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

Elektronika, Energetyka, Elektrotechnika
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA
Zeszyt 2016-10

ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA

Miesięcznik ISSN 0033-2089, e-ISSN 2449-9528 - rok powstania: 1960
Czasopismo Stowarzyszenia Elektryków Polskich (SEP) wydawane przy współpracy Komitetu Elektronikii Telekomunikacji PAN

Zeszyt 2016-10

kup! (PDF) - 42.56 zł »

Dostęp do Wirtualnej Czytelni - archiwalne e-zeszyty czasopisma

kup! - 12h za 73.80 zł »

kup! - 4h za 43.05 zł »

kup! - 1h za 24.60 zł »

Nowa metoda sterowania impulsowym zasilaczem wysokiego napięcia do reaktorów typu DBD DOI:10.15199/13.2016.10.1

J. Kołek

New method of high voltage power supply control for DBD reactor Streszczenie W artykule przedstawiono zmodyfikowaną metodę sterowania przetwornicą rezonansową w topologii pełnego mostka, pozwalającą na zminimalizowanie tętnień napięcia wyjściowego w przypadku pracy impulsowej przy zachowaniu odpowiedniej amplitudy głównych impulsów wyjściowych. Zastosowanie tej metody w impulsowych zasilaczach wysokiego napięcia współpracujących z komorami wyładowczymi pozwala na znaczące zredukowanie poziomu niepożądanych drgań napięcia wyjściowego, a co za tym idzie poprawy sprawności urządzenia, oraz powstania możliwości liniowej regulacji mocy dostarczanej do komory. Słowa kluczowe: metoda sterowania, zasilacz wysokiego napięcia, zimna plazma, wyładowania typu DBD, impulsowa przetwornica rezonansowa, eliminacja drgań, poprawa sprawności Abstract The article presents a modified method of controlling the resonant full bridge topology inverter. This method allows to minimize the output voltage ripple following the main pulse and maintain proper amplitude of the main output pulses. The use of this method in impulse high voltage power supplies cooperating with the discharge chambers can reduce level of unwanted oscillation of the output voltage. This way of control improve the device efficiency and gives possibility of linear regulation of power supplied to the chamber. Keywords:method of control, high voltage power supply, non-thermal plasma, DBD type discharge. pulse resonant converter. voltage ripple elimination, efficiency improve W wielu gałęziach gospodarki wykorzystywane są zasilacze wysokiego napięcia stosowane do zasilania reaktorów plazmowych i otrzymywania w ten sposób wyładowań elektrycznych. Wytwarzanym wyładowaniom towarzyszy powstawanie zimnej plazmy - generacji ozonu oraz jonów o dużej energii pochodzącej z przyłożonego pola elektrycznego, które z łatwością wchodzą w reakcje z różnego rodzaju substancjami chemicznymi i wykazuj więcej »

Wykorzystanie nowoczesnych metod analizy pola elektromagnetycznego w projektowaniu maszyny indukcyjnej z wirnikiem masywnym DOI:10.15199/13.2016.10.2

Tomasz Garbiec

Streszczenie W pracy zaprezentowano wyniki analizy wpływu własności materiału, z którego wykonano jednorodne obszary krańcowe w wirniku masywnym maszyny indukcyjnej, na charakterystyki współczynnika mocy w funkcji prędkości obrotowej. Do tego celu wykorzystano innowacyjną numeryczną metodę obliczania współczynnika efektu krańcowego oraz ulepszony polowo-obwodowy model maszyny. Wyniki obliczeń zweryfikowano pomiarowo. Słowa kluczowe: elektrodynamika techniczna, maszyny elektryczne, silnik indukcyjny, metoda elementów skończonych, prądy wirowe Abstract The paper presents results of analysis of the influence of the end-region material properties on the steady-state power factor vs. speed characteristics for the solid-rotor induction machine. For that purpose a new method for numerical determination of the effective conductivity and the improved field-circuit model are used. The results of computations are validated by measurements. Keywords: technical electrodynamics, electrical machines, induction motor, finite element method, eddy currents Obserwowany w ostatnich dwóch dekadach gwałtowny wzrost mocy obliczeniowej komputerów znacząco zmienił podejście do projektowania przetworników elektromechanicznych i układów mechatronicznych. Możliwość opracowania oraz rozwiązania złożonych modeli numerycznych uwzględniających, między innymi, różnorodne własności fizyczne materiałów, skomplikowaną konstrukcję analizowanego przetwornika czy nieliniowe przebiegi zasilające, przyczyniła się do zwiększenia dokładności obliczeń, a co za tym idzie, skrócenia czasu przygotowania projektu oraz redukcji jego kosztów. Równolegle ze wzrostem mocy obliczeniowej maszyn cyfrowych następował wzrost liczby gotowych pakietów obliczeniowych umożliwiających numeryczną analizę różnych pól fizycznych, zarówno komercyjnych, jak i również tych, udostępnianych w ramach darmowych licencji. Pakiety te, w większości oparte na implementacji metody elementów skończon więcej »

Innowacyjne systemy wyrównywania napięć na 12-woltowych akumulatorach ołowiowych pracujących w połączeniu szeregowym DOI:10.15199/13.2016.10.3

Wojciech Grzesiak Piotr Guzdek Grzegorz Kołaszczyński Piotr Maćków Tomasz Maj Artur Polak Ewa Klugmann -Radziemska Szymon Zawora

