Национальная академия наук Беларуси



страница10/16
Дата28.11.2017
Размер3.17 Mb.
ТипТезисы
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   ...   16

Для повышения универсальности МИМС к каждому каналу АЦП предусмотрена установка дополнительных нормализаторов аналогового сигнала серии 8B, выпускаемых компанией DATAFORTH. Нормализаторы позволяют согласовать с АЦП входной сигнал от различных видов датчиков. Для подключения нормализаторов смонтированы четыре 16 канальных монтажных панели.

Универсальность достигается большим многообразием нормализаторов. Это и нормализаторы напряжения (вход от ±10мВ до ±60В), тока (вход ±20мА), нормализоторы для терморезисторов, потенциометров, термопар, частотного ввода и др. Нормализатор напряжения со входом ±10мВ позволяет подключать тензодатчики по мостовой схеме с напряжением моста 3,3В. Все нормализаторы объединяет то, что выходной сигнал всегда находится в пределах ±5В. Стоимость нормализаторов не велика, что позволяет доукомплектовывать систему под конкретные задачи и цели испытаний.

В состав МИМС (рисунок) также входят клавиатура, дисплей и специально разработанный программный комплекс. Все это позволяет быстро и легко настроить МИМС под конкретные испытания, а также провести обработку полученной экспериментальной информации.

Внешний вид МИМС

Система может быть полезной при проведении не только натурных и стендовых испытаний автомобилей, но и экспериментальных исследований в условиях реальной эксплуатации других механических систем.


УДК 004.738.5


ЯЗЫК ПРОЦЕДУР ЛОГИЧЕСКОГО ВЫВОДА:
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ НА РАЗРАБОТКУ
И ОБОСНОВАНИЕ ПРАКТИЧЕСКОЙ НЕОБХОДИМОСТИ

В.Г.Королёв

ООО «Сенсотроника», Минск, Беларусь



e-mail: vitali.karaliov@sensotronica.com
По мере развития информационных технологий создается все больше интеллектуальных прикладных систем, способных решать задачи по их постановкам. Некоторые системы этого класса с простым пользовательским интерфейсом становятся доступны через Всемирную паутину (WWW) [1].

Одним из главных принципов, лежащих в основе разработки современных программных приложений, является повторное использование (reusabi-


lity). Его применение к интеллектуальным прикладным системам должно привести к появлению нового класса интеллектуальных сетевых приложений. Перед тем как самостоятельно решить очередную задачу, сформулированную для него пользователем, такое приложение попытается сначала найти во Всемирной паутине уже решенную идентичную или аналогичную задачу (например, отличающуюся от искомой только значениями входных параметров) и, в случае успеха, воспользоваться найденным решением.

Современная инфраструктура Всемирной паутины очень удобна для быстрого поиска текстовых документов по отдельным словам или фразам, но пока не может быть использована для поиска решений задач по их условиям. Чтобы такой поиск стал возможен, необходимо зафиксировать стандартный формат, т. е. язык для описания условий задач; за его основу вполне можно взять язык логики предикатов первого порядка. Но кроме условий задач такие приложения должны уметь обрабатывать и описания решений задач, что позволит предъявлять их пользо-вателю в удобном виде, который может изменяться в процессе диалога с пользователем (например, отдельные шаги решения по указанию пользователя могут быть детализированы).

Следовательно, для создания рассматриваемого класса интеллектуальных сетевых приложений требуется язык, описывающий в строго формальном виде вывод одних высказываний из других, т. е. язык процедур логического вывода. Идея создания такого языка обретает смысл только на определенном этапе эволюции Всемирной паутины, поскольку вне ее контекста он не может иметь практической ценности. Упоминавшийся выше язык описания условий задач входит в язык процедур логического вывода как его составная часть.

После того как язык процедур логического вывода будет разработан и реализован, записанные на нем процедуры логического вывода можно будет накапливать во Всемирной паутине на различных серверах в виде глобальной базы процедур логического вывода. Ее упрощенная структура показана на рис. 1. Эта база будет содержать аксиомы (высказывания, не сопровождаемые доказательствами) и теоремы (выводимые высказывания). Любая теорема может быть помещена в базу процедур вывода только вместе со своей процедурой вывода, представляющей последовательность операторов логического вывода.

Основные усилия при разработке языка процедур вывода потребуются для выявления типов операторов логического вывода и определения ограничений для каждого выявленного типа операторов, гарантирующих вывод истинных высказываний из истинных посылок.

Идея языка процедур вывода коррелирует с идеей семантической паутины как новой перспективной модели информационного пространства Интернет [2]. На рис. 2 представлена диаграмма уровней семантической паутины [3]. Язык процедур логического вывода относится к уровню доказательств (proof), который, в отличие от более низких уровней, к настоящему времени практически не разработан.



