know spectacular optical illusions, where the interpretation of the received image can differ from the reality. We are accustomed, that the surrounding world is such as we see it, and we often put the question if the eye fails us? Or maybe, we simply see what we want to see (Fig.1) ? There exist many analyses dedicated to creation of the optical illusions and to the perception problems. The question arises, if we can deal with similar perception problems in the color vision. Does the impression of color correspond with the real object color. It is easy to notice that "the surrounding world is colorful". The development of the technique in last years caused that this sentence has taken the almost new sense. Television, printing, photo climbed on the unavailable so far level of color reproduction. The więcej »

Układ pomiarowy czujnika sił zgryzu do zobiektywizowanej oceny wydolności narządu żucia

Andrzej KOCIUBIŃSKI Mariusz DUK Tomasz ZYSKA Wojciech MICHALSKI

Celem niniejszej pracy było zaproponowanie układu pomiarowego do określenia charakterystyki obciążającej siły zgryzu podczas czynności żucia. Stanowić on będzie narzędzie diagnostyczno-pomiarowe wspomagające lekarza stomatologa w obiektywnej ocenie biomechanicznej wydolności tkanek nośnych w polu obciążeń uzębienia naturalnego i uzupełnień protetycznych. Abstract. The occlusal forces determine the functional efficiency of the organ of mastication apparatus in proportion to their power and frequency. The measurement of parameters mentioned above makes up the basis of the objectivized evaluation in clinical diagnostics of the biomechanical efficiency of mastication apparatus. The device proposed in this paper will be the diagnostic tool useful for the dentist doctor in objective evaluation of the biomechanical efficiency of bearing tissues in the zone of the natural teeth and orthotic supplements. (Occlusal force sensor - based measuring system for objectivised evaluation of the efficiency of mastication apparatus). Słowa kluczowe: czujnik siły zgryzu, protetyka. Keywords: occlusal force sensor, prosthetics. Wstęp Morfologia zgryzu w uzębieniu naturalnym jest determinowana wartością efektywnej siły obciążającej niezbędnej do odgryzania i rozdrabniania kęsów pokarmowych. Tą podstawową funkcję narządu żucia określa sprawność czynnościowa uzębienia naturalnego lub jego protetycznej rekonstrukcji. Siły zgryzu wyzwalane przez system motoryczny ruchów żuchwy determinują sprawność czynnościową narządu żucia proporcjonalnie do ich wartości i częstotliwości. Efektywna siła obciążająca lokalnie zęby przeciwstawne podczas odgryzania i rozdrabniania kęsów pokarmowych wynosi przeciętnie 20 N, a jej częstotliwość zawarta w przedziale 0,66-2,0 Hz zachowuje więcej »

Valuation of road lighting parameters for luminaires with LED

Małgorzata GÓRCZEWSKA Sandra MROCZKOWSKA

Ocena wpływu światła białego na warunki widzenia w oświetleniu zewnętrznym jest od wielu lat przedmiotem badań. Strumień świetlny lamp jest wyznaczany dla widzenia fotopowego, natomiast w wielu przypadkach poziom adaptacji wzroku odpowiada warunkom widzenia mezopowego. Dla takich warunków stosowanie lamp LED może być uzasadnione z powodu korzystniejszego rozkładu widmowego promieniowania. W artykule przedstawiono porównanie parametrów oświetlenia drogowego z lampami sodowymi i przykładową oprawą z diodami LED. (Ocena parametrów oświetlenia drogowego dla opraw LED) Abstract. Valuation of influence of white light in outdoor lighting has been tested for years. Usually luminous flux is determined for photopic vision, but in many cases for road lighting the level of adaptation for human eyes corresponds to mesopic vision. For such conditions using LEDs could be more useful from the point of spectral distribution of light. In the paper the results of comparation parameters of outdoor lighting will be presented for chosen LEDs. Słowa kluczowe: oświetlenie drogowe, źródła światła, widzenie mezopowe, diody LED. Keywords: road lighting, lamps, mesopic vision, LED Introduction In the outdoor lighting, there are mostly applied the lowpressure and high-pressure sodium discharge lamps, metal halide lamps and mercury discharge lamps. The most frequently used light sources in the road and public places lighting installations are the high-pressure sodium discharge lamps. Their shear in the total number of the applied light sources results presently 70% - 75%. The shear of the commonly used until now mercury discharge lamps results approximately 25%. These lamps are presently applied in the lighting installations of the parks, local roads, estate roads, etc. The main obstacle in the replacement of the mercury discharge lamps with another lamp type is the shortage of the substitutional product which więcej »