Innovation systems for voltage equalization of 12 volts lead-acid batteries connected in series Streszczenie W artykule omówiono problematykę wyrównywania napięć na szeregowo połączonych 12-woltowych akumulatorach ołowiowych zbudowanych na bazie sześciu ogniw 2-woltowych. Skupiono się na rozwiązaniu z zastosowaniem dodatkowego akumulatora energii. Należy tu podkreślić fakt, że prezentowany proces wyrównywania dotyczy napięć na poszczególnych akumulatorach, a nie na ich poszczególnych ogniwach. Omówiono i przedyskutowano zalety, wynikające z zastosowania takiego rozwiązania. Przedstawiono schemat blokowy systemu zbudowanego w oparciu o technikę mikroprocesorową. Zaprezentowano i omówiono rozwiązanie bazujące na dedykowanym układzie scalonym typu LTC 3305, przeznaczone do wyrównywania napięć na czterech akumulatorach pracujących w połączeniu szeregowym [4]. Pokazano sposób realizacji wspomaganego komputerem stanowiska badawczo-pomiarowego pozwalającego na automatyzację pomiarów oraz prowadzenie badań długofalowych. Przedstawiono i przedyskutowano wybrane wyniki badań wstępnych. Słowa kluczowe: akumulator ołowiowy, połączenie szeregowe akumulatorów, system wyrównywania napięć, balansowanie napięć Abstract This article presents the problem of voltage equalization on a seriesconnected 12 volts lead-acid batteries composed of six cells with nominal voltage of 2 volts each. We focused on solution using additional energy storage device. It has to be notified that presented process of voltage equalization is related to potential differences on individual batteries, not on their cells. The advantages of using this solution have been described and discussed. Block diagram of the system based on microcontroller technology is presented. Solution based on dedicated integrated circuit LTC3305, suitable for voltage equalization on four lead-acid batteries operating in series is described. It has been shown how the implementation of compute więcej »

Badania i analiza uwarunkowań propagacji fal radiowych w wybranych środowiskach zamkniętych DOI:10.15199/13.2016.10.4

Paweł Kosz Sławomir J. Ambroziak

Streszczenie W artykule scharakteryzowano stanowisko badawcze do pomiarów własności propagacji fal radiowych w środowiskach zamkniętych. Przedstawiono szczegółowy opis zarówno części nadawczej, jak i odbiorczej tego stanowiska, a następnie przedstawiono opis zamkniętych środowisk propagacyjnych, w których przeprowadzono badania pomiarowe. W artykule zaprezentowano opracowane scenariusze pomiarowe, na podstawie których została wykonana kampania pomiarowa w rzeczywistych warunkach propagacyjnych. Na koniec zaprezentowano wstępną analizę otrzymanych wyników badań pomiarowych. Słowa kluczowe: propagacja fal radiowych, tłumienie propagacyjne, środowisko zamknięte, stanowisko badawcze Abstract In article, the work stand to measurements of mechanism radio wave propagation in harsh environments was characterized. Detailed description of transmitting and receiving part of this stand and then description of selceted harsh environments was presented. In article, developed measurement scenarios which have been used in measurement campaign in real propagation conditions were described. At the end preliminary analysis of the results of the measurement has been elaborated. Keywords: radio wave propagation, path loss, harsh environment, work stand Realizacja bezprzewodowych systemów transmisji danych przy użyciu fal radiowych umożliwia dostarczanie usług telekomunikacyjnych do dużej liczby użytkowników w danym obszarze bez konieczności instalacji stałego systemu przewodowego. Pozwala to na bardzo duże, wręcz nieograniczone możliwości rozbudowy systemu, ale z drugiej strony wymaga odpowiedniego podejścia do procesu projektowania sieci bezprzewodowych. Aby poprawnie zaprojektować taką sieć, należy poznać własności badanego, radiowego kanału transmisyjnego, ponieważ mają one decydujący wpływ na parametry jakościowe transmisji radiowej, np. stosunek sygnału do szumu - S/N, czy bitowa stopa błędów - BER. Pod pojęciem zamkniętego środowiska pr więcej »

Stanowisko badawcze nawigacji radiowej hybrydowego systemu lokalizacyjnego DOI:10.15199/13.2016.10.5

Piotr Rajchowski Krzysztof Cwalina

Streszczenie W artykule przedstawiono stanowisko badawcze służące do rozwijania i testowania algorytmów nawigacji radiowej w opracowywanym hybrydowym systemie lokalizacyjnym. Przedstawiono sposób konfiguracji ultraszeroko-pasmowego modułu radiowego oraz uzyskiwane wyniki radiowych pomiarów odległości. Dodatkowo zamieszczono przykład radiolokalizacji z użyciem opracowanego stanowiska. Słowa kluczowe: radiowe pomiary odległości, UWB, nawigacja radiowa, hybrydowy system lokalizacyjny, SDS-TWR Abstract In article the work stand for developing and testing of radiolocalization algorithms in developed hybrid localization system was presented. The method of configuration ultra wideband radio module and obtained results of radio distance measurements were discused. In addition, a sample radiolocalization result, using described work stand was presented. Keywords: radio distance measurement, UWB, radionavigation, hybrid localization system, SDS-TWR Lokalizowanie jest jedną z najczęściej świadczonych usług zarówno w sektorze prywatnym, jak i militarnym. Określenie położenia np. poruszających się osób, w wielu przypadkach, ma za zadanie zwiększenie ich bezpieczeństwa podczas realizacji zadań operacyjnych. Jedną z wykorzystywanych metod jest radiolokalizacja. W artykule przedstawiono stanowisko badawcze umożliwiające prowadzenie prac rozwojowych opracowywanego systemu lokalizacyjnego, wykorzystującego radiowe pomiary odległości do estymacji położenia poruszającej się osoby w środowisku zamkniętym, takim jak wnętrza budynków, czy promy pasażerskie. Sposób lokalizowania bazuje na rozmieszczeniu na obszarze, na którym ma następować lokalizowanie poruszającej się osoby, węzłów referencyjnych WR a poruszająca się osoba ma być wyposażona w moduł identyfikacji osobistej MIO. Dane gromadzone są w centralnym stanowisku do rejestracji i prezentacji SRP. Równolegle obok nawigacji radiowej funkcjonuje nawigacja inercyjna, estymująca w czasie rzeczy więcej »

Stanowisko do badania adaptacyjnego doboru parametrów interfejsu radiowego sieci ad hoc DOI:10.15199/13.2016.10.6

