Największa baza artykułów technicznych online - aktualnie 66233 publikacje.
Zaawansowane »          English [ENGLISH]
  • Aktualności
  • Prenumerata papierowa
  • Baza publikacji
  • Dostęp czasowy
  • KatalogFirm
  • O Wydawnictwie
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
r e k l a m a

ZAMÓW EZEMPLARZ PAPIEROWY!

baza zobacz szczegóły
ELEKTRONIKA, ENERGETYKA, ELEKTROTECHNIKA ›
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA › 2010-10
 

2010-10
 
  DOSTĘP CZASOWY do archiwalnych (lata 2004-2011) e-zeszytów czasopisma

UWAGA! - Oferujemy również w atrakcyjnej cenie dostęp czasowy do archiwalnych e-zeszytów czasopism z wybranej branży

 

Prenumerata

Zamów papierową prenumeratę w wersji PLUS czasopisma ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA 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 397,08 zł
prenumerata papierowa roczna PLUS z 10% rabatem (umowa ciągła) - tylko 357,37 zł *)
prenumerata papierowa roczna - 352,80 zł
prenumerata papierowa półroczna - 176,40 zł
prenumerata papierowa kwartalna - 88,20 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 »

 

Algorytm lokalizacji węzłów bezprzewodowej sieci sensorów w oparciu o wartości RSS
 
PIOTR WASILEWSKI  ŁUKASZ JANUSZKIEWICZ  
Pojawienie się standardu IEEE802.15.4 oraz bazujących na nim standardów ZigBee, 6lowPAN oraz innych spowodowało gwałtowny wzrost zainteresowania bezprzewodowymi sieciami sensorów WSN (Wireless Sensor Networks). Znajdują one zastosowania w systemach zdalnego nadzoru, automatyki przemysłowej i domowej, w których umożliwiają bezprzewodową transmisję danych przy jednoczesnym oszczędnym korzystaniu ze źródła energii. Obecnie oprócz badań nad metodami projektowania oraz nowym zastosowaniami takich sieci opracowywane są również metody lokalizacji terminali. Umożliwia to realizację nowych funkcji sieci, a ponadto znajomość położenia węzłów w sieciach dynamicznie zmieniających swą topologię umożliwia projektowanie efektywnych metod routingu [1]. Istnieje kilka podstawowych metod estymacji położenia węzłów sieci bezprzewodowych funkcjonujących w oparciu o pomiary różnych wartości fizycznych. Najważniejsze z nich to: pomiar mocy odebranego sygnału RSS (Received Signal Strength), analiza kierunku, z którego odbierany jest sygnał AOA (Angle of Arrival), analiza czasu propagacji sygnału TOA (Time of Arrival), analiza różnic czasów propagacji sygnałów TDOA (Time Distance of Arrival) [1]. Niestety, metody analizy parametrów związanych z propagacją fal radiowych (AOA, TOA, TDOA) wymagają skomplikowanych odbiorników i systemów antenowych. Jedyną metodą, która jest prosta w implementacji i nie wymaga wprowadzania zmian w częściach radiowych standardowych węzłów jest metoda oparta na pomiarze RSS [1, 2]. Przedstawiony poniżej algorytm estymacji położenia węzłów sieci należy do algorytmów opartych na pomiarze RSS, zatem nie wymaga jakiejkolwiek ingerencji w strukturę standardowych układów radiokomunikacyjnych. Wymagana jest jedynie znajomość metody wyznaczania wartości RSS w układzie kontrolera radiowego protokołu komunikacyjnego. Estymacja odległości między węzłami Jednym z kluczowych elementów algorytmu jest wyznaczenie wartości odległości[...]
 
Alternatywny system nawigacji oparty na przetwarzaniu zobrazowania oraz fuzji danych z czujników inercyjnych
 
WOJCIECH KOMORNICZAK  CEZARY ZYCH  ADAM KAWALEC  ALEKSANDRA WROŃSKA-ZYCH  
Obecnie do nawigacji wykorzystuje się głównie system nawigacji satelitarnej, np. GPS (ang. Global Positioning System). Znajduje on zastosowanie w wielu obszarach, na przykład w nawigacji samochodowej, pieszej, lotnictwie, marynarce. Również w zastosowaniach wojskowych wykorzystuje się odbiorniki GPS (np. bezpilotowych aparatach latających). Jednak korzystanie z systemów nawigacji satelitarnej obarczone jest taką wadą, że sygnał ten może być zagłuszany lub dostęp do niego może być ograniczony. Inną wadą stosowania jedynie systemu nawigacji satelitarnej do pozycjonowania jest to, że informacje nawigacyjne nie są dokładne. Błąd wynikający z zastosowania niedokładnych kwarcowych zegarów w odbiornikach powoduje niedokładności w określeniu położenia. Ponadto na uzyskane wyniki silnie wpływają warunki propagacji fal, w tym zjawiska związane z odbiciami, wielodrogowością i przesłanianiem anten odbiorników GPS. Sytuacja może ulec dodatkowemu skomplikowaniu, gdy odbiornik GPS usytuowany jest w pobliżu urządzeń emitujących fale e-m, jak np. urządzenia łączności pokładowej. Rzeczywiste położenie obiektu może się znajdować w obrębie nawet ok. 100 m od otrzymanych współrzędnych. Nawigacja inercyjna Najczęściej wykorzystywaną alternatywą dla nawigacji satelitarnej jest nawigacja zliczeniowa. Polega ona na zastosowaniu czujników inercyjnych (np. żyroskop) oraz czujników bezwzględnych typu odometr. System nawigacji inercyjnej (tzw. bezwładnej) jest całkowicie autonomicznym systemem, w którym określanie położenia odbywa się na podstawie informacji o poprzednich i bieżących parametrach obiektu [1]. Ten pasywny system, w odróżnieniu od systemów satelitarnych, nie potrzebuje do poprawnej pracy sygnałów pochodzących od usług zewnętrznych. Dlatego właśnie ten rodzaj nawigacji jest częs[...]
 
Aplikacyjne możliwości fotografii laserowej
 
MAREK PISZCZEK  KRZYSZTOF RUTYNA  MIECZYSŁAW SZUSTAKOWSKI  KRZYSZTOF LUDWIKOWSKI  
Współcześnie obserwujemy dynamiczny rozwój w zakresie szeroko rozumianych technologii informacyjnych. Zapotrzebowanie na aplikacje z zakresu IT dotyczą różnych dziedzin naszego życia m.in. wojskowości i systemów bezpieczeństwa publicznego. To właśnie w w/w obszarach wciąż poszukiwane są rozwiązania, które umożliwiłyby dostarczanie niezbędnych informacji dla wspomagania procesu decyzyjnego. Szczególną rolę w tym procesie odgrywają systemy sensorowe a przede wszystkim technika obrazowa. Rozwijane systemy wciąż wymagają doskonalenia. Tradycyjne systemy wizyjne charakteryzują się ograniczonym zasięgiem (pasmo VIS) lub ograniczonymi możliwościami interpretacyjnymi i identyfikacyjnymi (pasmo IR). Wciąż niezwykle istotnym problemem pozostaje wpływ warunków atmosferycznych na możliwość wykrywania i identyfikacji obiektów i zdarzeń. Wydaje się że ograniczenia technik pasywnych mogą w znacznym zakresie zostać zniwelowane poprzez zastosowanie rozwiązań aktywnych. Takim przykładem jest właśnie technika kadrowania przestrzenno-czasowego [1-7]. Realizowane już od kilku lat prace nad w/w metodą obrazowania przestrzeni zaowocowały rezultatami świadczącymi o dużych możliwościach obserwacyjno-pomiarowych tego rozwiązania. Analiza uzyskanych danych wskazuje na możliwość opracowania różnych rozwiązań systemowych wykorzystujących proponowaną metodę. Szczególnie atrakcyjny (aplikacyjnie) wydaje się być obszar wojskowości i szeroko rozumianego bezpieczeństwa publicznego. Ewentualne rozwiązania mogą dotyczyć systemu wizyjnego przeznaczonego do wykrywania i identyfikacji potencjalnie niebezpiecznych zdarzeń mogących być udziałem ugrupowań terrorystycznych. System taki poprzez ciągły monitoring otwartych przestrzeni (np. bazy wojskowe i ich otoczenie, lądowe szlaki komunikacyjne, akweny wodne, porty lotnicze), mógłby wykrywać oraz lokalizować (przestrzennie i czasowo), każdą działalność ludzką będącą w zakresie widoczności systemu, a poprzez anali[...]
 
Bezpieczne uwierzytelnianie biometryczne na przykładzie rozwiązania AXSionics Internet Passport
 
ROBERT POZNAŃSKI  KAROL SZACKI  
[...]
 
Budowa i właściwości impulsowych ładowarek solarnych
 
MARCIN MARCINEK  
Obecnie na świecie produkowanych jest coraz więcej przenośnych urządzeń, które wymagają mobilnego układu zasilania. W urządzeniach tych do zmagazynowania potrzebnej energii wykorzystuje się różnego typu chemiczne akumulatory, których technologia produkcji wymaga odpowiednich, często mocno restrykcyjnych warunków ładowania. Na świecie coraz częściej stosowane są akumulatory Li-ion, wypierają one zasadowe akumulatory typu NiCd i NiMH. Najważniejszą zaletą wymienionych wyżej akumulatorów jest brak efektu pamięciowego, ponadto ich napięcie jest proporcjonalne do zgromadzonego ładunku, dzięki temu łatwo można określić stan naładowania akumulatora [2] (lub wyznaczyć początek i koniec cyklu ładowania). Dużą niedogodnością mobilnego układu zasilania jest konieczność doładowywania akumulatorów. Proponowane rozwiązania służące do ładowania chemicznych akumulatorów najczęściej zależne są od zasilania z sieci elektroenergetycznej. Przedstawiony układ ładowania pobiera energię z ogniw fotowoltaicznych. Typowo zakres mocy potrzebnej do naładowania akumulatorów małej pojemności, które mogą zasilać urządzenia przenośne codziennego użytku (między innymi telefony komórkowe, odtwarzacze MP3 itp.) znajduje się w przedziale od kilku do kilkunastu watów, w związku z tym istnieje szansa, iż na terenie Polski rozwiązanie solarne mogłoby znaleźć praktyczne zastosowanie. Badania wykonane na stanowisku testowym ładowarki, dotyczą uzyskiwanej wartości sprawności, otrzymywanych mocy w funkcji natężenia napromienienia panelu oraz wpływu doboru wartości elementów przetwornicy na warunki ładowania i zdolność poszukiwania maksimum mocy. Sposób ładowania akumulatorów typu Li-ion Algorytm ładowania akumulatorów nie jest zbyt skomplikowany. Njaważniejsze jest to aby nie przekraczać charakterystycznego dla tej grupy akumulatorów (Liion) krytycznego napięcia ogniwa, którego wartość w przypadku ogniw litowo-jonowych wynosi 4,2 V oraz maksymalnego natężenia p[...]
 
Comparative analysis of methods used to suppress higher-order transverse modes in vertical-cavity surface-emitting diode lasers
 
WŁODZIMIERZ NAKWASKI  
Output beam of vertical-cavity surface-emitting diode lasers (VCSELs) is low-divergent, circularly symmetric and without astigmatism. VCSEL radiation inherently contains only a single longitudinal mode, its manufacturing makes possible permanent monitoring of layer compositions and thicknesses and producing of two-dimensional arrays. Because of all these features, VCSELs are used in many important applications. But in many of them, e.g. high-speed data transmission in optical networks, optical interconnects, free-space communication, optical storage, laser printing, equally important is also their single fundamental transverse mode (SFM) operation, which usually is limited to devices with small active regions emitting relatively low output power [1]. Currently possible wider VCSEL application is hampered by limited control of an excitation of higher-order transverse modes. Excitation of higher-order transverse modes A particular transverse LPij cavity mode [2, 3] is excited in a laser cavity when its modal gain Gij becomes equal to its threshold value Gij th (reached when the operation current J becomes equal to its threshold Jth,ij value) equal to its modal losses Aij: (1) For a given operation current J and for each LPij transverse mode, its modal gain (losses) may be defined as average optical gain (losses) within a laser cavity weighted by the mode intensity distribution: (2) (3) where Iij (r,z,ϕ) is the radial, longitudinal and azimuthal distribution of the LPij radiation mode intensity within a laser cavity, g(r,z,ϕ) and α(r,z,ϕ) are analogous distributions of an optical gain and optical losses, respectively, L is the cavity length and R is the structure radius. Optical gain has non-zero values within the active region only, therefore only for z values corresponding to localizations of successive active-region quan- ( ) ( ) th ij ij th ij th ij G J J A J J , , = = = ( ) ( )    ( )    [...]
 