Warunki oświetleniowe w mieszkaniach - wyniki badań ankietowych

Elżbieta JANOSIK Stanisław MARZEC Marcin ŁACIAK

W artykule przedstawiono wyniki badań ankietowych, mających na celu rozpoznanie w jaki sposób oświetlane są polskie mieszkania, jakie są zwyczaje, upodobania i odczucia mieszkańców w zakresie oświetlenia wnętrz mieszkalnych, co stwarza największy problem w kreowaniu optymalnych warunków oświetlenia we własnym mieszkaniu oraz jak może ono wpływać na samopoczucie i zdrowie mieszkańców. Abstract. In the article the results of surveys were shown, which had the aim to determinate the lighting conditions in the Polish apartments, inhabitants’ habits, fancy and feelings in scope of rooms lighting, the biggest problems with creation of optimal lighting conditions in own flat and the influence on the mood and health of inhabitants. (The lighting conditions in the flats - surveys results) Słowa kluczowe: mieszkanie, oświetlenie, praca wzrokowa, samopoczucie Keywords: apartment, lighting, visual work, mood Wstęp Jednym z czynników kształtujących warunki życia w mieszkaniu jest oświetlenie. Oświetlenie w mieszkaniu powinno umożliwiać mieszkańcom bezpieczne przemieszczanie się i sprawne wykonywanie różnorodnych czynności oraz zapewniać odpowiedni klimat świetlny. Do problematyki higienicznego oświetlania mieszkań nie przywiązuje się zbyt dużej wagi, zazwyczaj pozostawiając mieszkańcom wolną rękę w kształtowaniu warunków oświetlenia w ich mieszkaniach. W artykułach prasowych omawiane jest najczęściej wzornictwo opraw oświetleniowych czy energooszczędność nowoczesnych źródeł światła, brakuje natomiast przystępnie napisanych poradników o zasadach i praktycznych sposobach realizacji prawidłowego oświetlenia w mieszkaniach. Nie ma w Polsce osobnej normy dotyczącej oświetlania mieszkań światłem elektrycznym. Jedynie w wycofanej niedawno normie PN-84/E-02033 [1], obok zaleceń dotyczących oświetlenia stanowisk pracy zawodowej, podane były zalecenia dotyczące oświetlenia domów mieszkalnych. Zgodnie z zapisem wspomnianej normy, średnie natężeni więcej »

Wielokanałowy, stałoprądowy układ zasilania zespołów LED dużej mocy

Marian GILEWSKI

W publikacji przedstawiono autorską koncepcję wielokanałowego układu zasilania zespołu LED dużej mocy. Zaproponowano zastosowanie cyfrowej metody regulacji natężeń prądów poszczególnych elementów. Proponowany układ zawiera: elementy optoizolacji, układy konwersji cyfrowych sygnałów sterujących na odpowiadającą wartości napięć stałych oraz wyjściowe wzmacniacze prądowe zasilające elementy LED. W pracy zawarto wybrane charakterystyki pomiarowe, przedstawiono schemat jednego kanału oraz porównano z podobnymi rozwiązaniami. Abstract. In this work is described an idea of DC multichannel driver of power LEDs. The main point of the solution is digital control method of LED constant currents. LEDs currents can be adjustable from 100 mA to 1000 mA of every channel. A scheme of realization the driver, laboratory tests and a comparison with similar circuits are included too. The driver can be an alternative to PWM based drivers in many fields of power LEDs applications. (A multichannel DC driver of power LEDs). Słowa kluczowe: zasilacze zespołów LED, sterowanie LED dużej mocy, cyfrowa regulacja światła LED, przetwornik f/U. Keywords: LEDs drivers, driving of power LEDs, digital control of LED light, frequency to voltage converter. Wprowadzenie Zbiór współcześnie stosowanych metod i dostępnych aplikacji układów zasilających LED jest bardzo obszerny. Obejmuje on zarówno [1] rozwiązania stałoprądowe jak również metody oraz układy zasilania impulsowego. W wielu zastosowaniach oświetleniowych i badawczych sterowanie impulsowe oparte na metodzie PWM, wytwarzające promieniowanie pulsujące, jest niedopuszczalne. Między innymi z tego powodu ostatnio daje się zauważyć powrót i systematyczny rozwój stałoprądowych sterowników LED. W tej klasie układów można wyróżnić: sterowniki o technologicznie określonej wartości natężenia prądu zasilającego, sterowniki z dobieraną parametrycznie przez użytkownika wartością natężenia prądu oraz sterowniki stałoprądowe s więcej »

Wielowiązkowy układ do obserwacji ugięcia dźwigni macierzy czujników mikromechanicznych

Grzegorz MAŁOZIĘĆ Teodor GOTSZALK Konrad NIERADKA Grzegorz WIELGOSZEWSKI1 Przemysław SULECKI Jacek RADOJEWSKI Piotr GRABIEC Paweł JANUS

W pracy przedstawiono układ do pomiaru statycznego wychylenia oraz charakterystyk rezonansowych mikrodźwigni sprężystych zintegrowanych w jednowymiarowej macierzy. Opisano budowę stanowiska do sterowania laserami półprzewodnikowymi oraz stabilizacji ich temperatury. Abstract. In the paper set-up to measure static deflection and resonance characteristics of cantilevers was presented. The cantilevers was integrated in one-dimension matrix. Construction of semiconductor lasers control station and temperature controller was described. (Multibeam setup for observation of the cantilever deflection in the micromechanical sensors matrix). Słowa kluczowe: mikrodźwignia, macierz, laser, zasilacz, światłowód. Keywords: cantilever, matrix, laser, waveguide. Wstęp Mikrodźwignie sprężyste znajdują ostatnio coraz szersze zastosowanie w różnych dziedzinach nauki. Ich pole stosowania wychodzi poza klasyczne metody mikroskopii bliskiego pola. Coraz częściej wykorzystywane są w biomedycynie, szczególnie jako potencjalnie wysokoczułe bioczujniki [1, 2]. W połączeniu z optyczną detekcją wychylenia stają się one detektorami masy i siły, pozwalającymi na detekcję zmiany masy w zakresie pojedynczych femtogramów [3, 4]. Obciążenie mikrodźwigni masą o takiej wartości powoduje zwykle ugięcie czujnika o ułamki nanometra. Dla zastosowania mikrodźwigni konieczne jest zatem skonstruowanie i użycie precyzyjnych układów optycznych, które pozwolą na detekcję tego typu ugięć. Na Wydziale Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki w Zakładzie Metrologii Mikro- i Nanostruktur prowadzone są badania mające na celu opracowanie metod wykorzystania matryc mikrodźwigni sp więcej »