Krzysztof Cwalina

Streszczenie W artykule przedstawiono stanowisko do badania opracowanej metody adaptacyjnej konfiguracji interfejsu radiowego sieci ad hoc. Badania skupiono wokół dynamicznej zmiany przepływności łącza radiowego do komunikacji pomiędzy węzłami w wieloskokowej sieci doraźnej. Wyniki pomiarów umożliwilły określenie m.in. rzeczywistego czasu rekonfiguracji urządzeń, czy opóźnienia transmisji danych. Przedstawiono również badania opracowanej warstwy fizycznej węzłów do zastosowania w sieci ad hoc z wielodostępem TDMA. Słowa kluczowe: ad hoc, adaptacyjna przepływność, bezprzewodowa sieć sensorowa, CC1120, interfejs radiowy, LQI, RSSI, sieć doraźna, środowisko wewnątrzbudynkowe Abstract In the article the stand for adaptive radio interface configuration research of the ad hoc networks was presented. The study focused arount dynamically chaning radio link data rate for communication between nodes in a multihop ad hoc network. The measurement results allows to determine, among others, devices real-time reconfiguration or data transmission delays. The study of developed nodes physical layer fpr ise om ad hoc network with TDMA multiple access was presented. Keywords: ad hoc network, adaptive bitrate, wireless sensor network, CC1120, radio interface, LQI, RSSI, indoor environment Bezprzewodowe sieci sensorowe oraz sieci doraźne ad hoc popularyzują się wraz z rozwojem sieci PAN (Personal Area Network), czy BAN (Body Area Network). Smart-watche, smartphone’y, jednostki monitorujące parametry zdrowotne wpisują się w projekt sieci 5G, gdzie założono pełną wymianę informacji między wszystkimi urządzeniami. Mobilność węzłów i wymiana informacji poprzez inne węzły pośredniczące, aktualnie znajdujące się w zasięgu komunikacyjnym, obejmuje zagadnienie projektowania wieloskokowych sieci ad hoc. Minimalizacja energochłonności przy maksymalizacji przepływności w kanale jest zadaniem trudnym do zrealizowania zwłaszcza w sieciach doraźnych, gd więcej »

Zastosowanie macierzy Hurwitza-Radona w uczeniu maszynowym DOI:10.15199/13.2016.10.7

Wiesław Citko Wiesław Sieńko

Streszczenie W artykule przedstawiono zastosowanie macierzy Hurwitza-Radona do syntezy systemu uczenia maszynowego. Jako przykład zastosowania systemu wybrano predykcję ciągów czasowych generowanych przez chaotyczne równanie Mackey-Glass’a. Słowa kluczowe: uczenie maszynowe, kwantowe przetwarzanie sygnałów, predykcja szeregów czasowych, macierze Hurwitza-Radona Abstract The purpose of this article is to present a model of the machine learning system which is based on a Hurwitz-Radon matrices. This system is used to predict time series genereted by the Mackey-Glass equation. Keywords: machine learning, quantum signal processing, time series prediction, Hurwitz-Radon matrices Jedną z zasadniczych grup metod przetwarzania sygnałów, takiego jak separacja i filtracja, są transformacje dokonujące projekcji analizowanych sygnałów na zbiory wektorów bazowych. W ogólności transformacje takie, wykorzystujące odpowiednie macierze, dzieli się na ortogonalne, w przypadku ortogonalnego systemu wektorów bazowych, oraz biortogonalne bez zachowania warunku ortogonalności wektorów bazy. Warto zwrócić uwagę, że także transformacje biortogonalne mogą być bezstratne w przypadku odwracalności macierzy transformacyjnej. Inną kategoryzację w/w transformacji uzyskuje się przez ich podział na transformacje o ustalonych wektorach bazy, jak na przykład Dyskretna Transformacja Fouriera (DFT), oraz na transformacje zależne od właściwości przetwarzanych sygnałów. Do tej kategorii zalicza się przede wszystkim transformacje ortogonalne PCA (Principal Component Analysis) oraz ICA (Independent Component Analysis) [1]. Obydwie te transformacje wykorzystuje się obecnie do tzw. ślepej separacji sygnałów (BBS - Blind Signal/Source Separation). Jak pokazano w szeregu pracach [2, 3] także macierze Hurwitza-Radona można wykorzystać do tworzenia z więcej »

Symulacje ab-initio warstwy grafenowej wykorzystywanej w detektorze IR DOI:10.15199/13.2016.10.8

Janusz Woźny Łukasz Ruta Zbigniew Lisik

Streszczenie W artykule przedstawione zostały wyniki symulacji ab-initio z wykorzystaniem oprogramowania MedeA VASP warstwy grafenowej w obecności wybranych materiałów wykorzystywanych w konstrukcji detektora podczerwieni. Symulacje miały za zadanie odpowiedzieć, czy i w jaki sposób zmieniają się parametry warstwy grafenowej w obecności SiO2 i Al2O3. Ocenie poddany został kształt pasm energetycznych. Słowa kluczowe: grafen, MedeA, vasp, ab-initio, SiO2, Al2O3 Abstract The article presents the results of ab-initio simulations by the means of Medea VASP tool of graphene layer in the presence of selected materials used in the production of infrared detector. The simulations have been performed to answer whether and how the parameters of the graphene sheet may change in the presence of SiO2 and Al2O3. Assessment has been done on the basis of the energy bands shape. Graphene is a material that has opened new perspectives in the design of electronic devices and launched studies on various 2D materials. The correct determination of the parameters of graphene must take into account the conditions in which the graphene layer operates. Within this work we show preliminary the free layer graphene band structure. Obtaining a correct shape of the energy bands is possible by the means of DFT approach when appropriate mesh in the k domain is used: Δk = 0.05 1/Ä. Simulations of the graphene layer placed and SiO2 and between więcej »

Porównanie submikrometrowych efektów degradacji powierzchni wybranych tworzyw transparentnych stosowanych w elektrotechnice DOI:10.15199/13.2016.10.9