Detektory podczerwieni na bazie supersieci II rodzaju ze związków InAs/GaInSb
 
JANUSZ KANIEWSKI  WALDEMAR GAWRON  
Detekcja promieniowania w podczerwieni ma istotne znaczenie praktyczne. Podstawowymi przykładami zastosowań są: telekomunikacja optyczna w otwartej przestrzeni, spektroskopia w podczerwieni, analiza cieczy, ciał stałych i gazów, pirometria, skanery termiczne, bezkontaktowe pomiary wilgotności, techniki wojskowe oraz wiele innych. Są to zastosowania bardzo różnorodne, wymagające użycia specyficznych przyrządów o różnorodnej konstrukcji. Jednym z typów detektorów obecnie szeroko stosowanych są bolometry termiczne. Podstawową ich wadą jest mała szybkość reakcji, co wynika z ich zasady działania. Natomiast parametry istniejących detektorów fotonowych, charakteryzujących się gigahercową szerokością pasma, są ograniczone przez szereg zjawisk natury chemicznej i fizycznej. Istniejące detektory fotonowe mogą być podzielone na dwie grupy w zależności od typu przejść optycznych: międzypasmowe i wewnątrzpasmowe. Rekombinacja Auger w przypadku detektorów międzypasmowych (głównie wykonanych ze związków HgCdTe) i duża szybkość termicznej generacji w detektorach wewnątrzpasmowych QWIP (Quantum Well Infrered Photodetector) ograniczają parametry przyrządów fotonowych. Alternatywnym rozwiązaniem są detektory wykorzystujące supersieci (superlattice SL) II rodzaju InAs/GaInSb. Ten system materiałowy ma wiele właściwości, podobnych do tych jakie obserwuje się w HgCdTe. Współczynniki absorpcji w obu materiałach są podobne. Tak więc grubości warstw i wydajności kwantowe detektorów z obu tych materiałów są podobne. Przyrządy wykonane z obu systemów materiałowych wykorzystują przejścia międzypasmowe i szerokość przerwy energetycznej może być tak dobrana aby graniczna długość fali dla detektorów zmieniała się od ok. 3 do ≥25 μm [1, 2]. Nowoczesne fotodetektory podczerwieni Obecnie na bazie supersieci z InAs/GaInSb na świecie konstruowane są fotodiody o osiągach porównywalnych z uzyskiwanymi dla fotodiod z HgCdTe [3-11]. Typowe fotodiody [...]
 
Dławik indukcyjny z proszkowym rdzeniem dielektromagnetycznym
 
MAREK PRZYBYLSKI  BARBARA ŚLUSAREK  
Dławiki indukcyjne są elementami elektrycznymi znajdującymi szerokie zastosowanie w urządzeniach elektronicznych i elektrotechnicznych. Mogą one ograniczać prądy przemienne w sposób bardziej ekonomiczny niż rezystory. W przypadku stosowania rezystorów, które spełniają taką samą rolę w wielu urządzeniach, zmniejszenie poboru prądu powoduje duże straty mocy. W różnego rodzaju urządzeniach elektronicznych i elektrotechnicznych stosowane są dławiki o różnych parametrach, takich jak indukcyjność, maksymalny prąd i maksymalna częstotliwość pracy. Na rynku oferowane są dławiki indukcyjne różnych indukcyjnościach, rozmiarach i częstotliwościach pracy. Dławiki dzielą się na dławiki z rdzeniem ferromagnetycznym i bez rdzenia. Dławiki bez rdzenia nazywa się cewkami. W dławikach z rdzeniem ferromagnetycznym jego rdzeń zwiększa indukcyjność. Dławiki indukcyjne mogą być wyposażone w rdzeń z blach elektrotechnicznych, ferrytów lub magnetycznie miękkich kompozytów proszkowych zwanych także dielektromagnetykami, mogą to też być inne magnetycznie miękkie materiały. Technologia wytwarzania dielektromagnetyków Rdzeń magnetyczny dławika indukcyjnego został wytworzony z proszku żelaza firmy Hoganas o nazwie Somaloy 500 spajanego środkiem o nazwie LB1 [1]. Środek spajający spełnia także funkcję poślizgową ułatwiając proces prasowania proszku. Proszek Somalo[...]
 
Długofalowe detektory podczerwieni dla telekomunikacji optycznej w otwartej przestrzeni
 
WALDEMAR GAWRON  MAGDALENA GUTOWSKA  MAGDALENA PĘDZIŃSKA  JAROSŁAW PAWLUCZYK  JÓZEF PIOTROWSKI  
Nowym obiecującym kierunkiem w rozwoju szerokopasmowej telekomunikacji optycznej w otwartej przestrzeni jest wykorzystanie długofalowego (> 8 μm) promieniowania podczerwonego [1-5]. W otwartym łączu optoelektronicznym ośrodkiem transmisyjnym jest otwarta przestrzeń, w której propaguje się impulsowo modulowana wiązka promieniowania laserowego. Sygnał z nadajnika dochodzący do układu odbiorczego ulega tłumieniu w zależności od: długości fali, aktualnego stanu pogody (opady, mgła, nasłonecznienie), pory dnia i roku, zjawisk fizycznych (dyspersja, turbulencja) itp. Analiza wpływu czynników destabilizujących transmisję sygnału wykazuje, że natężenie promieniowania w punkcie odbioru charakteryzuje się dużym zakresem zmian. Optymalna długość fali, na której powinno pracować łącze leży w zakresie promieniowania długofalowego - powyżej 8 μm. Zaproponowana długość fali wynika z mniejszego tłumienia wprowadzanego przez mgły o niewielkich cząstkach oraz zwiększonego bezpieczeństwa dla wzroku w stosunku do pozostałych dwóch pasm używanych w łączach optoelektronicznych, tj. 780…850 nm i 520…1600 nm. Najkorzystniejsze jest tu wykorzystanie heterostrukturalnych fotodetektorów długofalowego (λ ≈ 10 μm) promieniowania podczerwonego chłodzonych za pomocą chłodziarek termoelektrycznych. Podstawą konstrukcji tych fotodetektorów są złożone heterostruktury HgCdTe wytwarzane metodą MOCVD. Założono wykorzystanie detektora fotowoltaicznego z immersyjnym układem optycznym, pozwalającym w znacznym stopniu zmniejszyć fizyczne wymiary detektora zmniejszając jednocześnie jego pojemność, a zwiększającym jego wykrywalność. Podstawowe i najważniejsze wymagania stawiane długofalowym detektorom dla telekomunikacji optycznej w otwartej przestrzeni to: - Wysoka wykrywalność. Jest niezbędna dla osiągnięcia niskiej stopy błędów przy małych mocach wiązki laserowej i układach optycznych o małej aperturze. W praktyce oznacza t[...]
 
Element optoelektroniczny o charakterystykach i (u) typu S
 
WITOLD J. STEPOWICZ  KRZYSZTOF GÓRECKI  
Transoptor jest półprzewodnikowym elementem optoelektronicznym powszechnie stosowanym do konstrukcji różnych układów elektronicznych i energoelektronicznych. Jedną z jego zasadniczych cech jest izolacja galwaniczna między jego zaciskami wejściowymi i wyjściowymi, ponieważ do transmisji sygnału między nimi jest wykorzystywane sprzężenie optyczne. Transoptor (rys. 1a) jest więc czwórnikiem elektrycznym i posiada cztery niezależne zaciski: na wejściu znajduje się źródło promieniowania, typowo jest to dioda elektroluminescencyjna LED spolaryzowana przewodząco, emitująca promieniowanie z zakresu podczerwieni, transmitowane przez światłowód do fotodetektora, którym typowo jest fototranzystor bipolarny.Przedmiotem pracy jest transoptor 4N25 (rys. 1a), w którym diodę LED z arsenku galu włączono szeregowo w obwód kolektora krzemowego fototranzystora bipolarnego, co pokazano na rysunku 1b. Jak widać z tego rysunku, w tak utworzonym elemencie prąd diody LED jest równy prądowi kolektora fototranzystora. Powstały w ten sposób element, wskutek dodatniego elektryczno-optycznego sprzężenia zwrotnego, posiada charakterystyki statyczne i (u) typu S. Sprzężenie to powoduje, że dowolny wzrost prądu kolektora, równego prądowi diody LED, powoduje wzrost natężenia oświetlenia padającego na złącze kolektorowe, a więc wywołuje dalszy wzrost prądu kolektora oraz prądu diody. Możliwość uzyskania optoelektronicznego elementu z charakterystykami i (u) typu S wykazano w pracach [1, 2]. Prace te dotyczą wykorzystania jako fotodetektora fototranzystora lub fototranzystora Darlingtona i zawierają one jedynie wyniki pomiarów charakterystyk elementu, bez podania jego modelu. Z kolei w pracy [3] wskazano na możliwość uzyskania optycznego dodatniego sprzężenia zwrotnego w obwodzie powstałym przez odpowiednie połączenie fotorezystora i diody LED, co może być w[...]
 
Fazowa metoda redukcji sygnałów pasożytniczych w widmie sygnałów generowanych cyfrowo
 
MARIUSZ ŁUSZCZYK  
Układy bezpośredniej syntezy cyfrowej DDS (ang. Direct Digital Synthesis) wykorzystywane są w coraz szerszym stopniu w urządzeniach elektroniki profesjonalnej, w tym także w aplikacjach techniki wojskowej. Tendencja ta powodowana jest niezwykle szybkim rozwojem tej grupy elementów, który przejawia się nie tylko coraz większą ilością (także różnorodnością) układów dostępnych komercyjnie na rynku, ale przede wszystkim poprawą parametrów elektrycznych oraz użytkowych (w zakresie właściwości wymaganych w urządzeniach elektronicznych specjalnego przeznaczenia [1]). Bezpośrednia synteza cyfrowa ze względu na swoje parametry w zakresie rozdzielczości (kroku przestrajania) oraz szybkości przestrajania jest alternatywnym rozwiązaniem wobec układów z synchronizowaną pętlą fazową PLL (ang. Phase Locked Loop). Tradycyjne rozwiązania syntetyzerów oparte na układach PLL także umożliwiają osiągniecie dużej rozdzielczości, ale odbywa się to kosztem znacznej komplikacji układu, a tym samym zwiększeniem jego kosztów [3]. W zakresie szybkości przestrajania oraz zachowania ciągłości fazy sygnału przy zmianie częstotliwości układy syntezy cyfrowej zdecydowanie przewyższają syntetyzery PLL [2]. W literaturze przedmiotu poświęconej problemom syntezy sygnałów można odnaleźć informacje o rozwiązaniach hybrydowych, łączących w sobie zalety zarówno DDS (w zakresie przestrajania) jak i układów PPL umożliwiających wytwarzanie sygnałów w zakresie wielkiej częstotliwości [3]. Syntezery tego typu wykorzystują DDS jako stabilne źródło sygnału odniesienia (o niskim poziomie szumów fazowych) w analogowej pętli synchronizacji fazowej. Najistotniejsze cechy układów DDS to: - wysoka rozdzielczość przestrajania, - bardzo szybkie przestrajanie częstotliwości sygnału wyjściowego (w porównaniu do układów PLL), - zależność częstotliwości sygnału wyjściowego jedynie od cyfrowego słowa sterującego, - cyfrowe sterowanie częstotliwością, fazą oraz amplitudą sygnału w[...]
 
Heterostruktury w niechłodzonych detektorach podczerwieni
 
WALDEMAR GAWRON  ANTONI ROGALSKI  PAWEŁ MADEJCZYK  JAROSŁAW PAWLUCZYK  JÓZEF PIOTROWSKI  ADAM PIOTROWSKI  
Badania nad detektorami średniej i dalekiej podczerwieni z Hg- 1‑xCdxTe były prowadzone w Polsce niemal od chwili odkrycia półprzewodnikowych właściwości tego materiału [1-3 i oryginalne prace tam przytoczone]. Już we wczesnych latach 70. ub. wieku doceniono w Polsce znaczenie detekcji promieniowania podczerwonego bez konieczności chłodzenia kriogenicznego [4-7]. Powstały pionierskie rozwiązania technologiczne i konstrukcje niechłodzonych detektorów podczerwieni. Została uruchomiona ich produkcja, niemal w całości przeznaczonych na eksport [8]. Polskie możliwości badawcze i produkcyjne w zakresie detektorów podczerwieni zostały znacznie zwiększone z chwilą powstania w 2003 roku laboratorium MOCVD wyposażonego w system AIX 200 do epitaksji Hg1‑xCdxTe, jako wspólnej inwestycji VIGO System SA i Wojskowej Akademii Technicznej. Dzięki tej inwestycji i pracom badawczym i wdrożeniowym opracowano wiele nowych typów heterostrukturalnych detektorów podczerwieni w oparciu o technikę MOCVD [7-11]. Obecnie w ramach grantu zamawianego PBZ- MNiSW 02/ I/2007 pt.: "Zaawansowane technologie dla półprzewodnikowej optoelektroniki podczerwieni", realizowane są dwa zadania: nr 5 pt. "Niechłodzone detektory podczerwieni z HgCdTe" w VIGO System SA i nr 6 pt. "Zjawiska fotoelektryczne w złożonych heterostrukturach HgCdTe stosowanych w konstrukcjach niechłodzonych detektorów podczerwieni" w Instytucie Fizyki Technicznej Wojskowej Akademii Technicznej. Podstawowym celem tej części projektu jest pokonanie nierozwiązanych dotąd problemów związanych z teorią, konstrukcją i technologią detektorów promieniowania podczerwonego z Hg1‑xCdxTe pracujących bez chłodzenia kriogenicznego. Zrealizowane już w ramach tego projektu badania obejmowały: - Optymalizację epitaksji złożonych heterostruktur Hg- 1‑xCdxTe metodą MOCVD dla detektorów podczerwieni, - Udoskonalenie fotolitografii, - Udoskonalenie morfologii powierzchni warstw epitaksjaln[...]
 
