W dniach 29 – 30 czerwca w Lubiatowie (k. Sławy) odbyła się III Konferencja Naukowa „Systemy pomiarowe w badaniach naukowych i w przemyśle”. Gospodarzem w współorganizatorem konferencji był Instytut Metrologii Elektrycznej Politechniki Zielonogórskiej. Do współorganizatorów należał Komitet Badań Naukowych oraz Komitet Metrologii i Aparatury Naukowej PAN.
Celem konferencji było dokonanie przeglądu prac wykonywanych w ramach projektów badawczych i projektów celowych finansowanych lub współfinansowanych przez Komitet Badań Naukowych oraz prac finansowanych m.in. w ramach badań własnych realizowanych w ośrodkach akademickich i jednostkach badawczych, a dotyczących następującej tematyki:
komputerowe systemy pomiarowe,
inteligentne przetworniki pomiarowe wielkości elektrycznych i nieelektrycznych (koncepcje, konstrukcje, badania),
analiza metrologiczna komputerowych systemów pomiarowych.
W konferencji wzięło udział 47 uczestników z ośrodków akademickich i jednostek badawczych oraz przemysłu, w tym 10 profesorów i doktorów habilitowanych.
Obradom konferencji towarzyszyła wystawa aparatury i sprzętu kontrolno – pomiarowego oraz oprogramowania komputerowego wdrożonego do produkcji przez Instytut Metrologii Elektrycznej Politechniki Zielonogórskiej w ramach projektów celowych przy udziale Ośrodka Badawczo – Rozwojowego Metrologii Elektrycznej w Zielonej Górze. Eksponowane były również przyrządy pomiarowe oraz elementy systemów pomiarowych firm: JBC Electronic, Elmark i Lumel.
Przewodniczący:
prof. dr hab. inż. Jerzy Barzykowski
V - ce Przewodniczący:
prof. dr hab. inż. Krzysztof Badźmirowski
Członkowie:
doc. dr inż. Bernard Baranowski
prof. dr hab. inż. Jerzy Bolikowski
prof. dr hab. inż. Jerzy Jakubiec
prof. dr hab. inż. Zdzisław Kabza
prof. dr hab. inż. Zygmunt Kuśmierek
dr inż. Wiesław Miczulski
prof. dr hab. inż. Marian Miłek
dr inż. Wiesław Winiecki
prof. dr hab. inż. Jerzy Bolikowski - przewodniczący
dr inż. Wiesław Miczulski - sekretarz
Michał Szyper
"Badania modelowe systemów pomiarowych"
Publikacja przedstawia zarys metody budowania modeli systemów pomiarowych oraz przegląd wybranych zastosowań badań modelowych. Koncepcja modelowania polega na odwzorowaniu struktury systemów jako układu elementów funkcjonalnych, powiązanych przetwarzanymi sygnałami. Poszczególne elementy modelowane są za pomocą specyficznych operacji. Taki sposób modelowania umożliwia osiąganie wysokiej jakości odwzorowania rzeczywistych właściwości systemów w ich modelach. Omówiono trzy rodzaje zastosowań badań modelowych: analizę błędów i wrażliwości oraz optymalizację.
"Model investigations of measurement systems"
The paper presents an outline of a method of forming of measurement systems models, as well as a review of chosen applications of model investigations. The idea modelling cosists in a mapping of measurement systems structures onto networks of functional elements joined with converted signals. Individual elements are represented as particular operations upon input variables with regard of values of systems parameters. This method of modelling makes possible to achieve high quality mapping of real systems onto their models. Three types of model investigations are treated as a subject: analysis of errors and sensitivities as vell as optimisation.
Mieczysław Cepowski
"Rozproszony system ekspertowy w systemach pomiarowych"
Procesy przemian przedsiębiorstw dostosowujących je do zmiennych warunków zewnętrznych wymagają wspomagania procesów zarządzania przez Systemy Informatyczne zaimplementowane na każdym poziomie decyzyjnym (od szczebla strategicznego do pojedynczego obiektu, czy procesu technologicznego). Procesy informacyjno-decyzyjne implikują potrzebę stosowania Systemów Ekspertowych zarówno do rozwiązywania wąskodziedzinowych problemów, jak i problemów interdyscyplinarnych.
W artykule przedstawiono koncepcję otwartego, rozproszonego Systemu Ekspertowego współpracującego z systemami pomiarowymi.
Krzysztof Chrzanowski, Robert Matyszkiel, Marek Szulim
"Wyznaczanie niepewności wyniku pomiaru za pomocą pakietu oprogramowania “ASYSTENT”"
Zasady wyrażania i wyznaczania niepewności pomiaru podane w "Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement"; umożliwiają wyznaczenie niepewności wyniku pomiaru nawet w przypadku skomplikowanych procesów pomiarowych. Jednak sama czynność wyznaczania niepewności może być czasochłonna i żmudna już w przypadku prostego modelu procesu pomiaru. W celu ułatwienia wykonania tej czynności opracowano pakiet oprogramowania ASYSTENT. Umożliwia on wyznaczenie złożonej niepewności standardowej lub niepewności rozszerzonej wyniku pomiaru, według algorytmu proponowanego przez Guide, pod warunkiem zdefiniowania przez użytkownika parametrów procesu pomiaru.