Andrzej Sikora

The comparison of the submicrometer degradation effects of the selected transparent plasctic’s surfaces utilized in the electrotechnical applications Streszczenie W niniejszej pracy zaprezentowano wyniki porównania zmian parametrów morfologicznych powierzchni wybranych transparentnych tworzyw sztucznych stosowanych powszechnie m.in. w przemyśle elektrotechnicznym, jako obudowy urządzeń pomiarowo-sterujących. Badania przeprowadzono z wykorzystaniem mikroskopii sił atomowych (ang. atomic force microscopy AFM), która umożliwia ilościowe odwzorowanie topografii powierzchni z nanometrową rozdzielczością. Analizę procesu zmian chropowatości próbek, następujących wskutek działania promieniowania świetlnego, odniesiono do wyników pomiarów kolorymetrycznych. Degradację powierzchni obserwowano w funkcji czasu, poddając je działaniu symulowanego promieniowania słonecznego oraz promieniowania UV. Uzyskane wyniki umożliwiły stwierdzenie zróżnicowanej dynamiki procesów degradacyjnych tworzyw zamiennie stosowanych w wielu aplikacjach, co pozwoliło na wskazanie materiału o większej odporności na działanie czynników zewnętrznych. Słowa kluczowe: mikroskopia sił atomowych, degradacja materiałów, inżynieria materiałowa, badania klimatyczne Abstract In this work the results of the comparison of the morhological changes of selected transparent plastics commonly utilized in the electrotechnical applications for the housings of the control-measurement devices is presented. The investigation was performed using atomic force microscopy (AFM), providing quantitaive reconstruction of the surface with nanometer resolution. The analysis of the roughness changes of the samples, caused by the light radiation was compared with the colorimetry outcome. The degradation of the surface was observed in the taim domain, while the the samples were exposed to the r więcej »

Analiza zasięgowa radaru SAR na pokładzie Mini BSL DOI:10.15199/13.2016.10.10

Waldemar Susek

Ranges analysis for SAR radar mounting on mini-UAV Streszczenie W artykule przedstawiono analizę czułości i zasięgu radaru z sygnałem FMCW pracującego w systemie SAR ulokowanym na miniaturowym bezpilotowym statku latającym (mini BSL). Sensor radarowy pracował na częstotliwości 15,9 GHz z pasmem sygnału 180 MHz. Dokonano analizy szumów anteny ze względu na szumowe promieniowanie termiczne występujące w otaczającej radar przestrzeni. Wyprowadzono zależności analityczne opisujące zmianę stosunku mocy sygnału do mocy szumu od wejścia do wyjścia odbiornika, jak również opisano relację mocy sygnału do mocy szumu na wyjściu odbiornika. Przedstawione zależności umożliwiają przeprowadzenie obliczeń inżynierskich podstawowych parametrów systemu SAR takich jak: wymagana moc nadajnika, maksymalny zasięg sensora radarowego, czy też analizowanie wpływu pozostałych parametrów systemu SAR na przykład na zasięg przy ustalonej mocy nadajnika. Słowa kluczowe: telekomunikacja, radar, SAR, BSL, przetwarzanie korelacyjne Abstract The investigations under sensitivity and range of the FMCW radar have been presented in the paper. The radar is designated for mounting in mini-UAV (Unmanned Aerial Vehicle) aircraft platform and working as SAR radar system. The radar works in 15,9 GHz band with 180 MHz signal bandwidth. The influence of noise thermal radiation from surrounding area on antenna noise has been analyzed. The analytical formulas for signal-to-noise ratio between circuit input and output have been got. Additionally, the signal-to noise relation on output has been described. Basing on got analytical parameters, the basing SAR radar system features, such as minimum transmitting power and range have been obtained. Keywords: Telecommunications, Radar, SAR, UAV, processing, correlation Problematyka zobrazowania SAR nie jest elementem nowym. Na świecie istnieje wiele opracowań i rozwiązań wykorzystujących techniki syntetyzowania apertury w celu uz więcej »

Modelowanie ograniczeń architektury BHJ w fotoogniwach organicznych. Wyniki wstępne DOI:10.15199/13.2016.10.11

Jacek Wojtkiewicz Marek Pilch

Modeling constraints of architecture BHJ in organic solar panels. Preliminary results Streszczenie W artykule przedstawiono wyniki oszacowania wydajności ogniw fotowoltaicznych budowanych w architekturze BHJ, stanowiących wstęp do oszacowania tej wydajności w bardziej realnym modelu trójwymiarowym. Słowa kluczowe: fotowoltaika, ogniwa fotowoltaiczne, ogniwa organiczne, BHJ, wydajność Abstract The article presents the results of assessment of photovoltaic panels efficiency in BHJ architecture, what poses an introduction to assessment of efficiency in three-dimensional model. Keywords: photovoltaics,photovoltaic panels, organic solar panels, BHJ, efficiency Fotowoltaika organiczna uważana jest za jeden z najbardziej obiecujących nurtów badawczych w całej problematyce projektowania nowych typów ogniw słonecznych. Główne zalety ogniw organicznych to niski koszt oraz lekkość. Niestety okupione jest to ich niską wydajnością: rekord od kilku już lat utrzymuje się na poziomie 12%. Można zadać pytanie, jakie istnieją persp więcej »

Akcelerator predykcji wewnątrzramkowej H.264 do kompresji obrazu w sensorach wizyjnych DOI:10.15199/13.2016.10.12