IFA 2010
 
Targi elektroniki użytkowej IFA 2010 (3-8 września br.) zaprezentowały całą gamę innowacyjnych rozwiązań, a wśród nich media w 3D, HDTV, nowe rozwiązania ekranów, nawigację i łączność z wykorzystaniem terminali mobilnych, nowe generacje telefonii komórkowej i media w domowej sieci bezprzewodowej. Poniżej przedstawiamy krótki przegląd nowości. Technika TV nowej generacji Nowa technika hybrydowa umożliwia widzom oglądanie filmów internetowych, korzystanie z map Google, tabel i informacji podczas oglądania programów sportowych, wszystko to po naciśnięciu jednego przycisku. Hybrydowy telewizor łączy w sobie telewizję i Internet. Odwiedzający mogli także oglądać trójwymiarowe programy telewizyjne (3DTV), kanał satelitarny (DVB-S2) zrealizowany przy współpracy z firmą ASTRA, programy nadawane w standardzie DVB-T2. Ekspozycja miała na celu podkreślenie możliwości drugiej generacji standardu DVB oraz utorowanie drogi dla przyszłości naziemnej radiofonii i telewizji. DVB-T2 jest o wiele lepszym następcą standardu DVB-T w naziemnej telewizji i radiofonii. Duża szybkość IFA 2010 transmisji i elastyczność sprawiają, że druga generacja telewizji cyfrowej staje się podobnie skuteczna jak nowy standard telefonii komórkowej (LTE). 172 Elektronika 10/2010 Wielki ekran oglądania w domu Odświeżanie obrazu z częstotliwością 200 Hz w 55-calowym telewizorze z serii Premium firmy Grundig powoduje bezprecedensową jakość wyśw[...]
 
Książki
 
Programowanie równoległe i rozproszone. Praca zbiorowa pod redakcją Andrzeja Karbowskego i Ewy Niewiadomskiej- -Szynkiewicz. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2009 Książka jest podręcznikiem do nauki tworzenia programów działających na komputerach wielordzeniowych z wykorzystaniem ich pełnej mocy a także programów działających w klastrach i gridach do rozwiązywania złożonych zadań obliczeniowych. Monografia zawiera zasadnicze definicje i pojęcia stosowane w tej dziedzinie, narzędzia programistyczne oraz algorytmy i metody obliczeniowe. Omawiane są istniejące obecnie na rynku architektury sprzętowe do realizacji ob[...]
 
Lasery kaskadowe na zakres średniej podczerwieni
 
KAMIL KOSIEL  ANNA SZERLING  PIOTR KARBOWNIK  JUSTYNA KUBACKA-TRACZYK  EMILIA PRUSZYŃSKA-KARBOWNIK  ARTUR TRAJNEROWICZ  DOROTA PIERŚCIŃSKA  MACIEJ BUGAJSKI  
Lasery kaskadowe QCLs (ang. Quantum Cascade Lasers) to unipolarne przyrządy półprzewodnikowe, w których promieniste przejścia elektronów zachodzą w ramach układu wewnątrzpasmowych stanów kwantowych [1]. Warunkiem poprawnego działania takiej struktury jest jej precyzyjne zaprojektowanie i realizacja, dające po przyłożeniu właściwej zewnętrznej polaryzacji elektrycznej odpowiednie wartości prawdopodobieństwa przejść międzypodpasmowych oraz tunelowych. Obszar aktywny lasera kaskadowego ma budowę wielomodułową a każdy moduł składa się z wielu warstw epitaksjalnych. W ogólności w każdym z wielowarstwowych modułów QCL generowany jest np. trój- lub czteropoziomowy układ laserowy oraz zapewniona zostaje możliwość tunelowego przejścia elektronów do kolejnego modułu. Dzięki temu każdy z elektronów wstrzykniętych do obszaru aktywnego ma szansę uczestniczenia w serii wewnątrzpasmowych przejść promienistych. Możliwości emisyjne laserów kaskadowych obejmują szeroki zakres spektralny od podczerwieni średniej (MIR) do dalekiej (FIR). Zakres materiałów, z których można wykonywać heterostruktury laserów kaskadowych jest szeroki i w ramach półprzewodników A3B5 obejmuje m.in. układy AlGaAs/GaAs, InAlAs/InGaAs/ InP, Si/SiGe. Wytwarzanie ich jest możliwe wyłącznie w ramach zaawansowanych technologii, tj. epitaksji z wiązek molekularnych MBE (ang. Molecular Beam Epitaxy) oraz epitaksji z fazy gazowej, z zastosowaniem prekursorów metaloorganicznych MOVPE (ang. Metalorganic Vapour Phase Epitaxy). Szczególnie szeroki zakres emitowanego promieniowania podczerwonego (IR) pokrywają lasery wykonywane z AlGaAs/GaAs. Konstrukcję heterostruktury Al0,45Ga0,55As/GaAs, którą wykonuje się w ITE przedstawiono na rys. 1 [2]. Obszar aktywny tej heterostruktury zbudowany jest z 36 modułów. Każdy z nich składa się z emitera (3 sprzężone kwantowe studnie potencjału), w którym następuje generacja kwantów IR oraz iniektora (5 studni). Iniektor odbiera elektrony z emi[...]
 
Metody określania napięcia wyprostowanych pasm w półprzewodniku w strukturze MOS
 
KRZYSZTOF PISKORSKI  HENRYK M. PRZEWŁOCKI  
Napięcie wyprostowanych pasm w półprzewodniku VFB w nowoczesnych, skalowanych przyrządach nanoelektronicznych odgrywa znaczącą rolę w określeniu wartości napięcia progowego VT . Napięcie VT , będące najważniejszym parametrem każdego tranzystora MOS decyduje m.in. mocy pobieranej przez układ. Napięcie VFB definiuje się jako napięcie bramki VG potrzebne do osiągnięcia stanu wyprostowanych pasm w półprzewodniku na powierzchni granicznej dielektryk-półprzewodnik, dla którego potencjał powierzchniowy półprzewodnika φS = 0. Sytuacja ta została schematycznie pokazana na rys. 1. Napięcie VFB jest określone następująco [1]: (1) OX eff FB MS C Q V = φ - gdzie: φ MS - efektywna kontaktowa różnica potencjałów [V], Qeff - ładunek efektywny na granicy dielektryk-półprzewodnik [C/cm2], COX - pojemność dielektryka [F/cm2]. Relatywny wpływ czynników φ MS i Qeff we wzorze (1) na wartość napięcia VFB zmieniał się w czasie wraz z postępem technologii. Osiągnięcie lepszej kontroli procesu technologicznego przyczyniło się do otrzymania niższych wartości ładunku Qeff na granicy dielektryk-półprzewodnik. Także, stale malejąca grubość warstwy dielektryka pozwoliła na znaczną redukcję stosunku Qeff /COX . Wszystko to sprawiło, że dominujący wpływ na wartość VFB odgrywa efektywna kontaktowa różnica potencjałów φ MS. Wartość φ MS może być bardzo dokładnie określona przy użyciu fotoelektrycznych technik pomiaru tego parametru [2]. W pracy tej omówiono różne metody określania napięcia wyprostowanych pasm VFB , a także dokonano porównania wyników otrzymanych za pomocą tych metod. Elektronika 10/2010 19 Metody określania napięcia VFB Metody określania napięcia VFB w strukturze MOS można podzielić na trzy grupy: metody obliczeniowe i graficzne - oparte na pomiarze elektrycznym charakterystyki pojemnościowonapięciowej C (VG ) struktury MOS oraz metodę fotoelektryczną, w której czynnikiem pobudzającym jest światło. Poniże[...]
 
Mikrosystemy z prekoncentracją w detekcji bardzo niskich stężeń gazów
 
TADEUSZ PISARKIEWICZ  WOJCIECH MAZIARZ  ARTUR RYDOSZ  
W wielu przypadkach istnieje konieczność detekcji gazów w zakresie bardzo małych koncentracji, rzędu ppb (part per billion). Wymagania takie związane są przykładowo z badaniami jakości powietrza [1,2], bezpieczeństwem (wykrywanie materiałów wybuchowych i skażeń) [3], czy monitoringiem zdrowia pacjenta [4-6]. Postęp w technologii sensorów półprzewodnikowych w wyniku wprowadzenia nanomateriałów wpłynął częściowo na poprawę ich czułości ale w stopniu niewystarczającym do bezpośrednich zastosowań w obszarze sub-ppm [7]. Komercyjnie dostępne detektory optyczne z zakresu bliskiej podczerwieni, tzw. detektory NDIR (Non Dispersive Infra Red) osiągają czułości porównywalne z detektorami półprzewodnikowymi [8,9]. Wymagane czułości w obszarze ppb można uzyskać posługując się rozbudowanymi układami detekcyjnymi typu chromatograf gazowy sprzężony ze spektrometrm masowym GC/MS. Takie zestawy pomiarowe są jednak bardzo kosztowne i ze względu na wymiary nieprzydatne w charakterze urządzeń przenośnych. Jednym z możliwych rozwiązań w tej sytuacji jest zastosowanie dodatkowego układu z zagęszczaniem badanego gazu, tzw. prekoncentratora. Zagadnienie prekoncentracji jest znane w detekcji gazów z techniki chromatograficznej, gdzie czasami do współpracy ze złożonym systemem chromatografu wprowadza się na wejściu układ mający na celu zagęszczenie badanej próbki. Aby zbudować przenośny mikrosystem należy zatem wytworzyć prekoncentrator również w postaci mikrostruktury, bedącej elementem składowym całego systemu. Czułości sensorów półprzewodnikowych Półprzewodnikowe sensory gazu w postaci tzw. chemorezystorów stanowią alternatywę w stosunku do złożonych analizatorów gazów ze względu na niskie koszty produkcji, dobre czułości dochodzące do pojedynczych ppm (part per million), łatwość implementacji w układach pomiarowych oraz kompatybilność 58 Elektronika 10/2010 z technologią mikroelektroniczną. Znane wady tych sensorów to słaba selektywność i sta[...]
 
Model termiczny lasera azotkowego
 
MACIEJ KUC  ROBERT PIOTR SARZAŁA  
Półprzewodnikowe emitery spójnego promieniowania o krótkiej długości fali, jakimi są azotkowe lasery krawędziowe EEL (Edge Emitting Lasers), pomimo wieloletnich badań wciąż nie są powszechnie dostępne. Szacuje się, że zapotrzebowanie rynku na takie przyrządy to setki milionów sztuk rocznie, co nie pozwala zapomnieć o istocie dalszego doskonalenia parametrów tych struktur. Najistotniejszymi wydają się być wysoka moc promieniowania oraz długi czas stabilnej pracy, jednakże duża gęstość mocy 15…50 kW/cm2 [2, 3], jaka występuje w tych przyrządach pracujących z falą ciągłą wymaga sprawnego odprowadzania ciepła ze struktury. Efektywny rozpływ ciepła z obszaru czynnego lasera musi zostać zapewniony poprzez dobranie zarówno odpowiednich materiałów konstrukcyjnych o wysokim współczynniku przewodności cieplnej jak i osadzenie chipu laserowego w odpowiednim uchwycie montażowym. Materiały azotkowe wykorzystywane w konstrukcjach diod laserowych, poza substratem, są to najczęściej stopy trój- i czteroskładnikowe o przewodności cieplnej zbyt niskiej, aby zapewnić dostatecznie wydajny transport ciepła przez warstwy lasera. Stąd często w celu poprawienia odprowadzania ciepła ze struktury stosuje się warstwy diamentu łączące chip laserowy z miedzianym radiatorem. W pracy przedstawiono model cieplny lasera azotkowego o emisji krawędziowej w różnych układach montażowych. Obliczenia dla modeli dwu- i trójwymiarowych przeprowadzono wykorzystując metodę elementu skończonego. Porównanie uzyskanych wyników pozwoliło zarówno oszacować różnicę pomiędzy modelem dwu- i trójwymiarowym, jak i określić wpływ zastosowanego układu montażowego na Tab. 1. Szczegóły modelowanego lasera oraz materiałów wykorzystanych w układach montażowych (t - grubość warstwy; n, p - koncentracja domieszki; kV,RT, kL,RT - przewodność cieplna w kierunku odpowiednio prostopadłym oraz równoległym do warstw lasera; SLs - supersieć półprzewodnikowa) Tabl. 1. Detai[...]
 
