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

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

Twój koszyk
  Twój koszyk jest pusty

Czasowy dostęp?

zegar

To proste!

zobacz szczegóły

ZAMÓW EZEMPLARZ PAPIEROWY!

baza zobacz szczegóły
ELEKTRONIKA, ENERGETYKA, ELEKTROTECHNIKA ›
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY › 2011-10
 

Publikacja: Analiza możliwości wykorzystania rozproszonych tablic mieszających w WSN
Autor: Łukasz MAKOWSKI  Bartosz SAWICKI  

W artykule przedstawiono analizę adaptacji algorytmów rozproszonych tablic mieszających (ang. Distributed Hashing Table, DHT) do przykładowego modelu bezprzewodowej sieci sensorów rozproszonych terytorialnie (ang. Wireless Sensor Network, WSN). Przeanalizowano wymagania dla funkcji mieszającej (ang. hashing function) oraz przedstawiono algorytm DV-hop zmodyfikowany i dostosowany do połączenia z DHT. Abstract: In this article an analysis of Distributed Hashing Table (DHT) algorithms application to an exemplary model of Wireless Sensor Network (WSN) is presented. Requirements for hashing function and details of augmented DV-hop algorithm adjusted to consolidate with DHT idea are also discussed. (The feasibility study for application of distributed hashing tables into WSN). Słowa kluczowe: rozproszone systemy pomiarowe, bezprzewodowe sieci sensorów, rozproszone tablice mieszające. Keywords: distributed measurement systems, wireless sensor networks, distributed hashing tables. Wprowadzenie Badania nad bezprzewodowymi sieciami sensorów (WSN, ang. Wireless Sensor Network) są prowadzone od wielu lat na różnych płaszczyznach. W większości WSN zakłada się architekturę zbliżoną do scentralizowanej architektury klient-serwer. Z drugiej strony urządzenia WSN są uznawane za równorzędne i przez to na każdy z nich nałożone są takie same zadania w postaci realizacji pomiarów i transmisji wyników. Wykorzystanie DHT pozwoli na przejście od tradycyjnej, hierarchicznej architektury rozproszonego systemu pomiarowego do jednolitej sieci faktycznie równorzędnych węzłów - urządzeń realizujących pomiary i tworzących szkielet systemu. Zakładamy, że po zastosowaniu DHT do WSN system pomiarowy będzie cechował się większą odpornością na uszkodzenia a dane będą lepiej chronione przed utratą i często również łatwiej dostępne. By to zrealizować należało przekształcić znane lub stworzyć nowe algorytmy WSN i DHT, gotowe do połączenia w jeden, spójny system. Ze wz[...]

 

Prenumerata

Zamów papierową prenumeratę w wersji PLUS czasopisma PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY i zyskaj dostęp do pozostałych elektronicznych publikacji tego czasopisma z lat 2004-2011 (od 1 marca również rok 2012).
Nie zwlekaj - skorzystaj z tysięcy publikacji o najwyższym poziomie merytorycznym.
prenumerata papierowa roczna PLUS (z dostępem do archiwum e-publikacji) - tylko 422,28 zł
prenumerata papierowa roczna PLUS z 10% rabatem (umowa ciągła) - tylko 380,05 zł *)
prenumerata papierowa roczna - 378,00 zł
prenumerata papierowa półroczna - 189,00 zł
prenumerata papierowa kwartalna - 94,50 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 »

 

POZOSTAŁE PUBLIKACJE W TYM ZESZYCIE:

 
[...]
 
A functional testing of analogue electronic circuits with the use of specification approximation in the time-domain response features space
 
Piotr JANTOS  Tomasz GOLONEK  Jerzy RUTKOWSKI  
This paper presents a method for specification driven testing of analogue electronic circuits. The method is based on utilisation of tested circuit response features to a test stimulus. Delaunay’s triangulation is employed for the purpose of finding tested circuit specifications values in spaces defined with response features. Specification maps are used for the purpose of estimating the tested circuits performance quality. A neural network classifier has been utilised to make a decision whether the circuit is fully functional. Streszczenie. W artykule przedstawiono metodę sterowanego specyfikacją testowania analogowych układów elektronicznych. Opracowana metoda bazuje na wykorzystaniu cech odpowiedzi układu na wymuszenie testujące. W przestrzeniach zdefiniowanych przez wartości poszczególnych cech odpowiedzi testowanego układu oraz kolejne specyfikacje, znajdowana jest aproksymacja dystrybucji wartości specyfikacji z wykorzystaniem triangulacji Delaunay’a. Tak przygotowane "mapy" działania układu stosowane są do estymacji wartości specyfikacji, a następnie, za pomocą klasyfikatora neuronowego, do stwierdzenia, czy układ testowany jest sprawny. (Testowanie funkcjonalne analogowych układów elektronicznych z wykorzystaniem aproksymacji specyfikacji w przestrzeni cech odpowiedzi układu testowanego). Keywords: Delaunay’s triangulation, specification driven test, analogue electronic circuits, neural classifier. Słowa kluczowe: triangulacja Delaunaya, testowanie funkcjonalne, analogowe układy elektroniczne, sztuczna sieć neuronowa. Wprowadzenie Testowanie analogowych układów elektronicznych jest zagadnieniem złożonym [1-7]. Najpoważniejszymi trudnościami, które wpływają na poziom komplikacji tej problematyki są: losowy charakter wielkości charakteryzujących poszczególne elementy elektroniczne oraz ograniczona możliwość wykonywania pomiarów (dostęp do punktów pomiarowych). W dalszym ciągu brak jest określonego i ustandaryzowa[...]
 
A Nonnegative Subspace Approach for Packet Loss Concealment
 
Jianjun HUANG  Yafei ZHANG  Xiongwei ZHANG  Zou XIA  
This paper presents a nonnegative subspace approach for packet loss concealment problem. The magnitude spectrogram of speech signal is projected onto nonnegative subspace using nonnegative matrix factorization algorithm. Consequently, packet loss concealment problem is transformed to linear interpolation of the projective coefficients in nonnegative subspace. Simulation examples, objective tests show that packet loss concealment in the nonnegative subspace results in improved perceptual quality of speech compared to popular packet loss concealment algorithms. Streszczenie. Zaprezentowano metodę subprzestrzeni dla rozwiązania problemu straty pakietu. Spektrogram amplitudowy sygnału mowy .jest poddawany projekcji do nieujemnej podprzestrzeni przy wykorzystaniu macierzy faktoryzacji. W rezultacie problem staje się możliwy do liniowej interpolacji. Osiągnięto dostrzegalną poprawę jakości przetwarzania sygnału mowy. (Metoda nieujemnej podprzestrzeni stosowana w przypadku straty pakietu) Keywords: packet loss concealment; nonnegative subspace; nonnegative matrix factorization Słowa kluczowe: strata pakietu, nieujemna przestrzeń. 1 Introduction With the widespread usage of the Internet, voice over packet network has become increasingly popular. Since the delivery of packets is not guaranteed in the IP network, packet loss could occur if the packets in the network are misrouted, or if the packets arrive at the destination too late to be useful. Voice quality of service is subject to packet loss. To prevent from serious quality degradation, various Packet Loss Concealment (PLC) algorithms have been proposed. The basic idea behind PLC is to recover the speech signal content of a lost packet from its neighbors. Most of the approaches to PLC are formulated in a heuristic manner. However, the procedures can roughly be categorized into two classes: 1) predictive or extrapolative, where the PLC attempts to recover the lost speech signal segment b[...]
 
Analityczna metoda wyznaczania wydajności systemów wieloprocesorowych
 
Krzysztof TABOREK  
Zaprezentowano analityczną metodę wyznaczania wydajności systemów wieloprocesorowych ze wspólną pamięcią. Podany został model kolejkowy takich systemów. Na podstawie tego modelu zostały wyprowadzone wzory, dzięki którym można obliczać średnie czasy oczekiwania procesorów (klientów) na swoją obsługę (w kolejce). Podany został schemat obliczeniowy, pozwalający wyznaczać wydajność takich systemów wieloprocesorowych. Otrzymane tą metodą wyniki analityczne zostały porównane ze zmierzonymi w rzeczywistym systemie wieloprocesorowym. Przedstawiona metoda charakteryzuje się dużą dokładnością. Abstract. The analytical method of performance prediction of multiprocessor systems with common memory was presented. The queueing model of such systems was given. On the base of this model formulas were derived. Thanks to them we can calculate mean waiting times of processors (customers) for their services (in the queue). The calculation diagram was presented. It allows to compute performance of such multiprocessor systems. The results obtained thanks to this analytical method were compared with the corresponding results which were measured in the real multiprocessor system. The presented method is conspicuous by its high precision. (Analytical method of performance prediction of multiprocessor systems). Słowa kluczowe: model kolejkowy, system wieloprocesorowy, układ arbitrażu, wydajność systemu wieloprocesorowego. Keywords: arbitration circuit, multiprocessor performance, multiprocessor system, queueing model. Wstęp Typowa architektura systemu wieloprocesorowego ze wspólną pamięcią może być w sposób ogólny pokazana jak na rysunku 1. Obecnych N procesorów komunikuje się tutaj ze wspólną pamięcią poprzez pojedynczą magistralę. Ponieważ jednocześnie nawet kilka procesorów może chcieć wymieniać swoje dane z pamięcią, a w tym samym czasie tylko jeden z nich może to robić, to w systemie znajduje się nadzorca, który steruje całym ruchem danych przez magistralę[...]
 
Analiza funkcji nieoznaczoności dla wybranych sygnałów w zastosowaniu do radarów pasywnych
 
Marta WALENCZYKOWSKA  Adam KAWALEC  
W artykule omówiono możliwości wykorzystania sygnałów nadajników okazjonalnych w radarze pasywnym, w szczególności sygnały stacji FM. Przedstawiono kształt funkcji nieoznaczoności tych sygnałów oraz zobrazowano wpływ parametrów sygnału oraz odbiornika na możliwości detekcyjne radaru. Abstract. The article investigates possibility of using waveforms of transmitters of opportunity for passive radars, especially FM signals. This report shows shape of ambiguity functions and impact of receiver and waveform parameters on passive radar detection abilities. (Possibility of using waveforms of transmitters of opportunity for passive radars) Słowa kluczowe: radar pasywny, radar bistatyczny, funkcja nieoznaczoności, filtr dopasowany, sygnały szumowe. Keywords: passive radar, bistatic radar, ambiguity function, mached filter, noise signals. Wstęp W ostatnich latach można było zaobserwować dynamiczny rozwój badań nad radarami pasywnymi. Pozwalają one na wykrywanie obiektów poprzez wykorzystanie sygnałów z nadajników istniejących już w środowisku, takich jak sygnały radiofoniczne, telewizyjne, GSM czy nawet satelitarne. W niniejszym artykule analiza dotyczy sygnałów z nadajników okazjonalnych FM oraz wpływu poszczególnych parametrów sygnału oraz odbiornika na możliwości detekcyjne radaru pasywnego. Przedstawione są również wyniki badan symulacyjnych wykonanych w programie MatLab. Geometria analizowanego systemu W pracy rozważana jest geometria bistatyczna radaru (rys.1), co oznacza, że rozważany jest jeden nadajnik i jeden odbiornik oddalone od siebie o dystans L, nazywany bazą. Odbiornik zbudowany jest na bazie dwóch anten. Jedna z nich skierowana jest na nadajnik i służy do odbioru sygnału referencyjnego, natomiast druga spełnia rolę anteny pomiarowej i skierowana jest na [...]
 
Analiza modeli opisujących przebieg nagrzewania rezystancyjnego wybranych elementów
 
Ewa PIOTROWSKA  Andrzej CHOCHOWSKI  
Przeprowadzono pomiary nagrzewania rezystancyjnego elementów o różnych kształtach wykonanych z miedzi i kanthalu. W trakcie interpretacji wyników pomiarów zaobserwowano pewne zjawisko, które poddano dalszej analizie. Przeprowadzono analizę sygnałów i zaproponowano modele numeryczne zjawiska wykorzystując do tego celu pakiet MATLAB. Przedstawiono różne struktury dobieranych modeli i różne rodzaje odpowiedzi elementów na wymuszenie skokowe Abstract. The investigations of resistance heating of different elements made of copper and kanthal has been carried out. During the analysis of obtained results the some special effect of oscillation has been occurred. The different models of process have been chosen from models offered in MATLAB and then have been compared. The step responses of different elements during the resistance heating have been inertial or oscillatory. (Analysis of the resistance heating models of different elements). Słowa kluczowe: nagrzewanie rezystancyjne, MATLAB, element inercyjny, element oscylacyjny Keywords: resistance heating, MATLAB, inertial element, oscillatory element Wstęp Badano i analizowano przebieg nagrzewania rezystancyjnego elementów o różnym kształcie, wykonanych z miedzi i kanthalu. W trakcie analizy zaobserwowano pewne zjawiska, które mogły być spowodowane niedokładnościami w pomiarach, ale jednocześnie ich powtarzalność wydaje się wskazywać na pewną prawidłowość. W pracy [1] przedstawiono pierwsze próby analizy, nie dające jednak satysfakcjonującej odpowiedzi na pojawiające się wątpliwości. W niniejszej pracy zostanie przedstawiona bardziej szczegółowa interpretacja, wykorzystująca metody analizy sygnałów i możliwości, jakie daje pakiet MATLAB. Opis metodyki pomiarów Nagrzewano rezystancyjnie elementy o różnych kształtach i przy różnym wzajemnym położeniu, przy czym aktywnym energetycznie był tylko jeden element. Elementami podstawowymi były pręt i spirala (wykonane z miedzi i kanthalu). Badano[...]
 
Analiza porównawcza strat mocy w trójfazowych falownikach PWM z elementami aktywnymi z węglika krzemu
 
Mariusz ZDANOWSKI  Jacek RĄBKOWSKI  Roman BARLIK  
W pracy dokonano estymacji strat mocy wydzielanych w kompletnych zestawach półprzewodnikowych trójfazowych przekształtników mostkowych o topologiach dwupoziomowego falownika napięcia, falownika prądu i falownika typu "Z" w przypadku, gdy łączniki tych układów są wykonane przy użyciu krzemowych tranzystorów IGBT i tranzystorów typu JFET i BJT z węglika krzemu. Uzyskane wyniki wskazują na korzystniejsze właściwości energetyczne układów z przyrządami z węglika krzemu, a także na możliwości redukcji gabarytów elementów biernych i zwiększenie wskaźnika mocy właściwej tych układów. Abstract. In this work estimations of power losses give off complete semiconductor elements on three phase bridge inverters in topologies like twolevel voltage source inverter, current source inverter and “Z" source inverter, in case that semiconductor elements of this topologies are made at using silicon IGBT transistors and silicon carbide JFET or BJT transistors were made. Results are pointing at more beneficial energy properties of inverters with silicon carbide devices, as well as to possibilities of the reduction in dimensions of passive elements and increasing the power density of this inverters. (Comparative analysis of power losses in three phase PWM inverters with Silicon Carbide active devices). Słowa kluczowe: węglik krzemu, straty mocy, trójfazowe przekształtniki energoelektroniczne, SiC-JFET, SiC-BJT. Keywords: Silicon Carbide, power losses, three phase inverters, SiC-JFET, SiC-BJT. Wstęp Dotychczasowa literatura w zakresie zastosowań przyrządów z węglika krzemu zawiera pozycje, traktujące o właściwościach łączeniowych tych przyrządów w przypadku ich wykorzystania w konkretnych aplikacjach (urządzeniach) o zróżnicowanych i nieporównywalnych parametrach. Trudno z dostępnych publikacji jednoznacznie ocenić korzyści wynikające z użycia przyrządów z węglika krzemu w przypadku, gdy należy dokonać wyboru zarówno topologii przekształtnika, jak i rodza[...]
 
Analiza stosowalności okien czasowych w dziedzinie częstotliwości do uproszczenia interpretacji zobrazowania GPR
 
Robert KĘDZIERAWSKI  Mateusz PASTERNAK  
W artykule zaprezentowano wyniki eksperymentów numerycznych przeprowadzonych na rzeczywistym sygnale GPR. Celem tych eksperymentów była modyfikacja zobrazowań georadarowych pozwalająca na uproszczenie ich interpretacji. Proponowana metoda może być z powodzeniem stosowana we wstępnych analizach zobrazowań georadarowych, jako metoda pomocnicza. Abstract. The results of the numerical experiments with real GPR data has been presented in this paper. The experiments was carried out in the frequency domain with well-known time windows. Main aim of these experiments was the raw data modification allowing the simplification of the GPR images interpretation. The proposed method can be successfully applied in the initial analysis of GPR images as an auxiliary method. (Analysis of the time windows applicability in the frequency domain to simplify the GPR images interpretation). Słowa kluczowe: radarowa penetracja gruntu, okna czasowe, odwrotne przekształcenie Fouriera, rozdzielczość czasowa. Keywords: ground penetrating radar, time windows, inverse Fourier transform, time resolution. Wprowadzenie Technika radarowej penetracji gruntu (ang. Ground Penetrating Radar - GPR) znajduje szerokie zastosowanie w nieniszczącym monitoringu przypowierzchniowych warstw gruntu, począwszy od badania struktur geologicznych, hydrologicznych przez archeologię aż do zastosowań wojskowych [1, 2]. Systemy georadarowe, podobnie jak klasyczne radary w zależności od zastosowania wykorzystują szeroki zakres fal elektromagnetycznych. Obok wielu podobieństw do klasycznej radiolokacji występują tu interdyscyplinarne zagadnienia podkreślające jej odrębność. Do takich zagadnień należy analiza oraz interpretacja uzyskiwanych zobrazowań. Proces ten jest bardzo złożony. Zmienność prędkości propagacji fali elektromagnetycznej w glebie (zależność od przenikalności dielektrycznej ε(f) będącej funkcją częstotliwości) oraz wpływ zawilgocenia gleby sprawiają, że niewłaściwa in[...]
 
Analysis of State-Space Model based Voice Conversion
 
Jian SUN  Xiongwei ZHANG  
A new State-Space Model (SSM) based voice conversion method has been proposed recently which outperforms the traditional Gaussian Mixture Model (GMM) method. Although the implementation process of the new method has been elaborated, the theoretical essence of this method has not been analysed clearly. In this paper an exhaustive analysis of the SSM based method is given theoretically and experimentally. Through these analysis, much simpler equivalence form and performance upper bound of the new method are obtained. Finally possible improvements are discussed. Streszczenie. Przedstawiono teoretyczna i eksperymentalną analizę nowego algorytm SSM przetwarzania sygnału mowy. (Model SSM przetwarzania sygnałów głosowych) Keywords: Voice conversion; State-Space Model (SSM); Linear Multivariate Regression (LMR); analysis Słowa kluczowe: przetwarzanie głosu, model SSM. 1 Introduction Voice Conversion (VC) aims to modify a speaker’s voice to be perceived as uttered by another speaker, as shown in Fig.1. It can be applied to many areas. Text-To-Speech (TTS) would be one of the most important applications in which it hopes to synthesize different speaking style voices without a large utterance corpus [1]. By connecting VC module to the traditional TTS system, the output of TTS system can be converted into new voice with the target speaker’s characteristic. In this way only a small amount of data is needed to train the module. Obviously the new plan is timesaving and easy to use. Fig.1. Schematic diagram of voice conversion Since the VC problem was formulated in 1988 by Abe et al [2], several conversion methods have been proposed [3- 6]. Despite many breakthroughs have been achieved in this area, the problem is far from fully solved. In 2009 Xu et al proposed a new VC method using the SSM to model and transform the voice spectral features [7]. The main advantage of using SSM in voice conversion lies in its ability to model spect[...]
 
Badania termiczne prekoncentratora gazów w technologii LTCC
 
Artur RYDOSZ  Wojciech MAZIARZ  
Prekoncentratory gazów znajdują coraz większe zastosowanie nie tylko w nauce, ale także w przemyśle jako jedno z narzędzi umożliwiające pomiar niskich stężeń gazów. Proces zagęszczania gazu składa się z kilku faz, a kluczowym etapem jest proces desorpcji. Na jakość desorpcji wpływa odpowiednia kontrola temperatury. W pracy przedstawiono prowadzone przez autorów badania nad kształtowaniem rozkładu temperatury oraz jej kontrolą w prekoncentratorach gazów wytworzonych w technologii LTCC. Abstract. Gas preconcentrators become commonly used not only in science but also in industry as a tool to measure low gas concentrations. Gas concentration process consists of several phases, and a crucial step is gas desorption. The quality of desorption depends on the temperature so it should be well controlled and the preconcentrator should enable fast temperature changes. The paper presents the simulations and measurements of selected thermal parameters of gas preconcentrators manufactured in LTCC technology. (Thermal investigations of LTCC gas preconcentrators). Słowa kluczowe: prekoncentracja, desorpcja termiczna, symulacje termiczne, technologia LTCC. Keywords: preconcentration, thermal desorption process, thermal simulation, LTCC technology. Wstęp Prekoncentracja gazów jest z powodzeniem wykorzystywana od kilkunastu lat przez rozmaite ośrodki naukowe i przemysłowe na świecie. Prekoncentratory pojawiły się wraz z pojawieniem się chromatografów gazowych, ale dopiero rozwój technologiczny i miniaturyzacja upowszechniły ich zastosowanie. Konwencjonalne prekoncentratory gazów są zbudowane najczęściej ze stalowych rurek wypełnionych materiałem adsorbującym gaz [1,2] lub szklanych rurek, które dodatkowo owinięte są drutem, spełniającym role grzejnika [3,4,5]. Wraz z rozwojem technologii mikromechanicznych (MEMS) zaczęły powstawały coraz mniejsze, ale jednocześnie równie wydajne prekoncentratory gazów, które mogą znaleźć zastosowanie w urządzeniach p[...]
 