Miron Kłosowski Bogdan Pankiewicz Marek Wójcikowski

H.264 intra-prediction accelerator for image compression in vision sensors Streszczenie W komunikacie przedstawiono konfigurowalny cyfrowy akcelerator predykcji wewnątrzramkowej przeznaczony dla enkodera wideo standardu H.264. Akcelerator realizuje predykcję typu "intra" dla makrobloków luminancji o wymiarach 4×4 i 16×16. Akcelerator wstępnie zaimplementowano w układzie FPGA, gdzie został on pomyślnie zweryfikowany, a następnie zaimplementowano go w układzie ASIC w technologii UMC 90 nm. Szczegółowe wyniki testów akceleratora ASIC zostały porównane z innymi dostępnymi w literaturze. Funkcjonalność akceleratora została szczegółowo opisana w komunikacie. System testujący został zoptymalizowany do współpracy z programem x.264 pracującym pod kontrolą systemu operacyjnego Linux i jest przeznaczony do sprzętowej akceleracji kompresji wideo w standardzie HD. Ze względu na niewielki pobór mocy oraz małą powierzchnię rdzenia opisany akcelerator może łatwo zostać zintegrowany z sensorem wizyjnym. Słowa kluczowe: kompresja wideo, H.264, predykcja wewnątrzramkowa, predykcja intra, sensor wizyjny, ASIC Abstract In the paper a customizable digital intra-prediction accelerator for the H.264 video compression encoder has been described. The accelerator performs 4×4 and 16×16 luma macroblock prediction. The accelerator was initially implemented in the FPGA, where it has been successfully verified and then it has been implemented in an ASIC using the 90 nm UMC technology. Detailed test results of the accelerator ASIC were compared to other results available in the literature. Functionality of the accelerator has been described in detail in the paper. The testing system has been optimized for easy integration with the x.264 encoder software running under Linux OS and is devoted to accelerate HD video compression. Due to the low power consumption and a small area of the core described accelerator can be easily integrated with the video sensor. więcej »

Badania właściwości cieplnych transformatora planarnego DOI:10.15199/13.2016.10.13

Krzysztof Górski Krzysztof Górecki

Investigations of thermal properties of the planar transformer Streszczenie W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości cieplnych wybranych konstrukcji transformatora planarnego. Przedstawiono skupiony model cieplny rozważanego transformatora, opisano zastosowaną metodę pomiaru własnych i wzajemnych przejściowych impedancji termicznych w transformatorze. Na przykładzie dwóch konstrukcji transformatora planarnego zbadano wpływ wybranych czynników na parametry charakteryzujące skuteczność rozpraszania ciepła generowanego w poszczególnych komponentach transformatora planarnego oraz wzajemne sprzężenia cieplne między tymi komponentami. Rozważano m.in. wpływ mocy wydzielanej w uzwojeniu pierwotnym, orientacji przestrzennej badanego transformatora oraz odległości między uzwojeniami na wartości wymienionych parametrów cieplnych. Słowa kluczowe: transformator planarny, parametry cieplne, pomiary, samonagrzewanie, wzajemne sprzężenia cieplne Abstract In the paper the investigations results of thermal properties of the selected constructions of the planar transformer are presented. The compact thermal model of the considered transformer is shown and the applied method of measurement of the own and mutual transient thermal impedances in the transformer are described. On the example of two constructions of the planar transformer the influence of the selected factors on parameters characterizing efficiency of the removal of heat generated in each component of the planar transformer and mutual thermal coupling between these components is examined. The influence of power dissipated in the primary winding, spatial orientation of the investigated transformer and the distance between windings on the value of the mentioned thermal parameters are considered. Keywords: planar transformers , thermal parameters, measurements, self-heating, mutual thermal coupling Niezbędnym komponentem przetwornic dc-dc z izolacją galwaniczną jest transformator więcej »

System do kondensacji wydychanego powietrza przy wykrywaniu biomarkerów chorób układu oddechowego DOI:10.15199/13.2016.10.14

Tomasz Chludziński

System for condensing breath to detect biomarkers induced by respiratory diseases Streszczenie Praca opisuje konstrukcję oraz testy urządzenia zbierającego skropliny wydychanego powietrza, w których znadują się biomarkery chorób układu oddechowego. Celem urządzenia jest zwiększenie koncentracji biomarkerów, które mogą być następnie wykrywane za pomocą przygotowanego spektrofotometru i pH-metru. W pracy przedstawiono szczegółowo konstrukcję oraz sposób analizy zbieranych próbek. Skuteczność działania urządzenia przetestowano na grupie ochotników oraz, w przeciągu wybranego okresu, na pojedynczej osobie. Uzyskane wyniki wskazują, że zaproponowane rozwiązania konstrukcyjne pozwalają koncentrować wybrane biomarkery (np. stężenie tlenków NOx, wartość pH) do poziomu pozwalającego na skuteczną detekcję. Słowa kluczowe: choroby dróg oddechowych, biomarkery, kondensacja, spektrofotometr Abstract This study describes the construction and testing of the condensate collection device within the exhaled to detect biomarkers of respiratory diseases. The device increased concentration of the biomarkers, detected by analytical methods (spectrophotometer). The paper presents in detail the analysis method of the collected samples. The device was tested by collecting breaths of volunteers. The results confirmed that the device can collect the selected biomarkers and analyze using the prepared spectrophotometer. Keywords: respiratory diseases, biomarkers, condensation, spectrophotometer Zbieranie kondensatu wydychanego powietrza (ang. Exhaled Breath Condensat - EBC), jest wykorzystywane w nieinwazyjnych metodach diagnostyki przez analizę wydychanego powietrza, zawierającego mikrokrople wydzieliny z płuc. Kondensat zawiera liczne wskaźniki chemiczne (mediatory), świadczące o rozwoju chorób dróg oddechowych. Technika wykorzystująca analizę EBC jest bardzo obiecująca dla wielu zastosowań diagnost więcej »

Osadzanie i charakteryzacja cienkich warstw dielektrycznych AlOxNy DOI:10.15199/13.2016.10.15