Wpływ opraw LED na sieć zasilającą

Wiesława PABJAŃCZYK Roman SIKORA Przemysław MARKIEWICZ Zbigniew GABRYJELSKI

W artykule przedstawiono wyniki analizy porównawczej oddziaływania na sieć zasilającą oprawy do wysokoprężne lampy sodowej oraz opraw z matrycami wieloźródłowymi LED o zbliżonej mocy. Badaniami objęto sprawdzenie wpływu temperatury otoczenia na parametry elektryczne, ze szczególnym uwzględnieniem poziomu generowanych zaburzeń do sieci zasilającej. Abstract. The article presents results of analysis of the effect of high-pressure sodium lamps on the supply network, compared with effect of multiple source LED matrices luminaires, of similar power rating. The study covered verification of impact of ambient temperature on electrical parameters, with particular emphasis on the level of generated interferences to the mains supply. (Influence of LED luminaires on supply network). Słowa kluczowe: diody LED, oprawy oświetleniowe, jakość energii elektrycznej. Key words: LED diodes, luminaires, electrical power quality. Wstęp Dyrektywy Unii Europejskiej dotyczące efektywności energetycznej wymuszają na krajach członkowskich działania zmierzające do redukcji zużycia energii elektrycznej również na cele oświetleniowe. W praktyce realizowane jest to poprzez wymianę żarowych źródeł światła na świetlówki kompaktowe lub źródła LED. W przypadku oświetlenia ulicznego alternatywą dla opraw do wysokoprężnych lamp sodowych są wieloźródłowe oprawy LED. Oprawy LED mogą być wykorzystywanie również m.in. do iluminacji obiektów architektonicznych oraz oświetlenia akcentującego. Integralną częścią opraw LED są zasilacze ze stabilizacją prądu lub napięcia. Obydwa typy zasilaczy są stosowane w praktyce, zaleca się jednak stosowanie zasilaczy ze stabilizacją prądu, które są zasilaczami impulsowymi. W takim przypadku zestaw zasilacz - matryca LED jest odbiornikiem nieliniowym, powodującym odkształcenie prądu pobieranego z sieci. Wyższe harmoniczne prądu wywołują w sieci zasilającej różne niekorzystne zjawiska, a między innymi odkształcenia napięcia zasilająceg więcej »

Wpływ temperatury na dokładność pomiarów pulsoksymetrycznych

Sylwester NOWOCIEŃ Janusz MROCZKA

W pracy dokonano analizy wpływu temperatury na dokładność oznaczania poziomu saturacji tlenowej krwi. Przeprowadzono badania symulacyjne wpływu zmian temperatury na charakterystykę widmową typowych emiterów LED wykorzystywanych w pomiarach pulsoksymetrycznych oraz wpływu tych zmian na końcowy wynik pomiaru. Z przeprowadzonej analizy wynika, że wzrost temperatury emitera powoduje nieznaczne zawyżanie końcowego wyniku pomiaru SaO2. Przy czym błąd pomiaru zależy dodatkowo od poziomu badanego wysycenia. Możliwa jest minimalizacja tego błędu przez dobór odpowiednich długości fal pomiarowych oraz wprowadzenie współczynnika korekcyjnego uwzględniającego błąd "termicznego przesunięcia widma". Abstract. This study has investigated the effect of temperature impact on accuracy of pulse oximetry measurement. Changes in ambient temperature has negligible influence on accuracy of this measurement. Using a basic oximetry law and theoretical LED model proposed by F.Reifegerste, the effect of lambda peak shifts was examined. The analysis shows that the increase in ambient temperature causes a slight increase of the final result of the measurement of SaO2 -usually several percentage. Minimization of this error is possible by selection of proper length of measuring wave and introduction of corrective ratio taking into consideration error thermal slip spectrum. (Influence of temperature on accuracy of pulse oximetry measurements). Słowa kluczowe: saturacja tlenowa krwi, pulsoksymetria, dokładność pomiaru Keywords: oximetry, blood saturation, accuracy of measurement, temperature impact. Wstęp Pulsoksymetria reprezentuje przełom, jaki dokonał się w ostatnich dziesięcioleciach w diagnostyce medycznej. Jako jedna z pierwszych, nieinwazyjnych metod diagnostycznych pozwoliła na ciągłe monitorowanie wysycenia hemoglobiny tlenem, umożliwiając tym samym wczesne wykrywanie hipoksemii (niedotlenienia) u pacjentów, którym podano silne środki uspokajające lub będącyc więcej »

Wpływ temperatury na odpowiedź kamery CCD

Joanna PARZYCH Zbigniew KRAWIECKI

Niniejsza praca dotyczy pomiarów temperaturowych wykonanych przy użyciu kamery CCD. Pomiary przeprowadzono w komorze klimatycznej w zakresie temperatur od -5 do 45 ºC dla różnych wartości parametrów pomiarowych, ze szczególnym uwzględnieniem czasu ekspozycji kamery. Celem badań było określenie wpływu temperatury na zależności zachodzące między sygnałem pochodzącym z badanego obiektu a odpowiedzią kamery CCD na ten sygnał. Jako obiekt badany wykorzystano diodę elektroluminescencyjną LED emitującą światło białe. W pracy zaprezentowano przykładowy układ pomiarowy oraz przedstawiono wybrane wyniki i wnioski wynikające z serii pomiarów zrealizowanych przy różnych wartościach parametrów pomiarowych kamery CCD.. Abstract. This work concerns the temperature measurements made with the use of a CCD camera. Measurements were carried out in a climatic chamber at the temperature range extending from -5 to 45 °C for different values of measurement parameters. In particular, the camera exposure time was taken into consideration. A purpose of this study was to determine the influence of temperature on the relationships occurring between the signal coming from the tested object and the response of the CCD camera to this signal. The LED emitting white light was used as the object to be tested. In the paper an example of the measurement system has been presented. Some selected results obtained during the więcej »