Badania właściwości piezoelektrycznych folii z politereftalanu etylenu PET pod kątem jej zastosowania na sensory ściskania i rozciągania
 
Ewa KLIMIEC  Wiesław ZARASKA  Szymon KUCZYŃSKI  
W artykule przedstawiono sposób polaryzacji i prowadzenia badań właściwości piezoelektrycznych folii z PET o grubości 100 m, dużej wytrzymałości mechanicznej i odporności chemicznej, pod kątem jej zastosowania na sensory ściskania i rozciągania. Trwałość otrzymanego elektretu badano za pomocą TSDC. Uzyskane wartości napięć piezoelektrycznych, a także długie czasy relaksacji wskazują, że badany materiał można zastosować na piezoelektryczne czujniki ściskania i rozciągania. Abstract. Article presents polarization and piezoelectric properties investigation methods for 100m PET film, from a certain angle of its application as stretching and compresion sensors. This film has large mechanical strength and is chemically resistant. The durability of recived electret was investigated by TSDC method. Obtained piezoelectric voltage and relaxation time shows, that investigated material can be applied as piezoelectric stretching and compression sensors. (The investigation of piezoelectric polyethylene terephthalate (PET) films from a certain angle of its application as stretching and compression sensors). Słowa kluczowe: PET, piezopolimery, sensory. Keywords: PET, piezopolymers, sensors. Wstęp Folie polimerowe, które chcemy zastosować na czujniki ściskania i rozciągania, muszą wykazywać właściwości piezoelektryczne. Właściwości te uzyskuje się przez trwałe spolaryzowanie materiału. Taki dielektryk jak trwale spolaryzowana folia polimerowa wykazuje wewnętrzne i zewnętrzne pole elektryczne czyli jest elektretem. W artykule przedstawiono badania właściwości piezoelektrycznych folii z politereftalanu etylenu PET o grubości 100 m. Materiał ten należy do polimerów polarnych, a występujący w nim elektryczny moment dipolowy powstaje w wyniku nierównomiernego rozłożenia ładunku cząstkowego. Wg danych literaturowych [1] przy natężeniu pola elektrycznego powyżej 40 V/m można uzyskać trwałą polaryzację polimerów polarnych ju[...]
 
Badanie i wnioskowanie diagnostyczne w przypadku niepewnych symptomów
 
Tadeusz DĄBROWSKI  Marcin BEDNAREK  Krzysztof FOKOW  
Diagnozowanie w warunkach silnych zakłóceń sygnałów diagnostycznych skutkuje diagnozami o niskiej wiarygodności. Rozwiązanie tego problemu wymaga zastosowania specjalnych metod i narzędzi badania i wnioskowania diagnostycznego. W artykule przedstawiono koncepcję takiego postępowania. Symulacyjna weryfikacja zaproponowanej procedury potwierdza użyteczność proponowanego rozwiązania. Abstract. Diagnosing in conditions of intense disturbances of diagnostic signals results in diagnoses of low reliability. Resolving this problem needs applying special diagnosing methods, tools and diagnostic inference. The article presents concept of such proceeding. Simulating verification of the suggested procedure confirms the usefulness of the submitted solution. (Test procedures and diagnostic inference in the case of uncertain symptoms). Słowa kluczowe: procedura diagnostyczna, układ progowy, niepewne symptomy, wiarygodna diagnoza. Keywords: diagnostic procedure, threshold system, uncertain symptoms, reliable diagnosis. Wstęp Proces diagnozowania (a szczególnie dozorowania) przebiega na ogół w warunkach dalekich od pożądanych. Podstawowymi czynnikami wywołującymi błędy wyników badania diagnostycznego (tj. procesu pomiarowego) oraz wnioskowania diagnostycznego (tj. procesu syntezy symptomów, syndromu, a w końcu diagnozy o wymaganej postaci) są naturalne lub celowo wywołane niesprzyjające oddziaływania na obiekt diagnozowania oraz na system diagnozujący, niepewność urządzeń i metod pomiarowych, zawodność człowieka (m. in. operatora obiektu i diagnosty). Niepewność diagnozy (niska wiarygodność wyniku procesu diagnozowania) jest istotnym problemem zwłaszcza w przypadku obiektów, których stan ma wpływ na bezpieczeństwo ludzi lub środowiska. Rozpatrując to zagadnienie należy brać pod uwagę negatywny wpływ na wynik diagnozowania często występujący deficyt czasowy oraz niekompletność pierwotnej informacji diagnostycznej stanowiącej podstawę wnioskowania [...]
 
Badanie wpływu temperatury na parametry termiczne i elektryczne diod LED mocy
 
Jarosław KRAŚNIEWSKI  Maciej OLEKSY  
W niniejszym artykule przedstawiono wyniki pomiarów charakterystyk statycznych prądowo-napięciowych (zarówno izo- jak i nieizotermicznych) białych diod LED wysokiej mocy w różnych temperaturach otoczenia. Zaprezentowano również wyniki pomiarów przejściowej impedancji termicznej tych diod. Abstract. In the following article the measurement results of static current-voltage characteristics (both iso and non-isothermal) of white powerLED are presented. Also, measurement results of thermal transient impedance of the powerLED are presented. (Measurement results of static current-voltage characteristics of white power LED) Słowa kluczowe: powerLED, impedancja termiczna, rezystancja termiczna, Cree XR-E. Keywords: powerLED, thermal impedance, thermal resistance, Cree XR-E. Wprowadzenie W ciągu kilku ostatnich lat tak zwane "białe" diody LED znacząco zwiększyły swoją sprawność. W 2002 roku firma Philips-Lumileds wprowadziła 5W diodę LED, która cechowała się wydajnością rzędu 18-22 lm/W. W 2011 roku firma Cree produkuje seryjnie diody 5W o wydajności 139 lm/W (przy prądzie 350 mA, wartość ta spada do 90 lm/W przy prądzie 1500 mA), a doniesienia z laboratoriów tej firmy mówią o diodach, których sprawność sięga 208 lm/W, co w porównaniu z idealnym monochromatycznym źródłem światła o długości fali 555 nm daje sprawność na poziomie 33%. Przekracza to znacząco sprawność żarówek zwykłych, halogenowych, a nawet typu HID (Hyper Intensive Discharge), popularnie zwanych ksenonami, których wydajność sięga 7% (50 lm/W). Z tego względu białe diody LED są coraz częściej wykorzystywane w zastosowaniach praktycznych, poczynając od świateł pozycyjnych i jazdy dziennej w samochodach, dużych wyświetlaczach typu backlight, a kończąc na oświetleniu roboczym i dekoracyjnym. Zastosowania te stawiają duże wymagania, co do stałości natężenia oświetlenia, jego widma i bezawaryjności pracy. Wszystkie te parametry zależą od temperatury struktury [...]
 
Błąd adekwatności modelu obrazowania struktury defektowej półprzewodników wysokorezystywnych badanej metodą niestacjonarnej spektroskopii fotoprądowej.
 
Michał PAWŁOWSKI  Marek SUPRONIUK  
Celem pracy jest określenie wpływu błędu adekwatności modelu metody korelacyjnej na dokładność wyznaczania parametrów centrów defektowych metodą niestacjonarnej spektroskopii fotoprądowej (PITS). Stwierdzono, że nieadekwatność modelu metody korelacyjnej powoduje przesunięcie wykresu Arrheniusa w kierunku niższych temperatur w odniesieniu do wykresu otrzymanego metodą odwrotnego przekształcenia Laplace’a. Do pokazania tego wpływu wykorzystano rejestracje relaksacji fotoprądu charakterystyczne dla centrum A (kompleksu luka-tlen) występującego w próbkach FZ Si:Sn napromieniowanych neutronami. Abstract. The effect of model adequacy error of the correlation method for studies of defect centres by photoinduced transient spectroscopy (PITS), on the values of activation energy and capture cross-section obtained from the Arrhenius plot is discussed. It is shown that due to model inadequacy, there is a shift towards lower temperatures of the Arrhenius plot obtained from correlation method in comparison with that obtained from inverse Laplace transformation. The effect is exemplified by the Arrhenius plots calculated by both methods using photocurrent transients for the centre A (vacancy-oxygen complex) in neutron irradiated silicon doped with tin. (The effect of model adequacy error of the correlation method for studies of defect centres by photoinduced transient spectroscopy) Słowa kluczowe: adekwatność modelu, niestacjonarna spektroskopia fotoprądowa, centra defektowe, półprzewodniki wysokorezystywne. Keywords: model adequacy, PITS, defect center, semi - insulating materials. Wstęp - metoda niestacjonarnej spektroskopii fotoprądowej Najczęściej stosowaną metodą badania struktury defektowej półprzewodników wysokorezystywnych jest niestacjonarna spektroskopia fotoprądowa (PITS). Metoda ta wykorzystuje zjawisko wychwytu i termicznej emisji nośników ładunku z głębokich centrów defektowych, przy czym proces zapełniania poziomów defektowych odb[...]
 
Calculation of Signalling RTP Packet Error Probability in Internet
 
Aleksandar LEBL  Dragan MITIĆ  Žarko MARKOV  
We analyze the errors in the Internet packets carrying telephony signalling information. Error probability, obtained by using redundant packet sending, is also calculated. It is proved that fatal error probability, when signalling packets are sent according to standardized RTP packets, is better than it is allowed in international recommendation for analog signalling systems, but worse than it is allowed for No7 signalling systems. The improvement is achieved by using redundant packet sending, when the error probability drops below the value intended for No7 signalling. Streszczenie. Przeanalizowano błędy w pakiecie internetowym przenoszącym informację telefoniczną. Stwierdzono, że prawdopodobieństwo błędu w pakiecie zgodnym ze standardem RTP jest mniejsze w układach analogowych ale większe w systemie CCS No 7. Pomocne w tym przypadku może być przesłanie pakietu rezerwowego. (Prawdopodobieństwo błędu sygnału w protokole RTP) Keywords: Real time Transfer Protocol, telephony signalling, error probability Słowa kluczowe: protokół RTP, telefonia internetowa. Introduction The multimedia connection over IP is performed in two ways: first is according to H.323 protocol suite, [1], and second according to SIP (Session Initiation Protocol, [2]). We distinguish connection establishing phase and user data transfer phase in both cases. The setting-up of the connection is performed by protocols that guaranty reliable transfer of signalling data i.e. error detection and retransmission, (TCP, Transmission Control Protocol, [3]). For transfer of user information, the RTP (Real time Transfer Protocol, [4]), is used. RTP is intended for fast data transmission, but it does not retransmit corrupted data. The telephony over Internet (ToIP) may be viewed as simple case of multimedia connection. In the setting up phase of ToIP connection, telephone channel is used for transfer of relatively long signals. The main question that arises is: is it possible t[...]
 
Compact antenna array comprising fractal-shaped microstrip radiators
 
Adrian BEKASIEWICZ  Piotr KURGAN  Piotr DURAJ  Marek KITLIŃSKI  
A design method of antenna array consisting of eight microstrip patches modified with Sierpinski fractal curves has been presented and experimentally validated in this paper. Method proposed has enabled the achievement of considerable miniaturization of array length (26%), together with multi-band behavior of the antenna, which proves the attractiveness of presented design methodology and its ability to be implemented in more complex microstrip structures. Streszczenie. W pracy zaprezentowano metodykę projektowania ośmioelementowego szyku antenowego w technologii niesymetrycznej linii paskowej z wykorzystaniem promienników o brzegu zmodyfikowanym krzywą fraktalną w postaci krzyża Sierpińskiego. Zastosowanie nowego kształtu łat pozwoliło na gęstsze upakowanie elementów szyku prowadząc do jego 26% miniaturyzacji i poszerzenia pasma pracy. Wyniki eksperymentu wskazują na wielozakresową pracę zaproponowanego obwodu. (Szyk antenowy z wykorzystaniem radiatorów o brzegu fraktalnym). Keywords: fractal curves, Sierpinski, miniaturization, microstrip patch modification. Słowa kluczowe: krzywe fraktalne, Sierpiński, miniaturyzacja, modyfikacja łaty mikropaskowej. Introduction For the past few years, considerable attention has been directed toward novel mobile devices, bringing forefront strong demands upon their multi-band and wideband properties. Due to a dynamic advancement in wireless communication industry, modern antenna components are continuously challenged with stringent requirements concerning their compact size, small weight, low profile, adequate beamforming or low cost of the production. Based on the simplicity of design and circuit implementation as well as their low cost, conventional microstrip patch antennas are found to be extremely useful in many nowadays wireless communication applications. However, such radiators suffer[...]
 
Compact broadband multi-way 1:6 power divider
 
Adrian BEKASIEWICZ  Piotr KURGAN  Marek KITLIŃSKI  
This paper introduces a design flow of a microstrip multi-way 1:6 power divider incorporating photonic bandgap (PBG) structures. The method proposed has enabled the achievement of considerable miniaturization (15%) together with transmission characteristics enhancement (141% bandwidth). Measured results show significant similarity to theoretical characteristics, which proves the attractiveness of presented design methodology. Streszczenie. W pracy zaprezentowano metodykę projektowania szerokopasmowego, wielodrożnego dzielnika mocy typu 1:6 wykonanego w technologii niesymetrycznych linii paskowych. Zaburzenie ciągłości metalizacji paska sygnałowego poprzez implementację struktur PBG (ang. Photonic Bandgap) umożliwiło osiągnięcie zarówno 15% miniaturyzacji, jak i poszerzenia pasma pracy do 141% dla częstotliwości środkowej 4 GHz. Wyniki eksperymentu wykazujące dużą zgodność z charakterystykami teoretycznymi potwierdzają zasadność zaproponowanej metodyki projektowania. (Szerokopasmowy, zminiaturyzowany, wielodrożny dzielnik mocy typu 1:6). Keywords: microstrip line, miniaturization, PBG, power divider. Słowa kluczowe: linia mikropaskowa, miniaturyzacja, PBG, dzielnik mocy. Introduction Planar power splitters are vital components widely used in a huge variety of radio frequency and microwave systems, e.g. antenna feeding systems [1], power amplifiers [2] or multiplexers [3], in order to achieve signal power division or its combination. Nowadays RF/microwave components intended to meet the requirements of novel wireless communication systems are continuously challenged with ever more severe specifications concerning their performance, size, weight and cost. Generally, high freque[...]
 
Comparative Study of PI and Fuzzy DC Voltage Control for a DPC- PWM Rectifier
 
Abdelhafid SEMMAH  Ahmed MASSOUM  Habib HAMDAOUI  Patrice WIRA  
This paper treats control strategies of a pulse width modulation (PWM) rectifier to eliminate harmonics currents and consequently to reduce total harmonic distortion of the line current and improve power factor. It is about the use of direct control principle to control instantaneous active and reactive powers. Such a technique is called direct power control (DPC). The principal idea of DPC was suggested initially by Ohnishi (1991) and developed then by Noguchi and Takahachi in 1998. This concept is similar to DTC applied to induction motors. A comparative study, concerning the DC voltage control, will be given in this study. It is about the use of a PI controller and a fuzzy logic one to ensure a stable active power exchange. A digital simulation, in Matlab/Simulink/SimPowerSystems and Fuzzy Logic Toolbox, was carried out and given in the end of this paper. The simulation results show clearly the supremacy of the technique adopted to control the DC voltage. Streszczenie. Analizowano różne strategie przekształtnika PWM umożliwiające eliminację prądów harmonicznych a w konsekcencjio poprawę współczynnika THD. Zastosowano technikę SPC - direct power control. Wykorzystano kontrolery PI i logiki rozmytej. Metody oceniono przeprowadzając symulacje. (Analiza porównawcza sterownika napięcia DC w przekształtniku DPC-PWM) Keywords: PWM rectifier, direct power control, voltage estimation, instantaneous active and reactive powers, fuzzy control. Słowa kluczowe: przekształtnik PWM, DPC - direct power control Introduction Development in power electronics and the increase in power consumption as well as the flexibility in the use of semiconductors encouraged electro technologists to undertake significant associations of power static inverters to electric machines. Generally, these devices represent nonlinear loads, which absorb a no sinusoidal current and behave like harmonics generators. Moreover, they consume sometimes reactive energy. Consequentl[...]
 
Comparison of Three Autotransformer Based 24-Pulse AC-DC Converters Incorporated DC Ripple Reinjection Technique Feeding VCIMD and DTCIMD Loads
 
Siavash NAKHAEE  Alireza JALILIAN  
In this paper, the comparison of star, polygon and zigzag connected autotransformer based 24-pulse AC-DC converters has been presented. They are12-pulse rectifiers incorporated pulse doubling DC ripple re-injection technique supplying VCIMD or DTCIMD load. Simulation results indicate that lower capacitances result in more deterioration in power quality indices at ac mains. In this case, VCIMD has a bitter impact than DTCIMD. Also, using polygon and star connection autotransformers result in lower voltage and current distortions respectively. Streszczenie. Przedstawiono porównanie 24-pulsowego przekształtnika AC-DC z autotransformatorem połączonym w gwiazdę, zygzak lub wielokąt. Obciążeniem jest silnik indukcyjny w konfiguracji VCIMD i DTCIMD. Symulacje pokazały, że otrzymuje się bardzo małe zakłócenie jakości napięcia. (Porównanie trzech przekształtników 24-pulsowych z autotransformatorem o różnym połączeniu) Keywords: Autotransformer Based Multipulse Converters, DC Ripple Reinjection Technique, VCIMD & DTCIMD, Impact of DC Link Capacitance. Słowa kluczowe: przekształtnik wielopulsowy, .autotransformator. Introduction Nowadays, electrical machines are the preferred prime mover of many applications. Among them, squirrel cage induction motors are the rugged, reliable, maintenance free, and economic ones. Today with the development of semiconductor knowledge, these motors are controlled in variable frequency mode. The use of these variable frequency induction motor drives (VFIMDs) as solid-state converters has been vastly grown in various applications, i.e. heating, lighting, pumps, fans, blowers, and etc. [1]. Their power supply is usually a 6-pulse diode bridge rectifier which injects harmonic currents into ac mains, resulting in equipment overheating and low rectification efficiency [1]. The growing use of them has reached to a point that became a serious problem due to their harmonic distortions. Thus an IEEE Standard 519 [2] was [...]
 
Control of an Under-Actuated X4-flyer using Integral Backstepping Controller
 
Mohamed TAHAR  Kadda MEGUENNI ZEMALACHE  Abdelhafid OMARI  
This paper presents the study of stabilization with motion planning of the four rotors mini-flying robot (helicopter with four rotors). The dynamic model involves four control inputs which are computed to stabilize the engine with predefined trajectories path. The tracking feedback controller is based on receding horizon point to point steering. It is clear that our device belongs to families of under-actuated systems. Our aim is to obtain control algorithms using Integral Backstepping approach in order to stabilize the engine and to generate its trajectory. Streszczenie. W artykule przedstawiono badania stabilizacji w planowaniu ruchu czterowirnikowego robota (helikopter z czterema wirnikami).Dynamiczny model obejmuje cztery wejsécia sterujqce, które sq; obliczane w celu stabilizacji silnika dla zdefiniowanej ´scie˙zeki trajektorii. Celem jest uzyskanie algorytmów sterowania. (Sterowanie robotem czterowirnikowym przy u˙zyciu kontrolera Integral Backstepping) Keywords: Helicopter, Dynamical systems, Backstepping control Słowa kluczowe: Helikopter, Uklady dynamiczne, Backstepping kontroli. Introduction Recently the merit and application of small-sized UAVs (Unmanned Aerial Vehicles) have been being increased explosively as the design and control technologies for the small flying objects have been combined with various high technologies. Small-sized UAVs have wider operation range and better mobility in the environment with many obstacles than on-the-ground mobile robots. Further, small-sized UAVs are much cheaper and safer in dangerous tasks than piloted aircrafts. These kinds of UAVs can be widely applied in various tasks from calamity observation such as wood and building fires, meteorological observation, patrol, and spraying agricultural chemicals to military purpose such as reconnaissance, monitoring, and communication. Small-sized UAVs are classified into two categories, fixed and rotary wing types. The rotary wing type UAVs a[...]
 