"Evaulation of uncertainty results of measurements with software package “ASYSTENT”"
Rules of evaluation and estimation of uncertainty as a measure of measurement accuracy presented in the well-known "Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement" generally enable determination of uncertainty of measurement results even in case of sophisticated processes. However, calculations of measurement uncertainty are time consuming even in case of simple measurement processes. A software package that can be used for reducing time of calculations has been developed and is presented in this paper. The package enables quick determination of combined standard uncertainty or extended uncertainty using proposed in the guide guidelines on condition that user can define a model of measurement process.
Jan Duchiewicz, Andrzej Dobrucki, Andrzej Francik, Andrzej Sadowski, Arkadiusz Liber
"Spektrometr elektronowego rezonansu paramagnetycznego (EPR) jako sterowany komputerem system pomiarowy"
W pracy przedstawiono modułowy Spektrometr Elektronowego Rezonansu Paramagnetycznego (EPR), w skład którego wchodzą następujące, wyposażone w interfejs IEEE-488 (GPIB), niezależne moduły: blok mikrofalowy (zawierający generator mikrofalowy, mikrofalowy mieszacz odbiorczy oraz miernik częstotliwości i mocy mikrofalowej), układ odbioru i rejestracji sygnału EPR (zawierający wzmacniacz homodynowy oraz układ modulacji pola magnetycznego) oraz źródło pola magnetycznego (zawierające hallotronowy stabilizator pola magnetycznego, elektromagnes oraz zasilacz elektromagnesu). Specjalny program, pracujący w środowisku Windows 95/98/NT steruje wszystkimi modułami tworząc w efekcie sterowany komputerem system pomiarowy.
"Electron paramagnetic resonance (EPR) spectrometer as a computer controlled measurement system"
In the paper a modular Electron Paramagnetic Resonance (EPR) Spectrometer is described. The spectrometer consists of GPIB controlled modules: microwave unit including microwave power generator, microwave mixer and microwave frequency and power meter, acquisition unit of EPR signals including lock-in amplifier and magnetic field modulator, magnetic field source including Hall Effect magnetic field controller, electromagnet and electromagnet power supply. The spectrometer is controlled via interface GPIB with a special program for Windows 95/98/NT. An advanced signal processing as smoothing, filtering using different windows, differentiation, inegration, comparison, algebraic addition, approximation etc. on recorded spectra is possible.
Jan Duchiewicz, Józef Nowak, Andrzej Dobrucki, Barbara Ślusarek, Arkadiusz Liber, Andrzej Sadowski
"Sterowany komputerem system pomiarowy do badania magnesów trwałych"
W pracy przedstawiono sterowany komputerem system do badania charakterystyk odmagnesowania magnesów trwałych. Magnesy są badane wg opracowanej, nowej metody, polegającej na umieszczeniu magnesu w obwodzie magnetycznym ze szczeliną powietrzną. W systemie zastosowano dwa hallotrony: jeden do pomiaru indukcji magnetycznej w szczelinie, drugi do pomiaru zewnętrznego pola magnetycznego. Wartości pola magnetycznego wewnątrz magnesu są obliczane w zależności od wartości zmierzonych oraz od wartości wyznaczonych teoretycznie współczynników odmagnesowania, zależnych od wymiarów magnesu. Opracowano specjalny program dla środowiska Windows 95/98/NT, sterujący całym procesem pomiarem oraz rejestrujący wyniki pomiaru.
Computer controlled system for permanent magnet investigation"
In the paper a fully computer controlled system for permanent magnet investigation is described. The system consists of microprocessor control unit (including a Hall Effect magnetic field meter, magnetic field controller and GPIB interface), electromagnet with electromagnet power supply, measuring head and computer with a special control program for Windows 95/98/NT. The measuring method is based on a new theoretical model of permanent magnet placed in magnetic circuit with an air gap. In the method the magnetic field value inside of the magnet is calculated according to magnetic field value measured in the air gap and outside of the magnet. The system enables a registration of a full and partial hysteresis loop B = f(H) and BJ = f(H), a curve of magnetic field energy (B*H) = f(H), reversal and point magnetic permeability m r(H) = (D B/D H), calculating of characteristic magnet values as remanence Br, coercive force JHC and BHC, maximal magnetic field energy (B*H)max, and recording of measured results on a disk as a file.
Damian Gonscz
"Źródła błędów dzielników napięcia stałego o najwyższej dokładności
W pracy przedstawiono i porównano od strony konstrukcyjnej i metrologicznej podstawowe struktury rezystancyjnych i elektronicznych dzielników napięcia stałego. W analizie zwrócono szczególną uwagę na źródła błędów tych dzielników. Podstawowe parametry omówionych przykładów zestawiono w tablicy końcowej, gdzie podano także ewentualne ich zastosowania.