Wpływ warunków środowiskowych na pracę opraw z modułami LED

Wiesława PABJAŃCZYK Roman SIKORA Przemysław MARKIEWICZ Zbigniew GABRYJELSKI

W artykule zostały przedstawione wyniki badań laboratoryjnych wybranych opraw LED, dostępnych na rynku, w zakresie wpływu zmian temperatury otoczenia na wartość strumienia świetlnego i skuteczności świetlnej opraw. Na podstawie przeprowadzonych badań zostały sformułowane praktyczne wnioski dotyczące eksploatacji tych opraw. Abstract. The article presents results of researches of selected LED luminaries, which are available on the market, within the range of ambient temperature changes on the light flux value and luminous efficiency of the luminaries. On the basis of the made investigations the practical conclusions which are concerning maintenance of these luminaries were formulated. (Influence of the environmental conditions on LED luminaires maintenace). Słowa kluczowe: diody LED, matryce LED, oprawy oświetleniowe, badania środowiskowe. Keywords: LED diodes, LED matrix, luminaires, environmental researches. Wstęp Obserwuje się coraz szersze zastosowanie opraw z diodami LED w oświetleniu drogowym. Jest to możliwe dzięki coraz wyższej skuteczności świetlnej diod elektroluminescencyjnych, która staje się porównywalna ze skutecznością świetlną tradycyjnych źródeł światła. Okolicznością ułatwiającą popularyzowanie opraw LED jest również spadek ich cen. Brak w dostępnej literaturze informacji na temat zachowania się opraw LED w rzeczywistych warunkach eksploatacyjnych, tj. przy zmiennych warunkach pogodowych, a przede wszystkim przy zmiennej temperaturze otoczenia. Trwałość diod LED silnie zależy od temperatury złącza półprzewodnikowego. Efektywność opraw LED zależy więc zarówno od ich konstrukcji, jak i od temperatury otoczenia. W artykule zostały przedstawione wyniki badań laboratoryjnych, mających na celu określenie wpływu warunków środowiskowych na pracę opraw LED, w tym głównie na wartość strumienia świetlnego. Badania były przeprowadzone w komorze klimatycznej, w której zmieniano temperaturę otoczenia w szerokim zakresie od więcej »

Wykorzystanie informacji o drugiej pochodnej widma w iteracyjnych algorytmach rekonstrukcji widm w spektroskopii

Waldemar WÓJCIK Sławomir CIĘSZCZYK Piotr KISAŁA

Rekonstrukcja sygnałów polega na znalezieniu rzeczywistego kształtu sygnału na podstawie sygnału pomiarowego. Zniekształcenie sygnału pomiarowego jest powodowane przez sam instrument pomiarowy. Od strony matematycznej jest to wynik operacji splotu sygnału rzeczywistego z odpowiedzią impulsową instrumentu pomiarowego. Rekonstrukcja sygnału należy do grupy tzw. problemów odwrotnych. W artykule zaproponowano modyfikację algorytmów iteracyjnych służących do rekonstrukcji widm poprzez wykorzystanie informacji o drugiej pochodnej widma. Abstract.). Signal reconstruction consist on finding real shape of signal on the basis on its distorted image. In metrology signal distortion is caused by measuring instrument. The measured spectrum is a convolution result of real spectrum and spectrum of the Instrumental Line Shape (ILS). In this article we propose taking advantage of additional knowledge to improve reconstruction. The novelty is using appropriately scaled second derivative of measured spectrum as a initial value of iterative process. Modification of starting point in iterative procedures reduced the number of iteration necessary to signal reconstruction. Improvement of line shape reconstruction particularly of the height of lines is obtained. (Using second derivative of measured spectrum with iterative algorithm of spectrum reconstruction in spectroscopy) Słowa kluczowe: : rekonstrukcja sygnału, rozplot, rozdzielczość spektralna. Keywords: signal reconstruction, deconvolution, spectrum resolution. Wstęp Algorytmy rekonstrukcji (odtwarzania) sygnału mają wiele zastosowań w różnych dziedzinach nauki. Ich podstawowym obszarem zastosowań jest rozplot w cyfrowym przetwarzaniu sygnałów. Ma ono z kolei wiele zastosowań w naukach zarówno teoretycznych jak też eksperymentalnych. Algorytmy rozplotu należą do problemów źle postawionych w sensie numerycznym. Oznacza to, że błędy jakie pojawiają się w pomiarach powodują duże zmiany rozwiązania. Algorytm więcej »

Wykorzystanie matrycy kamertonów piezoelektrycznych do wysokorozdzielczych pomiarów masy biomolekuł

Karol WASZCZUK Jarosław OLSZEWSKI Michał ŚWIĄTKOWSKI Wiktor HERWICH Teodor GOTSZALK Jacek RYBKA