Czwórnikowa metoda testowania 4-tBT analogowych układów elektronicznych
 
Piotr KYZIOŁ  Jerzy RUTKOWSKI  
Przedstawiona w artykule czwórnikowa metoda testowania 4-tBT (4-terminal based test) umożliwia testowanie układów z ograniczonym dostępem pomiarowym. 4-tBT jest metodą z symulacją przedtestową i należy do strukturalnych metod testowania. Artykuł skupia się na omówieniu jednego z aspektów metody 4-tBT jakim jest wytypowanie klasy układów łatwo i trudno testowalnych przy użyciu tej metody. Abstract. The testing method 4-tBT (4-terminal based test) is presented in this paper. During test mode the circuit under test is connected to active 4-terminal network. The structure and values of elements of this network is selected (by heuristic particle swarm optimization algorithm PSO) in way that the best localization/identification of faults is obtained. (Four terminal testing method 4-tBT of analog electronic circuit). Słowa kluczowe: czwórnikowa metoda testowania 4-tBT, uszkodzenia katastroficzne. Keywords: 4-terminal based test method, catastrophic faults. 1. Wprowadzenie Układy elektroniczne z roku na rok stają się coraz bardziej złożone, co skutkuje produkowaniem ich w formie scalonej (ang. Integrated Circuits - IC). Taki stan rzeczy wynika przede wszystkim z zapotrzebowania rynkowego na coraz bardziej uniwersalne, wielozadaniowe, o mniejszym poborze mocy, a co za tym idzie tańsze rozwiązania. Duża złożoność oraz wysoki stopień upakowania analogowych układów elektronicznych (AUE), skutkuje dla dziedziny testowania i diagnostyki m.in. problemem ograniczonego dostępu pomiarowego do testowanego obwodu. Z tego też powodu istnieje rynkowe zapotrzebowanie na skuteczne metody testowania dla układów elektronicznych z ograniczonym dostępem pomiarowym [3, 4, 5, 6]. Przedstawiona czwórnikowa metoda testowania 4-tBT (4- terminal Based Test) umożliwia testowanie układów z ograniczonym dostępem pomiarowym. Artykuł skupia się na omówieniu jednego z aspektów metody 4-tBT jakim jest wytypowanie klasy układów łatwo i trudno testowalnych przy użyciu tej[...]
 
Diagnostics of electric equipments by means of thermovision
 
Milan ŠEBÖK  Miroslav GUTTEN  Matej KUČERA  
This paper analyses problems of thermovision diagnostics measurement. It examines basic principles and application of non-contact temperature measurement. Knowledge of problems of measurement in the infrared radiation allows us to use the thermovision diagnostic methods more effectively and to localise the disturbance which determines the quality of electric equipments in the inside distribution of electric energy. Abstract. Przedstawiono zasady diagnostyki termowizyjnej. Znajomość problemów pomiaru promieniowania podczerwonego pozwala na stosowanie termoizji w sposób bardziej efektywny I bardziej dokładnie lokalizować wady. (Diagnostyka urządzeń elektrycznych przy wykorzystaniu termowizji) Keywords: thermovision, emissivity, radiation, temperature, diagnostics, calculation Słowa kluczowe: termowizja, promieniowanie podcvzerwone. Introduction Fundamental for a non-destructive diagnostics of electrical equipments using thermovision, is the ability to record and to work infrared radiation (heating) to the form of real thermal images of objects, and on the basis of overheating of certain surround, for a detection of a failure (defect). With non-contact measurement it is able to detect the temperature distribution on the surface of objects using sensitivity measuring of a few Kelvin (or °C) decimal. Fig.1. [1] Infrared radiation is generated as a result of physical processes that take place in the object of radiation; moving atoms, molecules, vibration in crystal lattice, and transition of electrons from one energy level to another. The basic source of infrared radiation is elevated temperature of the source of radiation. Fig.1 Thermogram of electric wiring breaker Radiation of hot sources acts like (in respect of surrounding conditions), like visible light. To display temperature fields we can use visualization techniques used in optics. The only differences are materials used for elements of visualization systems, size of values[...]
 
Diody Schottky'ego z SiC w falownikach napięcia z krzemowymi tranzystorami MOSFET- badania eksperymentalne
 
Mieczysław NOWAK  Roman BARLIK  Piotr GRZEJSZCZAK  Jacek RĄBKOWSKI  
W cyklu dwóch publikowanych kolejno artykułów przedstawiono zagadnienia dotyczące oceny korzyści jakich można oczekiwać w zakresie poprawy właściwości użytkowych, w tym głównie sprawności energetycznej, urządzeń energoelektronicznych budowanych z zastosowaniem przyrządów z węglika krzemu (SiC). W pierwszym z dwóch artykułów zaprezentowano wyniki badań eksperymentalnych łączników oraz kompletnych niskonapięciowych trójfazowych falowników PWM (100V; 500VA) o częstotliwość przełączeń powyżej 50 kHz, w których zastosowano krzemowe tranzystory MOSFET z diodami zwrotnymi w postaci diod Schottky’ego z węglika krzemu. Wyznaczone eksperymentalnie łączeniowe straty energii wskazują na korzystne właściwości energetyczne falowników z przyrządami z SiC. Badania symulacyjne falowników o mocach 500VA i 5000VA przedstawiono w spójnym tematycznie artykule, zamieszczonym w niniejszym numerze. Abstract. In the two connected and published in serial numbers papers the simulation and experimental results are presented in order to determine impact of silicon carbide devices on reduction of power losses in the power electronics equipment. In this first one the experimental investigations results of alone switches consist of low voltage MOSFETs and anti-parallel SiC Schottky diodes as well as complete three phase PWM low voltage inverters operating at switching frequency over 50 kHz (100V/500VA) have been presented. The experimentally determined switching and conducting losses show the good energetic properties of voltage source inverter built with MOSEFETs and SiC diodes. The simulating investigations of the 500VA and 5000VA inverters are the subject of the second paper which is published in this issue. (Silicon carbide Schottky Barrier Diodes in PWM voltage source inverters with MOSFETs - experimental investigations.). Słowa kluczowe: diody Schottky’ego z węglika krzemu, SiC, tranzystory MOSFET, COOLMOS, falowniki PWM,. Keywords: Silicon - Carbide Scho[...]
 
Diody Schottky'ego z węglika krzemu w falownikach napięcia z tranzystorami MOSFET- badania symulacyjne
 
Mieczysław NOWAK  Roman BARLIK  Piotr GRZEJSZCZAK  Jacek RĄBKOWSKI  
W artykule, stanowiącym kontynuację tematyki z poprzedniej pracy zamieszonej w tym numerze, przedstawiono sposób tworzenia modeli symulacyjnych trójfazowych falowników z tranzystorami MOSFET i COOLMOS oraz z diodami zwrotnymi z węglika krzemu. Badania symulacyjne modeli o mocach 500 VA (100V) i 5000 VA (300V) ukierunkowano na określenie strat mocy we wszystkich przyrządach półprzewodnikowych z uwzględnieniem strat w stanach przewodzenia i łączeniowych. Wyniki przeprowadzonych badań porównawczych wskazują na poprawę efektywności energetycznej falowników z diodami zwrotnymi z węglika krzemu. Abstract. In the paper being the continuation of subject from previous paper in this issue number the method of creation of the simulating models of three phase voltage source inverter with MOSFET and COOLMOS and silicon carbide anti-parallel diodes is presented. Simulations of the 500 VA (100 V) and 5000 VA (300V) PWM inverters were made in order to determine the power losses in all semiconductor devices. ). Positive effects caused by SiC diode applications have been confirmed. (Silicon carbide Schottky Barrier Diodes in PWM voltage source inverters with MOSFETs - simulating investigations). Słowa kluczowe: diody Schottky’ego z węglika krzemu, SiC, tranzystory MOSFET, COOLMOS, falowniki PWM. Keywords: Silicon - Carbide Schottky Barrier Diode, SiC, MOSFET, COOLMOS, PWM inverter. Wstęp Badania nad nowymi materiałami półprzewodnikowymi zaowocowały opanowaniem technologii wytwarzania węglika krzemu w takim stopniu, że możliwa jest już seryjna produkcja diod Schottky’ego z tego materiału, a także wybranych typów tranzystorów (JFET; MOSFET) [1],[2]. Artykuł kontynuuje tematykę podjętą w poprzednim artykule tego numeru, przy czym tym razem dominują w nim zagadnienia związane z budową modeli symulacyjnych i modelowaniu trójfazowych falowników napięcia o mocy 500VA z łącznikami zawierającymi tranzystory MOSFET o napięciu znamionowym UDS = 150V [...]
 
DZIESIĄTA KRAJOWA KONFERENCJA ELEKTRONIKI
 
Referaty prezentowane w formie ustnej lub plakatowej były podzielone na tradycyjne grupy tematyczne: Materiały i technologie elektroniczne, Elementy elektroniczne, Układy analogowe, Układy cyfrowe, Energoelektronika, Optoelektronika, Szumy, zakłócenia, ograniczenia cieplne i niezawodność, Zastosowania układów elektronicznych, Systemy elektroniczne w mechatronice. Ponadto poświęcono zagadnieniom: Zaawansowanych technologii [...]
 
Effects of Permanent Magnet Synchronous Generator and Wind Turbine Parameters on the Performance of a Small-Scale Wind Power Generation System
 
Mohammadali ABBASIAN  Arash H. ISFAHANI  Saeideh SHAHGHASEMI  Farid SHEIKHOLESLAM  
Permanent magnet synchronous generators are widely used in small-scale wind power generation systems. Appropriate design of the generator and turbine parameters improves the performance of the wind power generation systems. This paper analyzes the effect of different design parameters of a surface-mounted permanent magnet synchronous generator and the turbine on the annual energy output and also on the cost of a small-scale wind power generation system. The analytical model of the generator and wind turbine is used along with cost models for different parts of the system. The power losses in power electronics devices are also taken into account. Streszczenie. Generatory synchroniczne z magnesami trwałymi są powszechnie używane w energetyce wiatrowej. W artykule analizuje się możliwości projektowe generatora i turbiny oraz ich wpływ na parametry małego systemu energetyki wiatrowej. (Wpływ parametrów generatora synchronicznego i turbiny na właściwości małego systemu energetyki wiatrowej) Keywords: wind power generation system, surface-mounted permanent magnet synchronous generator, small-scale, annual energy output, cost, design. Słowa kluczowe: energetyka wiatrowa, generator synchroniczny. Introduction Future energy challenge and environment pollution crisis forces societies to use more renewable energy resources. Nowadays, wind is the most economical renewable energy forms which is widely used in different scales from stand-alone small-scales to wind farm megawatt scales. Superior performance of the permanent magnet synchronous generators (PMSG) makes them as proper candidates for small-scale wind power generation systems [1-2]. PMSGs benefit from high efficiency and power factor in a wide range of operation speeds, high torque density reducing its size and weight, low rotor losses resulting in a lower rotor temperature and simplified cooling system [3]. However, the suitable performance of wind power generation systems chiefly dep[...]
 
Electrothermal Model of SiC Power Schottky Diodes
 
Janusz ZARĘBSKI  Jacek DĄBROWSKI  
The paper concerns the problem of modelling d.c. characteristics of commercial SiC power Schottky diodes with self-heating taken into account. The electrothermal model of the investigated devices is proposed and experimentally verified. The evaluation of accuracy of the elaborated model has been performed by comparison of measured and calculated characteristics of selected SiC power Schottky diodes. Streszczenie. Praca dotyczy problemu modelowania, z uwzględnieniem zjawiska samonagrzewania, prądowo-napięciowych charakterystyk komercyjnie dostępnych diod Schottky’ego mocy wykonanych z węglika krzemu. Zaproponowano i eksperymentalnie zweryfikowano elektrotermiczny model rozważanych w pracy elementów półprzewodnikowych. Ocenę dokładności modelu przeprowadzono poprzez porównanie charakterystyk obliczonych w programie SPICE z charakterystykami zmierzonymi wybranych diod Schottky’ego z węglika krzemu. (Model elektrotermiczny diod Schottky’ego mocy wykonanych z węglika krzemu) Słowa kluczowe: dioda Schottky’ego, węglik krzemu, modelowanie, samonagrzewanie. Keywords: Schottky diode, silicon carbide, modelling, self-heating. Introduction Power Schottky diodes are very popular unipolar devices, often used in Switch Mode Power Supplies. The essential advantage of Schottky diodes is a low value of the capacitance (only junction capacitance exists), what results in high speed of the device switching. On the other hand the main drawback of the considered devices, especially made of silicon, is relatively low value of the breakdown voltage and a high value of the reverse current [1]. The improvement of properties of the considered power devices is possible by using wide band-gap materials, as: silicon carbide (SiC), gallium nitride (GaN) or diamond (C), in the fabrication process. Currently, due to advancement of technology, the most promising one is silicon carbide. Since 2001, 300 V and 600 V SiC power Schottky diodes ma[...]
 
Elektryzacja strumienia proszku w urządzeniach napylających lakiery
 
Piotr BARMUTA  Kazimierz CYWIŃSKI  
W pracy omówiono podstawy procesu elektryzacji dielektrycznych cząstek lakierów proszkowych metodą wysokonapięciową i tryboelektryczną. Przedstawiono podstawowe konfiguracje geometryczne układów elektryzacji, przykładowe rozwiązania konstrukcyjne. Omówiono konstrukcje miniaturowych źródeł wysokiego napięcia ich charakterystyki oraz metody pomiaru i oceny poziomu elektryzacji lakierów proszkowych. Abstract: The paper describes the principles of the high voltage and tribo electrization process of dielectric paint particles. It also shows basic geometrical arrangements of electrization solutions. Construction of miniaturized high voltage sources and their characteristics are also presented, as well as methods of electrization powder paints measurements. (Powder flux electrization in the powder coatings devices) Słowa kluczowe: elektryzacja, pomiary, lakierowanie proszkowe, źródło wysokiego napięcia Keywords: electrization, measurements, powder coating, high voltage source Wstęp Zebrane przez ostatnie 40 lat doświadczenia konstrukcyjne i eksploatacyjne w zakresie elektrostatycznych technologii lakierowania proszkowego doprowadziły do szerokiego stosowania dwóch podstawowych metod elektryzacji cząstek dielektrycznych. W obu metodach elektryzacja odbywa się w strumieniu mieszaniny proszkowo-powietrznej (poruszanej siłami pneumatycznymi), a generacja ładunków oparta jest na:  elektryzacji tarciowej (tzw. "tribo") w kanale pistoletów lub głowic napylających,  elektryzacji w strefie ulotu z użyciem miniaturowych źródeł napięcia stałego,  elektryzacji mieszanej z udziałem systemu pierwszego jak i drugiego. W typowych rozwiązaniach do napylania proszków lakierniczych używa się pistoletów i głowic osadzonych na ramionach manipulatorów lub wyspecjalizowanych robotów; jedne i drugie mogą mieć system elektryzacji wysokonapięciowej lub tarciowej [1]. Stosowane układy specjalne napylania np. wykorzystujące złoże fluidalne[...]
 
Emulator analogowych uszkodzeń parametrycznych
 
Wojciech TOCZEK  
W artykule przedstawiono emulator uszkodzeń analogowych bazujący na programowalnym mikrosystemie jednoukładowym. Użycie struktur programowalnych znacznie ułatwia wprowadzanie uszkodzeń parametrycznych pojedynczych i wielokrotnych w szerokim zakresie zmian wartości parametrów. Urządzenie służy do wspomagania badań w zakresie testowania zorientowanego na uszkodzenia. Mechanizm dynamicznej rekonfiguracji układu obniża koszty i przyspiesza eksperymentalną weryfikację nowych metod testowania. Abstract. In the paper, an experimental test bench, based on Programmable System on Chip mixed-signal array, is presented. The use of programmable analog devices facilitates significantly the fault injection capabilities. They allow injecting a wide range of single and multiple parametric faults in the test bench, making possible the research in the area of defect oriented analog test. The dynamical reconfiguration capabilities of the circuit simplifies in cost and time the experimental validation of new test methods. (Experimental test bench for analog fault emulation). Słowa kluczowe: uszkodzenia analogowe, testowanie zorientowane na uszkodzenia, emulator uszkodzeń, diagnostyka. Keywords: analog faults, defect oriented test, test bench, diagnostics. Wstęp Celem testowania produkcyjnego jest wyeliminowanie wyrobów niezdatnych i pozyskanie informacji umożliwiającej poprawę uzysku produkcyjnego i redukcję kosztów. Układy analogowe składają się z relatywnie małej liczby elementów, typowo 50 do 100, w przeciwieństwie do układów cyfrowych, które mogą zawierać miliony tranzystorów. Liczba zacisków układu analogowego jest niewielka. Układy analogowe są obecnie w większości testowane funkcjonalnie na zgodność ze specyfikacją, za pomocą systemów automatycznego testowania ATE (ang. Automatic Test Equipment). Systemy ATE bazują na technice cyfrowego przetwarzania sygnałów. Dla każdej klasy układów istnieją zbiory testów funkcjonalnych, obszerne dla prototypó[...]
 
Ewolucyjny dobór pobudzenia do diagnozowania uszkodzeń w układach analogowych
 
Marek KORZYBSKI  Marek OSSOWSKI  
Praca poświęcona jest metodzie dobierania częstotliwości prostokątnego pobudzenia przeznaczonego do diagnozowania uszkodzeń parametrycznych i katastroficznych w obwodach analogowych. Wynikiem stosunkowo dużego kosztu obliczeniowego oceny przydatności diagnostycznej każdej częstotliwości zastosowany został algorytm symulowanego wyżarzania, znacznie oszczędniejszy od algorytmu pełnego przeglądu przestrzeni rozwiązań. Opisane przykłady potwierdzają skuteczność prezentowanej metody. Abstract. The paper is devoted to the algorithm for the selection of the frequency of the rectangular input signal used in the parametric and catastrophic fault diagnosis in analog circuits. The calculation of frequency adjustment is very time consuming, so the simulated annealing algorithm is applied for the optimization of the stimuli frequency. The numerical examples confirm the effectiveness of the proposed method. (Evolutionary stimuli selection for fault diagnosis in analog circuits). Słowa kluczowe: diagnostyka uszkodzeń, uszkodzenia parametryczne i katastroficzne, dobór pobudzenia, układy CMOS. Keywords: fault diagnostic, parametric and catastrophic fault, stimuli selection, CMOS circuit. Wprowadzenie Diagnostyka analogowych układów elektronicznych, której szybki rozwój rozpoczął się na początku ostatniego dwudziestolecia ubiegłego wieku, jest w dalszym ciągu problemem nierozwiązanym. Pomimo powstania wielu nowych, coraz szybszych i bardziej skutecznych metod [1][5], nie został opracowany uniwersalny, skuteczny i wystarczająco dokładny algorytm diagnostyczny pozwalający na uznanie penetracji tego obszaru badawczego za nieuzasadnione. Szybki postęp technologiczny powoduje istotne zmiany w sposobie wytwarzania układów analogowych, co tworzy nowe niezbadane jeszcze obszary zastosowań diagnostycznych. Nieliniowości układów, obecność tolerancji parametrów oraz różnorodność występujących uszkodzeń są głównymi czynnikami generującymi problemy diagn[...]
 
Fotostymulator rotacyjny do badania wzrokowych potencjałów wywołanych
 
Marcin BYCZUK  
W artykule przedstawiono innowacyjne urządzenie do stymulacji wzroku za pomocą pełnokolorowych wzorów składających się ze 192 segmentów. Zasada działania urządzenia polega na odpowiednim sterowaniu diod LED umieszczonych na wirującej tarczy. Częstotliwość odświeżania obrazu wynosi 200 Hz. Przeprowadzone testy urządzenia potwierdziły jego przydatność w badaniu wzrokowych potencjałów wywołanych. Urządzenie jest obecnie wykorzystywane w Instytucie Elektroniki PŁ do badań nad wydajnymi interfejsami BCI. Abstract. An innovative device for optical stimulation is presented in the paper. The device displays full color patterns consisting of 192 segments. Patterns are displayed by proper driving of LED diodes placed on rotating PCB board. Displayed patterns are refreshed with frequency of 200Hz. Tests of the device confirmed its usefulness for research into visual evoked potentials. The device is currently used at the Institute of Electronics, Technical University of Lodz, for design of efficient brain-computer interfaces. (Rotary visual stimulator for research into visual evoked potentials). Słowa kluczowe: wzrokowe potencjały wywołane, SSVEP, stymulacja wzroku, brain-computer interface, BCI, EEG. Keywords: visual evoked potentials, SSVEP, optical stimulation, brain-computer interface, BCI, EEG. Wprowadzenie W instytucie Elektroniki PŁ od kilku lat prowadzone są badania nad interfejsami człowiek-komputer wykorzystującymi pomiar i analizę sygnałów elektroencefalograficznych (EEG). Urządzenia takie, znane pod nazwą Brain-Computer Interface (BCI), do prawidłowej pracy nie wymagają od użytkownika wykonywania jakichkolwiek ruchów, jak ma to miejsce w tradycyjnych interfejsach (np. klawiatura, mysz) [1]. Dzięki temu urządzenia te są dobrą alternatywą dla osób, które z różnych przyczyn nie mogą lub nie potrafią korzystać z tradycyjnych urządzeń. Są to przede wszy[...]
 