"Error sources of precise DC voltage dividers"
Parameters and general structures of precise DC voltage dividers have been presented. The result of the analysis have been shown in the table.
Roma Górecka, Zbigniew Polański, Jacek Pietraszek
"Zastosowanie metody SMD do szacowania błędu aproksymacji neuronowej statycznego obiektu badań"
Niniejsza praca opisuje test numeryczny metody SMD (sekwencyjnej modyfikacji danych) służącej do poszukiwania optymalnej struktury zbioru uczącego w statycznej aproksymacji neuronowej. Zamieszczono opis metodyki testu, uzyskane wyniki i ich analizę. Wykazano praktyczną przydatność metody SMD.
"Application of SMD method – estimation of approximation error"
This paper describes numerical test of SMD method (sequential modification of data) designed to search optimal structure of training data set in static neural approximation. There is description of test methodology, obtained results and their analysis. A practical usefulness of SMD method was proved.
Mieczysław Hering, Piotr Ostrowski, Marek Orzyłowski, Tadeusz Kałużniacki
"Kształtowanie pola temperatury w bloku pomiarowym pieca do sprawdzania czujników termomentrycznych"
W referacie przedstawiono procedurę kształtowania pola temperatury w bloku pomiarowym elektrycznego pieca rurowego przeznaczonego do kalibracji czujników termometrycznych metodą porównawczą. Jej istota polega na wstępnym doborze rozkładu mocy grzejnej w fazie projektowania z zastosowaniem modelowania 3D, z uwzględnieniem wymiany radiacyjnej w warunkach odbić wielokrotnych oraz predykcyjnej regulacji temperatur elementu grzejnego i bloku. Przydatność procedury została przetestowana na zrealizowanym obiekcie, którego parametry w pełni odpowiadają wymaganiom stawianym wysokiej klasy piecom komercyjnym do sprawdzania użytkowych czujników termometrycznych.
"Shaping the temperature field of the measurement insert furnaces used for the calibration of thermometric sensors"
The paper presents a procedure of shaping the temperature field in the measurement insert of electric furnaces designed for the calibration of thermometric sensors by the method of comparison. The procedure is based upon an initial allocation of heating power to the heater sections by means of 3D computer modelling in the phase of designing. The model takes into account the heat radiation in the presence of multiple reflections and the predictive temperature control employed. The practical applicability of this method has been proved with the measurements of a physical furnace, whose parameters fully corresponded to those of the dedicated ones used for calibration purposes.
Jerzy Hoja, Grzegorz Lentka
"System pomiarowy do diagnostyki wysokoimpedancyjnych powłok antykorozyjnych"
W referacie opisano problemy pomiarów bardzo dużych impedancji (|Z|<10GW ) w zakresie częstotliwości od 1mHz do 10kHz ukierunkowanych na identyfikację parametrów powłok antykorozyjnych. Zaprezento-wano konstrukcję systemu pomiarowego zbudowanego w oparciu o kartę akwizycji danych zainstalowaną w komputerze PC. Przedstawiono układ obwodu wejściowego, generator pomiarowy wykorzystujący technikę DDS i detektor fazoczuły wykorzystujący DFT. Omówiono wyniki badań kompletnego toru pomiarowego oraz określono parametry decydujące o częstotliwości dolnej i górnej zakresu pracy systemu.
"The measurement system for diagnostic of high impedance anticorrosion coatings"
The paper deals with problems of very high impedance (1 Z1 <10GW ) measurements in a wide frequency range (10-5¸ 106Hz). The measurements are aimed to identify electrical parameters of different anti-corrosion coatings. The construction of the measuring system designed for monitoring the anti-corrosion coatings effectiveness on various types of technical objects is presented. The circuit solutions analysed refer, in particular, to the input adapter, the DDS based measuring signal generator, and the DFT based phase-sensitive detector. The test results of the whole measuring path are shown and some parameters determining low and high band of the system frequency range are pointed out.
Bogusław Jackiewicz, Wojciech Pierzgalski, Dariusz Reska
"Uniwersalny multimetr cyfrowy z nadpróbkującym przetwornikiem analogowo-cyfrowym. Metody kalibracji i automatycznej korekcji wskazań"
W referacie przedstawiono budowę multimetru cyfrowego typu DM 21, wdrażanego do produkcji seryjnej w Ośrodku Badawczo-Rozwojowym Metrologii Elektrycznej "METROL" w Zielonej Górze. W multimetrze zastosowano nadpróbkujący przetwornik analogowo-cyfrowy z modulatorem sigma-delta oraz mikroprocesorowy sterownik wyposażony w nieulotną pamięć danych kalibracyjnych, realizujący procedury cyfrowej kalibracji i korekcji wskazań. Omówiono budowę multimetru, zwracając szczególną uwagę na zastosowaną metodę kalibracji oraz właściwości systemowe przyrządu.