Modelowanie kwantowych laserów kaskadowych średniej podczerwieni z zastosowaniem formalizmu nierównowagowych funkcji Greena
 
GRZEGORZ HAŁDAŚ  ANDRZEJ KOLEK  IGOR TRALLE  
Modelowanie przyrządów nanoelektronicznych wymaga użycia aparatu mechaniki kwantowej. Jedną z metod wyznaczania stanów kwantowych układu oraz opisu zjawisk transportu nośników ładunku jest metoda nierównowagowych funkcji Greena (NEGF) [1, 2]. Metodę i szczegóły jej stosowania w odniesieniu do nanostruktur warstwowych opisano wcześniej w pracy [3]. Na "wyjściu" procedury otrzymuje się opóźnioną funkcję Greena G R opisującą stany kwantowe układu oraz funkcję G < opisującą obsadzenie tych stanów. Obie wielkości są funkcjami energii E, wektora pędu k || w płaszczyźnie równoległej do warstw struktury oraz argumentów położeniowych w kierunku transportu: z i z&#8217;. Znajomość funkcji Greena pozwala wyznaczyć m.in. funkcję lokalnej gęstości stanów: (1) gdzie funkcja N1D jest gęstością stanów przy ustalonej wartości wektora k|| (2) Gęstość elektronów n(z) określa się na podstawie funkcji G< (3) przy czym: (4) Kwantowy laser kaskadowy średniej podczerwieni Formalizm NEGF zastosowano do struktury kwantowego lasera kaskadowego emitującego promieniowanie w zakresie średniej podczerwieni (ang. mid-infrared). Obliczenia przeprowadzono dla rzeczywistego lasera wykonanego z warstw GaAs i Ga0.45Al0.55As. Stopień podstawienia x = 0,45 odpowiada wysokości barier &#948;V = 0,39 eV. Szerokość kolejnych barier i studni tworzących okres lasera o długości &#916; = 43 nm podano w opisie rys. 1, na którym pokazano też sposób domieszkowania poszczególnych warstw. Wybrana struktura została zaproponowana przez Page&#8217;a i innych [4]. Ze względu na znaczną złożoność numeryczną obliczenia z użyciem formalizmu NEGF w odniesieniu do tej struktury jak dotychczas były prowadzone jedynie przy znacznych uproszczeniach. W pracy [5] m.in. zastąpiono całki we wzorach opisujących energie własne [2, 3] odpowiednimi wartościami obliczonymi dla tzw. typowych wartości wektorów k|| i q||. Dalej przedstawiono wyniki własnych obliczeń, w których stopień uproszc[...]
 
Moduły detekcyjne dla telekomunikacji optycznej w otwartej przestrzeni
 
WALDEMAR GAWRON  MAGDALENA GUTOWSKA  JERZY ŁACH  RYSZARD PALIWODA  MACIEJ RZECZKOWSKI  
Już od kilku lat prowadzone są intensywne prace nad rozwojem szerokopasmowej telekomunikacji optycznej w otwartej przestrzeni z wykorzystaniem długofalowego promieniowania podczerwonego (> 8 &#956;m) [1-9]. Jak się okazało najbardziej efektywne i wygodne w zastosowaniu jest promieniowanie długofalowe o długości fali około 10 &#956;m. Najkorzystniejsze jest tu wykorzystanie heterostrukturalnych fotodetektorów promieniowania podczerwonego chłodzonych za pomocą chłodziarek termoelektrycznych. Układ sterujący pracą termochłodziarki powinien zapewnić stałą temperaturę pracy detektora w szerokim zakresie zmian temperatury otoczenia. Założono wykorzystanie detektora fotowoltaicznego. Podstawą konstrukcji tych fotodetektorów są złożone heterostruktury HgCdTe wytwarzane metodą MOCVD. Ze względu na szybkość transmisji rzędu 10&#8230;100 Mb/s i większej, niezbędne jest zastosowanie detektora o stałej czasowej rzędu pojedynczych ns i mniejszej oraz pasma wzmacniacza >100 MHz. W celu osiągnięcia dużej wykrywalności pasmo wzmacniacza powinno być ściśle skorelowane z wymaganą prędkością transmisji. Poziom szumów jak i osiągalne pasmo wzmacniacza zależy w dużym stopniu od pojemności własnej detektora. Wskazane jest zastosowanie detektora z pojemnością < 5 pF. Warunek małej pojemności można zrealizować stosując zasilanie detektora w kierunku zaporowym. Dobór napięcia zasilania należy ustalić na podstawie pomiaru stałej czasu detektora w funkcji napięcia zasilania. Zastosowanie dodatkowo detektora z immersyjnym układem optycznym pozwala w znacznym stopniu zmniejszyć fizyczne wymiary detektora zmniejszając jednocześnie jego pojemność. Podstawowe wymagania stawiane długofalowym detektorom dla telekomunikacji optycznej w otwartej przestrzeni to wysoka wykrywalność i duża szybkość działania. 74 Elektronika 10/2010 Niechłodzone i chłodzone termoelektrycznie detektory HgCdTe, a na ich bazie moduły detekcyjne, od wielu lat są rozwijane w polskiej[...]
 
Morfologia powierzchni międzyfazowych w wielowarstwowych strukturach periodycznych AlGaAs/GaAs
 
ANNA BARAŃSKA  KAMIL KOSIEL  JUSTYNA KUBACKA-TRACZYK  MACIEJ BUGAJSKI  IWONA PASTERNAK  TOMASZ PŁOCIŃSKI  KRZYSZTOF KURZYDŁOWSKI  
Cienkowarstwowe heterostruktury półprzewodnikowe AlGaAs/ GaAs są stosowane do wytwarzania przyrządów mikro- i optoelektronicznych (takich jak tranzystory polowe, tranzystory bipolarne, czy diody fotoluminescyjne i laserowe). Wspomniany układ materiałowy stosuje się także w technologii epitaksji struktur kwantowych laserów kaskadowych, emitujących promieniowanie w zakresie średniej oraz dalekiej podczerwieni. Ich działanie oparte jest na wewnątrzpasmowych przejściach promienistych pomiędzy podpasmami energetycznymi, które generowane są w układach sprzężonych kwantowych studni potencjału. Precyzyjnie zdefiniowane powierzchnie międzyfazowe odrywają istotną rolę w prawidłowym działaniu optoelektronicznych przyrządów półprzewodnikowych. Morfologia powierzchni wpływa na właściwości optyczne, elektryczne oraz energetyczne struktur półprzewodnikowych [1, 2]. Uzyskanie w układach studni kwantowych poziomów energetycznych zgodnych z teoretycznymi założeniami konstrukcyjnymi, warunkowane jest właściwą kontrolą grubości warstw hetero- -struktury, jak i uzyskaniem powierzchni międzyfazowych o odpowiedniej morfologii. Chodzi tu zarówno o ich wystarczającą gładkość, jak i o powstrzymanie zjawiska interdyfuzji składników sąsiadujących warstw, która powoduje poszerzenie interfejsu chemicznego. W przypadku kwantowych laserów kaskadowych występowanie chropowatych powierzchni międzyfazowych wpływa na intensyfikację zjawiska rozpraszania nośników z dolnego poziomu iniektorowego na dolny poziom laserowy [3]. Taki transport elektronów, zachodzący z pominięciem górnego poziomu laserowego oznacza straty i pogorszenie parametrów lasera (np. podwyższenie prądu progowego). Wpływ na morfologię powierzchni międzyfazowych AlGaAs/GaAs, występując[...]
 
Optyczny detektor skażeń HF, SO2, CO2, NO2 z wykorzystaniem interferometru Fabry'ego- Perot'a
 
JAROSŁAW ŁAWREŃCZYK  MAŁGORZATA JAKUBOWSKA  WIESŁAW GALLEWICZ  
Prezentowanym urządzeniem jest detektor gazów, działający na zasadzie pomiaru absorpcji promieniowania podczerwonego (ang. NDIR) przeznaczony do identyfikacji skażeń gazami HF, SO2, CO2, NH3, oraz określenia ilości tych gazów. Urządzenie jest przeznaczone do detekcji gazów spalinowych ze spalarni śmieci, w tym spalarni odpadów niebezpiecznych. Fizyczną podstawą działania urządzenia jest absorpcja promieniowania elektromagnetycznego, przez cząsteczki posiadające moment dipolowy, zmieniający się podczas drgań, skutkiem tego promieniowanie o częstotliwości drgań własnych cząsteczki jest absorbowane [1,2]. Prezentowana metoda pomiaru posiada bardzo dużą czułość, zależną tylko od drogi optycznej promieniowania w badanym gazie i rodzaju gazu, dzięki czemu zbudowane urządzenie pozwala mierzyć niewielkie stężenia rzędu pojedynczych ppm (part per milion). Urządzenie jest przeznaczone do pomiaru stężenia HF, SO2, CO2, NO2, czyli gazów szkodliwych dla środowiska. Obowiązek prowadzenia takich pomiarów, ciągle, bądź okresowo nakłada rozporządzenie ministra środowiska [3]. Spalarnie odpadów są zgodnie z obowiązującym prawem zobowiązane do prowadzenia stałego monitoringu emisji wyżej wymienionych gazów. W rozporządzeniu określono, że pomiarów takich wymaga się m. in. w instalacjach do spalania odpadów i instalacjach energetycznego spalania paliw. Rozporządzenie określa, jakie substancje należy mierzyć, a także referencyjne metody pomiaru dla limitowanych substancji. Najczęstszą metodą pomiaru stężenia tych gazów jest prezentowana dalej metoda absorpcji podczerwieni. Ponadto pomiar składu spalin pozwala zoptymalizować proces spalania. Celem badań prezentowanych w niniejszym artykule było skonstruowanie urządzenia do pomiaru skażeń gazami HF, SO2, CO2, NO2 oraz określenie jego czułości i rozdzielczości. Zasada jego działania opiera się na pomiarze widma promieniowania, absorbowanego przez badane gazy. Widmo to bada się filtrem interferenc[...]
 
Otrzymywanie i charakterystyka komponentów ogniwa tlenkowego Ni-YSZ/YSZ/Sr0.8Ce0.1La0.1 MnO3-δ-YSZ
 
DOROTA SZWAGIERCZAK  JAN KULAWIK  BARBARA GRÖGER  ZBIGNIEW PRUSZOWSKI  
W ostatnich dwóch dekadach nastąpił gwałtowny rozwój ogniw paliwowych umożliwiających bezpośrednie generowanie energii elektrycznej i ciepła z energii chemicznej pochodzącej z reakcji wodoru z tlenem, która zachodzi w ogniwie elektrochemicznym. Wysoka sprawność, duża gęstość energetyczna, duża niezawodność, długi czas życia, brak zanieczyszczenia środowiska, cicha praca i możliwość stosowania szerokiego wachlarza paliw stanowią ważne zalety tych urządzeń. Ogniwo paliwowe złożone jest z katody i anody przedzielonych elektrolitem. Na anodzie, do której dostarczane jest w sposób ciągły paliwo w postaci czystego wodoru lub związków bogatych w wodór, następuje utlenianie wodoru: H2 &#8658; 2H+ + 2e- . Na katodzie, do której dostarczany jest tlen lub powietrze, zachodzi redukcja tlenu do jonów O2-: O2 + 4e- &#8658; 2O2-. W ogniwie następuje transport jonów poprzez elektrolit od jednej elektrody do drugiej, a w obwodzie zewnętrznym zachodzi transport elektronów od anody do katody. Jeżeli zastosowany elektrolit jest przewodnikiem protonowym, na katodzie następuje reakcja jonów H+ z jonami O2- i powstaje woda: O2- + 2H+ &#8658; H2O. W przypadku gdy elektrolit stały przewodzi jony tlenu, reakcja ta ma miejsce na anodzie. Działanie ogniwa paliwowego jest limitowane jedynie dostarczeniem paliwa i wolno postępującą degradacją komponentów ogniwa. Ogniwa paliwowe znajdują coraz szersze zastosowanie jako generatory energii elektrycznej i ciepła - przenośne i stacjonarne, małej i dużej mocy. Wykorzystywane są m.in. w: przenośnych urządzeniach elektronicznych, elektrowniach stacjonarnych, systemach awaryjnego zasilania, pojazdach. Potrzebny jako paliwo wodór może być wytwarzany na drodze elektrolizy przy wykorzystaniu odnawialnych źródeł energii, takich jak wiatr czy energia słoneczna. Do produkcji wodoru znajdują również zastosowanie naturalne procesy biologiczne (np. fermentacja odpadów). Wodór z paliwa węglowodorowego można otrzymać wew[...]
 
Porównanie transmisji sygnału telewizji cyfrowej SD i HD przewodem miedzianym i linią światłowodową
 
KRZYSZTOF LEWENSTEIN  ADRIAN WOJTCZUK  
Oprócz wielkiej liczby zalet związanych z jakością transmitowanego obrazu i dźwięku, możliwościami np. indywidualnego kształtowania oferty programowej, m.in. w zakresie wykorzystania obrazów medycznych dla potrzeb telematyki, a także automatyzacji pracy ośrodka telewizyjnego itd. Wdrożenie telewizji cyfrowej niesie ze sobą istotną niedogodność. Jest nią konieczność operowania bardzo szybkimi strumieniami danych, jakie muszą być przetwarzane w urządzeniach nierzadko w czasie niemal rzeczywistym. Pewnym wyjściem z sytuacji jest stosowanie zaawansowanych metod kompresji sygnału, ale nie zawsze takie praktyki są dopuszczalne. W ośrodku telewizyjnym często należy przesłać sygnał wysokiej jakości pomiędzy studiem a pomieszczeniami centralnej aparatury, czy pracowniami montażowymi, gdzie dysponowanie pełnym sygnałem jest konieczne. Najczęściej transmisje takie odbywają się na krótkich dystansach, ale bywa, że odległości przesyłu są rzędu kilkuset metrów i wtedy pojawiają się poważne problemy. Całkowity strumień danych telewizyjnych zawiera sygnały: wizyjne, odniesienia czasu (zapewniające synchronizację), danych dodatkowych (np. fonia czy sygnały pomiarowe) oraz sygnały identyfikacji. Strumień ten może być rozsyłany równolegle bądź szeregowo, zgodnie z dokładną specyfikacją zawartą w Dokumentach technicznych nr 3267 i 3268 European Broadcasting Union - Europejskiej Unii Radiowo- Telewizyjnej. Rozsyłanie sygnału wizyjnego w postaci równoległej wykorzystuje skrętkę o impedancji 110 &#937;, przy czym liczba par przewodów zależy od reprezentacji bitowej sygnału. Oznacza to, że do przesłania sygnału 10-bitowego potrzebne jest 10 par przewodów plus jedenasta para dodatkowa przewidziana dla sygnału zegarowego. Na odległość do 50 m można przesyłać sygnał bezpośrednio, a powyżej z tzw. korekcją redukującą opóźnienia pomiędzy sygnałem zegara a dowolnym innym, bowiem różnice opóźnień nie mogą przekraczać ns. System powyższy, choć zapisany [...]
 
