Wyniki 1-10 spośród 10 dla zapytania: authorDesc:"GRZEGORZ TARAPATA"

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

Czytaj za darmo! »

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

Bezprzewodowa sieć czujnikowa do monitoringu parametrów środowiskowych w aplikacjach ogrodniczych


  Od czasów wynalezienia tranzystora w 1947 roku, elektronika jest jednym z najszybciej rozwijających się obszarów nauki. Tak dynamiczny rozwój elektroniki sprawia, że wkracza ona w każdą dziedzinę naszego życia. Coraz szersze zastosowanie znajduje również w rolnictwie, które jest jedną z największych i najważniejszych gałęzi produkcji. Oczywiste jest, że o ile człowiek przeżyje bez telewizora, czy też samochodu, o tyle nie poradzi sobie bez jedzenia. Tymczasem wraz z rozwojem gospodarek w krajach rozwiniętych, coraz mniejsza część ludności zajmuje się rolnictwem, przez co wydajności produkcji rolnej musi być większa. Ponadto w wielu miejscach na Świecie wciąż panuje głód. Z tego względu prowadzone są usilne działania mające na celu zwiększenie wydajności produkcji rolnej. Cel ten można osiągnąć np. przez ochronę upraw przed zniszczeniem. Przykładem takich działań może być stosowanie oprysków ochronnych przed chorobami, czy też zabezpieczanie przed przymrozkami przy pomocy specjalnych instalacji [1, 5]. Można również racjonalnie wykorzystywać ograniczone zasoby np. wodę do nawadniania [9, 10]. Jest to szczególnie istotne na terenach cierpiących na jej niedostatek. Kolejnym przykładem dążenia do zwiększenia produkcji rolnej jest prowadzenie upraw eksperymentalnych i badanie czynników wpływających na ilość oraz jakość plonów. Powyżej wymienione zostały tylko najważniejsze z potencjalnych możliwości. Należy jednak podkreślić, że dzięki tym zabiegom poza zwiększeniem produkcji można zmniejszyć koszty wytwarzania (np. mniejsze koszty nawadniania, mniejsze użycie środków chemicznych i nawozów) oraz uzyskać żywność lepszej jakości (np. mniej oprysków chemicznych, plony nieuszkodzone przez choroby). Wszystkie te metody wymagają jednak prowadzenia stałego monitoringu parametrów środowiskowych. Obecnie dostępne są nowoczesne stacje pomiarowe wykorzystujące modemy GSM/GPRS do bezprzewodowej transmisji danych pomiarowych (poprzez sieć ko[...]

Wykonanie podgrzewanej rurki z czujnikiem temperatury w technologii druku strumieniowego DOI:10.15199/48.2015.02.52

Czytaj za darmo! »

W pracy przedstawiono projekt, technologię i właściwości specjalizowanej podgrzewanej rurki z wbudowanym czujnikiem temperatury, w której zarówno element grzejny jak i termorezystor zostały wykonane w technologii druku strumieniowego. Oba elementy zostały nadrukowane na płaskim i elastycznym podłożu, a następnie zwinięte w strukturę 3D. Abstract. The paper presents the design process and the implementation of specialized heated tube with a built-in temperature sensor, in which both a heating element and thermometer were made in the technology of inkjet printing. Both elements are printed on a flat, flexible substrate and rolled into a 3D structure. The paper presents also a description of the tests, its results and the overall evaluation of fabricated system. (Heated tube with a temperature sensor fabricated in inkjet printing technology) Słowa kluczowe: druk strumieniowy, czujnik temperatury, pomiary Keywords: ink jet printing, temperature sensor, measurement Wstęp Ówczesne aplikacje pomiarowe wymagają coraz bardziej wyrafinowanych systemów mechanicznoelektronicznych, które instalowane są w torze pomiarowym jeszcze przed zasadniczym czujnikiem. Rozwiązanie takie ma na celu przygotowanie próbki materiału do dalszych pomiarów, bądź przygotowanie całego toru pomiarowego. W laryngologii na przykład istnieje potrzeba pomiarów jakości funkcjonowania błon śluzowych w górnych drogach oddechowych. Aby tego dokonać należy mierzyć rozkład wilgotności i temperatury powietrza w różnych punktach dróg oddechowych [1]. Oczywistym jest, że nie można umieścić precyzyjnego systemu pomiarowego jakim jest higrometr punktu rosy w ciele człowieka ze względu na jego gabaryty. Natomiast dostępne na rynku czujniki wilgotności względnej RH mają zbyt długi czas odpowiedzi, żeby zastosować je do pomiaru bezpośredniego. Rozwiązaniem jest pobranie próbki gazu z wybranego miejsca jamy nosa lub jamy ustnej i pomiar jego wilgotność za pomocą zewnętrznego szybki[...]