"Universal digital multimeter with oversampling A/D converter. Methods of calibration and authomatic correction of results"
Development and design of universal digital multimeter DM21, introduced to serial production in Research and Development Center of Electrical Metrology METROL in Zielona Góra are described in the paper. Modern oversampling A/D converter with sigma-delta modulator and internal controller with non-volatile memory for retaining of calibration data are used in the multimeter. Methods of the calibration and automatic data correction, developed for the instrument, are described. It was established, that effective calibration procedures significantly increase accuracy of the new instrument.
Jan Jagielski
"Jakość w projektowaniu i realizacji systemu technicznego"
W artykule omówiono pojęcie jakości, jakości w projektowaniu i jakości w realizacji systemu technicznego. Użytkownik i projektant tworzą wzorzec jakości zgodnie z kaskadowym modelem życia projektu. Doskonałość wzorca w stosunku do wymagań klientów i wymagań produkcji zapewniona jest poprzez weryfikację i walidację oraz stosowanie technik prototypowania i ewolucyjnej realizacji. Ostatecznym krokiem jest testowanie. W testowaniu biorą udział eksperci, których oceny mogą być obarczone błędami łagodności, tendencji centralnej, błędem halo. Odpowiednie przygotowanie ekspertów w znacznym stopniu eliminuje omówione błędy i pozwala właściwie ocenić stopień doskonałości systemu technicznego.
"Quality in designs and realisation of technical system"
Quality in projecting and realisation technical system is presented in this paper. User and designer make pattern of quality according with waterfall model of projects life. Perfection of pattern according to user demands and requirements of realisation is made by verification and validation and applying prototyping techniques and evolutionary delivery. Testing is a last step. Experts take a part in testing but their estimations can have errors of leniency, central tendency and halo error. Appropriate preparation of experts in high degree eliminates described errors and gives possibility to estimate degree of quality of technical system.
Jerzy Jakubiec, Jerzy Roj
"Ograniczenia programowego rozszerzania pasma wzmacniacza pomiarowego w przetworniku próbkującym"
Praca wzmacniacza pomiarowego z dużym współczynnikiem wzmocnienia powoduje, że szerokość jego pasma przenoszenia jest względnie niewielka. Jest to przyczyną występowania dużego błędu dynamicznego, który jednak może być zmniejszony na drodze programowej poprzez realizację algorytmu korekcji dynamicznej przez mikroprocesor. Możliwości tego rodzaju korekcji są jednak ograniczone wieloma czynnikami, takimi jak szybkość realizacji operacji arytmetycznych przez procesor, właściwości układu P/P i przetwornika A/C oraz szumami wzmacniacza. W pracy opisano algorytm korekcji wzmacniacza opisanego równaniem różniczkowym 1 rzędu, a następnie poddano analizie podstawowe czynniki ograniczające efektywność korekcji dla trzech wybranych typów wzmacniaczy.
"Programmed widening limitations of measuring amplifier bandwidth in sampling transducer"
A measuring amplifier working with large amplification coefficient causes that its bandwitdh is relatively small. This is the reason for substantial dynamic error arising which can be decreased on a programmed way by using a dynamic error correction algorithm performed by a microprocessor. But the correction possibilities are limited by the parameters of the sampling transducer elements such as time of arithmetic operation executed by the processor, properties of S/H circuit and A/D converter as well as noises generated by the amplifier. The paper presents the correction algorithm built for the amplifier described by the first order differential equation. The basic limiting effeciveness of the correction for chosen three types of measuring amplifiers are analysed, too.
Janusz Kaczmarek, Ryszard Rybski
"Porównanie impedancji w systemie z dwoma cyfrowymi generatorami napięcia"
Przedstawiono system pomiarowy do porównywania impedancji. Porównanie impedancji realizowane jest automatycznie w układzie zrównoważonego mostka z dwoma cyfrowymi generatorami napięcia sinusoidalnego. W prezentowanym systemie stosunek porównywanych impedancji wyznaczany jest poprzez pomiar zespolonego stosunku napięć wyjściowych generatorów. Algorytm równoważenia układu oraz pomiar zespolonego stosunku napięć bazuje na metodach cyfrowego przetwarzania sygnałów. Przedstawiono i przeanalizowano pracę systemu na przykładzie porównania rezystancji.
"Comparison of impedances in system with two digital voltage generators"
A measurement system to comparing of impedances is presented. Comparison is realised automatically in balanced bridge with two digital voltage generators. In presented system the ratio of compared impedances is determined across measuring complex voltage ratio of output generators. Balancing algorithm of the system and measurement of a complex voltage ratio bases on digital signal processing methods. A theoretical analysis and experimental test of the system were performed for case of two-resistance comparison.