Generacja layoutu filtrów SI w strategii wierszowej
 
Andrzej HANDKIEWICZ  Szymon SZCZĘSNY  Mariusz NAUMOWICZ  Michał MELOSIK  Piotr KATARZYŃSKI  
Artykuł przedstawia metodę automatyzacji projektowania layoutu filtrów SI w strategii wierszowej z wykorzystaniem języka AMPLE. W pracy opisano narzędzia, które w krótkim czasie pozwalają niezależnie od technologii uzyskać layout układu złożonego z integratorów i zwierciadeł prądowych. Zaproponowane zostaje podejście pozwalające redukować pobieraną przez układ moc i zajętość powierzchni chipu lub zwiększyć szybkość działania. Skuteczność metody zobrazowana jest na przykładzie pary filtrów SI zaprojektowanej w technologii TSMC 0,18μm. Abstract. The article introduces a method of design automation of an SI filter layout using the row strategy with the help of the AMPLE language. The work describes tools which, in short time and independently on the used technology, allow to obtain a layout of a circuit composed of integrators and current mirrors. The presented approach allows to minimise the power consumption, to reduce the chip area or to enhance the speed of the circuit. The efficiency of the method is illustrated with an SI filter pair example, designed in the TSMC 0,18μm technology. (Generation of SI filters layout using the row strategy). Słowa kluczowe: layout, filtr SI, układy analogowe, AMPLE, automatyzacja projektowania, strategia wierszowa. Keywords: layout, SI filter, analog circuits, AMPLE, automating the design process, row strategy. Wstęp Proces projektowania układów cyfrowych w ostatnich latach uległ znacznej automatyzacji, a uzyskanie gotowego układu wymaga coraz mniejszych nakładów czasu i wysiłku ze strony projektanta. W przypadku układów analogowych problem ten wciąż pozostaje nierozwiązany, dlatego pojawiają się liczne prace poświęcone tej tematyce [1, 2, 3]. Specyfika zagadnienia sprawia jednak, że bardzo trudno jest automatyzować poszczególne etapy projektowe. Jednym z takich etapów, który wiąże się ze szczególnym ryzykiem popełniania błędów przez projektanta, jest realizacja układu na chipie. Niemałym ma[...]
 
Genetic Algorithm-Particle Swarm Optimization (GA-PSO) for Economic Load Dispatch
 
Mimoun YOUNES  Farid BENHAMIDA  
This paper presents a method for Economic Load Dispatch (ELD). Economic dispatch problem is basically an optimization problem where objective function may be highly nonlinear, non-convex, and no differentiable and may have multiple local minima. Therefore classical optimization methods may be trapped to any local minima and may not be able to reach the global minima. The solution to this problem was presented by the application of heuristics methods such as genetic algorithms unfortunately the long execution time and non-guaranteed in convergence to the global optimal solution contribute the main disadvantages of GAs. In this paper provides a solution to this problem through a hybrid method Genetic algorithm - Particle Swarm Optimization (GA-PSO ) Streszczenie. Problem ekonomicznego rozsyłu energii ELD jest trudny do optymalizacji. Jedną z metod jest zastosowanie algorytmu genetycznego. Niestety algorytm ten jest czasochłonny i nie zawsze gwarantujący optymalne rozwiązanie. W pracy zaproponowano hybrydową metodę złożona z algorytmu genetycznego i algorytmu mrówkowego. (Hybrydowy algorytm genetyczny/mrówkowy jako metoda optymalizacji ekonomicznego rozsyłu energii) Keywords: economic load dispatch, genetic algorithm, particle swarm optimization. Słowa kluczowe: ekonomiczny rozsył energii, algorytm genetyczny, algorytm rówkowy. Introduction Economic Load Dispatch (ELD) are designed and operated to meet the continuous variation of power demand. The power demand is shared among the generating units and economic of operation is the main consideration in assigning the power to be generated by each generating units. Therefore, Economic load Dispatch (ELD) is implemented in order to ensure for economic operation of a power system. Economic Dispatch problem is an optimization problem that determines the optimal output of online generating units so as to meet the load demand with an objective to minimize the total generation cost [1]. Various [...]
 
INSTYTUT ELEKTROTECHNIKI 1946 - 2011 65 lat dla polskiej elektrotechniki
 
Wiesław WILCZYŃSKI  Ryszard ZAPAŚNIK  
65 lat działalności Instytutu Elektrotechniki, największej w Polsce bazy naukowo-badawczej w zakresie elektrotechniki. Zmieniające się w różnych etapach tego okresu stawiane przed Instytutem zadania i wyzwania wynikające z bieżących i perspektywicznych potrzeb gospodarki narodowej. Zmieniające się jednocześnie możliwości i uwarunkowania wewnętrzne i zewnętrzne realizacji tych zadań. Ważniejsze prace naukowobadawcze i rozwojowe zrealizowane w Instytucie w kolejnych okresach jego działalności. Perspektywy dotyczące działalności Instytutu Elektrotechniki w nadchodzących latach w świetle m.in. nowych przepisów reformujących polską naukę. Abstract. 65 years of activity of the Electrotechnical Institute, the greatest in Poland scientific-research basis in the range of electrotechnics. The changing in the various stages of that period tasks and challenges posed before the Institute, resulting from the current and perspective needs of the national economy. Varying at the same time possibilities and internal and external realization conditions of those assignments. The more important scientific-research and development works realized at the Institute during the successive periods of its activity. Perspectives concerning the activity of the Electrotechnical Institute in the coming years in the light of among athers the new regulations reforming the Polish science. (The Electrotechnical Institute 1946 - 2011, 65 years for Polish electrotechnics, successes, difficulties, perspectives) Słowa kluczowe: Instytut Elektrotechniki, 65 lat, osiągnięcia, problemy. Keywords: Electrotechnical Institute, 65 years, achievements, problems. Wprowadzenie Za datę powstania Instytutu Elektrotechniki przyjmuje się 1 września 1946 roku kiedy istniejący wówczas od roku Państwowy Instytut Wysokonapięciowy został przekształcony w Państwowy Instytut Elektrotechniki. Zmiana nazwy była konsekwencją rozszerzenia zakresu działalności Instytutu na całą elektrotechnikę. W pier[...]
 
Kalibracja systemu pomiaru odcinka czasu przeznaczonego do badania fluktuacji fazowych generatorów kwarcowych
 
Marcin KOWALSKI  Robert FRANKOWSKI  Marek ZIELIŃSKI  
W ogólności proces kalibracji polega na porównaniu wskazań systemu badanego oraz wskazań systemu referencyjnego. Referat ten poświęcony jest kalibracji systemu pomiaru odcinka czasu przeznaczonego do pomiaru fluktuacji fazowych, w którym generator systemowy i generator badany posiadają zbliżone parametry. Abstract. Generally calibration process is a comparison between indications of the studied system and indications of the standard system. This paper describes the time interval measurement system (TIMS) calibration process where the system clock and the standard clock have similar parameters. (Calibration a time interval measurement system designed to the clock phase fluctuations measurement). Słowa kluczowe: jitter akumulowany, pomiar odcinka czasu, kalibracja, błąd odcinka czasu. Keywords: accumulated jitter, time interval measurement, calibration process, time interval error. Wstęp Urządzenia budowane w oparciu o podstawę czasu znajdują szerokie zastosowanie między innymi w systemach transmisji danych, w telekomunikacji (badania zależności czasowych w sieciach telekomunikacyjnych), w geodezji czy wojsku (dalmierze). Wykorzystywane są one w nauce np. w spektrometrii czy w spektroskopii czasowo rozdzielczej, gdzie dokonujemy pomiaru zależnych od czasu parametrów procesów fizycznych. Przykładem takiego zastosowania może być system monitorowania spektrometru masowego czasu przelotu [1], gdzie poprzez pomiary czasu przelotu jonów wyznacza się skład izotopowy wiązki atomowej. Pomiaru odcinka czasu możemy dokonać za pomocą różnych technik [2, 3]. Jedna z nich wykorzystana została w systemie do pomiaru fluktuacji fazowych generatorów kwarcowych. Mierzone odcinki tworzą kolejno po sobie następujące zbocza narastające sygnału pochodzącego z generatora mierzonego. Dokładny opis zasady pomiaru odcinka czasu zostanie zaprezentowany w dalszej części referatu. Takie rozwiązanie pomiaru odcinka czasu umożliwia rejestrację fluktuacji fazowy[...]
 
Konstrukcja układu do wyznaczania czasu rozbiegu i prędkości obrotowej wybranych mechanizmów specjalnych
 
Janusz TUŚNIO  
W pracy przedstawiono zasadę działania i budowę układu przeznaczonego do pomiaru czasu rozbiegu mechanizmu specjalnego poddanego przyspieszeniu poprzez wymuszony przez wirującą masę quasiskokowy przyrost prędkości kątowej. Przedstawiono także sposoby pomiaru wartości chwilowej prędkości obrotowej oraz prędkości w stanie ustalonym. Zaproponowany układ przeznaczony jest do badań odporności na narażenia mechaniczne stosowanych w technice wojskowej i cywilnej różnorakich mechanizmów precyzyjnych. Abstract. The paper presents the principle of operation and design of the measurement of time allocated to run a special mechanism has undergone accelerated through the swirling mass forced to drastically increase the angular velocity. It also describes ways of measuring the instantaneous speed and velocity in steady state. The proposed system is designed for testing resistance to mechanical exposure technique used in a variety of military and civilian precision mechanisms. (The design for the determination of run time and speed of selected special mechanisms). Słowa kluczowe: miernictwo dynamiczne, czas rozbiegu. Keywords: surveying dynamic, run time. Wstęp Kluczowym mechanizmem pocisków rakietowych a zwłaszcza przeciwlotniczych i przeciwpancernych jest zapalnik, w którego skład wchodzi wiele wrażliwych elementów konstrukcyjnych takich jak koła zębate, łożyska, sprężyny oraz inne różnego rodzaju pary kinematyczne. Są to elementy, które mogą być podatne na oddziaływanie czynników klimatycznych a także wszelkiego rodzaju narażenia o charakterze mechanicznym takie jak przeciążenia i udary [1, 2]. Sam proces startu rakiety stanowi narażenie dla układów mechanicznych i elektronicznych głównie z powodu znacznych przyspieszeń. Ze względu na bezpieczeństwo operatora wystrzeliwanego z ręcznej wyrzutni np. pocisku przeciwlotniczego pierwsza faza lotu rakiety wywołana jest przez silnik startowy, którego zadaniem jest odrzucenie rakiety na bezpieczną [...]
 
Kryteria zamykania układów pierścieniowych sieci przesyłowej
 
Jan MACHOWSKI  Piotr KACEJKO  Piotr MILLER  
Switching operations in transmission networks can cause large surges of current and active power. In order to reduce effects of the mentioned surges, special devices (synchrochecks) are applied to control switching conditions. Selection of settings for those synchrochecks needs adequate criteria and numerical methods. The paper presents a new method for estimating switching conditions when a network ring structure is closed. Potential hazards cover: exceeding of breaker possibilities, unnecessary operation of distance relays, damage of transformers’ winding, occurrences of torques causing shaft failures. The method is based on simple numerical operations on elements of a nodal impedance matrix and load flow data, so its practical applications seems to be realistic and easy. (Criteria for closing of transmission network ring structures) Streszczenie. Zakłócenia w sieci przesyłowej takie jak zwarcia i ich likwidacja oraz załączenia i wyłączenia linii przesyłowych, niedokładna synchronizacja generatora powodują udary prądu oraz nagłe zmiany mocy czynnej. Udary te powodują zagrożenia dla elementów systemu elektroenergetycznego. Dla ograniczenia skutków udarów, we współczesnych systemach elektroenergetycznych stosuje się urządzenia do kontroli warunków zamknięcia wyłączników. Do doboru nastawień tych urządzeń potrzebne są zarówno kryteria jak i metody numeryczne. W tym artykule wyszczególnia się sześć istotnych kryteriów które powinny być spełnione z punktu widzenia ograniczenia skutków załączeń linii przesyłowych. Uwzględniono zagrożenia związane z: przekroczeniem możliwości łączeniowych wyłączników, uszkodzeniem uzwojeń transformatorów, zbędnym działaniem zabezpieczeń i uszkodzeniami zmęczeniowymi wałów. Dla każdego z kryteriów podano odpowiednie wzory, które mogą posłużyć do napisania odpowiedniego programu komputerowego, wykorzystującego model sieci w postaci częściowej inwersji macierzy admitancyjnej oraz impedancyjnej macierzy zwarciow[...]
 
Massive Jacobi Power Flow Based On SIMD-Processor
 
Carlos VILACHÁ PÉREZ  Julio César MOREIRA MEIRA  Edelmiro MÍGUEZ GARCÍA  Antonio FERNÁNDEZ OTERO  
This paper presents an implementation of the Jacobi power flow algorithm to be run on a single instruction multiple data (SIMD) unit processor. The purpose is to be able to solve a large number of power flows in parallel as quickly as possible. This well-known algorithm was modified taking into account the characteristics of the SIMD architecture. The results show a significant speed-up of the algorithm compared to the time required to solve the algorithm in a conventional CPU, even when a more efficient sequential algorithm, such as the Newton-Raphson, is used. The accuracy of the performance has been validated with the results of the IEEE-118 standard network. This paper also shows a case where the proposed algorithm is used to calculate a statistical load power flow using the Monte Carlo's method. Streszczenie. W artykule przedstawiono implementację algorytmu rozpływu mocy Jacobiego przeznaczonych do uruchamiania na procesorze typu SIMD (jedna instrukcja wiele danych). Celem jest rozwiązanie dużej liczby rozpływów mocy równolegle w jak najkrótszym czasie. Ten dobrze znany algorytm został zmodyfikowany z uwzględnieniem cech architektury SIMD. Wyniki wskazują na znaczne przyspieszenie tego algorytmu w porównaniu do czasu potrzebnego do rozwiązania problemu za pomocą konwencjonalnych CPU, nawet jeśli zastosujemy najbardziej efektywny algorytm sekwencyjny, taki jak metoda Newtona-Raphsona. Dokładność uzyskanych wyników została potwierdzone dzięki porównaniu z wynikami uzyskanymi w sieci standardowej IEEE-118. W artykule przedstawiono również przypadek, gdy proponowany algorytm jest używany do obliczeń statystycznych rozpływów mocy przy użyciu metody Monte Carlo. (Obliczanie równoległe rozpływu mocy za pomocą procesora SIMD) Keywords: CUDA, GPU, Jacobi, Monte Carlo method, parallelization. Słowa kluczowe: CUDA, GPU, algorytm Jacobiego, metoda Monte Carlo, paralelizacja. Introduction Today, a new architecture based on graphic processor units [...]
 
Methodology of determining basic technical parameters of electric-drive car
 
Maciej KOZŁOWSKI  Krzysztof TOMCZUK  Jan SZCZYPIOR  
W artykule omówiono problemy elektryczne budowy jeżdżącego prototypu samochodu, umożliwiającego przewóz osób niepełnosprawnych. Przedstawiono metodykę wyznaczania wymaganych charakterystyk trakcyjnych samochodu elektrycznego na podstawie analiz przebiegów jazdy modelu obiektu dla zakładanych miarodajnych warunków ruchu. Do wyznaczania parametrów znamionowych urządzeń głównych zastosowano metodę optymalizacji. Jako kryterium rozwiązania przyjęto warunek minimalizacji strat energii układu napędu. (Problemy elektryczne budowy jeżdżącego prototypu samochodu, umożliwiającego przewóz osób niepełnosprawnych) Abstract. The article presents issues of electric construction of a moving car prototype which enables transport of the disabled. Methodology has been presented of determining required traction characteristics of an electric-drive car on the basis of analyses of object model driving graphs for the assumed reliable traffic conditions. Optimization method has been used for determining nominal parameters of the main devices. The condition of minimization of energy losses of a drive system has been assumed as a solution criterion. Słowa kluczowe: miejski samochód elektryczny, parametry znamionowe, mapy strat urządzeń układu napędu, optymalizacja. Keywords: urban electric-drive car, nominal parameters, charts of losses of drive system devices, optimization. Introduction Urban electric-drive car that is being designed within the framework of ECO - Mobility project [1] (hereafter called ECO-car) is to be dedicated to transporting both the disabled and kinetically fit persons. The possibility is assumed of the use of the car in 3 configurations [2,3]: configuration I - 4 fit persons, configuration II - 1 disabled person (driver) + 2 fit persons, configuration III - 2 fit persons (one of them being the driver) + 1 disabled person. It has been established that the disabled person should get into the car on a wheelchair and stay in it during the jou[...]
 
Mikropompa elektrohydrodynamiczna na ciecz dielektryczną zasilana napięciem stałym
 
Mateusz TAŃSKI  Michał JANKE  Robert BARBUCHA  Katarzyna GARASZ  Marek KOCIK  Jerzy MIZERACZYK  
W niniejszym artykule zaprezentowano projekt i działanie miniaturowej pompy elektrohydrodynamicznej (EHD) zasilanej napięciem stałym przeznaczonej do chłodzenia elementów elektronicznych. Zmierzono natężenie przepływu cieczy oraz ciśnienie wytwarzane przez pracującą mikropompę. Maksymalne natężenie przepływu, 0,5 ml/min, uzyskano dla napięcia 12 kV. Zmierzone ciśnienie wyniosło 500 Pa przy przyłożonym napięciu 6 kV. Maksymalny prąd 20 μA zmierzono przy napięciu 12 kV, co odpowiada poborowi mocy wynoszącemu 240 mW. Abstract. In this paper, the design and results of basic performance tests of electrohydrodynamic (EHD) micropump intended for integrated electronic cooling systems is presented. The pump can induce flow of dielectric liquids that can be used to transfer heat away from electronic components. The micropump is driven by high DC voltage, but consumes below 250 mW of power (current in the order of tens of microamperes). (Miniature ElectroHydrodynamic Pump Driven by DC Voltage for Dielectric Liquids). Słowa kluczowe: przepływ EHD, pompowanie cieczy dielektrycznych, mikropompa, chłodzenie elementów elektronicznych. Keywords: EHD flow, micropump, dielectric liquids pumping, electronics cooling. Wstęp Rozwój przemysłu elektronicznego pociąga za sobą ciągły wzrost gęstości mocy wydzielanej w elementach elektronicznych. Aby zapewnić przy tym odpowiednie wartości temperatury wnętrza tych elementów, niezbędne jest stosowanie systemów chłodzenia o coraz większej efektywności odprowadzania ciepła. Jednym z obiecujących podejść do problemu odprowadzania ciepła jest produkcja elementów elektronicznych z wbudowanymi mikrokanałami. Ma to pozwolić na uzyskanie przepływu czynnika chłodzącego znacznie bliżej obszarów wrażliwych termicznie, niż ma to m[...]
 
Modelowanie polowo-obwodowe silnika BLDC przeznaczonego do napędu hybrydowego bezzałogowego aparatu latającego
 
Piotr BOGUSZ  Mariusz KORKOSZ  Jan PROKOP  
W pracy przedstawiono studium dotyczące procesu projektowania silnika BLDC przeznaczonego do bezzałogowego aparatu latającego. Założono, że bezzałogowy aparat latający będzie napędzany w układzie hybrydowym równoległym z silnikiem spalinowym oraz elektrycznym. Zaprezentowano geometrię projektowanego silnika elektrycznego oraz wpływ kształtu i sposobu magnesowania magnesów na moment zaczepowy i moment średni silnika. Zamieszczono charakterystyki regulacyjne, przebiegi wartości chwilowych prądów, napięć i momentu elektromagnetycznego. Dokonano analizy osiągów silnika oraz strat w funkcji wybranych parametrów sterujących. Abstract. A study of the design process of BLDC motor designated as a power source for an Unmanned Aerial Vehicle (UAV). It was assumed that the UAV would be powered by a hybrid system, where electric power source operates in parallel to a combustion engine. Geometry of the electric motor being designed is presented as well as how the shape and magnetizing method influence cogging torque and average torque of the motor. Regulation characteristics, instantaneous currents, voltages and electromagnetic torque values are presented. Motor performance was analyzed as well as losses versus deliberately selected control parameters. (A Field-Circuit modeling of BLDC Motor for Aircraft Hybrid Drive). Słowa kluczowe: Bezzałogowy aparat latający, silnik BLDC, modelowanie polowo-obwodowe. Keywords: Unmanned Aerial Vehicle (UAV), BLDC motor, field-circuit modeling. Wstęp Napędy lotnicze, zarówno w przypadku dużych samolotów, jak i małych modeli latających, bazują głównie na silnikach spalinowych. W modelarstwie oraz w prototypowych małych samolotach, stosowane są także napędy elektryczne, jako alternatywa dla silnika spalinowego. W ostatnich latach rozpoczęto badania nad możliwością zastosowania napędów hybrydowych, szczególnie w bezzałogowych modelach latających [1, 2]. Nowoczesny napęd hybrydowy jest próbą połączenia zalet napędu z[...]
 