Рис. 1. Структура базы процедур Рис. 2. Уровни семантической паутины

логического вывода


Список литературы
1. Решалка [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://www.reshalka.com/. – Дата доступа : 06.08.2012.

2. Андон, Ф.И. Semantic Web как новая модель информационного пространства Internet [Электронный ресурс] / Ф.И. Андон, И.Ю. Гришанова, В.А. Резниченко. – Киев, 2007. – Режим доступа : http://eprints.isofts.kiev.ua/ 406/1/ %231_D91-c417.pdf. – Дата доступа : 09.08.2012.

3. Passin, T.B. Explorer’s Guide to the Semantic Web / T.B. Passin. – Manning, 2004. – 14 p.

УДК 621.383.5


ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТЕЙ ТРЕНИЯ

ПУТЕМ НАНЕСЕНИЯ МИКРОРЕЛЬЕФА
Е.О. Одинаев, Е.Ю. Татаркин, Е.А. Сафронова

Алтайский государственный технический университет

им. И.И. Ползунова, Барнаул, Россия

e-mail: odik171@rambler.ru
Износостойкость поверхностей трения напрямую зависит от качества их изготовления. Образование масляных карманов путем формирования направленного микрорельефа положительно влияет на приработку и на равномерность износа поверхности. Нанесение микрорельефа дает возможность снизить трудоемкость технологического процесса за счет исключения из его структуры операций финишной обработки.

Технологические и метрологические отличия регулярных микрорельефов от шероховатости поверхностей деталей машин и приборов определяют и особенности решения проблемы качества поверхности в целом, во всех ее четырех аспектах.



  1. Микрорельеф функционально связан с параметрами режима, практически впервые конструктор получает возможность нормировать параметры микрорельефа, задавая их на основе аналитических расчетов или эксперимента через параметры режима обработки.

  2. При образовании регулярных микрорельефов появляется воз­можность нормирования и технологического обеспечения аналитически рассчитываемых геометрических параметров, являющихся во многих случаях основными, определяющими эксплуатационные свойства поверхностей.

  3. Поскольку значения параметров регулярного микрорельефа должны воспроизводиться с высокой точностью, для некоторых методов необходимы их измерения с помощью приборов или эталонных образцов. Для других же достаточен контроль лишь параметров режима обработки.

  4. Имеются все предпосылки для дополнения комплекса параметров стандарта на регулярные микрорельефы такими параметрами, как радиусы скругления выступов и впадин неровностей, угол наклона образующей выступа, коэффициент заполнения, длина линии профиля.

Для нанесения микрорельефа широко используют следующие методы [1]:

  • сверление по разметке или с использованием кондукторов;

  • вихревое точение или фрезерование (способы основаны на прерывистом контактировании вращающегося инструмента с вращающейся или поступательно перемещающейся заготовкой);

  • вибродинамическое накатывание (в основе процесса образования регулярно расположенных углублений лежит холодное пластическое деформирование обрабатываемого материала);

  • травление обрабатываемого материала через трафарет с образованием дискретно расположенных углублений на деталях;

  • проточка и фрезерование канавок сложной формы с помощью копирных устройств (копирные устройства создаются как на базе универсальных металлообрабатывающих станков, так и в виде специальных станков) и на оборудовании с ЧПУ;

  • накатывание профильным роликом (способ основан на перенесении микрорельефа ролика на заготовку по схеме «вдавливания» или «на проход»). По первой схеме микрорельеф формируется на узком участке поверхности детали – не более ширины ролика. По схеме «на проход» можно обрабатывать поверхности практически неограниченной длины;

  • вибрационное накатывание (вибронакатывание). При обработке плоских поверхностей движение осцилляции совершается инструментом, а заготовка движется поступательно в направлении подачи;

  • лазерное микропрофилирование – задача, с которой успешно справляются станки на маломощных волоконных лазерах. Возможна обработка широкого спектра материалов по виду профиля и размерам, в том числе и проникающего.

Контроль возможных дефектов в жизненном цикле технической системы осуществляется на каждом этапе. При проектировании изделия конструктор назначает микрорельеф с учетом эксплуатационных характеристик. На стадии изготовления проводится FMEA-анализ [2] и учитываются возможные дефекты; технолог, исходя из требований на изделие, выбирает экономически оправданный способ нанесения микрорельефа, производя экономический расчет. Так как дефекты по-разному сказываются на изделии: для одних они критичны, для других незначительны, то необходим выбор оптимального способа.
Список литературы
1. Шнейдер, Ю.Г. Эксплуатационные свойства деталей с регулярным микрорельефом / Ю.Г. Шнейдер. – СПб. : СПбГИТМО (ТУ), 2001. – 264 с.