W pracy zaprezentowano system pomiarowy CIS-1A zrealizowany w ramach projektu "Czujniki i sensory do pomiarów czynników stanowiących zagrożenia w środowisku - modelowanie i monitoring zagrożeń" nr POIG.01.03.01-02-002/08. Prowadzone prace mają na celu konstrukcję inteligentnych urządzeń umożliwiających detekcję w środowisku obecności szkodliwych gazów czy też skażenia wody lub artykułów spożywczych toksynami, bakteriami chorobotwórczymi, wirusami lub grzybami. Bazę systemu stanowi matryca kamertonów piezoelektrycznych, pełniących funkcję czujników masy. Poszczególne elementy systemu CIS-1A zostały zoptymalizowane pod kątem uzyskania jak najlepszej rozdzielczości pomiaru masy. Wyniki teoretycznej analizy czułości kamertonów kwarcowych potwierdzone poprzez szereg eksperymentów kalibracyjnych wykazały przydatność systemu CIS-1A w opisywanych zastosowaniach. Abstract. CIS-1A measurement system constructed in project “Sensors for detection of dangerous factors in the environment - modeling and detection" POIG.01.03.01-02-002/08 is presented in this paper. Purpose of the project is to construct intelligent devices capable of detecting presence of harmful gases in the environment, pathogenic bacteria, viruses or fungi in food or water. A matrix of piezoelectric tuning forks working as mass sensors is the basis of CIS-1A system. Elements of the system have been optimized to achieve best measurement resolution. Theoretical analysis of tuning forks sensitivity and sensor calibration experiments prove their usefulness in described applications. (Tuning fork matrix for high resolution measurements of bio molecule mass). Słowa kluczowe: Kamerton kwarcowy, rezonator piezoelektryczny, biosensor. Keywords: Quartz tuning fork, piezoelectric oscillator, biosensor. Wstęp Ostatnie lata przyniosły intensyfikację badań nad konstrukcją przenośnych, inteligentnych systemów detekcji pozwalających na wykrywanie różnego rodzaju zagrożeń środowiskowych takich więcej »

Wyznaczanie informacji z pomiarów spektralnych jako zagadnienie odwrotne

Waldemar WÓJCIK Sławomir CIĘSZCZYK Paweł KOMADA

W artykule przedstawiono zagadnienie odwrotne powstające w pomiarach spektroskopowych. Pokazano cechy charakterystyczne oraz podział zagadnień odwrotnych spotykanych w pomiarach spektralnych. Jako zagadnienia odwrotne rozpatrzono rekonstrukcję sygnałów spektralnych, kalibrację oraz określanie parametrów badanego środowiska na podstawie pomiarów zdalnych. Abstract. This article shows an inverse problem arising from spectroscopic measurement. Features and classification of inverse problems in spectral measurement are shown. In metrology, an inverse problem arises in many cases of indirect measurements and spectroscopic measurements are one of them. The reconstruction, calibration and determination of parameters were considered as inverse problem. (Information retrieval from spectral measurement as an inverse problem) Słowa kluczowe: pomiary pośrednie, spektroskopia in-situ, zagadnienie odwrotne, modelowanie matematyczne, kalibracja. Keywords: indirect measurement, in-situ spectroscopy, inverse problem, mathematical modeling, calibration. Wstęp W wielu przypadkach pomiarów pośrednich wyznaczanie informacji jest zagadnieniem odwrotnym. W pomiarach spektrometrycznych bezpośrednio wykonywane są pomiary transmisyjności [1] lub też pomiary natężenia promieniowania [2]. Ta druga metoda nazywana jest często spektralnymi pomiarami zdalnymi. W przypadku procesów przemysłowych, pomiary in-situ wykonywane bezpośrednio na obiekcie często przeprowadzane są z wykorzystaniem spektrometrów FTIR o otwartej ścieżce pomiarowej. Podstawowa trudność, która tu występuje związana z procesem kalibracji, gdyż często nie można przeprowadzić go w sposób przewidziany w klasycznej spektroskopii. Wynika to z niehomogeniczności środowiska oraz zmian temperatury procesu. Następuje to ograniczenie możliwość pozyskania odpowiednich próbek kalibracyjnych. Wyznaczanie informacji z pomiarowych widm spektralnych opierać się może na modelowaniu matematycznym oraz rozwiąz więcej »

Wyznaczanie stężeń gazów dla matrycowych nieselektywnych czujników gazów

Henryk URZĘDNICZOK

Opisano i porównano cztery metody wyznaczania końcowego wyniku pomiaru przy wykorzystaniu w torze pomiarowym czujników nieliniowych i jednocześnie nieselektywnych, (wrażliwych na wielkości dodatkowe). Jako modele charakterystyk odtwarzania oraz modele wpływu wielkości dodatkowych przyjęto wielomiany maksymalnie 2 stopnia. Skuteczność proponowanych metod sprawdzono przy wykorzystaniu danych eksperymentalnych uzyskanych dla matrycowego przetwornika stężeń gazów w mieszaninach, w którym wykorzystano czujniki metanu TGS2611 i dwutlenku węgla TGS5042 oraz czujniki wilgotności i temperatury. Abstract. In spite of progress in theory and technology of sensors, especially gas sensors, there is still difficult to obtain good metrological properties of them. The most important disadvantages are nonlinearity of transfer curve and quite big sensitivity for additional quantities, mainly temperature, humidity but also other gases in case of gas sensors (i.e. non-selectivity). To apply such sensors in gas concentration measurement transducers some effective methods of measurand reconstruction are required. There are described and compared four numerical methods in this article. The general assumption was that as well the main inverse transfer characteristic as the influence characteristics are described by the polynomials of order not higher than two. The first method does not include correction of additional quantities influence and was included only to compare with other methods result. Efficiency of proposed methods was tested using set of data obtain experimentally for two kind of multi-component (matrix) gas sensors based on Taguchi sensors and integrated temperature and humidity sensor. In conclusion was stated that it is possible to reach quite good efficiency of correction when a multiplicative inverse model of sensor is used, described by 18 coefficient (the 3-rd method). In this case the calibration procedure is rather laborious, but a procedure of więcej »

XLVI Seminarium Naukowe SME′2010 Międzynarodowe Sympozjum Maszyn Elektrycznych Gliwice – Ustroń 21÷24 czerwca 2010