Porównywanie charakterystyk układów metodą gęstości widmowych mocy sygnałów napięć
 
JAKUB RZESZUTKO  
W napięciu sieci elektroenergetycznej występują zniekształcenia harmoniczne, które negatywnie wpływają na pracę sieci oraz urządzeń elektrycznych. Miarą ilości tych zniekształceń jest między innymi parametr określający jakość energii elektrycznej THD [3]. Jest to iloraz wartości skutecznej harmonicznych do wartości skutecznej podstawowej harmonicznej [7]: (1) Dodatkowe harmoniczne pojawiające się w napięciu sieciowym powodują między innymi wzrost wartości skutecznej prądu oraz napięcia. Przyczynia się to do przegrzewania się uzwojeń w silnikach elektrycznych i transformatorach, skracając tym samym ich żywotność. Może nastąpić wzrost wartości skutecznej prądu płynącego w przewodzie neutralnym, gdzie sumują się nieparzyste wielokrotności trzeciej harmonicznej składowej podstawowej każdej z faz. Znaczący wzrost wartości skutecznej prądu w przewodzie neutralnym może prowadzić do jego uszkodzenia, natomiast w skrajnych przypadkach do pożaru. Główną przyczyną powstawania zniekształceń harmonicznych jest rozpowszechnienie się różnego rodzaju urządzeń energoelektronicznych, pobierających niesinusoidalny prąd (rys. 1), takich jak przetwornice impulsowe czy prostowniki tyrystorowe. Rozwiązania te są powszechnie stosowane w nowoczesnych urządzeniach przemysłowych oraz codziennego użytku. Wraz ze wzrostem ilości tego typu odbiorników przyłączanych do sieci elektroenergetycznej pogarsza się jakość energii. Dysponując analizatorem jakości energii elektrycznej, można w sposób ciągły monitorować zniekształcenia harmoniczne. Wyniki analiz mogą być wykorzystywane do projektowania takich nieliniowych odbiorników, które będą się charakteryzowały mniejszą ilością wprowadzanych zniekształceń harmonicznych. Analizator służący do wyznaczania współczynnika THD zaproponowany przez autora składa się z następujących elementów: - obwody wejściowe, - przetwornik A/C, - cyfrowy układ wyznaczający wskaźnik jakości THD, - interfejs przekazujący wyniki[...]
 
Praktyczne aspekty wdrażania systemów biometrycznych Część 1: Wartości współczynnika fałszywego odrzucenia dla różnych technologii biometrycznych
 
ELŻBIETA GOMULSKA  
Każdy z nas chce czuć się bezpiecznie, pracować w godziwych warunkach, załatwiać szybko niezbędne formalności w bankach i urzędach itp. Oczekujemy, że rozwój naukowotechniczny ułatwi realizację naszych wymagań. Coraz częściej osiągnięcie zamierzonych celów jest łatwiejsze dzięki stosowaniu innowacyjnych rozwiązań informatycznych. Niektóre systemy informatyczne dla poprawności działania wymagają uwierzytelnienia użytkownika - np. systemy kontroli dostępu, systemy bankowe itp. Można tego dokonać stosując technologie biometryczne. Jest to bezpieczniejsze niż stosowanie haseł, które można przechwycić, ujawnić lub zapomnieć. Biometria to dziedzina wiedzy zajmująca się pomiarem cech fizycznych człowieka, ze szczególnych uwzględnieniem cech różnicujących poszczególne osoby. Każdy z nas posiada pewne unikalne cechy fizyczne (np. kształt twarzy, linie papilarne, tęczówkę oka) pozwalające jednoznacznie nas zidentyfikować. Celem stosowania technologii biometrycznych jest potwierdzenie tożsamości osoby za pomocą środków technicznych bez konieczności angażowania do tego procesu personelu pomocniczego. Istnieją dwie metody postępowania: weryfikacja tzn. sprawdzenie na podstawie cech fizycznych czy osoba jest tą, za którą się podaje i identyfikacja - odszukanie w bazie danych osoby na podstawie jej cech biometrycznych. w praktyce - z uwagi na mniejsze koszty - najczęściej korzysta się z weryfikacji tożsamości. Biometria dostarcza środków techniczn[...]
 
Problemy epitaksji antymonków grupy III-V
 
AGATA JASIK  KAZIMIERZ REGIŃSKI  IWONA SANKOWSKA  RAFAŁ JAKIEŁA  
Przyrządy optyczne wykorzystujące związki półprzewodnikowe z antymonem są szeroko stosowane jako detektory i emitery podczerwieni. Jednakże poważne trudności napotykane podczas krystalizacji oraz processingu struktur przyrządów opartych na tych związkach znacząco spowalniają postęp w tej dziedzinie. Niejednoznaczność określania temperatury na powierzchni rosnącego kryształu w metodzie epitaksji z wiązek molekularnych (MBE) to kluczowe zagadnienie, do którego należy się odnieść przed przystąpieniem do właściwego procesu krystalizacji struktur. W prezentowanej pracy szczególną uwagę zwrócono na aspekty wzrostu warstw GaSb i związków pochodnych, które są związane z wytwarzaniem heterostruktury detektora. Wzrost 2D warstw GaSb Podczas epitaksji GaSb za pomocą MBE zwrócono szczególną uwagę na sposób desorpcji tlenku z powierzchni podłoża [1]. Istotne jest, że desorpcja tlenku zachodzi bez stabilizacji powierzchni cząstkami Sb, a różnica temperatur, przy których zachodzi desorpcja i degradacja powierzchni wynosi 5&#186;C. Jest to krytyczny moment w procesie technologii. Na rysunku 1 zamieszczono obrazy powierzchni próbek wykrystalizowanych w różnych warunkach. Optymalizacja parametrów procesu epitaksjalnego skutkuje dwuwymiarowym wzrostem kryształu, o czym świadczy obecność tarasów na powierzchni kryształu o wysokości 1 ML. Trudnym problemem, z którym stykamy się podczas procesów wzrostu warstw antymonkowych, jest samoistne wbudowywanie się As do materiału [2]. Ciśnienie obecne w komorze reakcyjnej jest w zasadniczej mierze uwarunkowane cząstkami As. Po każdorazowym otwarciu zaworu arsenowej komórki efuzyjnej, poprzedzającym proces wzrostu warstw GaSb, zawartość As w tych warstwach jest większa. Na rysunku 2 zamie[...]
 
Pros and cons of system-level synthesis of data-dominated algorithms
 
PIOTR DZIURZAŃSKI  
In case of multi-core systems, it is practically impossible to simulate them at low levels of abstraction, owing to its long time that postpones time-to-market (TTM) for a considered product. For example, simulating a boot-up sequence of a mobile phone at a register-transfer level (where entities are registers, latches, multiplexers, etc.), takes more than six months, whereas the same simulation carried out on a higher, system level model level (where each entity resembles program language objects whose communicate each other executing appropriate functions), takes about one week (Information obtained during a private talk with an employee from one of a world top mobile phone producers). But the possibilities of efficient synthesis directly from this level, without rewriting the models into a lower level of abstractions is still an open questions. According to the authors knowledge, despite numerous appeals, nobody published a widely accepted set of benchmarks for system-level synthesis. Taking into account the progress in logic design after publishing the ISCAS85 set or ITC&#8217;99 set often used at higher level of digital design, one may draw the conclusion that this lack of popular benchmarks hampers the progress in design at this level and makes the comparison between results of various group of scientists almost impossible. Similarly, despite a few reports (e.g. [4] or [8]), in order to compare the hardware synthesis performed from system and architectural level of abstraction, one has rather to perform one&#8217;s own observations as there is still, according to the literature study of the authors, no comparison between these numbers for a wide set of popular functions. Besides, some brochures or tutorials of EDA companies (such as [7]) show even that the design from the system level leads to better results than synthesis from lower abstraction levels, that is intuitively possible for a rather narrow classes of probl[...]
 
Sonar z syntetyczną aperturą
 
ADAM KAWALEC  MARCIN SZUGAJEW  PIOTR SERAFIN  
Technika syntetyzowania apertury pozwala na uzyskiwanie zobrazowań radiolokacyjnych o bardzo wysokich rozdzielczościach, porównywalnych z długością wykorzystywanej fali nośnej. Zasada syntezy apertury opiera się na wykorzystaniu względnego ruchu pomiędzy sensorem, a obserwowanym obiektem do utworzenia wirtualnego szyku antenowego. W ten sposób poprzez użycie anteny o stosunkowo szerokiej charakterystyce kierunkowej możliwe jest uzyskanie bardzo dużej rozróżnialności systemu w dziedzinie azymutu. W klasycznej konfiguracji sensor (radar lub sonar) przemieszcza się wzdłuż znanej trajektorii i poprzez antenę, której główny listek charakterystyki azymutalnej skierowany jest prostopadle do kierunku ruchu nosiciela (rys. 1), opromieniowuje obserwowany obszar falą elektromagnetyczną bądź dźwiękową. Sygnały echa odbite od obiektów znajdujących się w obserwowanej przestrzeni powracają do anteny, są odbierane, poddawane wstępnej obróbce i zapamiętywane, a po przebyciu przez sensor drogi równej długości żądanej syntetycznej apertury L sygnały te są przetwarzane w taki sposób, jakby pochodziły z rzeczywistej anteny o tej długości. Przyjąwszy, iż wstępnie przetworzone sygnały odebrane poddawane są detekcji kwadraturowej oraz próbkowane, strukturę sygnału echa odbitego od pojedynczego obiektu punktowego można przedstawić w następujący sposób: (1) gdzie: A jest amplitudą sygnału, R0 - odległością celu od trajektorii radaru, &#916;R - rozmiarem komórki odległości, a &#955; - długością wykorzystywanej fali nośnej. 2 ( ) , j R0 n R m n s Ae + &#916; = &#955; &#960; W celu uzyskania zobrazowania o wysokiej rozróżnialności azymutalnej układ musi dokonać koherentnego sumowania sygnałów zapamiętanych podczas obserwacji. Należy przy tym pamiętać, że odległość pomiędzy sensorem a obiektem, występująca w wykładniku zależności (1), zmienia się w czasie ruchu nosiciela. Zjawisko to noszące nazwę migracji odległości (ang. Range Migration), wpły[...]
 
Spektroskopia terahercowa w badaniach materiałów niebezpiecznych
 
TOMASZ TRZCIŃSKI  NORBERT PAŁKA  
Urządzenia wykorzystujące promieniowanie terahercowe (0,1&#8230;10 THz) mogą mieć bardzo szerokie zastosowania w różnych obszarach naszego życia. Ze względu na niejonizacyjny charakter tego promieniowania, a więc brak szkodliwości jego oddziaływania na organizmy żywe może ono wyprzeć urządzenia rentgenowskie z wielu zastosowań. Okazuje się, że wiele substancji chemicznych w zakresie teraherców ma charakterystyczne widmo. Do grupy tej zaliczają się także niektóre narkotyki i materiały wybuchowe. Inną ważną cechą tego promieniowania dającą szerokie możliwości zastosowania jest całkowite odbicie tego promieniowania od powierzchni metalicznych (np. pistolety, noże).[...]
 
Struktura pasmowa i optyczne właściwości supersieci InAs/GaSb
 
ELŻBIETA MACHOWSKA-PODSIADŁO  AGATA JASIK  KAMIL PIERŚCIŃSKI  MACIEJ BUGAJSKI  
Supersieci InAs/GaSb są strukturami, w których dolna granica pasma przewodnictwa w obszarze InAs znajduje się poniżej górnej granicy pasma walencyjnego w obszarze GaSb. Takie charakterystyczne ułożenie pasm energetycznych sprawia, że struktury tego rodzaju mogą być wykorzystane do detekcji promieniowania podczerwonego w szerokim zakresie długości fal (2&#8230;30 &#956;m). Krawędź absorpcji konkretnego układu materiałów jest uzależniona od grubości warstw, które tworzą strukturę supersieci. W pracy [2] pokazano relację pomiędzy krawędzią absorpcji oraz grubością warstw InAs, przy stałej grubości warstw GaSb. Wyznaczona zależność ułatwia dobór geometrycznych parametrów supersieci, przeznaczonych do detekcji promieniowania, o konkretnej długości fali. 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 0 20 40 60 80 100 u [V] i [&#956;A] iB = 0 iB = 0,2 &#956;A Struktury supersieci InAs/GaSb otrzymane zostały za pomocą epitaksji z wiązek molekularnych (MBE). Parametry technologiczne decydujące o jakości struktur utrzymywane były z dokładnością &#177;0,5% w trakcie procesów epitaksji. Umożliwia to wzrost supersieci o poprawnej strukturze krystalicznej i dobrze zdefiniowanych obszarach międzyfazowych. Supersieci [...]
 