Piotr Firek Anastasiia Veklych Mariusz Sochacki

Deposition and characterization of thin AlOxNy dielectric films Streszczenie W pracy przedstawiono wyniki badań warstw dielektrycznych tlenkoazotku glinu (AlOxNy), wytworzonych metodą reaktywnego osadzania magnetronowego na podłożach krzemowych oraz węgliko- -krzemowych. Zbadany został wpływ parametrów technologicznych procesu na najważniejsze parametry elektrofizyczne uzyskiwanych warstw. Redukcja liczby eksperymentów przy użyciu tablic ortogonalnych Taguchi’ego oraz charakteryzacja optyczna i elektryczna struktur MIS (Metal-Isolator-Semiconductor) wytwarzanych na podłożach Si w pierwszej części pracy umożliwiły dokonanie wyboru najkorzystniejszych parametrów procesów osadzania z punktu widzenia docelowych parametrów warstwy dielektrycznej. Pozwoliło to w dalszej kolejności na realizację odpowiednich procesów osadzania na podłożach SiC, które zostały przeanalizowane w drugiej części pracy. Uzyskane wyniki badań wskazały potencjalne zastosowanie warstw dielektrycznych na bazie glinu, które mogą zostać wykorzystane jako warstwy pasywujące w przyrządach wysokonapięciowych. Słowa kluczowe: dielektryczne warstwy AlOxNy, kondensator MIS, reaktywne osadzanie magnetronowe, charakteryzacja elektryczna, pomiary C-V, pomiary I-V Abstract In this work, the results of investigations of aluminum oxynitride (AlOxNy) dielectric thin films, deposited by reactive magnetron sputtering on silicon and silicon carbide substrates were presented. The main purpose of this work was the development of AlOxNy dielectric thin films and investigation of the influence of deposition parameters on the electrophisical parameters. The use of Taguchi’s orthogonal arrays methods to reduce the number of experiments and the optical and electrical characterization of MIS (Metal-Isolator-Semiconductor) structures on Si in the first part of the work allow the deposition process optimization. Subsequently, mentioned earlier reasons allow to prepare proce więcej »

Koncepcja układu do monoimpulsowego namierzania nadajników mikrofalowych w dwóch płaszczyznach DOI:10.15199/13.2016.10.16

Adam Rutkowski Mirosław Czyżewski Adam Kawalec Adam Słowik

The device concept for monopulse direction finding of microwave emitters in two orthogonal planes Streszczenie W warunkach współczesnych oraz w przewidywanych działaniach bojowych, dużym zagrożeniem między innymi dla radarów aktywnych są rakiety przeciwradiolokacyjne RPR oznaczane w literaturze anglojęzycznej skrótem ARM (Anti-Radiation Missile). Rakiety tego typu naprowadzają się samodzielnie na wskazany radar lub inne źródło emisji sygnałów mikrofalowych. Jednymi z metod zmniejszenia skuteczności ataków przy użyciu ARM jest minimalizacja czasu emisji sygnałów sondujących przez atakowany radar oraz/lub zastosowanie dodatkowych nadajników mylących, tak zwanych pułapek elektromagnetycznych (decoys). W ramach prac nad tego typu urządzeniami jest przygotowywany model małego zespołu do namierzania źródeł sygnałów mikrofalowych, który będzie wykorzystany do testowania efektywności pułapek elektromagnetycznych funkcjonujących jako elementy systemu ochrony radaru przed pociskami ARM. Zakłada się, że zespół namierzający będzie pozwalał na wyznaczanie kierunku na emitery mikrofalowe przy użyciu metody monoimpulsowej w wersji zarówno amplitudowej jak i fazowej. Namierzanie będzie mogło być dokonywane tylko w azymucie lub elewacji, lub w obydwu tych płaszczyznach jednocześnie. Częstotliwościowy zakres pracy zespołu namierzającego będzie pokrywał całe pasmo pracy chronionego radaru. Słowa kluczowe: radar, rakieta przeciwradiolokacyjna, ARM, pułapka radiolokacyjna, mikrofalowy dyskryminator fazy Abstract In present conditions and in foreseen battle operations, anti-radiation missiles ARM are the large threat among others for the active radars. This type of rockets can home in on the indicated radar or on another source of microwave signals emissions. The use of additional misleading transmitters, so called decoys, is one of the methods of the effectiveness decrease of attacks using the ARM. This paper presents the works on this type of d więcej »

Modeling and simulation of metamaterial-based devices for industrial applications DOI:10.15199/13.2016.10.17

Arnab Bhattacharya

Modelowanie i symulacja elektromagnetyczna podzespołów elektronicznych wykonanych z metamateriałów Abstract Metamaterials offer great potential for the development of new technologies and to make existing devices smaller, faster and more efficient. Metamaterials produce electromagnetic phenomena that are not seen in natural materials, and come in a wide variety of types. When developing a new metamaterial, simulation can be used both to analyse both the bulk property of the material and individual element. This article will show how CST STUDIO SUITE can be used to simulate and design metamaterials through the entire workflow, from the design of the resonator to the implementation in a full device. Keywords: meta materials, electronic band gap (EBG) structures, double negative (DNG) materials, artificial magnetic conductors (AMC), Drude model for permittivity, Lorentz model for permeability Streszczenie Metamateriały dają ogromny potencjał dla rozwoju nowych technologii. Umożliwiają miniaturyzację, przyspieszają działanie i podnoszą wydajność urządzeń elektronicznych. W metamateriałach powstają zjawiska elektromagnetyczne, które nie występują w materiałach naturalnych. Istnieje szeroka gama typów metamateriałów. Przy opracowywaniu nowych typów duże znaczenie mają symulacje elektromagnetyczne. W symulacjach stosuje się zarówno analizę własności komórek elementarnych struktury, jak i analizę uśrednionych właściwości metamateriału. Artykuł prezentuje zastosowanie oprogramowania CST STUDIO SUITE do symulacji i analizy metamateriałów w całym procesie, od projektu elementarnego rezonatora do realizacji kompletnego urządzenia. Słowa kluczowe: metamateriały, struktury o charakterystyce pasmowo- zaporowej, materiały o ujemnym współczynniku refrakcji, sztuczne przewodniki magnetyczne, model Drude’a dla przenikalności elektrycznej, model Lorentz’a dla przenikalności magnetycznej Metamaterials are structures desi więcej »

The Internet of Things – from smart packaging to a world of smart objects? DOI:10.15199/13.2016.10.18