Kazimierz Zakrzewski Marian Pasko

W dniach od 21 do 24 czerwca 2010 r. odbyło się XLVI Międzynarodowe Sympozjum Maszyn Elektrycznych SME′2010 w Ustroniu. Konferencja odbyła się pod patronatem Komitetu Elektrotechniki PAN, Polskiego Towarzystwa Elektrotechniki Teoretycznej i Stosowanej (PTETiS) oraz Wydziału Elektrycznego Politechniki Śląskiej. Merytoryczny nadzór nad konferencją sprawował Komitet Naukowy pod przewodnictwem prof. zw. dr hab. inż. Kazimierza Zakrzewskiego Przewodniczącego Komitetu Elektrotechniki PAN. W skład Komitetu Naukowego wchodziło 48 osób z krajowych i zagranicznych ośrodków naukowych. Pracami Komitetu Organizacyjnego kierował prof. dr hab. inż. Marian Pasko, kierownik Zakładu Maszyn Elektrycznych i Inżynierii Elektrycznej w Transporcie Instytutu Elektrotechniki i Informatyki na Wydziale Elektrycznym Politechniki Śląskiej i zarazem przewodniczący Oddziału Gliwicko-Opolskiego PTETiS, który serdecznie przywitał wszystkich uczestników Sympozjum. Fot. 1. Powitanie uczestników Sympozjum przez Przewodniczącego Komitetu Organizac więcej »

Zagadnienia korozji stykowej w urządzeniach elektrotechnicznych eksploatowanych w różnych warunkach atmosferycznych. Sposób ochrony

Marian GŁUSZKO

Urządzenia i aparaty elektrotechniczne eksploatowane w warunkach atmosferycznych narażone są na oddziaływanie agresywnych środowisk korozyjnych. Ze względu na złożoną konstrukcję tych urządzeń szczególnie niebezpieczne jest występowanie intensywnej korozji galwanicznej w miejscach nieprawidłowo dobranych stykowych połączeń metali. W artykule podano tabelaryczne zestawienie zalecanych, dopuszczalnych i niedopuszczalnych stykowych połączeń metali i wybranych powłok metalicznych. Pozwala ono na wyeliminowanie zjawiska korozji galwanicznej stykowych połączeń metali już na etapie projektowania urządzeń i aparatury. Najwyższą trwałość urządzeń elektroenergetycznych zapewnia dobór zalecanych połączeń stykowych metali. Abstract. Electrical devices and apparatus are exploited in corrosion aggressive atmospheric environments. On account of their complex construction occurrence of intensive galvanic corrosion of wrong selected contact joints of construction metals is particularly hazardous. In the article is given table of recommended, permissible and intolerable connections of contacting construction metals and selected metallic coatings. It allows to eliminate of galvanic corrosion effect already on the designing step of electrical devices. The highest durability of this devices is assured by selection of recommended joints of contacting metals. (Problems of galvanic corrosion in electrical devices exploited in different atmospheric conditions. Protection methods) Słowa kluczowe: urządzenia elektrotechniczne, korozja galwaniczna, metody ochrony Keywords: electrical devices, prevention, galvanic corrosion Wstęp Korozja stykowa (galwaniczna), jest to zlokalizowana korozja występująca na powierzchni jednego metalu w miejscu styku z innym metalem o różnym potencjale elektrochemicznym. Dwa metale pozostające w bezpośrednim styku, zanurzone lub pokryte warstwą elektrolitu, wytwarzają własny potencjał elektrodowy, co powoduje przyspieszoną korozję bar więcej »

Zastosowanie bezpośredniego testu ELISA do amperometrycznego oznaczania białka C-reaktywnego

Beata KAZIMIERCZAK Anna BARANIECKA Dorota PIJANOWSKA

W immunoczujniku do oznaczania CRP zastosowano procedurę opartą na bezpośrednim teście ELISA, z użyciem przeciwciał anty-CRP znakowanych fosfatazą alkaliczną oraz monofosforanu kwasu askorbinowego - substratu reakcji enzymatycznej. Badania woltamperometryczne przeprowadzono w zminiaturyzowanej celce na sitodrukowanych trójelektrodowych czujnikach węglowych z chlorosrebrową elektrodą referencyjną. Czułość opracowanych czujników w zakresie stężeń CRP do 12 mg/L (norma dla mężczyzn polskich laboratoriów analitycznych) wynosiła 0,57 μA/mg/L (r2 = 0,998). Abstract. C-reactive protein (CRP) is acute phase serum protein and serves as a very sensitive, nonspecific marker and predictor of cardiovascular events. The amperometric immunosensor for human CRP is based on a direct ELISA test with anti-CRP antibodies labeled with alkaline phosphatase and ascorbic acid phosphate as an substrate for the enzyme. Voltamperometric measurements were performed with screen-printed 3-electrode amperometric sensors, where counter and working electrodes were made of carbon pastes, and a reference electrode was electrochemically chlorinated silver/silver chloride one. The obtained sensor sensitivity calculated for the CRP concentration range up 12 mg/L (cut-off value for men used in Polish analytical laboratories) was 0,57 μA/mg/L and linear correlation coefficient of 0,998. (Application of direct ELISA test for amperometric determination of C-reactive protein). Słowa kluczowe: immunoczujnik, woltamperometria cykliczna, białko C-reaktywne, bezpośredni test ELISA. Keywords: immunosensor, cyclic voltamperometry, C-reactive protein, direct ELISA test, alkaline phosphatase. Wstęp Choroba niedokrwienna serca jest jedną z głównych przyczyn nagły więcej »

Zastosowanie koherencyjnej interferometrii korelacyjnej do pomiarów topografii powierzchni