Modelowanie zjawisk elektryczno-cieplnych w laserach kaskadowych
 
Robert Piotr SARZAŁA  Michał WASIAK  
W pracy przedstawiono wyniki modelu termiczno-elektrycznego lasera kaskadowego wykonanego w technologii arsenkowej. Szczególny nacisk położono na zbadanie wpływu różnych rodzajów ograniczenia rozpływu prądu w strukturze lasera kaskadowego na wzrost temperatury w jego wnętrzu. Pokazano, że stosując odpowiednie ograniczenie prądowe i odpowiedni montaż lasera można zmniejszyć wzrost temperatury w jego wnętrzu, występujący podczas jego pracy, o około 50%, co może umożliwić jego pracę z falą ciągłą w temperaturze pokojowej. Abstract. In this paper results of thermo-electrical modelling of an arsenide quantum cascade laser are presented. Influence of different current confinements on the temperature of the laser was investigated in details. It has been shown that the proper current confinement together with optimised mounting can reduce the temperature increase by about 50%, which could allow the continuous-wave, room temperature operation of this laser. (Thermal-electrical modelling of quantum cascade lasers). Słowa kluczowe: lasery kaskadowe, rozpływ ciepła, rozpływ prądu, warstwy oksydacyjne. Keywords: quantum cascade lasers, heat transport, oxide confinement. Wstęp Lasery kaskadowe zostały zaprezentowane w 1994 roku przez zespół F. Capasso [1] z Bell Laboratories. W przyrządach tych praktyczne znaczenie mają nośniki tylko jednego rodzaju, zaś przejścia laserowe mają miejsce pomiędzy stanami energetycznymi powstałymi wewnątrz jednego pasma w strukturach studni kwantowych (np. pasma przewodnictwa) [2]. Dzięki zmianie grubości studni kwantowych lub użyciu innego materiału można otrzymać bardzo szeroki zakres spektralny emitowanych fal. Na dzień dzisiejszy zakres ten rozciąga się od 3 do ok. 240 μm. Dzięki tak szerokiemu zakresowi i w miarę łatwemu wybieraniu emitowanej długości fali, lasery te mogą być z powodzeniem używane do wielu zastosowań np. telekomunikacji w wolnej przestrzeni, spektroskopii, wykrywania skażeń środowiska nat[...]
 
Nowe elementy w wielokryterialnej optymalizacji pojemności kondensatora dla indukcyjnego silnika z trójfazowym uzwojeniem stojana zasilanym jednofazowo
 
Stanisław RAWICKI  Marcin NOWAK  
W artykule omówiono szeroki pakiet nowatorskich elementów przy wielokryterialnej optymalizacji pojemności dodatkowego kondensatora dla jednofazowej pracy silnika indukcyjnego z trójfazowym uzwojeniem stojana. Pokazano, że podczas pracy takiego silnika pojawia się moment pulsujący o znacznej amplitudzie. Z jednej strony kondensator powinien zapewniać możliwie dużą moc mechaniczną silnika, z drugiej natomiast strony należy ograniczać amplitudę momentu pulsacyjnego, aby zmniejszać drgania i hałas. Opisano oryginalne rozwiązanie (zgłoszenie patentowe), w którym dwa kondensatory połączone równolegle zapewniają zwiększenie momentu rozruchowego lub momentu krytycznego, jeden włączony kondensator służy do normalnej pracy, a dwa takie same, ale połączone szeregowo kondensatory umożliwiają znaczne zmniejszenie amplitudy momentu pulsacyjnego przy mniejszych obciążeniach silnika indukcyjnego. Abstract. The paper presents many innovatory elements at multicriterional optimization of the condenser capacitance for an induction motor with the three-phase stator winding supplied from the single-phase network. It was shown that during the operation of such motor the pulsating torque of the large amplitude could appear. On the one hand the condenser ought to ensure if possible the large mechanical power of the induction motor, on the other hand the pulsating torque amplitude ought to be reduced to diminish vibration and noise of the electric machine. There was described the following original solution proposed here by the authors: two condensers connected in parallel secure enlargement of the starting motor torque or the break-down torque, only one active condenser is switched on during the normal machine operation and two condensers connected in series make possible the considerable diminution of the pulsating torque amplitude at smaller load of the induction motor. (New elements in multicriterional optimization of condenser capacitance for induction motor with[...]
 
Obciążeniowe straty mocy w liniach sieci SN
 
Stanisław CZEPIEL  
Artykuł przedstawia algorytmy obliczania obciążeniowych strat mocy w liniach sieci SN przy niedokładnych danych o obciążeniach transformatorów SN/nN. Opisuje stosowane przez algorytmy proste sposoby przypisywania transformatorom obciążeń, wynikających z danych pomiarowych. Zawiera także analizę błędu strat mocy czynnej, która pozwala ocenić proponowane rozwiązania, wdrożone w programie EkoStrop. Abstract. The paper presents a few algorithms calculating the load power losses, arising in the MV network lines in conditions of the inaccurate data about the MV/LV transformers loads. It describes being applied by the algorithms, simple ways of assigning to the transformers their loads resulting from the measurement data. It also contains the active power loss error analysis which allows to estimate the proposed solutions implemented in the program EkoStrop (Load power losses in a medium-voltage network lines). Słowa kluczowe: sieć SN, obciążeniowe straty mocy, dane o obciążeniach. Keywords: MV power network, load power losses, load data. Wstęp Obciążeniowe straty mocy w liniach sieci SN stanowią drugą - po stratach w transformatorach SN/nN - pozycję w bilansie (straty napięciowe pomija się) [1]. Obciążeniowe straty mocy oblicza się (głównie) w celu:  porównywania linii,  uwzględnienia ich w funkcjach kosztów i zadaniach optymalizacyjnych [2], [3],  sporządzania bilansu mocy,  wyznaczania strat energii i jej bilansowania [4], a także - dla potrzeb prognozowania i taryf. Często stratę mocy czynnej powiększa się o przeliczoną - przy pomocy energetycznego równoważnika mocy biernej - stratę mocy biernej [5]. Straty mocy oblicza się na podstawie obciążeń linii, pochodzących z okresu występowania szczytu obciążenia rozpatrywanej sieci SN. Straty, przede wszystkim dla potrzeb bilansów mocy i energii, powinny być jak najdokładniej wyznaczane; o dokładności decydują obciążenia zasilanych przez linie transformator[...]
 
Ocena efektywności filtracji nieliniowej w procesie namierzania obiektu manewrującego
 
Stanisław KONATOWSKI  Bartosz SOSNOWSKI  
W artykule rozpatrzono problem śledzenia obiektu, który porusza się z nieznaną i zmienną w czasie prędkością kątową. Jest to typowe zachowanie obiektu manewrującego, które może być pomocne w testowaniu filtrów nieliniowych. Do estymowania miejsca położenia obiektu zastosowano rozszerzony filtr Kalmana oraz bezśladowy filtr Kalmana. Przedstawione wyniki stanowią podstawę do projektowania dokładniejszych algorytmów estymacji położenia obiektu. Abstract. The paper deals with the problem of tracking an object that moves with an unknown and variable in time angular velocity. This is typical behavior of maneuvering object, which may be helpful in the testing of nonlinear filters. To estimate the object position Extended Kalman Filter and Unscented Kalman Filter is used. The presented results provide a basis for designing more accurate algorithms for object position estimation. (Nonlinear filtering effectiveness evaluation in the process of maneuvering object tracking) Słowa kluczowe: filtracja nieliniowa, rozszerzony filtr Kalmana, bezśladowy filtr Kalmana, namierzanie. Keywords: nonlinear filtration, Extended Kalman Filter, Unscented Kalman Filter, tracking. Wstęp Do określania położenia źródła emisji elektromagnetycznej powszechnie wykorzystuje się systemy namiarowe. Stosowane w praktyce dwuwymiarowe algorytmy określenia położenia obiektu w przestrzeni cechują się niewystarczającą dokładnością. Częstą tego przyczyną jest nieuwzględnianie informacji o wysokości obiektu. W złożonych sytuacjach pomiarowych, estymacja miejsca obiektu wykorzystująca klasyczną metodę rozwiązywania równań liniowych opartą na metodzie najmniejszych kwadratów, prowadzi do powstania dużych błędów oceny położenia źródła emisji lub, niejednokrotnie, uniemożliwia jej określanie [1-3]. Zatem istotnego znaczenia nabiera kwestia projektowania dokładniejszych i bardziej niezawodnych rozwiązań. Istota estymacji położenia obiektu Algorytm określania miejsca obiektu, na [...]
 
Ocena przydatności wybranych cech sygnału mowy w systemach automatycznego rozpoznawania mówcy
 
Andrzej P. DOBROWOLSKI  Ewelina MAJDA  
W prezentowanym referacie przedstawiono problematykę systemów automatycznego rozpoznawania mówców (ASR - ang. Automatic Speakers Recognition) wraz z ich szczegółową klasyfikacją. Ze względu na to, że etap ekstrakcji cech ma decydujące znaczenie przy ocenie skuteczności systemów niezależnych od tekstu, dokonano przeglądu wybranych cech sygnału mowy istotnych z punktu widzenia ich przydatności w zadaniach automatycznego rozpoznawania mówców. Ponadto w referacie zaprezentowano przykładowe widma dźwięcznej głoski " i" oraz dokonano oceny użyteczności reprezentacji częstotliwościowej sygnału mowy w automatycznych systemach rozpoznawania mówcy. Abstract. The paper presents the problem of automatic speakers recognition (ASR) systems together with their detailed classification. Due to the fact, that the stage of feature extraction is crucial in assessing the effectiveness of text-independent systems, it was reviewed of selected characteristics of the speech signal relevant to their suitability to the tasks of automatic speaker recognition. In addition, the paper presents examples of the spectrums of resonant vowel "i", and assesses the usefulness of the spectral representation of a speech signal for ASR systems. (Evaluation of the usefulness of selected features of the speech signal for automatic speaker recognition systems). Słowa kluczowe: rozpoznawanie mówców, sygnał mowy, ekstrakcja cech, systemy ASR. Keywords: speaker recognition, speech signal, feature extraction, ASR systems. Wprowadzenie Rozpoznawanie głosów należy do grupy biometrycznych metod identyfikacji osób. Inne techniki z tej samej grupy polegają m.in. na identyfikacji na podstawie odcisków palców, przebiegu naczyń krwionośnych dłoni, obrazu siatkówki oka, rysów twarzy czy struktury kodu DNA. Zaletą automatycznego rozpoznawania osób na podstawie indywidualnych charakterystyk głosu jest to, że atrybuty osobnicze nie mogą zostać zgubione (np. jak klucz) lub zapomniane (jak kod, c[...]
 
Optical wavelength discriminator based on a Sagnac loop with a birefringent fiber
 
Cezary KACZMAREK  
An optical wavelength discriminator based on a Sagnac loop is presented, intended for detecting signals from fiber Bragg gratings sensors. The Sagnac loop was created by connecting the output arms of a 3-dB coupler with a segment of a Panda type birefingent fiber and a fiber polarization controller. The results of measurements of the loop are given along with an example of its application for detecting the signal of a laser strain sensor. Streszczenie. Przedstawiono dyskryminator długości fali oparty na światłowodowej pętli Sagnaca, przeznaczony do detekcji sygnałów czujników ze światłowodowymi siatkami Bragga. Pętlę Sagnaca wykonano przez połączenie wyjściowych ramion sprzęgacza 3-dB z odcinkiem światłowodu dwójłomnego typu Panda i światłowodowym kontrolerem polaryzacji. Przedstawiano wyniki pomiarów pętli i przykład jej zastosowania do detekcji sygnału laserowego czujnika odkształcenia. (Optyczny dyskryminator długości fali oparty na pętli Sagnaca ze światłowodem dwójłomnym). Słowa kluczowe: optyczny dyskryminator długości fali, pętla Sagnaca, światłowód dwójłomny, czujnik laserowy Keywords: optical wavelength discriminator, Sagnac loop, birefringent fiber, laser sensor. Introduction Fiber Bragg gratings used as measurement transducers convert the measured quantities into changes of the Bragg wavelength. Fiber Bragg gratings are therefore transducers with a frequency output. To detect such signals, optical wavelength detectors are used. These are circuits, whose input is fed with light of variable wavelength and whose output signal is proportional to the AC component of the momentary wavelength. There are several solutions for optical wavelength detectors intended for detecting output signals of fiber Bragg gratings. They can be divided into the following categories: detectors with wavelength discriminators, detectors with tunable optical filters, with tunable light sources, spectrometric detectors. In detectors with wavelength di[...]
 
Parallelization of an optimal power flow with a multicore symmetric shared memory computer
 
Julio César MOREIRA MEIRA  Edelmiro MÍGUEZ GARCÍA  Carlos VILACHÁ PÉREZ  Antonio FERNÁNDEZ OTERO  
The boom of multicore microprocessors seen in recent years has made it so that any personal computer (PC) can be used as a small parallel computer. In this new environment a review of the algorithms and the tools used for the analysis of electrical systems is needed in order to take advantage of all the computing power available today on a PC. This paper presents the parallelization of an optimal power flow (OPF) which is solved with a predictor-corrector interior point method (PCIPM). OpenMP, a programming model for symmetric machines with shared memory, will be used for the parallelization. Streszczenie. Rozkwit procesorów wielordzeniowych procesorów w ostatnich latach umożliwia zastosowanie przeciętnego komputera osobistego (PC) jako małego komputera równoległego. Przeglądu algorytmów oraz narzędzi używanych do analizy systemów elektrycznych w środowisku procesorów wielordzeniowych jest niezbędny w celu skorzystania z mocy obliczeniowej dostępnej obecnie na komputerze PC. W artykule przedstawiono paralelizację optymalnego przepływu energii (OFE), który został rozwiązany za pomocą algorytmu predyktor-korektor metody punktu wewnętrznego (PCIPM). Zastosowano do paralelizacja OpenMP, model programowania dla symetrycznych maszyn o pamięci współdzielonej. (Paralelizacja optymalnego rozpływu mocy za pomocą wielordzeniowego symetrycznego komputera o współdzielonej pamięci). Keywords: parallel computing, optimal power flow, interior-point method, predictor-corrector. Słowa kluczowe: przetwarzanie równoległe, optymalny rozpływ mocy, metoda punktu wewnętrznego, predyktor-korektor. Introduction In recent years, PCs have undergone major advances in terms of parallel computing. Nowadays standard PCs come equipped with a quad-core microprocessor and almost all laptops are dual-core. In this new environment where parallelization is present in every PC, it is necessary to redefine the problems we can run locally without resorting to other more comple[...]
 
Photovoltaic Pumping System Based on Intel 80C196KC Microcontroller
 
Mohamed ARROUF  Farida BENABID  
Solar energy is of increasing interest in pumping system applications particularly in isolated area. Enhancement of pumping system efficiency depends on optimization of solar energy generation and system consumption. This paper presents an optimally designed and realized solar pumping system which can be used for irrigation, under variation of climate conditions in remote areas, far away from electric grid. The solar pumping system is built at the laboratory level and the tests show correct operation of the proposed system. Streszczenie. Energia słoneczna cieszy się większym zainteresowaniem jako źródło energii dla systemów pompowania wody, szczególnie w odizolowanych regionach. Zwiększenie wydajności pompowania systemu zależy od optymalizacji pozyskiwania energii słonecznej i zużycie energii przez system. W artykule przedstawiono optymalnie zaprojektowany i zrealizowany słoneczny system pompowania, który może być zastosowany do nawadniania, z uwzględnieniem zmienności warunków klimatycznych w odległych obszarach, z dala od sieci elektrycznej. Układ słoneczny pompowania jest zbudowany w laboratorium a testy wykazują prawidłowe działanie proponowanego systemu. (System pompowania zasilanego energią fotowoltaiczną zrealizowany za pomocą mikrokontrolera Intel 80C196KC). Keywords: Photovoltaic generators, MPPT, inverter, motor -driven pump. Słowa kluczowe: generator fotowoltaiczne, MPPT, przekształtnik, pompa napędzana silnikiem elektrycznym Introduction The utilization of photovoltaic conversion to power water pumps is today an emerging technology, characterized by gradually declining costs. In remote areas far away from the electric grid, the use of photovoltaic pumping systems for irrigation is today economically advantageous. Algeria is a large country with the area of about 2.4 millions square km with diverse climatic conditions. Solar energy represents a significant potential in Algeria. In fact, the country receives more than 3000h o[...]
 
Pokładowy sygnalizator ostrzegający przed zbliżaniem się do napowietrznej linii przesyłowej wysokiego napięcia
 
Norbert TUŚNIO  Janusz TUŚNIO  
W pracy przedstawiono budowę przeznaczonego do instalowania na pokładzie obiektu latającego elektronicznego układu ostrzegającego o obecności w pobliżu linii przesyłowej wysokiego napięcia oraz sygnalizującego zbliżanie się lub oddalanie od niej. Działanie urządzenia polega na wykrywaniu pola elektrycznego emitowanego przez napowietrzne linie przesyłowe, eliminacji występujących zakłóceń oraz wzmocnieniu wykrytego sygnału, który następnie steruje pracą sygnalizatora akustycznego i optycznego. Abstract. The paper presents the construction, intended for installation on board a flying object with an electronic warning system in the presence of nearby high-voltage transmission line and a tone approaching to or out from it. Operation of this equipment relies on the detection of electric fields emitted by overhead transmission lines, the elimination of existing distortions and strengthening the detected signal, which then controls the work of sounder and optical. (On-board siren warning against approaching the overhead high voltage transmission lines). Słowa kluczowe: wykrywanie, linie przesyłowe, promieniowanie elektromagnetyczne. Keywords: detection, transmission lines, electromagnetic radiation. Wstęp Zapoczątkowany w XIX wieku przyspieszony rozwój cywilizacji w znacznym stopniu opiera się na wykorzystaniu energii w różnorodnych postaciach, która służy do oświetlenia, zasilania maszyn i urządzeń technicznych czy też ogrzewania pomieszczeń. Znaczącą część tej energii stanowi energia elektryczna, wytwarzana w elektrowniach zawodowych i rozprowadzana poprzez sieć linii przesyłowych wysokiego napięcia do dużych odbiorców takich jak przemysł, kolej czy kopalnie oraz po obniżeniu napięcia dostarczana do odbiorców indywidualnych i małych przedsiębiorstw. Znaczne koszty budowy podziemnych instalacji kablowych powodują, że niemal całość energii elektrycznej rozprowadzana jest za pośrednictwem linii napowietrznych. Ze względu na znaczne rozmiar[...]
 
Pomiary parametrów cieplnych elementów półprzewodnikowych wykonanych z węglika krzemu
 
Janusz ZARĘBSKI  Jacek DĄBROWSKI  Damian BISEWSKI  
W pracy przedstawiono wyniki pomiarów przejściowej impedancji termicznej i rezystancji termicznej elementów mocy wykonanych z węglika krzemu: tranzystora MESFET oraz diody MPS. Zaproponowano analityczny model opisujący zależność rezystancji termicznej badanych elementów od mocy i temperatury otoczenia. Abstract. In the paper results of measurements of the transient thermal impedance and the thermal resistance of the silicon carbide power semiconductor devices, i.e. MESFETs and MPS diodes, are presented. As the result of these measurements, the thermal resistance dependence on both the power dissipated in the investigated devices and the ambient temperature is proposed in the paper. (Measurements of thermal parameters of silicon carbide semiconductor devices). Słowa kluczowe: parametry cieplne, samonagrzewanie, węglik krzemu. Keywords: thermal parameters, selfheating, silicon carbide. Wprowadzenie Wzrost temperatury otoczenia Ta, jak również wzrost temperatury wnętrza (złącza) elementu półprzewodnikowego Tj, wynikający ze zjawiska samonagrzewania, jak opisano m.in. w pracach [1, 2], w istotny sposób może wpływać na właściwości statyczne oraz dynamiczne elementu, w szczególności półprzewodnikowego elementu mocy. Istnieje zatem potrzeba określenia właściwości cieplnych tego typu elementów. Ważnym parametrem charakteryzującym właściwości cieplne elementu półprzewodnikowego jest przejściowa impedancja termiczna pomiędzy wnętrzem elementu i otoczeniem Zth(t), zdefiniowana jako odpowiedź termiczna elementu na pobudzenie mocą pth(t) = PH1(t) w postaci uskoku Heaviside’a: (1)     p t T t T Z t th j a th   gdzie Tj(t) jest zmienną w czasie temperaturą wnętrza elementu. Popularny i często stosowany model przejściowej impedancji termicznej elementu półprzewodnikowego ma postać [1]: (2)       &#61[...]
 
Prąd połukowy po wymuszonym wyłączaniu prądu w próżni
 
Antoni KLAJN  
Artykuł prezentuje wyniki badań eksperymentalnych wybranych parametrów prądu połukowego, czyli prądu jaki płynął między stykami łącznika próżniowego, po wymuszonym wyłączeniu przeciwprądem prądu w tym łączniku. Prądy przerywane w łączniku miały kształt sinusoidalnej półfali o amplitudach 400 A i 600 A i mieściły się w zakresie dyfuzyjnego łuku próżniowego niskiego napięcia. Pomiary były przeprowadzone przy użyciu rozbieralnej laboratoryjnej komory próżniowej, przy czym prąd połukowy był mierzony przy pomocy analizatora pola opóźnionego (retarding field analyser). Mierzono kształt przebiegu i parametry charakterystyczne prądu połukowego takie jak czas jego zaniku i wartość. Abstract. The paper presents results of experimental analysis aimed in measurement of chosen parameters of a post arc current, i.e. current witch flows in contact gape of vacuum switch after forced switching-off witch counter-current of current in this switch. Currents witch were switch-off in vacuum had form of an sine half wave with amplitudes 400 A and 600 A and are situated in the range of low voltage diffuse vacuum arc. The measurements were performed be use of disassemble laboratory vacuum chamber and post arc current were measured by means of retarding field analyser. There was measured the shape of the run as well as characteristic parameters of post current such as the time of its decay as well its value. (Post arc current after forced switching-off of the current in vacuum. ). Słowa kluczowe: łuk próżniowy; wymuszone wyłączanie przeciwprądem; prąd połukowy; Keywords: vacuum arc; forced switching-off witch courter current; post arc current I Informacje wstępne Łączniki próżniowe stanowią nowoczesną, wciąż doskonaloną i technologicznie rozwijaną grupę aparatów łączeniowych zakresie średnich (wyłączniki, styczniki) jak i niskich napięć (głównie styczniki) [1-3]. Daleko zawansowane również prace nad łącznikami próżniowymi wysokiego napięcia. Produkowane seryjnie[...]
 