System zarządzania laboratorium jako narzędzie archiwizacji i oceny jakościowej wyników pomiarów
 
TOMASZ MAŁACHOWSKI  WITOLD RZODKIEWICZ  
Jednym z głównych nurtów działalności Zakładu Charakteryzacji Struktur Nanoelektronicznych Instytutu Technologii Elektronowej w Warszawie jest obszerna charakteryzacja przyrządów i materiałów dla nanoelektroniki wykonywanych w ramach współpracy zarówno z ośrodkami krajowymi oraz zagranicznymi. Na charakteryzację tę składa się szereg różnego typu badań, na przykład pomiary elektryczne, fotoelektryczne, czy elipsometryczne oraz związane z nimi obliczenia [1]. W celu wykluczenia przypadkowości pomiaru pojedynczy typ pomiaru wykonywany jest wielokrotnie na dużej grupie struktur z danej partii. Na koniec tworzony jest zbiorczy raport przedstawiający wyniki prac. Ta ilość i różnorodność przeprowadzanych w zakładzie badań przemawia za wprowadzeniem systemu archiwizacji wyników, który pomagałby w zarządzaniu nimi. Sformułowanie problemu, zalety i wady systemu W laboratoriach Zakładu Charakteryzacji Struktur Nanoelektronicznych prowadzone są badania m.in. takie jak: pomiar parametrów elektrycznych struktury półprzewodnikowej typu kondensator MOS/dioda Schottky, optyczne badanie stanu powierzchni materiałów - pomiar elipsometryczny grubości cienkich warstw i ich właściwości optycznych, fotoelektryczny pomiar parametrów elektrycznych struktury półprzewodnikowej typu kondensator MOS, wyznaczanie rozkładów energetycznych parametrów pułapek powierzchniowych metodą Gp/&#969; = f(&#969;). W badaniach tych wykorzystywane są urządzenia, m.in. Agilent 4294A, Agilent B1500, Wielozadaniowy System Badań Fotoelektrycznych, elipsometr spektroskopowy o zmiennym kącie padania VASE firmy J.A. Woolam Co. Inc i inne [2]. Dane uzyskiwane z pomiarów przechowywane są w wielu miejscach, w różnej formie. W razie potrzeby ponownego przetwarzania danych przez pracowników zakładu lub osoby z zewnątrz występują związane z tym trudności. W związku z powyższym powinien zostać opracowany system unifikacji przechowywania danych na poszczególnych urządzeniach, a [...]
 
Tekstroniczne czujniki temperatury
 
MACIEJ SIBIŃSKI  EMILIA CIUPA  
Tekstronika jest to nowy obszar nauki definiowany jako synergiczne połączenie trzech dyscyplin: elektroniki, informatyki i włókiennictwa [1]. Tekstronika zajmuje się tworzeniem układów elektronicznych oraz układów automatycznej regulacji i sterowania zintegrowanych z odzieżą. Jej głównym zastosowaniem jest tworzenie tzn. "aktywnej odzieży ochronnej" [2]. Głównymi elementami i atrybutami systemów tekstroniki są: - Bezprzewodowa transmisja sygnałów (zasilanie, zakłócenia), - Źródła zasilania (cieplne: Peltier, Seebeck; piezoelektryczne, fotoelektryczne), - Połączenia elektryczne włókien i nitek, - Wysokie wymagania użytkowe: - odporność na pranie i czyszczenie (woda, temperatura, chemia, tarcie), - odporność na pot, zmianę wymiarów (kurczenie, marszczenie, gniecenie, rozciąganie), udary mechaniczne, światło słoneczne, - odporność na zakłócenia elektryczne. Konstrukcja przyrządów Jednymi z podstawowych elementów wchodzących w skład wyrobów tekstronicznych są czujniki parametrów życiowych w tym czujniki temperatury ciała ludzkiego. Czujnik elastyczny w ogólnym założeniu powinien składać się z odpowiednio dobranego podłoża, na które naniesiona jest[...]
 
Termiczne stany przejściowe w mikrofalowych tranzystorach MESFET z węglika krzemu
 
WŁODZIMIERZ JANKE  JAROSŁAW KRAŚNIEWSKI  MACIEJ OLEKSY  
Różne typy współczesnych układów mikrofalowych oparte są na wykorzystaniu dyskretnych tranzystorów jako elementów wzmacniających. Istnieje wiele odmian tranzystorów mikrofalowych o różnych konstrukcjach i zasadach działania, zbudowanych z różnych materiałów półprzewodnikowych [1, 2]. Do najnowszych odmian tranzystorów mikrofalowych należą tranzystory MESFET z węglika krzemu. Są one odpowiednikiem tradycyjnych MESFET&#8217;ów z GaAs, a ich podstawowe zalety wynikają z właściwości węglika krzemu jako materiału półprzewodnikowego. Węglik krzemu w porównaniu z arsenkiem galu i krzemem pozwala na uzyskiwanie większych napięć dopuszczalnych przy tych samych wymiarach struktury i stwarza potencjalne możliwości pracy w wyższych temperaturach. W wielu układach mikrofalowych stosuje się impulsowe zasilanie tranzystorów i duże wartości mocy chwilowej. Pociąga to za sobą czasowe zmiany chwilowej wartości temperatury wewnątrz elementów, która wpływa na ich parametry elektryczne. Niezależnie od tego, układy te powinny pracować w szerokim zakresie zmian temperatury otoczenia. Dla prawidłowego projektowania układów tego typu potrzebna jest znajomość przejściowych charakterystyk termicznych stosowanych tranzystorów oraz narzędzia symulacyjne umożliwiające wyznaczanie przebiegów temperatury wnętrza przy impulsowych zmianach mocy [3]. Dynamiczne właściwości cieplne elementów opisywane są przez ich prz[...]
 
Układ do pomiaru zespolonego wzmocnienia napięcia różnicowego wzmacniaczy operacyjnych
 
JAN WIŚNIEWSKI  
Intensywny rozwój wzmacniaczy operacyjnych, głównie w postaci scalonej, doprowadził do ich masowego stosowania jako podstawowego elementu analogowych i analogowo-cyfrowych elektronicznych układów funkcyjnych (wykonujących matematyczne operacje na sygnałach), służących do różnorakiego przetwarzania sygnałów elektrycznych, stanowiących wyposażenie różnorodnych urządzeń pomiarowo - kontrolnych i sterujących [2, 3, 7]. Ze względu na posiadane parametry bliskie parametrom wzmacniacza idealnego, wzmacniacze operacyjne umożliwiają budowę tzw. liczalnych układów funkcyjnych, których właściwości określone są zasadniczo parametrami pętli sprzężenia zwrotnego, o nieosiągalnych wcześniej poziomach dokładności. Rozwój technologii przyrządów półprzewodnikowych umożliwia wytwarzanie wzmacniaczy operacyjnych coraz lepszych, coraz bardziej zbliżonych do ideału. Ciągłej poprawie właściwości wzmacniaczy operacyjnych powinien odpowiadać jednocześnie rozwój metod i technik pomiaru ich parametrów. Zagadnienie to jest jednakowo ważne zarówno na etapie przygotowania produkcji, kontroli, jak i dla potencjalnego odbiorcy. W praktyce każdego użytkownika, w celu określenia jakości używanego wzmacniacza operacyjnego, występuje często potrzeba szybkiego pomiaru i porównania z wartością katalogową chociażby tylko podstawowego parametru, jakim jest jego wzmocnienie napięcia różnicowego dla otwartej pętli sprzężenia zwrotnego. Skończona wartość tego wzmocnienia stanowi o błędach funkcji przetwarzania sygnałów wielu znanych podstawowych elektronicznych układów funkcyjnych realizowanych z użyciem wzmacniacza operacyjnego [3, 7, 11]. Celem pracy było wyeliminowanie wpływu stałoprądowych parametrów (napięcie niezrównoważenia, prądy polaryzacji) badanego wzmacniacza operacyjnego i ich dryftów (temperaturowych i czasowych) na mierzoną wartość jego stałoprądowego wzmocnienia napięciowego w znanych do tej pory układach pomiarowych [1, 3, 6, 8, 9]. Zadanie polegał[...]
 
Układy kształtowania wiązki dwuelementowego szyku antenowego dla radaru pasywnego
 
ADAM KONRAD RUTKOWSKI  
Właściwości radaru, a w tym radaru pasywnego (ang. Passive Coherent Location PCL), w bardzo dużym stopniu są zdeterminowane konstrukcją, strukturą i parametrami systemu antenowego. Jedną z najbardziej pożądanych właściwości jest odpowiedni kształt charakterystyki kierunkowej oraz możliwość jej kształtowania. Formowanie wiązki może się odbywać programowo, poprzez podłączenie systemu antenowego do zespołu heterodynowych odbiorników mikrofalowych zakończonych przetwornikami analogowo cyfrowymi A/C sprzężonymi z zespołem cyfrowych procesorów sygnałowych DSP [1-4]. Takie rozwiązanie odznacza się bardzo dużą elastycznością pozwalającą na uzyskiwanie niemal dowolnego kształtu charakterystyki kierunkowej systemu antenowego. Jednak jego realizacja wymaga zastosowania wzmacniaczy kondycjonujących i przetworników A/C, które muszą charakteryzować się bardzo dużą dynamiką oraz procesorów sygnałowych o bardzo dużych mocach obliczeniowych. Zapewnienie odpowiednio dużej dynamiki torów odbiorczych jest stosunkowo łatwe w przypadku pracy z sygnałami relatywnie długotrwałymi, kiedy to można zastosować układy automatycznej regulacji wzmocnienia ARW lub automatycznej regulacji tłumienia ART. W przypadku wykorzystywania nieintencjonalnych sygnałów krótkotrwałych, zastosowanie układów ARW lub ART jest praktycznie niemożliwe. W związku z tym, poszukiwano innych rozwiązań wykorzystujących mikrofalowe podzespoły bierne, pozwalających kształtować właściwości kierunkowe systemu antenowego. Analizę przeprowadzono na przykładzie szyku płaskiego dwóch anten kierunkowych przewidzianego dla radaru pasywnego w wersji przenośnej, wykorzystującego sygnały pasm telefonii komórkowej GSM [1, 6]. Szyk płaski, 40 Elektronika 10/2010 nazywany również liniowym, to taki, w którym apertury anten leżą w jednej płaszczyźnie. Opracowując poszczególne struktury układów kształtowania wiązki przyjęto, iż w pierwszych wersjach radaru pasywnego nie będą wymagane bardzo wyr[...]
 
Ultrasonic white stick for detecting holes for blind people
 
ANDRZEJ KOS  WOJCIECH GELMUDA  
Most blind people use white sticks as a main aid while walking outside. This simple object helps them to navigate, avoid obstacles and also to inform other people about their disability. It comes very handy, especially in cities. When blind people are moving, they are likely to encounter a number of obstacles that can be very dangerous for them. From the visual impaired people&#8217;s perspective we can divide obstacles into three main categories: - obstacles rising from the ground; - hanging obstacles; - holes in the ground. Luckily enough, blind people are able to detect and avoid all of these categories of obstacles, however each category of obstacles can be detected in a different way. By simply moving a while stick not far from the ground, a visual impaired person can sense various obstacles from the ground to approximately their waistline. As for hanging obstacles, they are harder to detect for a blind person who uses a white stick in a conventional way. In such a case electronic applications come handy. Researchers have experimented with ultrasonic sensors for detecting obstacles [1]. They have been able to detect a number of objects and compute the distance, but they had problems with detecting small obstacles or ones with soft surface. Some of these problems can be solved with replacing ultrasonic sensors with infrared sensors [2, 3]. On the market, there are also aids for blind people designed for an obstacle detection like for example &#8220;Ultracane" [4]. As for the last category, it is very difficult to detect any holes or excavations in pavements or roads in real-time. These defects are usually present only a little bit below the ground level. If we want to detect an obstacle in front of us, we just send a signal (infrared or ultrasound) and wait[...]
 
Uniwersalny programator elektronicznych zapalników czasowych
 
JANUSZ TUŚNIO  
Podczas współcześnie prowadzonych działań wojennych oprócz typowej amunicji strzeleckiej, artyleryjskiej i rakietowej używane są często wyroby o działaniu pomocniczym, których zadaniem nie jest zabijanie ludzi i nieodwracalne niszczenie sprzętu. Zaliczane są do nich pociski rakietowe o działaniu oświetlającym, pociski służące zakłócaniu pracy radarów poprzez stawianie celów pozornych np. w systemach aktywnej obrony okrętu, czy też wyroby przeznaczone do neutralizacji elektroenergetycznych linii przesyłowych wysokiego napięcia poprzez wykorzystanie przewodzących prąd włókien kompozytowych (ładunki grafitowe). Rozcalenie wyżej wymienionych wyrobów dokonywane jest często za pomocą elektronicznych zapalników czasowych, programowanych na wyrzutni. Użycie tego rodzaju zapalników podyktowane jest ich niską ceną, łatwością programowania i dużą dokładnością i powtarzalnością działania. Istnieje wprawdzie niebezpieczeństwo zadziałania zapalnika pod wpływem np. silnego wyładowania elektrycznego czy też impulsu elektromagnetycznego, jednakże niebezpieczeństwo dla ludzi i sprzętu z tym związane jest niewielkie, ponieważ wyroby takie nie zawierają ładunku materiału wybuchowego kruszącego (trotyl, heksogen itp.). Istniejące niebezpieczeństwo może być istotnie zredukowane poprzez użycie drugiego stopnia zabezpieczenia tych zapalników (np. mechanicznego lub chemicznego). Istnieją różne sposoby programowania takich zapalników, z których ważniejsze to: - programowanie pakietem impulsów, których liczba warunkuje bezpośrednio czas opóźnienia zapalnika (licznik w zapalniku zliczający do tyłu), - programowanie pakietem impulsów wstępnych; liczba impulsów potrzebnych do uzupelnienia do pełnej pojemności znajdującego się w zapalniku licznika binarnego lub dziesiętnego warunkuje czas zadziałania zapalnika, - programowanie pojedynczym impulsem o czasie związanym bezpośrednio z czasem opóźnienia (zadziałania) zapalnika lub też impulsem o czasie trwa[...]
 