Marian Kampik
"Przełącznik do transferu AC-DC"
Przedmiotem pracy jest przełącznik przeznaczony do transferu ac-dc. Urządzenie realizuje szybkie (czas martwy mniejszy od 5 ms) przełączanie napięć podawanych na grzejnik termicznego przetwornika wartości skutecznej z kalibratora napięcia przemiennego lub stałego. Przełącznik może być sterowany ręcznie albo za pomocą jednego z dwóch interfejsów: RS232 lub GPIB. Opracowane urządzenie zaprojektowano pod kątem minimalizacji wytwarzanych zakłóceń oraz łatwego dostosowania do aktualnych wymagań.
"A switch for AC-DC transfer"
A switch for ac-dc transfer is presented in this paper. The switch performs fast switching of the input of the thermal voltage converter (TVC) between AC and DC calibrator outputs. It can be controlled through the GPIB bus, manually and through the serial RS-232 interface. Both 4-wire and 2-wire connection between the TVC and the calibrators is possible. The switch provides very fast switching. The dead time of the switch is less than 5 ms. The switch is well protected against relay and power failures.
Tomasz Karczewski
"Zagadnienia przetwarzania i analizy obrazów w systemie automatycznego odczytu wskazań mierników analogowych"
W referacie przedstawiono zagadnienia dotyczące metod przetwarzania i analizy obrazów, które można wykorzystać w systemach kontrolno pomiarowych. Przedstawiony jest zarys koncepcji systemu do automatycznego odczytu wskazań mierników analogowych wskazówkowych i z wyświetlaczami cyfrowymi (bez interfejsu komunikacyjnego do komputera). Została także opisana autorska metoda realizująca odczyt wskazania mierników analogowych wskazówkowych z lustrem.
"Image processing and analysis methods in automatic calibration system for analog measurement instruments"
In this paper there is introduced image processing an analysis methods for measurement control systems. There is a conception of automatic calibration system for analog and digital measurement instruments without digital computer interface. Author describes method for read hand position on analog measurement instruments with mirror.
Jan Kiełbasa, Szymon Kiełbasa
"Program sterujący stanowiskiem pomiarowym do badania opływu włókien termoanemometrycznych"
W referacie przedstawiono stanowisko pomiarowe składające się z tunelu aerodynamicznego, w którym możliwa była na drodze programowej realizacja przepływu powietrza z prędkością od zera do 4 m/s. Stanowisko wyposażono w dwukanałowy anemometr cieplny, w którym także programowo można wybierać tryb pracy; z anemometrem stałoprądowym, anemometrem stałotemperaturowym lub termometrem rezystancyjnym. Dopuszczalna rezystancja czujników 100?, a dopuszczalny prąd zasilania grzanego elementu 400 mA. Na drodze programowej można zadawać współczynniki nagrzania włókien termoanemometru od 1 do n=2.2, współczynnik ten może być także funkcją czasu.
"Flows round hot cylinders - programmable measuring stand"
A measuring stand consisting of a wind tunnel providing programmable setting of air flow velocity ranging from 0 to 4 m/s was presented in the paper. The measuring stand is equipped with a double-channel anemometer with programmable operating mode (CCA, CTA, a resistance thermometer). Admissible sensor resistance 100?, while the current supplying the hot element must be less than 400 mA. Wire overheat ratio is programmable throughout the range from 1 to n=2.2. The overheat ratio can be also treated as the function of time.
Arkadiusz Kluger, Tadeusz Skubis
"Programowany wzorzec wartości skutecznej napięcia przemiennego"
Opracowano podstawy teoretyczne budowy źródła wytwarzającego napięcie przemienne, którego wartość skuteczna określana jest w sposób liczalny z dużą precyzją w paśmie częstotliwości 0 ... 1 kHz. Przedstawiono koncepcję syntezy przebiegu sinusoidalnego, wyniki analizy wpływu zjawiska próbkowania i kwantowania na dokładność odtwarzanego przebiegu zmiennego oraz określono równania analityczne, umożliwiające wyznaczenie niepewności wartości skutecznej syntetyzowanego przebiegu. Zaproponowano także metodę wzorcowania statycznego do wyznaczenia wartości skutecznej napięcia wyjściowego w zautomatyzowanym układzie pomiarowym.
"Programable RMS voltage standard"
A concept of a programable ac voltage source standard, which rms value is defined with high precision in frequency range 0,001 Hz to 1000 Hz is presented. The analysis of discretization process influence on precision reproduction of the sine wave signal and an uncertainty of the rms value of the output signal are analysed. A method of calculation of ac voltage source rms value in an automatic measurement setup is presented.
Adam Markowski, Emil Michta
"Analiza dotrzymania warunków czasu rzeczywistego w rozproszonych systemach pomiarowo - kontrolnych"
W artykule przedstawiono wybrane metody analizy spełnienia warunków czasu rzeczywistego (RT) w systemach komputerowych a następnie pokazano możliwość ich wykorzystania do badania rozproszonych systemów pomiarowo – kontrolnych (RSPK) o architekturze sieciowej, którym stawiane są wymagania czasowe RT. Przedstawiono metodę GRMS i podano warunki jej wykorzystania do szeregowania wiadomości w sieciach przemysłowych.