Programowalny rezystor laboratoryjny
 
Wojciech GRZESIAK  Tomasz MAJ  Piotr CIEŚLIŃSKI  
W artykule zaprezentowano model zaprojektowanego i wykonanego programowalnego rezystora laboratoryjnego. Do ustawiania żądanej wartości rezystancji, zastosowano zestaw rezystorów o wartościach proporcjonalnych do kolejnych potęg liczby 2 oraz zestaw specjalnie do tego celu dedykowanych przekaźników sterowanych za pośrednictwem mikrokontrolera. Istotną cechą prezentowanego rozwiązania jest to, że wartość rezystancji może być programowana zarówno za pomocą wbudowanej klawiatury jak i PC za pośrednictwem wbudowanego interfejsu RS 232 lub USB. Abstract. The paper presents designed and realized model of programmable laboratory resistor. Set of resistors of values proportional to successive powers of 2 and set of microcontroller-controlled relays, dedicated to applications like these, have been used to establish the desired value of resistance. An important feature of presented solution is, that the resistance value can be programmed either with built-in keyboard, or via RS232 or USB interface. (Programmable laboratory resistor). Słowa kluczowe: Rezystor precyzyjny, rezystor dekadowy, mikrokontroler, interfejs. Keywords: Precision resistor, decade resistor, microcontroller, interface. Wstęp "Oporniki dekadowe" były i są powszechnie spotykanym elementem wyposażenia pracowni i laboratoriów elektronicznych. W ubiegłym wieku były one produkowane przez znaną, renomowaną i już nieistniejącą firmę INCO w Pyskowicach. Obecnie ich produkcja jest kontynuowana przez jedną z krakowskich firm elektronicznych [1].Wygląd zewnętrzny rodziny takich "o[...]
 
Projektowanie akceleratorów algorytmów algebry liniowej przeznaczonych do implementacji w układach FPGA
 
Piotr RATUSZNIAK  
W pracy przedstawiono metody projektowania akceleratorów obliczeniowych wybranych algorytmów algebry liniowej, przeznaczonych do implementacji w układach FPGA. Opisano dwie metody projektowe wykorzystujące algorytm ewolucyjny do odwzorowania przestrzennego grafu zależności informacyjnych w architektury równoległe. Pierwsza opisywana metoda projektowa służy do tworzenia architektur równoległych przetwarzających dane w sposób systoliczny, przeznaczonych do implementacji w wielokontekstowych układach reprogramowalnych. Druga metoda wykorzystywana jest do projektowania macierzy procesorowych przeznaczonych do implementacji w klasycznych układach FPGA. Parametry zaprojektowanych akceleratorów dla wybranych algorytmów algebry liniowej porównano z analogicznymi parametrami architektur równoległych, zaprojektowanymi z wykorzystaniem innych znanych metod projektowych. Abstract. In this paper, methods for hardware linear algebra accelerators dedicated to implementation in FPGA devices, are presented. The two design methods with the use an evolutionary algorithm for allocation mapping are described. The first method is dedicated to creation a parallel architectures which process data on systolic type, dedicated to implementation into multicontext FPGA devices. The second method is used for design of processor array implemented in classic FPGA devices. Parameters of designed accelerators for exemplary linear algebra algorithms are presented and compared with parameters described parallel architectures obtained with the use of another design methods. (Design of linear algebra hardware accelerators dedicated to implementation in FPGA devices.) Słowa kluczowe: macierze procesorowe, algebra liniowa, algorytmy ewolucyjne, układy FPGA. Keywords: processor array, linear algebra, evolutionary algorithms, FPGA devices. Wprowadzenie Wiele dziedzin współczesnej nauki oraz przemysłu wykorzystuje skomplikowane algorytmy o dużej złożoności obliczeniowej, np.: kryp[...]
 
Przetwarzanie sygnałów 2D w identyfikacji i śledzeniu przemieszczających się obiektów
 
Robert SUSZYŃSKI  Krzysztof WAWRYN  Robert WIRSKI  
W artykule przedstawiono system cyfrowego przetwarzania obrazów dedykowany dla układu śledzenia gwiazdy prowadzącej, w astrofotografii długoczasowej obiektów dalekiego kosmosu (DSO). Wykorzystuje on nowe metody przetwarzania sygnałów dwuwymiarowych (2D). Wykonany prototyp, wykorzystujący układ FPGA Altera Cyclone II, został przebadany i pomierzono jego parametry na rzeczywistych obiektach DSO. Otrzymane wyniki potwierdziły przydatność opracowanych metod i skuteczność systemu śledzenia obiektów w astrofotografii długoczasowej. Abstract. The article presents the digital image processing system dedicated to tracking the guide star in deep sky objects (DSO) astrophotography. The developed system uses a new methods of two-dimensional (2D) signal processing. A prototype system was designed and built, using the Altera Cyclone II FPGA, and next tested and measured its parameters. The obtained results confirmed the usefulness of the developed methods and effectiveness of the system for tracking objects in DSO astrophotography. (2D signal processing for identification and tracking moving object). Słowa kluczowe: 2D, DSP, przetwarzanie obrazów, FPGA. Keywords: 2D, DSP, image processing, FPGA. Wprowadzenie Astronomia jest dziedziną nauki, która przeżywa obecnie swój rozkwit, zarówno ze względu na szerokie zainteresowanie przestrzenią kosmiczną i potencjalnymi pozaziemskimi światami, jak również intensywny rozwój inżynierii i technologii. Jedną z ważnych dziedzin astronomii obserwacyjnej jest astrofotografia. W pracy przedstawiono koncepcję systemu wspomagającego prowadzenie teleskopu w trakcie astrofotografii długoczasowej. W celu śledzenia fotografowanych obiektów dalekiego kosmosu (DSO) zaprojektowano system cyfrowego przetwarzania dwuwymiarowych sygnałów wizyjnych, w czasie rzeczywistym. Prototypowy system DSP 2D został przetestowany, zbadany i pomierzony w autonomicznym stanowisku do astrofotografii obiektów DSO (rys.1). Do jego budowy zos[...]
 
Recognizing the Reliability Non-coherence Components of Multiple Parallel Transmission Lines
 
Kaigui XIE  Jing JI  
In order to describe the degree of the system reliability non-coherence feature, this paper proposes several new indices of reliability noncoherence probability, frequency and energy. This paper also presents a non-coherence component identification model for multiple parallel transmission lines with and without considering substation configurations. This method can be directly used to recognize the non-coherence components without evaluating the system reliability. Streszczenie. Zaproponowano szereg nowych wskaźników niezawodności niekoherentnych składników wielokrotnej równoległej linii transmisji. Pozwala to na rozpoznawanie składników niekoherentnych bez konieczności oceny całego systemu transmisji. (Rozpoznawanie składników niekoherentnych w wielokrotnej równoległej linii transmisyjnej) Keywords: reliability non-coherence feature, identification model, multiple parallel transmission lines, non-coherence indices Słowa kluczowe: linia transmisyjna, składniki niekoherentne. Introduction Generally, adding a transmission line, circuit breaker or other component to a power system can improve the system reliability performance, which is the so-called reliability coherence phenomenon in power systems. However, in some cases, the reliability non-coherence phenomenon exists in power systems [1-4]. The reliability non-coherence refers to the fact that if one more component is added to a power system, the system reliability would not be improved, or even becomes worse. In other words, if one more component is out of service, system reliability at least would not be deteriorated or even becomes better. This component is called the reliability noncoherence component (RNC). Recognizing the RNCs and removing the RNC from a planning or operation power system can improve the system reliability and economy benefits. A large number of power system reliability studies [5-9] have been done in developing power system reliability models and algori[...]
 
Rozpoznawanie uszkodzeń katastroficznych i parametrycznych występujących jednocześnie, w nieliniowych układach analogowych
 
Andrzej KUCZYŃSKI  
W artykule omówiono zasady działania opracowanego algorytmu łączącego możliwości rozpoznawania występujących jednocześnie uszkodzeń katastroficznych i parametrycznych w nieliniowych, analogowych układach elektronicznych. W wyniku wstępnego przetworzenia sygnałów testowych, otrzymanych na drodze pomiaru układów zawierających założone uszkodzenia, tworzone są sygnały uczące jednokierunkową sieć neuronową aproksymującą cechy układu. W treści zamieszczono przykłady ilustrujące działanie prezentowanej metody. Abstract. This paper provides an algorithm that allows simultaneous catastrophic and parametric faults recognition in nonlinear analog circuits. First we establish dictionary containing signals measured at the chosen outputs of the unbroken and having assumed faults circuits. The mentioned signals are filtered to get important information, which will be used to learn artificial neural network to recognition the faults. The method is tested by representative examples which are described in the paper. (Simultaneous recognition of catastrophic and parametric faults in nonlinear analog circuits). Słowa kluczowe: analiza uszkodzeń, metody słownikowe, dyskretna transformacja falkowa, sztuczne sieci neuronowe. Keywords: fault recognition, dictionary methods, discrete wavelet transformation, neural networks. Wstęp Badanie i rozpoznawanie uszkodzeń w urządzeniach elektronicznych jest jednym z podstawowych zagadnień w zakresie produkcji niezawodnych i bezpiecznych systemów złożonych z wielu elementów. Do chwili obecnej w diagnostyce układów analogowych nie opracowano ogólnych i niezawodnych technik. Stosowane metody opierają się w znacznym stopniu na doświadczeniach inżynierów. Przegląd publikacji z dziedziny diagnostyki [1, 2, 3] wskazuje, że są rozpatrywane dwa podstawowe rodzaje uszkodzeń: katastroficzne i parametryczne. W przypadku uszkodzeń katastroficznych, które polegają na zwarciu lub rozwarciu elementu, mamy do czynienia ze zmianą to[...]
 
Samokalibrujący przetwornik C/A z przełączanymi prądami
 
Krzysztof WAWRYN  Robert SUSZYŃSKI  
Przedstawiono prototyp 9-bitowego samokalibrującego przetwornika C/A będącego układem wykonawczym systemu DSP sygnałów wizyjnych. Przetwornik zbudowany jest w technice prądowej, został zaprojektowany i wykonany jako prototypowy układ ASIC, w technologii CMOS AMS 0,35μm. Zbadane parametry przetwornika odpowiadają parametrom współczesnych przetworników wykonanych w technologii przełączanych pojemności, natomiast walorem zaproponowanego rozwiązania jest niski pobór mocy oraz mała powierzchnia zajmowana w układzie scalonym. Abstract. Current mode 9-bit self-calibrated d/a converter to interface a DSP system is presented in the paper. The converter is composed of M LSBs fine and N MSBs coarse current mode converters. The converter was designed in CMOS AMS 0.35μm technology, then fabricated to verify proposed concept. Performances of converter are compared to performances of known converter structures. Low power consumption and small chip area are advantages of the proposed converter. (The self-calibrated DAC with switched current). Słowa kluczowe: przetwornik C/A, przetwornik samokalibrujący, układy prądowe, ASIC. Keywords: DAC, self-calibrated converter, switched current circuits, ASIC. Wprowadzenie Na rysunku 1 przedstawiono typowy system obróbki sygnałów wideo. Analizowany obraz może pochodzić z różnych źródeł np. z kamer cyfrowych lub analogowych. Gdy sygnał jest cyfrowy może być przetwarzany po dopasowaniu sygnałów odbieranych do formatu przetwarzania cyfrowego. Inaczej sytuacja przedstawia się w przypadku sygnałów analogowych. Muszą one zostać zamienione w postać cyfrową za pomocą przetworników A/C zanim sygnał zostanie poddany cyfrowemu przetwarzaniu. Podobnie przedstawia się sytuacja, gdy przetworzony cyfrowo sygnał ma być dalej wykorzystywany. W zdecydowanej większości przypadków wystarczy postać cyfrowa, lecz czasem wymagana jest zamiana postaci cyfrowej na analogową i wówczas niezbędne są przetworniki cyfrowo-analog[...]
 
Specjalistyczny system ekspertowy w technikach zabezpieczeń danych
 
Józef DRABAREK  
W artykule przedstawiono możliwość zastosowania metod sztucznej inteligencji w technice zabezpieczeń danych. W tym celu przedstawiono najpopularniejsze cechy biometryczne człowieka oraz podano przykład identyfikacji wykorzystującej indywidualne cechy linii papilarnych. Do rozwiązania postawionego problemu zastosowano specjalistyczny system ekspertowy oraz wyniki z jego testowania. Abstract. This article presents the possibility to use artificial intelligence methods in data protection techniques. For this purpose, the most popular biometric features of a human were presented and an example was provided of identification with the use of the individual features of fingerprints. A specialist expert system was used to solve the problem; an artificial neural network was used for comparison purposes. (Artificial intelligence methods in data protection techniques) Słowa kluczowe: biometria, analiza, baza wiedzy, weryfikacja, specjalistyczny system. Keywords: biometrics, analysis, design, comparing, system, acquisition, verification. Wstęp Większość ważnych transakcji oraz operacji, realizowana jest przy pomocy komputera, internetu i sieci komputerowych. Wzrosło zapotrzebowanie na bezpieczne, wiarygodne i łatwo dostępne techniki zabezpieczeń, zapewniające największy poziom ochrony danych [6]. W tym celu wykorzystano biometrię, która zajmuje się akwizycją i analizą indywidualnych biologicznych cech i zachowań człowieka takich jak charakterystyka linii papilarnych, źrenicy oka, kształtu twarzy, tęczówki oka, pisma ręcznego, jak również mowy, czy sposób uderzania w klawisze, a nawet układ żył nadgarstka. Pozwala to na bardzo rzetelną, dokładną weryfikację i identyfikację użytkownika starającego się o dostęp do danych w dziedzinach takich jak bankowość, sieci komputerowe, handel detaliczny, produkcja, przemysł, giełdy, ochrony portu lotniczego, zabezpieczeń internetowych itp. W tym celu zbudowano aplikację op[...]
 
Spis treści / contents
 
01 Wiesław WILCZYŃSKI, Ryszard ZAPAŚNIK - INSTYTUT ELEKTROTECHNIKI 1946 - 2011 1 02 Mieczysław NOWAK, Roman BARLIK, Piotr GRZEJSZCZAK, Jacek RĄBKOWSKI - Diody Schottky’ego z SiC w falownikach napięcia z krzemowymi tranzystorami MOSFET- badania eksperymentalne 18 03 Mieczysław NOWAK, Roman BARLIK, Piotr GRZEJSZCZAK, Jacek RĄBKOWSKI - Diody Schottky’ego z węglika krzemu w falownikach napięcia z tranzystorami MOSFET- badania symulacyjne 24 04 Janusz ZARĘBSKI, Jacek DĄBROWSKI, Damian BISEWSKI - Pomiary parametrów cieplnych elementów półprzewodnikowych wykonanych z węglika krzemu 29 05 Janusz ZARĘBSKI, Jacek DĄBROWSKI - Model elektrotermiczny diod Schottky’ego mocy wykonanych z węglika krzemu 33 06 Andrzej DZIEDZIC, Adam KŁOSSOWICZ, Paweł WINIARSKI, Karol NITSCH, Tomasz PIASECKI, Grażyna KOZIOŁ, Wojciech STĘPLEWSKI - Wybrane właściwości elektryczne i stabilność elementów biernych wbudowanych w płytki obwodów drukowanych 39 07 Norbert TUŚNIO, Janusz TUŚNIO - Pokładowy sygnalizator ostrzegający przed zbliżaniem się do napowietrznej linii przesyłowej wysokiego napięcia 45 08 Marcin BYCZUK - Fotostymulator rotacyjny do badania wzrokowych potencjałów wywołanych 49 09 Adam Witold STADLER, Zbigniew ZAWIŚLAK, Marcin SŁOMA, Małgorzata JAKUBOWSKA - Właściwości szumowe rezystorów polimerowych na bazie nanorurek węglowych 52 10 Damian GRZECHCA - Wykrywanie osób w obszarze zadymionym na podstawie obrazu z kamery termowizyjnej 56 11 Bernard WYRWOŁ - System prototypowania aplikacji wykorzystujących logikę rozmytą AVR-FPGA-FIS 60 12 Bernard WYRWOŁ - Wykorzystanie algorytmów kolorowania grafu w sprzętowej realizacji systemu wnioskowania przybliżonego HFIS 64 13 Ewa KLIMIEC, Wiesław ZARASKA, Szymon KUCZYŃSKI - Badania właściwości piezoelektrycznych folii z politereftalanu etylenu PET pod kątem jej zastosowania na sensory ściskania i rozciągania 68 14 Krzysztof TABOREK - Analityczna metoda wyznaczania wydajności systemów wieloproces[...]
 
Sprzętowy interfejs wizyjno-akustycznego systemu wspomagającego niewidomego w samodzielnym poruszaniu się
 
Bartosz OSTROWSKI  Paweł PEŁCZYŃSKI  Remigiusz DANYCH  
W pracy omówiono urządzenie elektroniczne specjalnej konstrukcji wspomagające osobę niewidomą w samodzielnym poruszaniu się. Urządzenie składa się układu stereoskopowego kamer o rozdzielczości 2 MPix każda, modułu dźwiękowego oraz procesora nadzorującego akwizycję obrazów oraz danych z czujników przyspieszeń liniowych i prędkości kątowych. Urządzenie komunikuje się z komputerem przez pojedynczą magistralę USB (zastosowano koncentrator USB 2.0). Układ zasilany jest z portu USB, a prąd pobierany przez moduł nie przekracza 450 mA. Prototyp urządzenia jest elementem systemu dźwiękowego ostrzegania o przeszkodach dla osoby niewidomej. Abstract. A special design of an electronic device for aiding the visually impaired in independent travel is presented in the paper. The device contains a stereovision module consisting of 2 MPix resolution digital cameras, a sound card and a processor that controls image acquisition and data recording from linear acceleration and angular velocity sensors. The modules communicate with a computer via single USB 2.0 interface (USB 2.0 hub is used). The device is powered directly from the USB port. The electrical current drawn by the module does not exceed 450 mA. This prototype system is a key element in the electronic travel aid for the visually impaired. (Hardware interface vision&sound system to support the blind in the independent movement). Słowa kluczowe: USB, stereowizja, żyroskop, przyspieszenie liniowe, nawigacja pasywna, wektor ruchu, dysparycja. Keywords: USB, stereovision, gyroscope, passive navigation, motion vector, disparity. Wstęp W Instytucie Elektroniki Politechniki Łódzkiej od kilku lat prowadzone są prace badawcze i rozwojowe ukierunkowane na opracowanie systemu klasy Electronic Travel Aid (ETA), tj. wspomagającego samodzielne poruszanie się osób niewidomych (www.naviton.pl). Jednym z wątków badań było opracowanie przystawki okularowe[...]
 
Study on time-frequency extractors for partial discharge pulse current used in sequence grouping and identification
 
Si WENRONG  Fu CHENZHAO  Gao KAI  Huang HUA  Ni HAO  
This paper introduces a general way to make feature extraction for partial discharge (PD) pulse waveshape used in sequence grouping resorting with equivalent time-frequency method. A digital ac PD pulse detection system with bandwidth of 10 kHz - 40 MHz and sampling rate of 100 MS/s is introduced, which was developed to study those feature extractors. Simulation and test results with gas insulated switch (GIS) show that they are practical and effective to develop PD detection system with grouping and identification technique. Streszczenie. Dokonano ekstrakcji impulsu wyładowania niezupełnego przy wykorzystaniu odpowiedniej metody czasowo-częstotliwościowej. Wykorzystano system cyfrowy z pasmem 10 kHz - 40 MHz i częstotliwością próbkowania 100 MS/s. Badania wyłącznika gazowego potwierdziły skuteczność metody. (Czasowo-częstotliwościowa ekstrakcja i identyfikacja impulsu wyładowania niezupełnego) Keywords: partial discharge; pulse current; feature extraction; grouping; identification. Słowa kluczowe: wyładowanie niezupełne, impuls prądowy, identyfiakcja. Introduction PD detection has almost become the most popular method to evaluate dielectric insulation condition at ac voltage applications [1-5]. For this, there are different kinds of PD measurement systems developed based on pulse current detection (the standard method) [6], UHF detection [7], acoustic detection [8] and even optical detection [9], with advantages and disadvantages respectively. Most of those conventional PD detection systems make the analysis of PD data, with assuming implicitly the presence of only one PD phenomenon (Fig. 1). But in operation conditions, more than one pulse source may be active due to the presence of either a plurality of defects or electrical noise, sometimes even both [10-12]. Different PD phenomena simultaneously active can combine in a mixed PD pulse sequence. To this problem, conventional PD detection systems suffer a major drawback. They onl[...]
 