Urządzenia mechatroniczne w procesach wytwórczych elektroniki i mikroelektroniki
 
MAŁGORZATA JAKUBOWSKA  RYSZARD JEZIOR  DARIUSZ PIECZERAK  
Konstruowanie współczesnych urządzeń mechatronicznych dla przemysłu elektronicznego i mikroelektronicznego posiada swoje specyficzne cechy. Cechą charakterystyczną tej grupy urządzeń są złożone procesy technologiczne, w których ze względu na wysokie wymagania dokładności, wydajności i czystości udział pracy ludzkiej musiał zostać zredukowany niemalże do zera. Urządzenia te to przede wszystkim automaty montażowe SMD, testery AOI, urządzenia do produkcji aktywnych podłoży półprzewodnikowych oraz urządzenia do montażu płytkowego i drutowego podzespołów półprzewodnikowych. Typowa struktura urządzenia z tej grupy przedstawia się następująco: system sterowania, elektro - mechaniczne zespoły napędowe, układy pomiarowe, układy optyczne, układy wykonawcze. Rozwinięcie i omówienie powyższej struktury przedstawiono dokładniej na przykładzie automatu do montażu podzespołów SMD. Automat do montażu powierzchniowego Automat do montażu podzespołów SMD jest to urządzenie, którego zadaniem jest pobieranie podzespołów elektronicznych z podajników i układanie ich na płytkach obwodów drukowanych PCB. Rozmieszczanie podzespołów odbywa się wg przygotowanego programu. Program określa kolejność układania podzespołów oraz ich położenie na płytce PCB z uwzględnieniem rotacji kątowej. Podzespoły SMD znajdują się w podajnikach, których konstrukcja jest ściśle związana z rodzajem podzespołu, jego wymiarami i liczbą podzespołów umożliwiających kompletny montaż zadanej partii płytek. Istotnymi parametrami procesu montażu jest jego wydajność i dokładność. Proces pobierania i układania podzespołów - w jęz. angielskim określany jako pick & place, jest procesem pozornie prostym i nieskomplikowanym: ssawka podciśnieniowa pobiera podzespół SMD z podajnika, następnie zespół głowicy montażowej zostaje przemieszczony nad właściwe miejsce ułożenia elementu na płytce PCB, ssawka opuszcza się na powierzchnię płytki, wyłączenie podciśnienia powoduje, że element pozost[...]
 
Właściwości elektryczne grubowarstwowych rezystorów na bazie kompozycji polimerowych z nanorurkami węglowymi
 
ADAM W. STADLER  ANDRZEJ KOLEK  KRZYSZTOF MLECZKO  ZBIGNIEW ZAWIŚLAK1  dr inż. PIOTR PTAK  MARCIN SŁOMA  MAŁGORZEATA JAKUBOWSKA  
ostatnich latach obserwuje się wzrost zainteresowania nanorurkami węglowymi CNT (ang. Carbon Nanotubes) do sporządzania tanich nanokompozytów o niespotykanych dotąd właściwościach [1]. Jednym z możliwych zastosowań CNT są polimerowe kompozycje dla technologii grubowarstwowej cechujące się m.in. dużą odpornością mechaniczną i łatwością uzyskiwania szerokiego zakresu rezystancji powierzchniowej. W pracy przedstawiono omówienie wstępnych wyników badań dotyczących temperaturowych charakterystyk rezystancji i szumu grubowarstwowych rezystorów wykonanych z polimerowych kompozycji zawierających nanorurki węglowe, przygotowanych w Instytucie Technologii Materiałów Elektronicznych. Przygotowanie próbek Zastosowany materiał nanorurek węglowych został otrzymany w procesie syntezy w plazmie gazowej. Na podstawie obserwacji za pomocą TEM określone zostały rozmiary charakterystyczne cząsteczek: średnica 20&#8230;40 nm i długość 0,5&#8230;5 &#956;m [1]. Osnową polimerową kompozytu był roztwór kopolimery poli(metakrylan metylu) z poli(metakrylanem butylu) (PMMA-PBMA), w organicznym rozpuszczalniku-octanie karbitolu butylowego w stężeniu 34%. Próbki zostały wymieszane w procesach ucierania w moździerzu, płukania ultradźwiękowego oraz ostatecznie ujednorodnione na trójwalcarce. Wytworzono dwa rodzaje próbek zawierających nanorurki węglowe o zawartości 0,25% CNT i 1% CNT. Uzyskane kompozycje zostały naniesione metodą sitodruku na podłoże alundowe (z uprzednio wytworzonymi kontaktami z past srebrowych) i utwardzone w temperaturze 130oC przez 1 godzinę. Otrzymano warstwy o grubości 2,5 &#956;m. Do dalszych badań wybrano próbki o zawartości 1% CNT charakteryzujące się rezystancją powierzchniową R &#9633; = 10 k&#937;. W celu zbadania temperaturowej zależności rezystancji i właściwości szumowych przygotowano próbki z warstwą o rozmiarach 15 mm (długość) i 1 mm (szerokość) rozciągniętą pomiędzy przeciwległymi kontaktami prądowymi. Ponadto wzdłuż [...]
 
Wpływ montażu lasera kaskadowego na wzrost temperatury w jego wnętrzu
 
ROBERT PIOTR SARZAŁA  
Lasery kaskadowe różnią się zdecydowanie od pozostałych konstrukcji laserów półprzewodnikowych [1]. Długości emitowanych przez lasery kaskadowe fal mogą być w szerokim zakresie regulowane. Obecnie lasery kaskadowe emitują fale 3&#8230;240 &#956;m, co sprawia, że znajdują one zastosowanie w wielu dziedzinach nauki i techniki. Pierwsze lasery kaskadowe pracowały jedynie w temperaturach azotowych i głównie impulsowo. Rozwój badań umożliwił otrzymanie ich pracy z falą ciągłą w temperaturach pokojowych. Jednak mimo dużego postępu, jaki w tej dziedzinie się dokonał przyrządy te nadal cechują się parametrami eksploatacyjnymi znacznie poniżej naszych oczekiwań. Specyficzny sposób działania lasera kaskadowego, a co za tym idzie wysokie prądy progowe oraz wysokie wymagane spadki napięcia potrzebne w celu uzyskania akcji laserowej, przy bardzo małej sprawności urządzenia, są powodem bardzo dużego nagrzewania się lasera kaskadowego. Osiągnięcie pracy lasera kaskadowego w temperaturze pokojowej, pracy ciągłej lub obu tych rzeczy jednocześnie może być możliwe dzięki odpowiedniemu zaprojektowaniu jego obszaru czynnego (na poziomie kwantowym) [2] i takiej konstrukcji pozostałych warstw, która pozwoli jak najefektywniej odprowadzać znaczne ilości wydzielającego się ciepła. Bardzo istotne jest oczywiście ograniczanie ilości tego ciepła, ale sama zasada działania lasera kaskadowego narzuca istotne (choć zależne od konstrukcji obszaru czynnego) dolne ograniczenie napięcia progowego, a tym samym ilości wydzielanego ciepła. Model lasera kaskadowego W pracy przedstawiono wyniki modelu elektryczno-cieplnego lasera kaskadowego na przykładzie lasera emitującego falę 9 &#956;m, wytworzonego w Instytucie Technologii Elektronowej w Warszawie [3]. Szczegóły modelowanego lasera oraz wykorzystanych elementów montażowych przedstawia tabela oraz rys. 1. Elektronika 10/2010 103 Podczas modelowania zastosowano uproszczony trójwymiarowy model elektryczny p[...]
 
Wpływ parametrów konstrukcyjnych aktywnego światłowodu wielordzeniowego na jakość generowanego promieniowania
 
MARCIN KOCHANOWICZ  DOMINIK DOROSZ  JACEK ŻMOJDA  JAN DOROSZ  
Dynamiczny rozwój technologii wytwarzania światłowodów domieszkowanych jonami ziem rzadkich umożliwił powstawanie różnych konstrukcji laserów włóknowych dużej mocy [1-10]. Pomimo swoich zalet, klasyczna już konstrukcja aktywnych światłowodów dwupłaszczowych, wykorzystywanych do budowy laserów włóknowych dużej mocy, posiada określone ograniczenia [1]. Energia impulsu zależy od energii zgromadzonej w ośrodku aktywnym, która to z kolei ograniczona jest przez zawartość domieszki czynnej i objętość aktywnego rdzenia oraz zjawisko wzmocnionej emisji spontanicznej ASE (ang. Amplified Spontaneous Emission). Dodatkowo, stosunkowo małe pole powierzchni przekroju aktywnego rdzenia, klasycznych światłowodów aktywnych, sprzyja przekroczeniu gęstości mocy, przy której pojawiają się niepożądane zjawiska nieliniowe (m.in. wymuszone rozproszenie Ramana, wymuszone rozpraszanie Brillouina oraz samomodulacja fazy). Lasery włóknowe wykorzystujące dwupłaszczowe światłowody wielordzeniowe otwierają nowe możliwości w zakresie konstrukcji krótkich laserów włóknowych dużej mocy. We włóknach tego typu zgromadzona ilość jonów domieszki ziemi rzadkiej jest N-krotnie (N - liczba rdzeni) większa niż w klasycznym światłowodzie z jednym rdzeniem. Fakt ten umożliwia redukcję długości włókna niezbędnej do absorpcji promieniowania pompującego. Jeżeli promieniowanie generowane w poszczególnych rdzeniach jest wzajemnie koherentne to na obraz dyfrakcyjny wiązki laserowej w polu dalekim składa się centralnie położony pik o dużym natężeniu i małej rozbieżności (supermod) oraz symetrycznie rozłożone listki boczne o znacznie mniejszym natężeniu (rys. 1). W artykule przedstawiono analizę jakości wiązki laserowej, laserów włóknowych zbudowanych na bazie wytworzonych przez autorów różnych konstrukcji aktywnych światłowodów wielordzeniowych. Przeanalizowano również wpływ pojawiających się wskutek różnych czynników odchyleń fazy na współczynnik jakości wiązki laserowej [...]
 
Wpływ parametrów zasilania na parametry aplikacyjne laserów kaskadowych na zakres średniej podczerwieni
 
KAMIL KOSIEL  ANNA SZERLING  PIOTR KARBOWNIK  JUSTYNA KUBACKA-TRACZYK  EMILIA PRUSZYŃSKA-KARBOWNIK  ARTUR TRAJNEROWICZ  DOROTA PIERŚCIŃSKA  MACIEJ BUGAJSKI  
W obecnych czasach ważna stała się kontrola nad mechanizmem produkcyjnym oraz wpływem działalności człowieka na otaczające go środowisko. Z tego punktu widzenia istotną rolę odgrywają czujniki gazów analizujące uboczne produkty przemysłu lub ostrzegające przed ulatnianiem się szkodliwych substancji. Szczególne miejsce zajmują tutaj sensory na zakres średniej podczerwieni, ponieważ w obrębie tego zakresu energii znajduje się wiele przejść oscylacyjno-rotacyjnch cząstek. W wielu przypadkach w budowie takiego sensora liczy się kompaktowość. Dlatego też, lasery kaskadowe stanowią doskonałe źródło promieniowania podczerwonego wykorzystywanego w takich urządzeniach. Nadmienić należy także, że koherentne promieniowanie podczerwone jest podstawowym nośnikiem informacji w światłowodowych liniach telekomunikacyjnych. Lasery kaskadowe są wielowarstwowymi strukturami półprzewodnikowymi wykorzystującymi mechanizm przejść wewnątrzpasmowych [1, 2] zatem mamy do czynienia z jednym rodzajem nośników w odróżnieniu od konwencjonalnych laserów półprzewodnikowych, których działanie opiera się o przejścia międzypasmowe. Kolejną zaletą tego typu konstrukcji jest możliwość zaprojektowania struktury na daną długości fali światła niezależnie od rodzaju zastosowanego materiału. Głównymi parametrami przy projektowaniu lasera kaskadowego są szerokości studni kwantowych, wzajemne proporcje pierwiastków w związkach wchodzących w skład studni i barier oraz stopień domieszkowania. Inwersję obsadzeń oraz akcję laserową uzyskuje się przez przyłożenie odpowiedniego zewnętrznego pola elektrycznego i dostarczenie odpowiedniej ilości nośników prądu. Pompowanie elektryczne zapewnia niewielkie rozmiary całego przyrządu. 110 Elektronika 10/2010 W przypadku urządzeń zasilanych elektrycznie pożądana jest praca w modzie ciągłym CW (ang. Continuous Wave) w jak najwyższej temperaturze. Jednakże ze względu na dużą ilość ciepła wydzielanego w strukturach laserów kaskadow[...]
 