"Real time analysis in distributed measurement systems"
In the paper, use a task scheduling method with static priority assignment GRMS, well known in real-time computer system analysis, to verify RT condition in Distributed Measurement and Control System (DMCS) is presented. Taking into account MAC layer features of industrial network used in DMCS, given algorithms can be used to verify real time conditions in DMCS with different communication protocols.
Jerzy Matyja
"Tablicowy rejestrator bez części ruchomych jako stacja pomiarowa"
W artykule przedstawiono tablicowy rejestrator typu KD1 przeznaczony do pomiaru napięcia, prądu, temperatury i zmian rezystancji. Szczególną cechą tego rejestratora jest możliwość kształtowania jego właściwości przez programowanie dowolnej struktury dla funkcji przetwarzających wyniki pomiarów i zdarzeń alarmowych, z wykorzystaniem obszernego zestawu operatorów matematycznych i logicznych. Przetworzone wyniki zapisywane są na dyskietce i prezentowane na ekranie graficznym.
"Panel recorder without mobile parts as a measuring station"
The KD1 panel recorder destined to voltage, current, temperature and resistance change measurements is presented in this paper. A particular feature of this recorder is the possibility to shape its properties through the programming of any arbitrary structures for functions converting measurement results and alarm events, utilizing the vast set of mathematical and logical operators. Converted results are recorded on the diskette and presented on the graphical screen.
Wiesław Miczulski, Zygmunt L. Warsza
"Układ antymostka z przetwarzaniem kątów przesunięć fazowych"
W pracy przedstawiono zasadę pomiaru impedancji w nowym układzie tzw. antymostka z zastosowaniem metody przetwarzania kątów przesunięć fazowych (PKPF). Określono jego główne właściwości metrologiczne – czułość i podstawowy błąd pomiaru. Z przeprowadzonej poniżej analizy wynika, że układ antymostka i klasyczny układ mostkowy, w których zastosowano metodę PKPF, nie różnią się od siebie właściwościami metrologicznymi w sposób istotny. Stopień skomplikowania układu antymostka w porównaniu do klasycznego mostka jest nieco większy ze względu na konieczność zastosowania dwóch jednakowych źródeł prądu przemiennego odizolowanych od siebie galwanicznie.
"Antibridge with phase shift angle processing"
In the work, an impedance measuring principle of a new measuring circuit named anti-bridge with phase shift angle processing (PSAP) is presented. Main metrological features – sensitivity and basic measuring error are defined. Results of analysis shown that anti-bridge and classical bridge with PSAP method do not differ from each other significantly. Anti-bridge is more complicated then classical one because of necessity of use two the some a.c. current sources.
Jerzy K. Piotrowski, Jerzy Chramiec
"Szerokopasmowa głowica do pomiaru dielektryków zawierająca połączenie linia współosiowa – falowód kołowy"
W artykule przedstawiono szerokopasmowy model głowicy do pomiaru przenikalności elektrycznej cieczy i materiałów sypkich w zakresie częstotliwości mikrofalowych. Sygnał doprowadzany jest linią współosiową, a badany materiał umieszcza się w stykającym się z tą linią falowodzie kołowym. Przenikalność elektryczną materiału określa się w oparciu o model głowicy i pomiar współczynnika odbicia na jej wejściu. Opisano procedurę tworzenia modelu, dla którego uzyskana różnica mierzonej i teoretycznej wartości argumentu współczynnika odbicia głowicy nie przekracza 50 dla częstotliwości do 6 GHz.
"Broadband dielectric probe containing a coaxial line – circular waveguide junction"
A model of a broad-band dielectric probe for permittivity measurements of liquids and powdered materials at microwave frequencies is presented in the paper. The coaxial line – circular waveguide junction, built in the probe, is studied using full-wave analysis. A layer of material under test is placed in the circular waveguide, which air-filled section above the material is below cut-off preventing radiation to open space. The probe has been modeled in order to predict the relationship between reflection coefficient at the input and the complex permittivity of any dielectric sample. The developed model shows that agreement between calculated and measured reflection coefficient at the input of the probe is better than 50 for phase and 0.08 for magnitude from 50 MHz to 6 GHz.
Wiesław Piotrowski, Andrzej Michalski
"Sposób wyboru optymalnej wartości parametrów wejściowych dla projektowania przetwornika pierwotnego"
Niniejszy artykuł omawia jeden z istotnych problemów z którym spotkali się autorzy przy projektowaniu przetwornika pierwotnego przepływomierza elektromagnetycznego oraz sposób jego rozwiązania. Autorzy wskazują na wpływ dynamicznych zmian napełnienia kanału na wiarygodność pomiaru przepływu. Na podstawie wyników badań symulacyjnych dla klasycznej metody projektowania przetwornika pierwotnego pokazano ilościową i jakościową ocenę tego problemu. Autorzy przedstawiają niekonwencjonalne zastosowanie przestrzeni metrycznych oraz miar podobieństwa wektorów do wybrania optymalnych parametrów dla projektowania przetwornika pierwotnego.