Badanie właściwości dynamicznych półprzewodnikowego detektora punktu rosy

Czytaj za darmo! »

Higrometry punktu rosą znane są ze swej wysokiej dokładności, jednocześnie nie gwarantują poprawnych odczytów dla szybkich zmian wilgotności mierzonego gazu. Istnieje wiele obszarów, np. medycyna, gdzie wymagane jest prowadzenie pomiarów wilgotności względnej w zakresie od 10% do prawie 100% przy zagwarantowaniu czasu odpowiedzi przyrządu poniżej 1s. Tego typu konstrukcje nie są znane. A[...]

Realizacja interfejsu bezprzewodowego do komunikacji z czujnikami inteligentnymi

Czytaj za darmo! »

Czujniki projektowane do pracy w środowisku agresywnym (np. do pomiarów substancji chemicznych lub do pracy, jako implanty w organizmach żywych), wymagają specjalnych zabezpieczeń - szczelnej obudowy i trwałych uszczelnień przewodów. Najczęściej to miejsca kontaktu przewodów z obudową, jak i same przewody są najsłabszym punktem takiej konstrukcji. Zwiększenie niezawodności czujnika wymaga więc rezygnacji ze stosowania przewodów i przejścia na transmisję radiową. Jednakże czujnik powinien być zasilany, aby móc funkcjonować. W spotykanych na rynku konstrukcjach stosuje się autonomiczny akumulator lub baterie wbudowane w strukturę czujnika, lecz to rozwiązanie ma wiele wad. Najważniejsze z nich to ograniczony czas życia czujnika i duże rozmiary obudowy, a często zbyt duża masa. [...]

Aplikacje medyczne super szybkich pomiarów wilgotności oparte na technologii MEMS

Czytaj za darmo! »

Liczba rodzajów aparatury elektronicznej do zastosowań medycznych rośnie z każdym rokiem. Ten stan rzeczy zawdzięczamy z jednej strony ciągłemu rozwojowi elektroniki i technologii elektronicznej, a z drugiej strony szybko przyrastającej wiedzy dotyczącej fizjologii i budowy człowieka. Medycyna coraz śmielej stawia nowe wymagania technice, a elektronika z coraz lepszym skutkiem realizuje żądania medycyny. Wśród tych nowych wyzwań medycyny znalazły się dwa, związane z pomiarami wilgotności powietrza. Trudność realizacji tych zadań polega głównie na tym, że niezbędny jest wielokrotny pomiar szybko zmiennej wilgotności [1-4]. Jedno z tych zadań dotyczy dermatologii, a konkretnie pomiaru współczynnika TEWL (ang. TranssEphidermal Water Loss) - zdolności parowania skóry człowieka, a [...]