Symulowanie pracy wyspowej sieci zakładowej
 
Bogusław KAROLEWSKI  
Symulowano zjawiska występujące w sieci zakładu przemysłowego wyposażonego we własną elektrownię po odłączeniu od systemu zasilającego. Wykorzystano program do modelowania pracy systemu z grupy EMTP. Model sieci zweryfikowano w trakcie poprzednich badań zwarciowych. Analizowano przypadki przywrócenia połączenia z systemem po 2 i po 3 s. Pokazano zależność przebiegu zjawisk w układzie od stopnia obciążenia sieci oraz od przyczyny odłączenia sieci zakładowej od systemu. Abstract. Phenomena occurring in the industrial supply network equipped with own electrical power station after disconnecting from the supply system was simulated. Program from the EMTP group was used to model the system. Network model was verified in previous short-circuit studies. Cases of restoring connection to the system at 2 and 3 sec were analyzed. The dependence of phenomena in the system to the degree of network load, and to the reason for disconnection of the company network from the system were shown. (Simulation of island work of industrial supply network). Słowa kluczowe: system elektroenergetyczny, sieć zakładowa, praca wyspowa, modelowanie Keywords: electrical power system, industrial supply network, island work, modelling Wprowadzenie Ważnym zadaniem związanym z pracą systemu elektroenergetycznego jest zapewnienie jak największej pewności zasilania odbiorców. Specyficzne warunki pracy odbiorników występują w przypadku ich zasilania z niewielkiego wydzielonego podsystemu, wyposażonego w źródła energii. Przykładem takiego podsystemu jest sieć zakładu przemysłowego, wyposażonego we własną elektrownię zakładową. W normalnych warunkach pracy generatory zakładowe współpracują z systemem elektroenergetycznym. Brakująca energia jest pobierana z systemu, a w razie nadwyżki energii wytworzonej w zakładzie, jest ona oddawana do systemu. Po przerwaniu połączenia z systemem, zachowanie bilansu mocy w niewielkim układzie sieciowym jest trudne. Jeśli w chwili odłącz[...]
 
System detekcji pasywnej obiektów ruchomych ukrytych za ścianą z wykorzystaniem sygnałów GSM
 
Adam Konrad RUTKOWSKI  Adam KAWALEC  
Opracowano pasywny system wykrywania obiektów poruszających się na otwartej przestrzeni lub na przykład za ścianą budynku. Funkcjonowanie urządzenia jest oparte na monitorowaniu sytuacji elektromagnetycznej w chronionym obszarze i detekcji zmian w stosunku do obrazu zarejestrowanego w stanie ustalonym. Elementami obrazu sytuacji elektromagnetycznej jest amplituda i faza odbieranych sygnałów mikrofalowych. Opisano zasadę działania systemu oraz zaprezentowano wyniki eksperymentów przeprowadzonych w warunkach rzeczywistych. Abstract. The system of the passive detecting of the objects moving on the open space or hidden behind building wall has been worked out. This system monitors the electromagnetic conditions in the protected area and detects the changes in the scenery in the relation to the stationary status. The elements of the view of the electromagnetic conditions are amplitude and phase of the received microwave signals. Principles of the system operation, as well as the results of experiments performed in real conditions are given in the work. (The system of the passive through the wall detection of moving objects by means of GSM signals). Słowa kluczowe: wykrywanie obiektów ukrytych za ścianą, radar pasywny, natychmiastowy pomiar kąta nadejścia sygnału, lokalizator pasywny. Keywords: through the wall detection, passive radar, instantaneous angle of arrival measurement, passive localizer. Wstęp Tylko mała część sygnałów emitowanych przez nadajniki powszechnego użytku, do których należą na przykład nadajniki systemów łączności lub transmisji danych, jest wykorzystywana przez odbiorniki mikrofalowe pracujące w danym systemie. Znakomita większość emitowanej energii jest tracona w otaczającej przestrzeni. Te części emisji, które nie zostały odebrane przez uprawnione urządzenia odbiorcze i propagują się w przestrzeni są nazywane sygnałami nieintencjonalnymi. Spadek mocy sygnału w punkcie odbioru jest spowodowany rozbieżnością emitowan[...]
 
System obserwacji dynamicznych stanów zagrożenia środowiska: projekt organizacyjno-funkcjonalny i weryfikacja jego fragmentarycznych rozwiązań
 
Bogdan DZIADAK  Andrzej KALICKI  Łukasz MAKOWSKI  Andrzej MICHALSKI  Zbigniew STAROSZCZYK  
Przedstawiono koncepcję systemu monitoringu ekologicznego realizowanego jak system pomiarowy rozległy terytorialnie. Omówiono zagadnienia dotyczące koncepcji systemu i struktury informatycznej systemu. Przedstawiono zagadnienia związane z informatyczną obsługą administracji systemu i wizualizacji danych pomiarowych. Abstract. In the paper the solution of environmental monitoring system built as the wide area distributed measurement system is proposed. The conception of system architecture and information structure is presented. Some problems with system administration and data visualizations are discussed. (System for Environment Dynamic Threats States Observation: Functional-Organizational Project and its Partial Solutions Verification) Słowa kluczowe: ochrona środowiska, rozproszony system pomiarowy, administracja systemu, wizualizacja danych. Keywords: environment protection, distributed measuring system, system administration, data visualization. Wstęp Budowa systemu monitoringu ekologicznego w oparciu o system pomiarowy rozległy terytorialnie jest złożonym zadaniem szczególnie, gdy duża ilość punktów pomiarowych i rozległy obszar obserwacji są brane pod uwagę. Artykuł porusza zagadnienia dotyczące koncepcji i struktury informatycznej systemu przeznaczonego do obserwacji dynamicznych stanów zagrożenia środowiska. Przedstawiono bardziej szczegółowo zagadnienia związane z informatyczną obsługą administracji systemu i wizualizacją danych pomiarowych. Założenia organizacyjno-funkcjonalne systemu monitoringu skażeń Omawiany w referacie system obserwacji dynamicznych stanów zagrożenia środowiska służyć ma do sprawnego reagowania na sytuacje alarmowe związane z zagrożeniem rozległego terytorialnie obiektu, w którym pracują liczone w setkach czujniki pomiarowe, dane zbierane są przez dziesiątki skomputeryzowanych stacji pomiarowych mających dostęp do sieci komputerowej i robiących wpisy w bazie danych systemu. W referacie zapropono[...]
 
System pomiarowy spektroskopii impedancyjnej do diagnostyki obiektów technicznych
 
Jerzy HOJA  Grzegorz LENTKA  
W artykule przedstawiono system pomiarowy ukierunkowany na testowanie i diagnostykę obiektów elektronicznych i nieelektrycznych. Charakterystyczną cechą systemu jest wyposażenie w bibliotekę metod spektroskopii impedancyjnej umożliwiających identyfikację elementów niedostępnych zaciskowo. Omówiono architekturę systemu, podstawy teoretyczne metod wyznaczania widma impedancji oraz przedstawiono wyniki weryfikacji praktycznej metod na przykładzie dwójnika czteroelementowego RC. Abstract. The paper presents measurement system aimed to testing and diagnostics of electronic and non-electrical objects. The system is equipped with library of impedance spectroscopy methods allowing to identify components not available from terminals. Architecture of the system was described as well as theoretical basis of the impedance spectrum determination methods. The results of experimental verification were presented on 4-element two-terminal RC network example. (Impedance spectroscopy measurement system for technical objects diagnostics). Słowa kluczowe: spektroskopia impedancyjna, pomiary impedancji, diagnostyka obiektów technicznych, identyfikacja parametryczna. Keywords: impedance spectroscopy, impedance measurement, technical objects diagnostics, parametric identification. Wstęp Ostatnio wyłonił się nowy kierunek rozwoju diagnostyki elektronicznej dotyczący zastosowania metod i środków diagnostyki elektronicznej do testowania i diagnozowania innych obiektów technicznych i biologicznych, zwłaszcza modelowanych obwodami elektrycznymi. Istnieje zapotrzebowanie na takie metody dla charakteryzowania materiałów dielektrycznych, obiektów biomedycznych (impedancja skóry, płyny biologiczne) i fizyko-chemicznych (elektrolity, powłoki antykorozyjne), konstrukcji budowlanych (charakteryzacja struktur betonu) oraz badań geologicznych (badań struktury warstw gleby). Diagnostyka wymienionych obiektów jest zagadnieniem złożonym, ponieważ układy zastępcze tych obiek[...]
 
System prototypowania aplikacji wykorzystujących logikę rozmytą AVR-FPGA-FIS
 
Bernard WYRWOŁ  
W artykule przedstawiono koncepcję systemu uruchomieniowego AVR-FPGA-FIS, zrealizowanego w oparciu o układ reprogramowalny FPGA rodziny Spartan 3 oraz mikrokontroler AVR rodziny ATMega, wspomagającego tworzenie, uruchamianie i testowanie aplikacji, w których wymagane jest zaimplementowanie algorytmów wnioskowania przybliżonego. Architektura systemu ma charakter otwarty, dzięki czemu możliwa jest jego rozbudowa lub modyfikacja dla potrzeb konkretnie realizowanej aplikacji wykorzystującej logikę rozmytą. Abstract. The paper presents idea of the AVR-FPGA-FIS development platform based on field-programmable gate array and general-purpose microcontroller. It combines hardware Spartan-3 Starter Kit board with AVR ATMega family microcontroller expansion board, thus allowing the realization, develop and test of hybrid hardware/software solutions of fuzzy inference systems. The open architecture eases develop of the system and implementation of fuzzy logic for specific application. (AVR-FPGA-FIS Fuzzy Logic Development System). Słowa kluczowe: logika rozmyta, wnioskowanie przybliżone, mikrokontroler AVR, układ reprogramowalny FPGA. Keywords: fuzzy logic, fuzzy inference, AVR microcontroller, FPGA programmable chip. Wstęp Systemy wnioskowania przybliżonego, pod względem sposobu realizacji, można podzielić na trzy podstawowe klasy: systemy realizowane na drodze programowej, sprzętowej bądź mieszanej tj. sprzętowo-programowej. Rozwiązania z klasy pierwszej charakteryzują się dużą elastycznością, uzyskiwaną dzięki programowej implementacji funkcji, realizujących podstawowe operacje związane z wnioskowaniem przybliżonym, na uniwersalnej platformie. Wiąże się to jednak ze znacznym zwiększeniem czasu wyznaczania wyniku w porównaniu z układami typowo sprzętowymi. Systemy zaliczane do drugiej z wymienionych klas zwykle wymagają zastosowania specjalizowanych układów (ASIC, FPGA), charakteryzują się dużą szybkością wyznaczania wyniku oraz ze względu n[...]
 
Systemy automatycznego nadzoru sieci światłowodowych
 
Mirosław SIERGIEJCZYK  Stanisław GAGO  
W artykule przeanalizowano eksploatacyjne potrzeby monitorowania sieci światłowodowych. Przedstawiono zasadność stosowania systemów automatycznego nadzoru włókien światłowodowych. Scharakteryzowano podstawowe funkcje i architekturę takich systemów. W końcowej części przestawiono korzyści, jakie wynikają z wdrożenia omawianych systemów nadzoru kabli światłowodowych. Abstract. The paper examines the exploitation needs to monitor the fiber optic networks. There are presented the merits of the application of automatic supervision of the optic fibers and characterized basic features and architecture of such a systems. In the final part are presented the benefits that arise from the implementation of these surveillance systems of he fiber optic cables. (Systems of automatic surveillance of the fiber optic networks). Słowa kluczowe: system, monitorowane, nadzór, sieci światłowodowe. Keywords: system, monitoring, supervision, fiber optic networks. Wstęp Zarządzanie, w prakseologii to działanie polegające na spowodowaniu funkcjonowania rzeczy, organizacji lub osób podległych zarządzającemu zgodnie z wytyczonym przez niego celem. Zarządzanie to zestaw działań obejmujący kierowanie, planowanie, podejmowanie decyzji, organizowanie i motywowanie, skierowany na zasoby organizacji (ludzkie, finansowe, rzeczowe, informatyczne) i wykonywany z zamiarem osiągnięcia celów organizacji w sposób sprawny i skuteczny. Zarządzanie siecią w teleinformatyce, w literaturze przedmiotu [1], [11], [12], [13], definiuje się, jako stwarzanie warunków, w których elementy sieci mogą świadczyć usługi na rzecz jej użytkowników. Zagadnienia zarządzania sieciami i usługami w sieciach informacyjnych znajdują się obecnie w centrum zainteresowania większości operatorów. Rośnie złożoność zarządzanych sieci, ich heterogeniczność, a także coraz większe stają się oczekiwania klientów co do różnorodności świadczonych w sieci usług. Sprawia to, że konieczna staje się automat[...]
 
Techniczno-ekonomiczne aspekty rekonstrukcji sieci w oparciu o przewody wysokotemperaturowe
 
Jerzy SZKUTNIK  Krystyna BAUM  
W referacie przedstawiono techniczno-ekonomiczne aspekty rekonstrukcji sieci w oparciu o przewody wysokotemperaturowe o małym zwisie. Przedstawiono niezwykłe zalety technologii przewodów wysokotemperaturowych w odniesieniu do aktualnych potrzeb i uwarunkowań energetyki. Dokonano analizy przydatności poszczególnych typów przewodów wysokotemperaturowych do trudnego zadania rekonstrukcji polskich sieci elektroenergetycznych w krótkim czasie. Abstract.: The article presents technical and economic aspects of power grid reconstruction using high temperature low sag conductors. With reference to the condition and current needs of power industry, the author presented specific characteristics of high temperature low sag conductors technology. What is more, the author conducted analysis of usefulness of particular high temperature low sag conductors in reconstruction of Polish power grids in short. (Technical and economic aspects of power grids reconstruction on the basis of high temperature low sag conductor) Słowa kluczowe: przewody wysokotemperaturowe o małym zwisie (HTLS), rekonstrukcja sieci, efektywność energetyczna, ograniczenie emisji CO2 Keywords: High Temperature Low Sag conductors (HTLS), power grids reconstruction, electrical efficiency, limitation of carbon dioxide emission Wstęp Przed Polską elektroenergetyką stoją w najbliższej przyszłości ambitne zadania:  realizacja przyjętej "Polityki energetycznej Polski do 2030 roku" z jej sześcioma kierunkami działania [1]: - poprawą efektywności energetycznej, - wzrostem bezpieczeństwa energetycznego, - dywersyfikacją struktury wytwarzania energii elektrycznej poprzez wprowadzenie energetyki jądrowej, - rozwojem wykorzystania odnawialnych źródeł energii, - rozwojem konkurencyjnych rynków paliw i energii, - ograniczeniem oddziaływania energetyki na środowisko  realizacja zobowiązań wynikających z przyjętego przez Polskę w ramach decyzji unijnych w 2008 roku Pakietu kli[...]
 
Termografia aktywna w trybie pobudzenia optycznego i konwekcyjnego
 
Zbigniew SUSZYŃSKI  Mateusz KOSIKOWSKI  
Termografia aktywna jest stosowana w przemyśle elektronicznym do badania jakościowego i ilościowego właściwości cieplnych ciał stałych, a w szczególności struktur półprzewodnikowych wykonanych w technologii planarnej. Metody termografii aktywnej dzieli się ze względu na rodzaj źródła energii pobudzenia, charakter modulacji, a także techniki detekcji sygnału temperaturowego. W artykule omówiono możliwości zastosowania strumienia gazu i promieniowania optycznego w trybie modulacji przestrzennej do pobudzenia energetycznego obiektów badanych metodami termografii aktywnej. Porównano efektywność obu metod i ich możliwości aplikacyjne w odniesieniu do materiałów o różnej przewodności cieplnej. Abstract. Active thermography is very often used to qualitative and qualitative diagnosing of solids, especially semiconductor structures made in planar techniques. The methods of active thermography are characterized by the kind of source of excitation, its modulation techniques as well as different approaches of temperature detection. The paper describes the possibility of using the stream of gas and optical radiation at beam displacement modulation regime for the excitation of the heat flux inside of objects. The comparison of effectiveness of those methods, for materials with different thermal effusivity, is presented in the paper. (Active termography excited optically and by convection) Słowa kluczowe: pobudzenie energetyczne, konwekcja wymuszona, mikroskopia termofalowa, modulacja przestrzenna, model termiczny. Keywords: power excitation, forced convection, thermal-wave microscopy, beam displacement modulation, thermal model. Wprowadzenie Metody termograficzne są powszechnie wykorzystywane do badania jednorodności cieplnej oraz właściwości fizycznych materiałów. Istota tych metod polega na wzbudzeniu w badanym obiekcie nierównowagowego pola temperaturowego i obserwacji procesu jego relaksacji. Niezbędne są więc zarówno pobudzenie energetyczne powo[...]
 
Thermal diagnostic in electrical machines
 
Marcin BARAŃSKI  Artur POLAK  
This article presents information about issues requiring particular attention during thermal tests of electrical machines. It presents mistakes that can be made and describes the influence of parameters such as: relative humidity, reflected temperature, atmospheric temperature, distance from an object and emissivity, on the tests results. It presents examples of practical use of infrared measurements in the production of electrical machines. Streszczenie. Ten artykuł przedstawia informacje dotyczące problemów wymagających szczególnej uwagi podczas termicznych badań maszyn elektrycznych. Przedstawia błędy, jakie można popełnić oraz opisuje wpływ takich parametrów jak: wilgotność, temperatura odbita, temperatura otocznia, odległość od badanego obiektu oraz współczynnik emisyjności. Przedstawia przykłady praktycznego wykorzystania pomiarów termowizyjnych przy produkcji maszyn elektrycznych. (Diagnostyka termalna w maszynach elektrycznych) Keywords: electrical machines, measurement errors, motor protection, thermal image sensors, thermographic camera. Słowa kluczowe: maszyny elektryczne, błędy pomiarowe, ochrona silnika, czujniki termiczne, kamera termowizyjna. Introduction Thermography, commonly called thermovision, is based on the detection of infrared radiation emitted by objects with a temperature above absolute zero. Thermography converts this radiation into visible light, resulting in a thermal image. This image is a map of the temperature field on the object’s surface which is made possible the power of radiation depends on the radiant property of bodies. Such tests can be performed using thermovision cameras. Nowadays, thermography allows digital recording of the temperature distribution on the test object. This “temperature map" is interpreted graphically. [...]
 
Tolerance Maximisation in Fault Diagnosis of Analogue Electronic Circuits
 
Łukasz CHRUSZCZYK  Jerzy RUTKOWSKI  
This paper presents method of designing periodic test excitation for fault diagnosis of analogue electronic circuits. There has been proposed maximisation of circuit components tolerances while keeping assumed level of fault diagnosis. There has also been shown that combination of fault detection and location in a single step can remarkably shorten testing time. The optimisation process involves genetic algorithm. Streszczenie. W pracy przedstawiono projektowanie periodycznego pobudzenia testowego dla diagnostyki uszkodzeń analogowych układów elektronicznych. Zaproponowano sposób maksymalizacji tolerancji elementów obwodu przy zachowaniu założonego poziomu diagnostyki uszkodzeń. Wykazano również, że połączenie etapów detekcji i lokalizacji uszkodzeń może znacząco skrócić czas testowania. (Maksymalizacja tolerancji w diagnostyce uszkodzeń analogowych układów elektronicznych). Keywords: fault diagnosis, analogue electronics, test time reduction, components tolerance, genetic algorithm. Słowa kluczowe: diagnostyka uszkodzeń, elektronika analogowa, redukcja czasu testowania, tolerancja elementów, algorytm genetyczny. Introduction The test engineer must reconcile many contradictories: efficiency of fault diagnosis (how many faults can be successfully diagnosed?), access to circuit internal nodes (usually limited and expensive), circuit cost (maximise tolerances in limits defined by design, minimise circuit overhead caused by design-for-testability), test cost (strongly related with test time: single or many measurements? how much accuracy?). The test cost is a significant part of a final device cost (30% - 50% [17]). All these factors can be summarized as an optimisation problem of many related test and circuit parameters. Two major problems of fault diagnosis of modern analogue electronic circuits (AEC) are tolerance of components and limited access to internal circuit nodes. The first causes spread of measured quantities thus resultin[...]
 