2. Fmea. Анализ видов и последствий потенциальных отказов // SUPPORT 17 [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://www.support17.com/component/content/284.html?task=view. – Дата доступа : 10.03.2012.

УДК 621.365 (075.6)
МОДЕЛИРОВАНИЕ ИНФРАКРАСНОГО НАГРЕВА ПРИ МОНТАЖЕ И ДЕМОНТАЖЕ ЭЛЕКТРОННЫХ МОДУЛЕЙ

В.Л. Ланин, В.В. Парковский

Белорусский государственный университет информатики

и радиоэлектроники, Минск, e-mail: vlanin@bsuir.by


Широкое применение бессвинцовых паяльных паст, а также многовыводных корпусов BGA и µ-BGA усложняет процессы монтажа и демонтажа микросхем при сборке и ремонте электронных модулей. Наиболее эффективным способом нагрева является инфракрасное (ИК) излучение, из всего спектра которого в процессе пайки используется только малая часть диапазона: 0,7 – 10 мкм.

При моделировании ИК-источника нагрева Solid Works задаются длина волны излучения λ и теплофизические свойства материалов σ [1]:



;

,

где λ – длина волны; σ – постоянная Стефана-Больцмана; Т – температура.

Основной проблемой при работе с многовыводными корпусами являются контроль температуры в процессе нагрева и возникновение механических напряжений в печатной плате как результат большого градиента температуры в области монтажа микросхемы [2] (рис. 1).




Рис. 1. Распределение температуры на печатной плате


Для того чтобы снизить градиент температуры в области нагрева и механические напряжения, применены диафрагма (рис. 2) и кварцевый экран (рис. 3).
Рис. 2. Распределение температуры на плате при использовании диафрагмы

Рис. 3. Распределение температуры при использовании кварцевого экрана


Применение диафрагмы позволяет сгладить градиент температур в области пайки, а также ограничить зону нагрева, тем самым избежав перегрева печатной платы и расположенных рядом с микросхемой компонентов. Применение кварцевого экрана позволяет снизить мощность нагревателя и сконцентрировать основной тепловой поток на микросхеме.
Список литературы

1. Крейт, Ф. Основы теплопередачи / Ф. Крейт, У. Блэк. – М. : Мир, 1983. – 512 с.

2. Lanin, V.L. Application of Convection and Infrared Heat Sources for Mounting and Demounting of Electronics Modules / V.L. Lanin, V.V. Parkovskii // Surface Engineering and Applied Electrochemistry. – 2009. –Vol. 45, № 6. – P. 507–511.

УДК 621.391


Методика расчета конструкций ПРЯМОУГОЛЬНОГО ПЛАНАРНОГО СПИРАЛЬНОГО ИНДУКТОРА для

RFID-метки на частоте 13,56 МГц
Т.Н. Парфенович, Д.В. Гололобов

Белорусский государственный университет информатики

и радиоэлектроники, Минск, Беларусь

e-mail: mailbox_t@mail.ru
В настоящее время радиочастотные идентификационные (RFID – Radio frequency identification) системы широко внедряются в различные сферы деятельности общества и составляют неотъемлемую часть современных информационных технологий. Работа RFID-систем основана на создании канала радиообмена между считывателем и пассивной меткой.

Характеристики радиочастотной метки определяются конструкцией антенны, ее направленными свойствами, поляризацией, коэффициентом полезного действия. Пассивные метки частотой 13,56 МГц используют электрическую напряженность поля, наведенную на витках антенны, для питания микросхемы. Для эффективного излучения обратного радиосигнала размеры антенны должны быть соизмеримы с рабочей длинной волны, что приводит к увеличению размеров метки. Поскольку на этой частоте передача напряжения между считывателем и меткой осуществляется через индуктивную связь, то возможно использование малоразмерных антенн. При этом эффективность передачи напряжения может быть значительно увеличена при повышении добротности системы.

Методика расчета конструкции прямоугольного планарного спирального индуктора для RFID-метки сводится к расчету геометрических параметров реактивных элементов антенны, обеспечивающих резонансное взаимодействие со считывателем:
,
где – перестраиваемая емкость.

Общая индуктивность LА является суммой индуктивностей отдельных элементов LO и взаимных индуктивностей MΣ, которая является функцией их длин l и среднего геометрического расстояния между ними d [1]:



,
.
Добротность прямоугольного планарного спирального индуктора, подключаемого к микросхеме, определяется реактивными компонентами и потерями R
.
В параллельной резонансной цепи они же определяют ширину полосы пропускания , которая строго регламентирована и составляет 140–150 кГц.

Таким образом при заданной резонансной частоте или ширине полосы пропускания и учетом известного комплексного (в общем случае) входного сопротивления микросхемы можно рассчитать емкость конденсатора С.