Wojciech KAPŁONEK Czesław ŁUKIANOWICZ

Do dokładnej oceny topografii powierzchni często stosuje się metody interferencyjne wykorzystujące światło białe. W referacie przedstawiono metodę opartą na analizie maksymalnej wartości stopnia koherencji czasowej dwóch interferujących fal. Analiza ta jest dokonywana jednocześnie w wielu punktach badanej powierzchni. Metoda ta ma wiele zalet, takich jak szeroki zakres pomiarowy, wysoka dokładność i krótki czas pomiaru. W artykule zaprezentowano wyniki pomiarów topografii różnorodnych powierzchni otrzymane za pomocą tej metody. Abstract. White light interferometry have been commonly used for evaluation of engineering surfaces for a long time. Coherence correlation interferometry is new method, which is developed in the last ten years. The paper describes the principles of coherence correlation interferometry application for engineering surfaces topography evaluation. It is based on an analysis of the maximum value of the temporal degree of coherence of two interfering waves. The analysis takes place simultaneously in all surface points. This method has a number of advantages. Large measurement range, high accuracy and short measurement times are among the key features. The results of topography evaluation of various engineering surfaces performed with this method have been presented in the paper. CCI 6000 coherence correlation interferometer by Taylor Hobson was used to carry out the measurements. Accomplished analyses and tests have demonstrated that interference methods allow for a quick assessment and examination of fine machined surfaces. The coherence correlation interferometry becomes particularly useful for this purpose. This technique is employed in the measuring system Talysurf CCI 6000 providing a range of diverse ways of surface topography analysis. The end-user of the system acquires a digital image of the surface’s irregularities heights as the result of the measurement. This image is used in further production of topograph więcej »

Zastosowanie różnych materiałów elektrod pracujących w amperometrycznych bioczujnikach DNA

Joanna JANKOWSKA-ŚLIWIŃSKA Jerzy KRUK Dorota G. PIJANOWSKA Władysław TORBICZ

Podstawą elektrochemicznej detekcji kwasu dezoksyrybonukleinowego, jest analiza prądu pików utleniania zasad azotowych. W badaniach, do detekcji krótkosekwencyjnych pojedynczych nici DNA - oligonukleotydów, użyto czujników amperometrycznych ze złotymi, platynowymi lub węglowymi elektrodami pracującymi. Badania przeprowadzono metodą dodatków wzorca przy jednoczesnych pomiarach woltamperometrycznych. W przeciwieństwie do czujnika platynowego, w przypadku czujników: złotych i węglowych obserwowano wzrost prądu piku utleniania wraz ze wzrostem stężenia oligonukleotydów. Abstract. Biosensors are a kind of analytical tool that combine recognition biomolecules with a transducer, which transforms (bio)chemical information into a chemical or physical signal. Direct electrochemical detection of DNA consists in analysis of oxidation current peaks of nitrogenous bases: adenine, guanine, tymine and cytosine. In the experiments, sensors with working electrodes made of gold, platinum and carbon were used. All experiments were carried out with short, single stranded DNA - oligonucleotides, without modified ends. In the case of carbon and gold sensors the resulting current was correlated with oligonucleotides concentration in the testing solution, but in the case of platinum sensor, any correlation was observed. Further experiments will be oriented towards elaboration of immobilization method. (Application of different materials of working electrodes for DNA amperometric biosensors). Słowa kluczowe: bioczujniki DNA, materiały elektrodowe, woltamperometria cykliczna. Keywords: DNA biosensors, electrode materials, cyclic voltammetry. Wstęp Bioczujniki są to urządzenia analityczne, składające się z warstwy (bio)receptorowej (zawierającej np.: enzymy, jonofory, fragmenty DNA, inne) więcej »

Zastosowanie sensorów pojemnościowych do szybkiej kontroli parametrów roztworów wieloskładnikowych

Petro STOLARCZUK Vasyl YATSUK Jacek MAJEWSKI Petro MAŁACZYWSKI Maryna MICHALEWA

Rozpatrzono istniejące metody dokonywania szybkiej kontroli stężeń cieczy w roztworach wieloskładnikowych. Zaproponowano zastosowanie metody impedancyjnej pojemnościowej z rozdziałem składowych przewodności elektrycznej. Wykazano, że na podstawie zmiany charakteru pojemności biernej w funkcji częstotliwości w roztworach wieloskładnikowych można ocenić, czy przekroczono dopuszczalną wartość stężenia monitorowanych cieczy. Zaproponowano metodykę kalibracji przyrządów do szybkiej kontroli parametrów roztworów wieloskładnikowych. Abstract. This paper presents a novel electrochemical impedance method for fast checking of water solutions in order to determine whether some threshold concentrations of contaminants are exceeded. The use of capacitive sensors allows analyzing the value and sign of the susceptivity of a multicomponent solution. The formulae describing the transfer function of a meter for measuring the concentrations, as well as the calibration procedure of such meter, are discussed. (Usage of capacitive sensors for fast checking of parameters of multicomponent solutions). Słowa kluczowe: kontrola stężeń dopuszczalnych, ekologiczny monitoring wód, metody impedancyjne, metody konduktometryczne. Keywords: checking of threshold concentrations, ecological water monitoring, impedance methods, conductometric methods. Wstęp Jednym z najważniejszych współczesnych problemów ekologicznych jest znaczne zmniejszenie skutków oddziaływania różnych technologii przemysłowych na środowisko naturalne, w szczególności na systemy wodne. Zanieczyszczenie tych systemów narasta w tak szybkim tempie, że w wielu regionach odczuwa się deficyt wody zdatnej do użytku przez ludzi [1, 2]. Dlatego na pierwszy plan wysuwa się rozwiązanie problemu szybkiej kontroli parametrów środowisk wodnych. Rozmaitość badanych cieczy, złożoność i wielka różnorodność warunków pomiaru spowodowały opracowanie wielu zróżnicowanych metod i przyrządów do pomiarów analitycznych (do więcej »