Zastosowanie technologii Ink-Jet Printingn do wytwarzania elementów bezprzewodowego interfejsu mikroczujników i mikrosystemów


  Przedstawiona technologia druku strumieniowego (ang. Ink- Jet Printing) jest stosunkowo nowa. Polega ona na bezkontaktowym nanoszeniu różnego typu materiałów na dowolnego typu podłoża [1, 2]. Możliwe jest więc nakładanie (drukowanie) materiałów o charakterze przewodzącym, rezystancyjnym, izolacyjnym (dielektryki), czy półprzewodnikowym. Materiały te nakładane są z fazy ciekłej. Są to najczęściej polimery, które wymagają, po ich nadrukowaniu, obróbki cieplnej w celu odparowania rozpuszczalnika i polimeryzacji. Można więc proces wytwarzania przyrządów za pomocą tej technologii przyrównać do drukowania kolorowego obrazka, gdzie zamiast barwnych pigmentów nanoszone są substancje o pożądanych właściwościach fizycznych, chemicznych czy elektrycznych. Niewątpliwą zaletą tej technologii jest selektywne wykonywanie wzorów z pominięciem kłopotliwych, relatywnie drogich i czasochłonnych technik. Oszczędza się wówczas zużycie materiałów, skraca czas wykonania elementu/przyrządu, oszczędza na dodatkowych materiałach i drogich, zaawansowanych technologiczne urządzeniach (np. jak w technologii półprzewodnikowej). Oczywiście, należy podkreślić, że technologia druku strumieniowo raczej nigdy nie będzie konkurencyjna dla klasycznej technologii półprzewodnikowej. Będzie więc rozwijana w niszowych aplikacjach, np. w takich dziedzinach elektroniki, gdzie nie jest potrzebna duża miniaturyzacja, zbyt wysokie częstotliwości pracy czy duża skala integracji. Obecnie wiele ośrodków badawczych na świecie pracuje nad rozwojem technologii Ink-Jet i wdrażaniem jej w coraz to nowszych dziedzinach naszego życia. Przewiduje się, że za pomocą technologii Ink-Jet możliwe będzie wytarzanie: inteligentnych etykiet, organicznych tranzystorów [3], prostych pamięci, wyświetlaczy elastycznych [4], przewodzących i transparentnych warstw, czujników, mikrosystemów i różnych elementów elektronicznych drukowanych na elastycznych podłożach. Obecnie technologia ta prężni[...]

Humidity sensor made by ink-jet printing technology


  The ink-jet printing technology seems to be very promising for all: small, medium and large volume production of cheap sensors dedicated for applications of everyday life like smart packaging, smart textiles, smart labels, etc. To achieve this goal new technologies and materials compatible with ink-jet printing and offset printing should be developed. Presented in the paper humidity sensor was made with the usage of ink-jet technology (Dimatix DMP 2831). In comparison to the sensors reported in the literature [1,2] complicated silk screen printing was eliminated. Printing technology The Dimatix DMP 2831 printer is capable to print with different solutions using MEMS piezoelectric printing head equipped with 16 nozzles of diameter and pitch of 21,5 and 254 μm respectively. Typically droplet volume is of 10pl (Fig. 1). To avoid nozzles clogging a 200 nm mesh filter was applied. Each nozzle could be controlled separately and trimmed by changing of its supplying voltage (16…40 V) to achieve uniform droplets. The printed dot diameter was about 42 μm, therefore it was decided to use 30 μm printing resolution (both X and Y direction) to have a dot overlapping to gain tracks continuity. Sensor construction The humidity sensor was designed in a form of interdigitated electrodes covered by humidity sensitive layer (Fig. 2). It was designed two types of sensor differing each other electrodes widths: 200 and 100 μm respectively. The gap between the electrodes was of 100 μm. Each comb ele[...]