Ultra-low power analogue CMOS vision chip
 
Jacek JAKUSZ  Waldemar JENDERNALIK  Grzegorz BLAKIEWICZ  Robert PIOTROWSKI  Stanisław SZCZEPAŃSKI  
The paper presents a project and results of testing of an analogue vision chip, which performs low-level convolutional image processing algorithms in real time. The prototype chip is implemented in 0.35 m CMOS technology, contains SIMD matrix of analogue processing elements of size 64 x 64. The dimensions of the matrix topography is 2.2 mm x 2.2 mm, giving the density of 877 processors per mm2. Matrix dissipates less than 0.4 mW of power under 3.3 V supply and at the speed of image processing 100 frames/s. Streszczenie. W artykule przedstawiono projekt i wyniki badań scalonego analogowego układu wizyjnego, który wykonuje splotowe niskopoziomowe algorytmy przetwarzania obrazu w czasie rzeczywistym. Układ prototypowy został wykonany w technologii CMOS 0,35 μm i zawiera matrycę SIMD procesorów analogowych o rozmiarze 64 x 64. Wymiary topografii matrycy wynoszą 2,2 mm x 2,2 mm, co daje gęstość 877 procesorów na mm2. Matryca pobiera moc mniejszą niż 0,4 mW ze źródła zasilającego 3,3 V przy szybkości przetwarzania obrazów 100 kl/s. (Mikromocowy procesor analogowy CMOS do wstępnego przetwarzania obrazu). Keywords: CMOS analogue circuits, image processing, analogue processors. Słowa kluczowe: układy analogowe CMOS, przetwarzanie obrazu, procesory analogowe. Introduction The vision sensors integrated together with a specialized microprocessor on a common silicon substrate, called vision chips, find applications in many technical areas, like: robotics, biomedical implants, systems controlling the road traffic, and automatic navigation systems. The main role of the vision chips is image detection and low-level, early-vision image processing, which typically includes: smoothing, edge detection, noise reduction, sharpening, etc. For autonomous systems, like robots or biomedical implants, the low-power operation is very important, because such systems are typically batterypowered. There are two main methods of the vision chips silico[...]
 
Właściwości szumowe rezystorów polimerowych na bazie nanorurek węglowych
 
Adam Witold STADLER  Zbigniew ZAWIŚLAK  Marcin SŁOMA  Małgorzata JAKUBOWSKA  
W artykule omówiono wyniki badań właściwości elektrycznych rezystorów grubowarstwowych z kompozycji polimerowych zawierających nanorurki węglowe. Badania rezystancji wykonano w zakresie temperatury od 77 K do temperatury pokojowej zaś pomiary szumu niskoczęstotliwościowego w temperaturze pokojowej. Przeprowadzono identyfikację szumu oraz wyznaczono intensywność szumową C materiału rezystywnego, która posłużyła do porównania właściwości badanych rezystorów i typowych rezystorów grubowarstwowych. Abstract. Experimental studies of noise properties of CNT-based polymer thick film resistors have been described. Resistance has been measured in temperature range from 77 K up to room temperature. Low-frequency noise has been tested in room temperature. Noise intensity parameter C has been calculated, and then used for comparison properties of studied resistors with properties of other thick-film resistors. (Noise properties of CNT-based polymer resistors). Słowa kluczowe: nanorurki węglowe, szum 1/f, rezystor grubowarstwowy, rezystor polimerowy. Keywords: carbon nanotubes, 1/f noise, thick-film resistor, polymer resistor. Wprowadzenie W ostatnich latach notuje się w mikroelektronice wzrost zainteresowania kompozycjami polimerowymi z nanorurkami węglowymi (ang. carbon nanotubes, CNT) ze względu na możliwość wytwarzania z nich technikami drukarskimi elementów funkcjonalnych o niespotykanych dotąd właściwościach [1, 2]. W pracy [3] pokazano, że w polimerowych rezystorach grubowarstwowych wykonanych z kompozycji zawierającej 1% CNT obserwuje się dwa składniki szumu rezystancyjnego: (a) szum 1/f i (b) termicznie aktywowane źródła szumu o widmie lorencjanowskim. Ponadto, stwierdzono, że intensywność szumu, mierzona w pasmach dekadowych rośnie ze wzrostem temperatury. Natomiast w tej pracy przedstawiamy dalsze wyniki badań właściwości elektrycznych polimerowych rezystorów grubowarstwowych wykonanych na bazie nanorurek. Zbadano wpływ ułamka obję[...]
 
Wpływ tolerancji parametrów filtra wyjściowego i obciążenia na sterowanie PID/CDM jednofazowego inwertera napięcia
 
Zbigniew RYMARSKI  
W artykule omówiono problem dopuszczalnej tolerancji doboru parametrów filtra wyjściowego jednofazowego inwertera napięcia do systemu UPS względem wartości nominalnych wyliczonych pierwotnie oraz wpływu zmiany obciążenia biorąc pod uwagę własności dynamiczne inwertera z układem regulacji wykorzystującym dyskretyzowaną metodę "coefficient diagram method". Oszacowano dopuszczalny zakres zmian parametrów filtra wyjściowego. Przedstawiono badania modelu eksperymentalnego. Abstract. The paper presents the problem of the acceptable tolerance of the parameters of the single phase voltage source inverter (for UPS) output filter relatively to the primarily calculated nominal values and the influence of the load change taking into consideration the inverter dynamic properties for the control system based on the coefficient diagram method. The acceptable range of the output filter parameters change has been estimated. The measurements of the experimental model are shown. (The Influence of the Output Filter Parameters Tolerance and the Load on the PID/CDM Control of the Single Phase VSI). Słowa kluczowe: inwerter napięcia, modulacja PWM, metoda "coefficient diagram method", filtr wyjściowy. Keywords: voltage source inverter, PWM, coefficient diagram method, output filter. Wstęp Podstawowym urządzeniem w systemach gwarantowanego zasilania są impulsowe przetwornice napięcia stałego na zmienne, nazywane falownikami [1] lub inwerterami, co odzwierciedla możliwość inwersyjnej pracy takiej przetwornicy [1, 2], w systemach UPS nazywanych "lineinteractive". W artykule przyjęto nazwę "inwerter". W pracach [3, 4, 5, 6, 7, 8] przedstawiono projektowanie inwerterów napięcia oparte na tworzeniu modelu dyskretnego inwertera uwzględniającego zarówno parametry wcześniej wyliczonego filtra wyjściowego LFCF, jak i typ modulacji PWM - jedno- lub dwuzboczowej, dwu-, trzy- i wielopoziomowej. Tylko dyskretny model inwertera pozwala na rozróżnienie subtelnych różnic [...]
 
Wpływ warunków pracy na charakterystyki statyczne diod MPS z węglika krzemu
 
Aneta HAPKA  Włodzimierz JANKE  
W pracy omówiono wpływ warunków zasilania na charakterystyki prądowo-napięciowe diod Schottky’ego z węglika krzemu, z dodatkowym złączem PiN (Merged PiN Schottky). Zaprezentowano symulacje nieizotermicznych charakterystyk I-V przykładowej diody MPS, w których uwzględniono wpływ temperatury otoczenia na parametry krytyczne, takie jak prąd, moc oraz temperatura wnętrza, dla których element narażony jest na zniszczenie. W symulacjach uwzględniono wpływ temperatury otoczenia i wnętrza na rezystancję termiczną elementu. Abstract. In the paper, the influence of operation conditons, especially ambient temperature, on the nonisothermal current-voltage characteristics of the silicon carbide Merged PiN Schottky diodes is disscussed. The investigations are mainly devoted to the dangerous regions of the DC, I-V characteristics. The simulations of the nonisothermal characteristics, with the critical parameters such as current, power and junction temperature, depending on the ambient temperature are presented. Also, the influence of the ambient and junction temperature on the thermal resistance has been included. (The influence of the operation conditions on the DC characteristics of the silicon carbide MPS diodes). Słowa kluczowe: dioda Schottky’ego, rezystancja termiczna, charakterystyki statyczne, prąd krytyczny. Keywords: Schottky diode, thermal resistance, DC characteristics, critical current. Wprowadzenie Elementy z węglika krzemu zyskują coraz bardziej ugruntowaną pozycję na rynku przyrządów mocy. Ze względu na doskonałe właściwości materiałowe, takie jak szeroka przerwa energetyczna, wysoka przewodność cieplna, technologia SiC jest intensywnie rozwijana tak, aby możliwe było wykorzystanie możliwości pracy w bardzo szerokim zakresie temperatur oraz z dużymi gęstościami mocy [1, 2, 3]. Kilka typów elementów mocy z węglika krzemu, takich jak diody Schottky’ego (SBD - Schottky Barrier Diodes oraz MPS - Merged PiN Schottky&#8217[...]
 
Wybrane właściwości elektryczne i stabilność elementów biernych wbudowanych w płytki obwodów drukowanych
 
Andrzej DZIEDZIC  Adam KŁOSSOWICZ  Paweł WINIARSKI  Karol NITSCH  Tomasz PIASECKI  Grażyna KOZIOŁ  Wojciech STĘPLEWSKI  
Znaczną część powierzchni układów na płytkach obwodów drukowanych zajmują elementy i podzespoły bierne. Ich miniaturyzacja bazująca na standardowych elementach do montażu powierzchniowego wyczerpuje się. W artykule zaprezentowano możliwość wzrostu gęstości upakowania w oparciu o technologie wielowarstwowe. Omówiono wykonywanie elementów biernych (rezystorów cienkowarstwowych, kondensatorów) wbudowanych w płytki obwodów drukowanych i ich wybrane właściwości elektryczne oraz stabilność długoczasową. Abstract. Significant part of circuits’ area on printed circuit boards is occupied by passives. Their further miniaturization based on typical components for Surface Mount Technology is exhausted. This paper presents possibility of interconnection density increase based on multilayer technologies. The fabrication of passives (thin-film resistors, capacitors) embedded into printed circuit boards and their chosen electrical properties and long-term stability are described. (Chosen electrical properties and stability of passive components embedded in printed circuit boards). Słowa kluczowe: płytka obwodu drukowanego, rezystor cienkowarstwowy, kondensator, stabilność długoczasowa, odporność impulsowa. Keywords: printed circuit board, thin-film resistor, capacitor, long-term stability, pulse durability. Wstęp Współczesne układy elektroniczne są coraz bardziej zróżnicowane i funkcjonalne. Stąd ważne jest opracowanie coraz doskonalszych technik wytwarzania i implantowania elementów w układach - np. przez wbudowywanie elementów biernych w płytki obwodów drukowanych (PCB - Printed Circuit Boards). Jest to zagadnienie istotne, gdyż we współczesnych układach liczba elementów biernych wielokrotnie przewyższa liczbę elementów aktywnych. Dlatego umiejscowienie znacznej części podzespołów biernych wewnątrz podłoża pozwala na około dwukrotne zmniejszenie powierzchni układu i poprawia jego właściwości elektryczne - np. skrócenie ścieżek przewodzących [...]
 
Wykorzystanie algorytmów kolorowania grafu w sprzętowej realizacji systemu wnioskowania przybliżonego HFIS
 
Bernard WYRWOŁ  
Realizacja sprzętowego systemu wnioskowania przybliżonego, przy wykorzystaniu techniki dekompozycji opartej na operacjach projekcji oraz podziału, wymaga mniejszych nakładów sprzętowych i obliczeniowych. W artykule omówiono metodę podziału bazy wiedzy opartą na algorytmie kolorowania grafu, pokazano zależność uzyskiwanych wyników od sposobu uporządkowania reguł oraz przedstawiono szacunkowy koszt praktycznej implementacji modułu GCM, wspomagającego dekompozycję, w sprzętowym systemie FPGA-FIS. Abstract. Hardware costs and computing time of the hardware implementation of the fuzzy inference system can be decreased using decomposition technique based on projection and partitioning. The paper presents the partitioning method of the knowledge base using graph vertex coloring algorithms. It discusses finally obtained results dependent on rule (graph vertex) arrangement and hardware cost estimation of the implementation the GCM module in the FPGA-FIS fuzzy inference system. (Using graph greedy coloring algorithms in the hardware implementation of the HFIS fuzzy inference system). Słowa kluczowe: wnioskowanie przybliżone, dekompozycja lingwistyczna, kolorowanie wierzchołków grafu, FPGA. Keywords: fuzzy inference, linguistic decomposition, graph vertex coloring, FPGA. Wstęp Dowolny system wnioskowania przybliżonego (regułowy lub relacyjny) MISO (ang. Multiple Input Single Output) o klasycznej architekturze może zostać przedstawiony w postaci hierarchicznej (rys.1), złożonej z podsystemów SISO (ang. Single Input Single Output) o takiej samej strukturze wewnętrznej, ale różniących się zawartościami baz wiedzy. Rys.1. Logiczna architektura klasycznego i hierarchicznego systemu wnioskowania przybliżonego Bazy wiedzy podsystemów SISO można utworzyć w oparciu o informacje zawarte w pierwotnej bazie wiedzy systemu MISO przez zastosowanie metody dekompozycji zaproponowanej w [4] dla systemów relacyjnych FATI lub też rozszerzonej na systemy regułow[...]
 
Wykorzystanie klasyfikatora z dwucentrowymi funkcjami bazowymi do diagnostyki uszkodzeń części analogowych elektronicznych systemów wbudowanych
 
Zbigniew CZAJA  Michał KOWALEWSKI  Romuald ZIELONKO  
Przedmiotem artykułu jest zastosowanie klasyfikatora z dwucentrowymi funkcjami bazowymi do detekcji i lokalizacji uszkodzeń w elektronicznych systemach wbudowanych sterowanych mikrokontrolerami. Przedstawiono szczegóły procedury pomiarowej oraz diagnostycznej z wykorzystaniem klasyfikatora DB zaimplementowanego w postaci algorytmicznej w kodzie programu mikrokontrolera. Omówiono konstrukcję klasyfikatora DB oraz metodę wyznaczania jego parametrów na przykładzie filtru dolnoprzepustowego 3-go rzędu. Abstract. The aim of the paper is usage of the classifier with Two-Center Basis Functions for detection and localization of faults in electronic embedded systems controlled with microcontrollers. Details of measurement and diagnosis procedures with use of the TCB classifier implemented in the microcontroller’s program code were presented. Construction and a method of obtaining of parameters the TCB classifier on the exemplary 3th order filter were presented. (Usage of Two-Center Basis function classifier for analog parts faults diagnosis of electronic embedded systems). Słowa kluczowe: klasyfikatory neuronowe, mikrokontrolery, układy analogowe. Keywords: neural classifiers, microcontrollers, analog circuits. Wstęp Obecnie cyfrowo-analogowe elektroniczne systemy wbudowane sterowane mikrokontrolerami, procesorami sygnałowymi czy układami programowalnymi (np. FPGA, CPLD) dominują na rynku, a informacja o środowisku roboczym i sterowanych obiektach uzyskiwana jest zazwyczaj za pomocą czujników z wyjściem analogowym [1]. Sygnały wyjściowe tych czujników, przed konwersją do postaci cyfrowej, kondycjonowane są wstępnie w torach pomiarowych w celu wydobycia istotnych cech mierzonej wielkości nieelektrycznej i dopasowania do zakresu pracy przetworników A/C. Na tym etapie przeprowadza się filtrację oraz wzmacnianie sygnału. Część analogowa musi pracować poprawnie, czyli nie wprowadzać błędów, które propagując się do części cyfrowej mogły by [...]
 
Wykrywanie osób w obszarze zadymionym na podstawie obrazu z kamery termowizyjnej
 
Damian GRZECHCA  
W artykule zaproponowano sposób detekcji osób w obszarach silnie zadymionych na przykładzie komory kopalnianej. Obraz z kamery termowizyjnej jest wprowadzany do bloku wstępnego przetwarzania obrazu, po czym zastosowano dwa sposoby segmentacji, tzn. za pomocą wartości progowej (histogramu) oraz z wykorzystaniem triangulacji Delaunaya. W celu wyodrębnienia osoby zastosowano segmentację metodą rozrostu obszaru z określeniem punktu należącego do obiektu. Zaimplementowano trzy tryby analizy obrazu termowizyjnego, tj. ręczny, półautomatyczny i automatyczny, które w zależności od stopnia zadymienia mogą służyć do automatycznego powiadamiania o występujących zagrożeniach. Uzyskane wyniki służyć mogą do wsparcia osób monitorujących pracę w obszarach trudno dostępnych, np. w kopalniach węgla kamiennego, odciążając je od ciągłej i żmudnej analizy obrazu wizyjnego. Abstract. The article proposes a method for people detecting in smoke areas on the example of a mine chamber. Image of a thermal imaging camera is placed on the image pre-processing block, and then two segmentation methods have been applied, ie, using the threshold value (histogram) and the Delaunay triangulation. In order to isolate an object (person) the region growing segmentation method has been used with custom starting point. The procedure has been written in Matlab where three modes of image analysis have been implemented: manual, automatic, and semiautomatic. Depending on the degree of smoke they can be used for automatic notification about any threats. These results may serve to support the guard which monitors workers in such areas, such as coal mines in freeing them from the continuous and painstaking analysis of the video image. (People detection in the smoke area based on image taken by infrared camera). Słowa kluczowe: ratownictwo, obszar zadymiony, segmentacja, kamera termowizyjna. Keywords: rescue, smoke area, segmentation, infrared camera. Wstęp Termowizja zwana także termo[...]
 
Zastosowanie spektroskopii plazmy wzbudzanej laserowo do zdalnego wykrywania materiałów wybuchowych
 
Jacek JANUCKI  Krzysztof KICZYŃSKI  
W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu parametrów lasera wzbudzającego, układu detekcji i procedury analizy widma promieniowania plazmy oraz właściwości atmosfery i podłoża na możliwości detekcji cząsteczek materiału wybuchowego metodą spektroskopii plazmy wzbudzanej laserowo. Do analizy danych zastosowano oryginalną metodę cyfrowego przetwarzania sygnałów spektralnych wykorzystującą transformatę falkową i nadzorowany algorytm ekstrakcji informacji użytecznej do identyfikacji materiałów pochodzenia organicznego. Abstract. The work presents the results of research into the influence of the spectral data processing and characteristics of substrate materials and environment parameters on the effectiveness of trace explosive detection with stand-off laser induced plasma spectroscopy. A novel method of data analysis has been developed and applied to spectral signal processing. The method makes use of the algorithm of stationary wavelet transform and supervised principal component analysis. (Application of laser induced plasma spectroscopy for remote detection of explosives). Słowa kluczowe: laser, plazma, spektroskopia, materiał, wybuchowy. Keywords: laser, plasma, spectroscopy, explosive. Wstęp Spektroskopia plazmy wzbudzanej laserowo (LIBS - Laser Induced Breakdown Spectroscopy) jest jedną z metod atomowej spektroskopii emisyjnej stosowaną do badań materiałowych [1]. W metodzie tej źródłem informacji o składzie materiału jest widmo promieniowania wzbudzonych atomów oraz jonów pierwiastków. Do wynalezienia lasera wzbudzanie cząstek substancji odbywało się metodami nieoptycznymi np. termicznie lub elektrycznie. Wykorzystanie promieniowania laserowego pozwoliło na stworzenie specyficznych warunków wzbudzania, charakteryzujących się brakiem kontaktu badanego materiału z układem wzbudzającym oraz bardzo krótkimi czasami oddziaływania energii wzbudzenia na badany materiał. Rys.1. Schemat układu LIBS do zdalnego wykrywania materiałów wyb[...]
 
Zastosowanie wielokanałowego przetwornika A/C do bezpośredniej rejestracji sygnałów biomedycznych
 
Dariusz KOMOROWSKI  Stanisław PIETRASZEK  
W artykule zaprezentowano nową koncepcję układu do rejestracji sygnałów bioelektrycznych polegającą na zastosowaniu wzmacniacza prądu stałego i 24 bitowego przetwornika A/C. W zbudowanym systemie wykorzystano nowy układ ADS1298 firmy Texas Instruments, zawierający 8 torów pomiarowych. Przedstawiony system umożliwia wielokanałową rejestrację sygnałów wraz ze składową stałą. Pozwoliło to na wyeliminowanie, powszechnie dotąd stosowanych, filtrów górno-przepustowych o dużych stałych czasowych i zastąpienie ich filtrami cyfrowymi. Abstract. The new concept of biomedical recording device using DC-coupled amplifier and 24 bit A/D converter is presented. Using recently launched front-end module ADS1298 from Texas-Instruments 8 channels system was designed. Thanks to 24-bits resolution of A/D converter and programmable gain input amplifiers, biomedical signals can be recorded with offsets, that allows to eliminate hardware high-pass filters. (An application of multichannel A/D converter for direct recording of biomedical signals). Słowa kluczowe: bezpośrednia rejestracja sygnałów biomedycznych, programowany wzmacniacz sygnałów bioelektrycznych, wzmacniacz pomiarowy, przetwornik 24 bitowy delta-sigma. Keywords: DC recording of biomedical signals, programmable biomedical amplifier, instrumentation amplifier, 24-bits delta sigma A/D converter. Wstęp We współczesnych układach do rejestracji i przetwarzania sygnałów biomedycznych sygnały przetwarzane są cyfrowo. Wymaga to zamiany, dostępnych na powierzchni ciała sygnałów elektrycznych lub sygnałów uzyskanych z czujników, na sygnały cyfrowe w procesie przetwarzania analogowo-cyfrowego. Jednak niewielka amplituda tych sygnałów zwykle nie przekraczająca kilku mV, a w wielu przypadkach ułamków mV [1, 2], wymaga wzmocnienia ich, przed podaniem na wejście przetwornika analogowo-cyfrowego (A/C). Schemat blokowy typowego systemu do rejestracji i przetwarzania sygnałów biomedycznych przedstawiono na rysun[...]
 

Czasowy dostęp

zegar Wykup czasowy dostęp do tego czasopisma.
Zobacz szczegóły»