Zastosowanie transformaty curvelet do analizy procesu spalania

Waldemar WÓJCIK Andrzej KOTYRA Tomasz ŁAWICKI Beata PILEK

W artykule zostały przedstawione najważniejsze informacje dotyczące transformaty curvelet (ang. curvelet transform) i zastosowanie tego przekształcenia do analizy danych pochodzących z systemu monitorowania płomienia, przy zmianach parametrów wejściowych determinujących proces (wydatek paliwa i powietrza). Analizy dokonano w oparciu o wybrane współczynniki transformaty curvelet. Na podstawie wstępnych badań zaobserwowano związek pomiędzy wartościami współczynników transformaty na poszczególnych stopniach dekompozycji i orientacji a stanem procesu spalania, co pozwala przypuszczać, że transformata curvelet może stanowić przydatne narzędzie do analizy procesu spalania. Abstract. The curvelet transform and its application to the flame image processing is presented in this paper. A laboratory combustion chamber and the methodology of image capture and their analysis are described. The tests were carried out in a laboratory combustion chamber equipped with a 1:10 scaled down swirl burner. Through changing input parameters, like amount of coal dust, primary, secondary and tertiary air different states of the combustion process were produced. To capture flame images flame monitoring system was used consisting of a boroscope, a CCD camera, a frame grabber and dedicated software [1]. During the combustion tests, observed flames were changed. Images captured by flame monitoring system were transformed with curvelet transform to the coefficients which were analyzed later on.. The curvelet representation is more effective for representing edges in images (e.g. images of flame) than wavelets or more traditional, multiresolution representations. Curvelet coefficients represents horizontal, vertical and diagonal (named in this article as mixed) details of analyzed images. Main information about flame is contained in horizontal and vertical details. The presented analysis shows that the discussed curvelet coefficients can be helpful for identification and c więcej »

Zintegrowany, optoelektroniczny system ochrony obiektów rozległych infrastruktury krytycznej

Marek ŻYCZKOWSKI Mieczysław SZUSTAKOWSKI Wiesław CIURAPIŃSKI Norbert PAŁKA Mariusz KASTEK

Niniejsze artykuł przedstawia opis koncepcji użycia wyselekcjonowanych podzespołów optoelektronicznych, opracowanych elementów integracji hardwarowo/softwarowych, i ich badań oraz metod syntezy uzyskanych informacji w celu monitorowania stref ochrony przestrzennej obiektów rozległych z możliwą automatyczną detekcją zagrożeń. W artykule przedstawiono proces identyfikacji czujników optoelektronicznych dostępnych na rynku światowym przeznaczonych do monitorowania wielokilometrowych obszarów pod względem metodyki ich wyboru w zależności od wymagań funkcjonalnych ochrony. Podstawową funkcjonalnością ujawnioną w przedstawionej problematyce, a ujmującą wyniki badań prowadzonych przez zespół jest możliwość syntezy niepowiązanych technicznie danych z różnych czujników w jeden interfejs informacyjny. Abstract. The paper presents the concept of multispectral protection system for perimeter protection of stationary and moving objects. The system consists of an active ground radar as well as a thermal and visible cameras. The radar allows the system to find potential intruders and to control an observation area for system cameras. The multisensor construction of the system ensures significant improvement of intruder detection probability and reduction of false alarms. A final decision of system is worked out using image data. A method of data fusion used in the system has been presented. The system works under control of FLIR Nexus unit. The Nexus offers complete technology and components to create network-based, high-end integrated systems for security and surveillance applications. Based on unique “plug and play" architecture, the system provides unmatched flexibility and simplistic integration of sensors and devices in TCP/IP networks. Using a graphical user interface it is possible to control sensors and monitor streaming video and other data over the network, visualize the results of data fusion process and obtain detailed information about de więcej »

Zminiaturyzowany ekstensometr siatkowy

Jerzy KRĘŻEL Małgorzata KUJAWIŃSKA

W artykule przedstawiono koncepcję, modelowanie, wstępne badania oraz konstrukcję niskonakładowego zminiaturyzowanego ekstensometru siatkowego. Urządzenie przeznaczone jest do pomiaru mikropól przemieszczeń i odkształceń w dużych konstrukcjach inżynierskich. Czujnik bazuje na interferometrii siatkowej wg koncepcji R. Czarnka, w przypadku której wymagana jest integracja siatki dyfrakcyjnej na powierzchni badanego elementu. Uzyskanie niskonakładowego urządzenia możliwe jest dzięki replikacji głowicy pomiarowej, będącej monolitycznym blokiem generującym i prowadzącym wiązki oświetlające obiekt. Abstract. In the paper, the concept, numerical modeling, preliminary experimental data and the construction of low-cost miniaturized grating extensometer are presented. The device is designed to measure small fields of displacements and strains in large civil structures. The sensor is based on grating interferometry according to R. Czarnek's concept, in case of which the integration of diffraction grating on examined surface is required. Fabrication of low-cost sensors is provided by means of replication of the monolithic measurement head in PMMA. (Miniaturized grating extensometer). Słowa kluczowe: interferometr siatkowy, modelowanie mikrosystemów, mikrotechnologie, wytłaczanie na gorąco, optyczne elementy polimerowe. Keywords: grating interferometer, optical microsystems modeling, microtechnologies, hot-embossing, optical polymeric structures. Wstęp Istnieje szereg narzędzi pozwalających na pomiar przemieszczeń w płaszczyźnie oraz odkształceń. Dotychczas najczęściej stosowanymi są opornościowe ekstensometry [1] pozwalające na pomiar punktowy. Charakteryzują się one liniową charakterystyką i stabilnymi właściwościami w szerokim zakresie temperatur. Duże konstrukcje inżynierskie najczęściej monitorowane są z wykorzystaniem rozproszonych czujników światłowodowych [2]. W przypadkach, kiedy punktowy pomiar nie daje wystarczającej informacji o lokaln więcej »