System pomiarowy do bezkontaktowego rozpoznawania rodzaju powierzchni podłogowych z wykorzystaniem dyskretnych metod optycznych DOI:10.15199/13.2015.10.1


  roku na rok można obserwować ogromny postęp technologiczny. Otaczają nas różnorodne urządzenia elektryczne i elektroniczne, mniej lub bardziej zautomatyzowane. Do tego grona dołączają różnego rodzaju roboty codziennego użytku mające na celu podniesienie standardu naszego życia [1, 2]. Przykładem fuzji obszarów elektroniki i robotyki są coraz bardziej samodzielne i inteligentne roboty sprzątające. W segmencie AGD roboty te charakteryzują się niewielkim rozmiarem i mało skomplikowaną obsługą. Roboty sprzątające wyposażone są w liczne systemy czujnikowe, które razem tworzą inteligencję robota. Należą do nich systemy odpowiedzialne za rozpoznawanie topologii pomieszczeń, po których przemieszcza się robot, systemy monitorujące bezpieczeństwo pracy oraz systemy wspomagające działanie funkcji sprzątających urządzenia. Obecnie coraz częściej duży nacisk kładzie się również na ekologię [3, 4]. Aby jak najlepiej dostosować parametry pracy urządzenia, roboty posiadają kilka programów sprzątających. W ramach ustawionego programu sprzatającego brane są pod uwagę preferencje użytkownika ale również bieżące informacje pochodzące z systemów czujnikowych w jakie wyposażony został robot. Jednym z wymagań, jakie można postawić przed takimi urządzeniami jest możliwość doboru programu sprzątającego w zależności od typu powierzchni, po której się poruszają. Celem przeprowadzonych prac było opracowanie systemu pomiarowego do jednoznacznej klasyfikacji typu podłoża, po jakim porusza się robot sprzątający. W efekcie działania systemu robot będzie mógł zidentyfikować, czy porusza się po podłożach "twardych" tj. beton, drewno, terakota, panele, gresy itp., czy po podłożach "miękkich" tj. dywany czy wykładziny. Informacja o typie podłoża, po jakim porusza się robot, znajduje zastosowanie przy wyborze programu sprzątającego. Jest to is[...]

Nowa metoda detekcji kondensatu w higrometrze punktu rosy ze zintegrowanym detektorem półprzewodnikowym

Czytaj za darmo! »

W artykule został przedstawiony higrometr punktu rosy z półprzewodnikowym mikrosystemem detekcji punktu rosy. Przedstawiona została również budowa zintegrowanego mikrosystemu. Znaczna część pracy jest poświęcona algorytmowi detekcji temperatury punktu rosy. System został sprawdzony na laboratoryjnym stanowisku testowym a otrzymane wyniki prezentują się bardzo obiecująco. Abstract. A system of dew point temperature measurement, based on semiconductor microsystem detector is presented. Many details of semiconductor microsystem are described in the report. More attention is devoted to algorithm for dew point temperature detection. Experimental results obtained from laboratory test stand are very promising and are described in the report.(The new method of dew condensation applied in dew point hygrometer of integrated semiconductor detector). Słowa kluczowe: pomiary wilgotności gazów, higrometr punktu rosy, mikrosystemy. Keywords: humidity measurements, dew point hygrometer, microsystems. Wstęp Higrometr punktu rosy jest przyrządem umożliwiającym bardzo precyzyjne wykonanie pomiaru wilgotności powietrza. Wynik pomiaru jest wyrażony w jednostkach temperatury: stopniach Celsjusza lub Kelvina. Zasada pomiaru temperatury punktu rosy bazuje na precyzyjnym pomiarze temperatury lustra, na którym wywołana jest kondensacja wody w wyniku procesu ochładzania jego powierzchni [1]. W klasycznym higrometrze punktu rosy lustro wykonane jest z metalu. Może to być miedź pokryta polerowanym rodem tworząc powierzchnię odbijającą światło. Zaburzenie odbitego światła od powierzchni pokrytej kondensatem wody jest wykrywane przez detektor optyczny. Otrzymana informacja z detektora optycznego prowadzi do przeprowadzenia procesu pomiaru temperatury lustra. Zmierzona temperatura jest temperaturą punktu rosy czyli poszukiwaną wilgotnością powietrza. Wykorzystując przedstawioną zasadę pomiaru temperatury punktu rosy, gdzie optyczny tor detekcji wraz z lustrem [...]

 Strona 1