" Choosing the optimal initial parameters for design of primary transducer"
This article presents the important problem the authors encountered during the design of primary transducer of electromagnetic flow meter and shows a suggested solution to it. The authors prove the significant influence of dynamic changes of water level on reliability of flow measurement. On the basis of numerical simulations the quantitative and qualitative analysis of the problem were conducted. The authors present specific application of metric spaces and measures of vector similarity for choosing the optimal initial parameters for designing algorithms.
Jarosław Rychter, Józef Stąpel
"Cyfrowe przyrządy do analizy parametrów sieci energetycznej"
W artykule przedstawione zostały cyfrowe mierniki programowalne typu N10 o rozbudowanym interfejsie użytkownika, przetworniki P10 do pracy w systemach pomiarowo – regulacyjnych i mierniki cęgowe typu NC8. Przeznaczone są do pomiaru parametrów sieci energetycznych. Łączą one cechy dobrych mierników cyfrowych, przetworników, liczników energii i analizatorów wyższych harmonicznych.
"Digital instruments to analyse power network parameters"
The study describes programmable digital devices for measuring parameters of power networks, produced in LUMEL S.A. These devices combine features of good digital meters, transducers, energy counters and harmonics analysers. They enable a complex evaluation of the supply system state in industrial plants.
Zbigniew Staroszczyk
"Zastosowania pomiarowe procesorów sygnałowych Texas Iinstruments"
W referacie omówiono możliwości przetwarzania sygnałów pomiarowych jakie dają klasyczne procesory sygnałowe trzeciej i piątej generacji. Przedstawiono problemy i rozwiązania dwu typów przetwarzania: sekwencyjnego i blokowego, ilustrując je konkretnymi przykładami. Omówiono przykładowe rozwiązanie problemu pomiaru i wydzielania podstawowej harmonicznej z przebiegu energetycznego. Na jego, i innych przykładach, wskazano jak wydajne są procesory sygnałowe w zadaniach przetwarzania sygnałów obiektowych. Przedstawiono aktualną ofertę nowej generacji procesorów, o wydajności kilkudziesięciokrotnie wyższej niż procesorów użytych w przykładach. Publikacja ma na celu wskazanie jak łatwo jest skorzystać z niezwykle wydajnych procesorów sygnałowych TI do obiektowego przetwarzania informacji pomiarowej i wskazać ich możliwości obliczeniowe.
" Instrumentation aplications for Texas Instruments signal processors"
In the paper TI signal processors are discussed from then point of view of measurement applications. The properties of fixed and float point families are discussed and illustrated with examples which inform the reader how useful SP can be in his application. Two typical processing tasks: sequential and block signal processing are discussed and compared. Proper solutions of signal acquisition and processing for those tasks is given. The paper is aimed to make the reader familiar with TI signal processors, and to persuade him that it is not too difficult to embed SPs in his hardware/software projects.
Paweł Studziński
"Wybrane aspekty pracy przetworników analogowo-cyfrowych sigma-delta w torach pomiarowych"
Przetworniki sigma-delta charakteryzują się dużą rozdzielczością pomiaru. Ponadto przetworniki te umożliwiają w sposób programowy zmianę zakresu mierzonych sygnałów i częstotliwości powtarzania pomiarów. Wymienione zalety stwarzają dodatkowe możliwości zastosowań przetworników sigma-delta. W referacie przeanalizowano zastosowanie wzmacniacza przetwornika w charakterze wzmacniacza wejściowego toru pomiarowego. Omówiono także możliwość wykorzystania przetworników sigma-delta do korekcji nieliniowości przetworników pomiarowych.
"Selected aspects of co-operation of sigma-delta converters with input circuits in measuring systems"
Connection of conditioning circuit with high-resolution A/D converters demand for careful development of whole systems. A/D converters as a rule are connected with signal sources by means of input amplifiers, which enables better fitting of impedance of signal source and measuring system. Selected aspects of co-operation of sigma-delta converters with input circuits in measuring systems are described.
Marek Twardowski
"Charakterystyka sterowników programowalnych i serwerów DDE w programach wizualizacji procesów przemysłowych"
W referacie przedstawiono najnowsze trendy w dziedzinie sterowników programowych i ewentualne kierunki ich rozwoju. Szczególnie zwrócono uwagę na dwa rodzaje rozwiązań DDE i OPC, które są obecnie najczęściej używane w budowie rozproszonych systemów pomiarowych z wykorzystaniem oprogramowania monitorującego. Niniejsza praca służy głównie przeglądowi istniejących rozwiązań, z którymi autor się spotkał lub je wdrażał.