Wojciech Nowakowski

Od inteligentnych gadżetów do świata inteligentnych obiektów Abstract Due the growth of internet network are formed ideas, to enlarge the “intelligence" of objects (for example sensors), so that they can by internet to communicate with a man or a computer... Keywords: Internet of Things, Intelligent world, New Internet Streszczenie W związku z rozwojem sieci internetu powstały pomysły, by tak powiększyć "inteligencję" przedmiotów (np. czujników), aby mogły one za pomocą sieci porozumiewać się z człowiekiem lub komputerem... Słowa kluczowe: Internet of Things, IoT, inteligentny dom, inteligentny czujnik, nowe wcielenie internetu The term “Internet of Things" was first used in 1999 by Kevin Ashton, a British technology pioneer and the co-founder of the Auto-ID Center at the Massachusetts Institute of Technology (MIT), which was set up to study RFID (Radio Frequency Identification). RFID is a generic name for technologies that use radio waves to automatically identify an object by means of a small electronic chip, the so-called tag. Originally Ashton became interested in the RFID tags - then being used for the first time in loyalty cards - merely as a replacement for the barcode, a part of “smart packaging" intended to facilitate the tracking of inventory of fast moving consumer goods in real time. However, one significant difference between the bar code system and the RFID tags was that the latter did not require a dedicated reader, as the data they contained could be transmitted wirelessly and read by any device; this, in turn, opened up a range of interesting possibilities, some of them far removed from inventory tracking. It is the RFID tag - which can be attached to (or implanted into) almost anything, including living beings, turning it into a potential data transmitter - which provided the foundation for the idea of the “smart object". At first it was little more than an extension of “smart p więcej »

Zastosowania Fotoniki i Inżynieria Internetu, XXXVIII Sympozjum WILGA - część 3 DOI:10.15199/13.2016.10.19

Ryszard S. Romaniuk

Photonics Applications and Web Engineering, XXXVIII WILGA Symposium - part 3 Streszczenie Sympozjum Młodych Uczonych WILGA Zastosowania Fotoniki i Inżynieria Internetu jest organizowane od 1998, dwa razy w roku, w edycjach zimowej- styczniowej i wiosennej - majowej. Obszarem tematycznym Sympozjum Wilga są zaawansowane systemy fotoniczne i elektroniczne w aspektach teoretycznych, projektowych i aplikacyjnych, sprzętowych i programistycznych, akademickich, badawczych, rozwojowych, wdrożeniowych i przemysłowych, a także edukacyjnych i rozwoju kadry naukowej. Co roku, w międzynarodowej edycji majowej, w Sympozjum Wilga bierze udział kilkuset młodych uczonych, magistrantów, doktorantów, młodych pracowników uczelni, instytutów naukowo- technicznych oraz firm innowacyjnych. Wilga, gromadząc przez lata doświadczenie organizacyjne, okazała się znakomitą platformą wymiany informacji pomiędzy młodymi uczonymi w kraju, z udziałem gości zagranicznych, działającymi w obszarze technologii elektronowej i fotonowej, elektroniki, fotoniki, telekomunikacji, automatyki, robotyki i informatyki, a także fizyki technicznej. Artykuł podsumowuje osiągnięcia 38 letniej edycji Sympozjum WILGA 2016, które odbyło się w dniach 29/05-06/06 br. w Ośrodku Pracy Twórczej Politechniki Warszawskiej w Wildze nad Wisłą. Słowa kluczowe: technologia elektronowa, inżynieria materiałowa, elektronika, fotonika, optoelektronika, lasery, telekomunikacja, informatyka, systemy elektroniczne, wielkie eksperymenty naukowe, spotkania młodych uczonych, Sympozjum WILGA, Wilga Abstract Young Researchers Symposium WILGA on Photonics Applications and Web Engineering has been organized since 1998, two times a year. Subject area of the Wilga Symposium are advanced photonic and electronic systems in all aspects: theoretical, design and application, hardware and software, academic, scientific, research, development, commissioning and industrial, but also educational and development więcej »

W jakim stopniu sztuczne algorytmy genetyczne odwzorowują darwinowską teorię ewolucji? Część 3: Analogie z programami komputerowymi DOI:10.15199/13.2016.10.20

Zbigniew Handzel Mirosław Gajer

To what degree artificial genetic algorithms map the Darwinian theory of evolution? Part 3: Analogies to computer programs) Streszczenie W artykule rozważano kwestie skomplikowanych relacji zachodzących pomiędzy teorią biologicznej ewolucji Darwina a wzorowanymi na niej sztucznymi algorytmami genetycznymi. W szczególności przeanalizowano analogie zachodzące pomiędzy programami komputerowymi a sposobem zachowania się organizmów żywych Słowa kluczowe: teoria ewolucji, systemy ewolucyjne, algorytmy genetyczne Abstract In the paper we discuss the maters of complex relations between Darwinian theory of biological evolution and artificial genetic algorithms which are based upon this theory. In particular we analyze the analogies between computer programs and the way of behavior of living organisms. Keywords: theory of evolution, evolutionary systems, genetic algorithms Wprowadzenie Artykuł niniejszy jest trzecim i zarazem ostatnim już z serii artykułów, w których autorzy analizują podobieństwa i różnice występujące pomiędzy sztucznymi algorytmami genetycznymi a procesami ewolucyjnymi zachodzącymi w sposób spontaniczny w przyrodzie [1, 2]. W poprzednich artykułach autorzy wykazali, że sztuczne algorytmy genetyczne wzorowane są w znaczący sposób na koncepcji tzw. gradualizmu, w myśl której procesy ewolucyjne systematycznie zmierzają do ustalonego celu niezmiernie małymi, wręcz niezauważalnymi w praktyce krokami, których ostateczne efekty ujawniają się dopiero w wyniku kumulacji takich z pozoru nieistotnych zmian po upływnie wielu milionów pokoleń. Tymczasem obecnie w naukach biologicznych dość powszechnie lansowana jest alternatywna koncepcja tzw. punktualizmu, w myśl której zmiany w planach budowy organizmów żywych i tym samym ich nowe gatunki pojawiają się w pewnym okresie czasu w sposób niemalże skokowy, aby później nie podlegać już dalszym zmianom przez wiele milionów lat [3]. Okazuje się, że pojawienie się tego rodzaju skoko więcej »

Lab-on-a-chip jako uniwersalne narzędzie do hodowli i badań potencjału biologicznego mikroorganizmów DOI:10.15199/13.2016.10.21