Wpływ wysokiej temperatury na przebieg charakterystyk widmowych detektorów
 
ROBERT ĆWIRKO  JOANNA ĆWIRKO  
Opracowanie nowych technologii dla wytwarzanych materiałów półprzewodnikowych spowodowało lawinowy rozwój zastosowań fotodetektorów. Dzięki odpowiednim metodom technologicznym udało się przesunąć zakres widmowy detektorów bazujących na krzemie w okolicę 200 nm. Zachowana została przy tym zdolność tych detektorów do wykrywania promieniowania w zakresie widzialnym (VIS) i bliskiej podczerwieni (NIR). Przykładowo, amerykański National Institute of Standard and Technology (NIST) używa tych detektorów jako wzorców do pomiarów kalibracyjnych w procedurach wyznaczania charakterystyk widmowych różnorodnych czujników pracujących w zakresie UV, VIS i NIR [1]. Wykorzystanie detektorów krzemowych tylko do wykrywania promieniowania w zakresie UV wymaga zastosowania odpowiednich filtrów tłumiących zakresy VIS i NIR. Takie zabiegi nie są konieczne w przypadku detektorów UV wykonanych z półprzewodników o szerokiej przerwie zabronionej (GaN, AlGaN, GaP, InP, TiO2, SiC). Ponadto, przez odpowiednią zmianę procentowego składu związków półprzewodników, np. Al(GaN), można uzyskać detektory UV charakteryzujące się selektywną czułością tylko w określonych zakresach promieniowania UV (UVA, UVB lub/i UVC). Fotodetektory, które stanowią najczęściej tylko kilka procent całkowitego kosztu urządzenia do detekcji promieniowania UV, decydują głównie o jego parametrach [2, 3]. Detektory UV znajdują zastosowanie w bardzo wielu aplikacjach, a także praktycznej realizacji metod pomiarowych do badań półprzewodników o szerokiej przerwie zabronionej [4]. Są one wykorzystywane przykładowo w systemach inżynierii bezpieczeństwa, w tym w układach rozpoznania zagrożeń biologicznych i chemicznych [5], aplikacji medycznych [6], systemów broni inteligentnych [7]. System pomiarowy Szeroki zakres zastosowań detektorów, szczególnie jako wejściowych stopni układów typu "front end" jest przyczyną, że częściej niż inne podzespoły sprzętu elektronicznego są one narażone na n[...]
 
Wybrane zastosowania techniki ultradźwiękowej w mechatronice
 
LESZEK KSIĄŻEK  PIOTR KLUK  
Podstawowy podział zastosowań ultradźwięków dokonywany jest ze względu na bierne lub czynne oddziaływanie tych fal akustycznych na środowisko, w którym się rozchodzą. W grupie zastosowań biernych wymienić można: spektroskopię, defektoskopię, diagnostykę medyczną oraz hydrolokację. Do zastosowań czynnych ultradźwięków należą między innymi: mycie ultradźwiękowe, medyczna terapia ultradźwiękowa, kawitacja i wywoływanie reakcji chemicznych a także zgrzewanie i wycinanie materiałów z tworzyw sztucznych [1]. W ostatnich latach widoczne jest zainteresowanie wykorzystaniem fal ultradźwiękowych w automatyce oraz robotyce w systemach lokalizacji i rozpoznawania obiektów w powietrzu. Wynika to z faktu, iż metody ultradźwiękowe pozwalają osiągnąć dobre wyniki identyfikacji obiektów przy stosunkowo niskich kosztach realizacji systemu przetwarzania danych pomiarowych. Głównym problemem praktycznego wykorzystania fal ultradźwiękowych w środowisku powietrznym jest ich znaczne tłumienie, zwiększające się proporcjonalnie do kwadratu częstotliwości propagującej się fali. Innym problemem jest zapewnienie właściwego dopasowania impedancji akustycznej źródła fal ultradźwiękowych do otaczającego go powietrza. Technika zgrzewania ultradźwiękowego w chwili obecnej znajduje szerokie zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu takich, jak: budownictwo, przemysł motoryzacyjny, produkcja odzieży ochronnej, masek przeciwpyłowych dla górnictwa, produkcja sprzętu oraz artykułów gospodarstwa domowego. Główną zaletą tej techniki w stosunku do tradycyjnych metod łączenia materiałów, czyli zgrzewania rezystancyjnego lub klejenia, jest oszczędność energii elektrycznej oraz eliminacja szkodliwych dla środowiska i bezpieczeństwa osób substancji chemicznych. Technika ta wykorzystywana jest głównie do spajania tworzyw sztucznych, choć stosuje się ją także i do spajania metali. Dodatkową funkcją urządzeń zgrzewających jest możliwość wycinania materiału po zgrzaniu de[...]
 
Wykorzystanie metody Monte Carlo do modelowania właściwości struktur kwantowych laserów kaskadowych
 
PIOTR BOROWIK  LESZEK ADAMOWICZ  JEAN-LUC THOBEL  
Prace nad rozwojem kwantowych laserów kaskadowych mogą być wspomagane przez metody teoretyczne pozwalające na opis procesów fizycznych zachodzących w tych złożonych urządzeniach. Metoda Monte Carlo jest często uważana za odniesienie dla innych, mniej dokładnych metod teoretycznych służących do opisu właściwości materiałó[...]
 
Zastosowanie czujników inercyjnych i metody Monte Carlo do korekcji odczytów GPS w terenie miejskim
 
PRZEMYSŁAW BARAŃSKI  MACIEJ POLAŃCZYK  PAWEŁ STRUMIŁŁO  
W artykule omówiono metodę korekcji odczytów GPS, w którym zastosowano metodę Monte Carlo oraz zbudowany układ elektroniczny do pomiaru względnego przemieszczenia obiektu nawigowanego, na podstawie odczytów z akcelerometru oraz żyroskopu elektronicznego. Opracowany algorytm polega na tworzeniu dużej liczby tzw. cząstek, które symbolizują hipotetyczny stan pewnego układu sterowania. Każda cząstka jest reprezentowana przez położenie geograficzne (długość oraz szerokość geograficzną) oraz związaną z nim wagę. Waga odzwierciedla prawdopodobieństwo wystąpienia danego stanu. Położenie geograficzne układu jest zatem dane przez rozkład przestrzenny cząstek o różnych prawdopodobieństwach ich wystąpienia. Budowa układu Uproszczony schemat blokowy zbudowanego układu elektronicznego pokazano na rysunku 1. Układ scalony ADIS16350 jest czujnikiem 6DOF (ang. 6 Degrees of Freedom). Zawiera on 3-osiowy żyroskop oraz 3-osiowy czujnik przyśpieszenia. Układ jest wyposażony w czujniki temperatury, które służą do kompensacji temperaturowej układu. Jest to szczególnie ważne w przypadku żyroskopów, które wykazują tzw. dryft temperaturowy. Czujnik żyroskopowy wytwarza dane o wartościach proporcjonalnych do prędkości kątowej układu. W przypadku występowania dryftu temperaturowego, żyroskop wytwarza niezerowe odchylenie kątowe układu związane z obrotem wokół danej osi, zgodnie ze wzorem (1). (1) gdzie: &#916;&#966; - odchylenie kątowe układu, wskazywana przez czujnik żyroskopowy, &#969;dryft - prędkość kątowa dryftu. Dane z akcelerometru służą do detekcji kroków oraz estymacji ich długości. Mierzone jest przyspieszenie w osi przyspieszenia ziemskiego. Dokładny opis algorytmu detekcji kroków oraz wyznaczania ich długości zawarto w pracy [1]. Dane z układu ADIS16350 są odczytywane przez cyfrowy interfejs SPI. Jako odbiornik GPS zastosowano miniaturowy scalony odbiornik GPMMOPA6B wytwarzający następujące dane: szerokość geograficzna, długość geogr[...]
 
Zastosowanie laserów kaskadowych (QCL) do detekcji śladowych ilości gazów
 
MARCIN MICZUGA  PIOTR GŁOGOWSKI  JAN KUBICKI  MIROSŁAW KWAŚNY  KRZYSZTOF KOPCZYŃSKI  
Laserowa Spektroskopia Absorpcyjna LAS (z ang. Laser Absorption Spectroscopy) jest techniką identyfikacji i pomiaru koncentracji związków chemicznych wykorzystującą właściwości promieniowania laserowego. Źródła promieniowania laserowego wykorzystywane w metodzie LAS muszą spełniać wysokie wymagania dotyczące parametrów generowanego promieniowania laserowego, rozmiarów oraz warunków i trybu pracy [4]. Przełom w rozwoju spektroskopii laserowej nastąpił po zbudowaniu lasera kaskadowego QCL (Quantum Cascade Lasers) [1-3]. Lasery kaskadowe charakteryzują się dużą mocą optyczną, jednoczęstotliwościową pracą, wysoką monochromatycznością generowanego promieniowania, szerokim zakres spektralny przestrajania (3&#8230;24 &#956;m) oraz dobre parametry związane z przestrajaniem długości fal generowanego promieniowania [4, 5, 7, 8]. Nie jest także wymagane głębokie chłodzenie kriogeniczne, Do stosowanych obecnie technik detekcji gazów należą: spektroskopia absorpcji bezpośredniej z wykorzystaniem komór wielo przejściowych [11-22], spektroskopia wnęk rezonansowych (CEAS, CRDS) [23-34], fotoakustyczna [35-39], techniki lidarowe [40] i DOAS [41-44]. Systemy detekcji oparte na tych metodach są niezwykle czułe a wykrywane stężenia dochodzą do poziomu ppb a nawet sub ppb. Są to jednak w większośći układy laboratoryjne. W warunkach rzeczywistych w działających systemach przenośnych powtarzalność wyników uzyskuje się na poziomie sub ppm. Opisany w artykule system działa w oparciu o metodę bezpośredniej spektroskopii absorpcyjnej z zastosowaniem lasera kaskadowego oraz komórki wielokrotnych przejść. Wyróżnia się dwie metody bezpośredniej spektroskopii absorpcyjnej: spektroskopia z przestrajaniem międzyimpulsowym [9, 10] i spektroskopia z przestrajaniem wewnątrzimpulsowym [10]. W spektroskopii międzyimpulsowej wykorzystuje się laser kaskadowy pracujący w trybie impulsowym, co umożliwia jego pracę w temperaturze pokojowej lub bliskiej niej. Lase[...]
 

Nasze czasopisma

kofeina biogaz pasteryzacja przemysł chemiczny tworzywa sztuczne chromatografia kontakt tłuszcz znakowanie bezpieczeństwo żywności Kociołek-Balawejder antocyjany przeciwutleniacze herbata soki owocowe gmo tłuszcze błonnik ciecze jonowe mleko suplementy diety osady ściekowe przegląd elektrotechniczny bhp barwniki mikrokapsułkowanie wino ocena ryzyka aluminium hydrokoloidy Aura Opakowanie opakowania karotenoidy 7 korozja Gospodarka wodna pompy ciepła cement pompa ciepła owies informacje dla autorów konserwanty ekstrakcja led mąka kolektory słoneczne six sigma problemy jakości czekolada żywność funkcjonalna nanotechnologia soja BRC kosmetyki skrobia jęczmień audit polifenole szkło pszenica jakość żywności jogurt jakość ocena ryzyka zawodowego haccp polimery kanalizacja inżynieria materiałowa praca materiały budowlane Gluten przegląd mleczarski kawa hutnik przemysł spożywczy orkisz tytan skrobia modyfikowana rfid 6 liofilizacja żywność enzymy mięso kompozyty biopaliwa chłodnictwo opakowania inteligentne probiotyki przegląd papierniczy miód magnez opakowania aktywne olej olej rzepakowy metale ciężkie napoje energetyzujące nanomateriały piwo biomasa makaron chleb elektronika dodatki do żywności logistyka gryka pestycydy ryzyko zawodowe fermentacja pieczywo żyto miedź prebiotyki aronia inulina servqual wentylacja recykling iso atest odpady drób napoje funkcjonalne transport biofilm mrożonki FMEA kwasy tłuszczowe jakość usług analiza sensoryczna iso 9001 ekstruzja biodiesel kukurydza cukier suszenie innowacje woda pszenżyto owoce IFS żywność wygodna witamina c kaizen piroliza wołowina masło utrwalanie żywności lody sól drożdże audyt prenumerator ścieki surfaktanty błonnik pokarmowy koszty jakości soki ryż żywność ekologiczna oczyszczanie ścieków tqm witaminy ochrona przed korozją OŁÓW zarządzanie jakością opakowania szklane zioła dioksyny zeolity napoje kakao sieci neuronowe transglutaminaza wzbogacanie żywności aromaty substancje dodatkowe przyprawy reologia celuloza ryby tekstura akryloamid sok mleczarstwo bioetanol iso 22000 Manufacturing Process Automation białka serwatkowe czosnek gospodarka mięsna owoce jagodowe produkcja piwa mikotoksyny akrylamid polichlorowane bifenyle antyoksydanty PET kasza

Budownictwo i Geodezja

Elektronika, Energetyka, Elektrotechnika

Hutnictwo, Górnictwo

Przemysł lekki

Przemysł spożywczy i gastronomia

Inne gałęzie przemysłu

Tematyka ogólnotechniczna

Czasopisma wielobranżowe
platnosci
O Wydawnictwiestr Prenumeratastr Reklamastr Drukarniastr Kolportażstr Regulamin Usługstr Englishstr
© 2006-2012 Wydawnictwo SIGMA-NOT Sp. z o.o. Wszelkie prawa zastrzeżone
projekt, wykonanie, obsługa: Pragma Software