Zygmunt L. Warsza
"Antymostki – nowy rodzaj układów do pomiaru impedancji"
Podano nowy rodzaj układu pomiarowego powstający przy zasilaniu mostka z dwu źródeł prądowych w niekonwencjonalny sposób. Zaproponowano dlań nazwę – antymostek. Podano podstawowe wzory, omówiono krytycznie właściwości i zarysowano potencjalne obszary zastosowań: układy zrównoważone – w pomiarach laboratoryjnych, układy odchyłowe i ze sprzężeniem zwrotnym – w kondycjonowaniu sygnałów z czujników parametrycznych. Układy antymostków mogą być realizowane zarówno sprzętowo jak i wirtualnie. Łączą one w sobie właściwości układów mostkowych i układów kompensacji prądu. Dają one nowe możliwości metrologiczne w porównaniu do stosowanych dotychczas układów pomiarowych.
" Anti-bridge – the new type of impedance measurement circuits"
The new type of measuring circuits, supplied by two current sources is proposed, under the name anti-bridge. The basic equations, as well as the properties and possible fields of applications are discussed. The balanced anti-bridges could be used for laboratory measurements, and unbalanced ones as well as those with feedback – for signal conditioning circuits of parameter sensors. The anti-bridges could be made hardware or partially virtual. They associate some properties of classic bridges and current compensation circuits and offer new metrological possibilities.
Maciej Wawrzyniak
"System pomiarowy do wyznaczania histogramów przewodności - ocena niepewności pomiaru"
W referacie przedstawiono system pomiarowy do pomiaru procesu kwantowania przewodności w nanodrutach metalowych oraz wyznaczania histogramów przewodności. Na poprawność wyznaczonych histogramów wpływa nieliniowość różniczkowa przetwornika a/c, znajdującego się w oscyloskopie cyfrowym wykorzystywanym do pomiarów. W referacie przedstawiono sposób usuwania wpływu nieliniowości różniczkowej oraz kalibracji systemu pomiarowego. Określono niepewność całkowitą wyznaczania, na podstawie histogramu, wartości oczekiwanej przewodności w przyjętym zakresie przewodności.
"The measurement system for calculation of conductance histograms - expression of uncertainty of the measurement"
The paper presents a measurement system for calculation of conductance histograms. Conductance histograms are made in the investigation of the quantization of conductance in nanowires. The measurement system enables to measure the electrical conductance of nanowires for wide range of the electrode separation speed and the potential difference between electrodes. It is showed how differential nonlinearity of analog-to-digital converters introduces significant error in the corresponding conductance histograms. It is described the way of compensation for differential nonlinearity of the ADC.
Andrzej Wąsik, Piotr Myśliński, Paweł Kamasa
"System pomiarowy do badań własności termofizycznych materiałów z wykorzystaniem modulacji temperatury
Artykuł zawiera opis komputerowych programów współpracujących z systemem pomiarowym opracowanym w Politechnice Koszalińskiej do badań zmian właściwości termofizycznych materiałów, zwłaszcza ferromagnetycznych. Funkcjami aplikacyjnymi przedstawianych programów jest sterowanie zmianami temperatur próbek badanych materiałów oraz automatyczne rejestrowanie zmian składowych sygnałów elektrycznych odpowiadających prowadzonym analizom. Przedstawiony termoanalizator umożliwia jednoczesne prowadzenie termicznej analizy różnicowej DTA, dylatometrycznej DIL i termomagnetometrycznej TM w tym również z zastosowaniem modulacji temperatury. Przedstawiono przykładowe rezultaty badań z wykorzystaniem opracowanych programów.
" Measuring system to study thermo-physical properties of materials utilizing temperature modulation"
The paper presents description of computer software co-operating with a measuring system worked out at the Technical University of Koszalin, serving to study changes of thermo-physical properties of materials, especially ferromagnetic ones. The presented software is to control the temperature changes of the studied materials samples according to the realization rules of DTA (Differential Thermal Analysis), DIL (Dilatometric Analysis), and TM (Thermomagnetometric Analysis) in these also by applying temperature modulation and moreover the automatic recording of changes of the complex components of electric signals corresponding to the performed analyses. Some exemplary study results are presented by utilizing the worked out software documenting its usability to study selected thermo-physical properties of materials.
Sławomir Winiarczyk
System kontrolno – pomiarowy do badań czujnika NOx
W pracach nad nowymi czujnikami pomiarowymi równolegle z opracowaniem konstrukcji projektuje się nowe rozwiązania układów pomiarowych umożliwiające ich pełne przetestowanie. W praktyce systemy takie buduje się z pewnej ilości samodzielnych urządzeń (np. kalibratory, zasilacze, układy pomiarowe itd..) połączone odpowiednim interfejsem z komputerem sterującym poszczególnymi elementami systemu. Rzadziej buduje się zintegrowane systemy pomiarowo – kontrolne dedykowane do określonego zadania. W pracy przedstawiono założenia projektowo-konstrukcyjne oraz opis budowanego stanowiska do badań nad nowym rozwiązaniem czujnika Nox wskazując jednocześnie na korzyści wynikające z tego typu rozwiązania.
This paper presents the NOx sensors control system based at AduC812 micro converter. System testing NOx structure in gas line and sending data to MATLAB software working at PC station.