Agnieszka PODWIN Wojciech KUBICKI Jan A. DZIUBAN

Lab-on-a-chip as universal tool for culturing and study of microorganisms’ biological potential Streszczenie W artykule przedstawiono urządzenie lab-on-a-chip do hodowli i badań potencjału biologicznego mikroorganizmów. Szczegółowo opisano konstrukcję i technologię lab-chipa wykonanego ze szkła borokrzemowego. Użyteczność zaproponowanego rozwiązania sprawdzono w badaniach dwóch gatunków eugleny: Eugleny gracilis oraz Eugleny viridis. W ramach przeprowadzonych doświadczeń mikroorganizmy te poddano oddziaływaniu powietrza, azotu i dwutlenku węgla. Na podstawie otrzymanych wyników określono wzrost populacji euglen stymulowanych światłem i dwutlenkiem węgla (fotosynteza). Udokumentowano również pozytywną chemotaksję E. gracilis w kierunku powietrza. Doświadczenia wykazały, że konstrukcja lab-chipa umożliwia uzyskanie długoterminowej hodowli euglen i może znaleźć w przyszłości zastosowanie w badaniach potencjału biologicznego innych mikroorganizmów, komórek, czy oocytów. Słowa kluczowe: lab-chip, mikroobróbka szkła, hodowla komórkowa, chemotaksja, euglena Abstract In the paper, the lab-on-a-chip for culturing and microorganisms’ investigation has been presented. The construction and technology of borosilicate glass chip has been described in details. Utility of the device has been verified in the study of Euglena vridis and Euglena gracilis. The selected microorganisms have been subjected to air, nitrogen and carbon dioxide stimulation. In the experiments, the population growth based on the photosynthesis process of two euglena species has been investigated. In addition, a repeatable, positive chemotaxis of Euglena gracilis towards air in the lab-on-a-chip device has been observed. The conducted experiments have proved that the lab-on-a-chip construction enables for a long term culturing of the chosen microorganisms and may be used to provide reliable cell or oocyte study in the near future. Keywords: lab-chip, glass więcej »

Analiza możliwości wykorzystania przepływomierza kolanowego do pomiaru strumienia masy w przepływie gaz - ciało stałe DOI:10.15199/13.2016.10.22

Piotr Synowiec Wiesław Wędrychowicz Artur Andruszkiewicz

Analysis of the possibilities of using elbow flowmeter to measure the mass flow in the flow of gas - solid Streszczenie Tematyka artykułu dotyczy pomiaru strumienia masy fazy stałej transportowanej pneumatycznie. Do pomiaru wykorzystano kolano w rurociągu. Mierząc różnicę ciśnień statycznych między zewnętrzną, a wewnętrzna stroną kolana można wyznaczyć charakterystykę strumienia masy przepływającej fazy stałej od pierwiastka z tej różnicy. W artykule przedstawiono te charakterystyki oraz obliczono błąd pomiaru strumienia masy fazy stałej. Słowa kluczowe: transport pneumatyczny, przepływomierz kolanowy, błąd pomiaru Abstract The measurement of the mass flow of the solid-phase transported pneumatically have been discussed in this paper. Pipeline elbow was used for the measurement. The characteristics of the mass flow of the flowing solid phase can be determinated by measuring the difference of static pressures between outside, and internal side of an elbow and calculating the square root from this difference. The article presents these characteristics and the calculated error of measurement of the mass flow of the solid phase. Keywords: pneumat więcej »

Wielopłaszczyznowy pomiar strumienia objętości cieczy jednofazowej za dyfuzorem w badaniach bilansowych instalacji hydraulicznych – pierwsza ćwiartka rurociągu DOI:10.15199/13.2016.10.23

Piotr Synowiec Wiesław Wędrychowicz Artur Andruszkiewicz

Multidimensional measurement of the flow rate of the liquid-phase after diffuser in the study of balance sheet hydraulic systems - The first quarter of pipeline Streszczenie Tematyka artykułu dotyczy ultradźwiękowych pomiarów strumienia objętości w badaniach bilansowych instalacji hydraulicznych. Rozpatrywanym problemem jest wykonanie pomiaru za dyfuzorem w różnych płaszczyznach rurociągu poziomego. Wykonano pomiar w różnych odległościach od dyfuzora oraz w różnych położeniach głowic ultradźwiękowych na obwodzie rurociągu. Głowice zostały usytuowane w pierwszej ćwiartce rurociągu co 30 stopni, tzn. pod kątem 0, 30, 60 i 90 stopni. Wykonano obliczenia odchylenia standardowego oraz współczynnika poprawkowego eliminującego błędy wskazania przepływomierza, związane z występującymi zaburzeniami. Słowa kluczowe: strumień objętości, przepływomierz ultradźwiękowy, analiza błędu, korekcja błędu Abstract This Article applies ultrasonic measurement of the flow rate in the study of balance sheet hydraulic system. Considered problem is to measure the diffuser in different planes of horizontal pipeline. The measurement made at different distances after diffuser at different positions of ultrasonic probes around the circumference on the pipe. The heads are arranged in the first quadrant of the pipeline at 30 degrees, for example at 0, 30, 60 and 90 degrees. Taken calculate the standard deviation and coefficient of correction to eliminate errors indicate flowmeter related from occurring disorders. Keywords: volume flow, ultrasonic flowmeter, error analysis, error corection Podstawowymi urządzeniami pomiarowymi strumienia objętości cieczy w technice bezinwazyjnej są przenośne przepływomierze ultradźwiękowe. Tego typu roz więcej »

Łącze USB-C do ładowania akumulatora

Firma Apple w swoim nowym MacBook-u otworzyła nową erę w zarządzaniu energią w urządzeniach komputerowych. Nowy MacBook ma prawdziwy port "wszystko w jednym" (all-in-one), oznaczony USB-C, zdolny do dwukierunkowego przenoszenia danych i zasilania w tym samym czasie. Ładowanie urządzeń e więcej » Czytaj za darmo! »