При использовании параллельной резонансной цепи для антенны метки величина напряжения может быть приближенно рассчитана как:
,
где N – количество витков спирали; В0 – величина индукции магнитного поля, Тл.

При известном минимальном напряжении питания микросхемы и известной добротности требования к индукции магнитного поля, обеспечивающей стабильную работу системы на заданной частоте, определяется необходимым разносом (расстоянием взаимодействия) r метки и ридера. Известно при этом [1, 2], что модуль вектора магнитной индукции обратно пропорционален r3.

Настоящая методика является упрощенной и лежит в основе разработанных конструкций антенн RFID меток в рамках задания ГНТП «Информационные технологии».
Список литературы:
1. ISO/IEC 18000-3:2010 Information technology – Radio frequency identification for item management – Part 3: Parameters for air interface communications at 13,56 MHz [Electronic resource]. – Mode of access: www.iso.org/iso/catalogue_detail.htm=53424 . – Date of access : 11.04.2010.

2. Финкенцеллер, К. Справочник по RFID – М. : Издательский дом «Додэка-XXI», 2008. – 496 с.

УДК 621.391
ПЕЧАТНАЯ ЩЕЛЕВАЯ АНТЕННА ДЛЯ RFID-СИСТЕМ

ДИАПАЗОНА УВЧ
В.Б. Кирильчук, Т.Н. Парфенович

Белорусский государственный университет информатики


и радиоэлектроники, Минск

e-mail: mailbox_t@mail.ru
Развитие сфер транспортной логистики и информатизация систем автоматизированного складского учета товара обусловили массовое внедрение систем радиочастотной идентификации (англ. RFID) объектов. В условиях поиска местоположения объекта на складе широко востребованы портативные считывающие устройства (считыватели RFID) диапазона УВЧ, обеспечивающие рабочую дальность чтения пассивных меток RFID до 1,5 м [1]. Считыватель состоит в общем случае из антенно-фидерного тракта (АФТ) и приемо-передающего модуля. АФТ является одним из ключевых узлов, параметры которого определяют эффективность работы всей RFID-системы.

Одним из важнейших параметров является коэффициент усиления (КУ) антенны, значение которого несложно определить из формулы идеального распространения Фриса для типовых значений основных параметров считывателя и метки [2]. При дальности чтения 1,4 м КУ АФТ считывателя RFID должен быть не менее 2 дБи.

Для уменьшения влияния полей излучателя на радиоэлектронный тракт считывателя (в случае компоновки платы устройства на конструк-
тивных элементах антенны), а также близости тела оператора необходимо предотвратить затекание токов проводимости в зону крепления аппаратной части.

Такими свойствами обладают щелевые и микрополосковые антенны. С точки зрения весогабаритных параметров более удобен щелевой печатный излучатель.

В данной работе рассматривается двуслойная печатная антенна на основе четвертьволнового коаксиального резонатора. Конструктивно АФТ состоит из двух плат, одна из которых является возбуждающей и выполнена в виде несимметричной микроплосковой линии, вторая – излучающей и содержит п-образную щель. Разработка и оптимизация компьютерной модели АФТ производилась в программе электродинамического 3D-моделирования CST. В результате моделирования получены характеристики, приведенные на рис. 1.



а) б)

Рис. 1. Основные характеристики: а) зависимость КСВН (f); б) график ДН


Как видно из представленных результатов, полученный АФТ является узкодиапазонным (менее 900 кГц по уровню КСВН = 1,5) и не обеспечивает перекрытия требуемого частотного диапазона. Для обеспечения диапазонных параметров АФТ должен обладать возможностью частотной перестройки внутри заданного интервала.

С помощью программного пакета CST исследована способность антенны перестраиваться по частоте. С этой целью в конструкцию на верхний слой излучающей платы введен емкостной зазор, ширина которого варьировалась от 0 до 4 мм. Трансформация частотной зависимости КСВН от величины зазора представлена на рис. 2. При создании макетного образца частотная перестройка планируется при введении электрически перестраиваемой емкости в виде варикапа или микрополосковой встречно-гребневой емкости с pin-диодной электронной коммутацией.



Рис. 2. График зависимости КСВН от величины зазора



Список литературы
1. SAAT-H802 handheld UHF RFID reader [Electronic resource]. – Mode of access : http://www.htrfid.com/English/product_wireless_show. aspx?pk. – Date of access : 10.08.2012.

2. Sensitivity and Impedance Measurements of UHF RFID Chips / P.V. Nikitin [et al.] // IEEE transactions on microwave theory and techniques. – Vol. 57, № 5. – 2009.

UDC 620.92+502.174.3
SIMULATION OF PHOTOVOLTAIC MODULE

IN MATLAB/SIMULINK
M. Tresh Abdunasser

Belarusian National Technical University, Minsk



e-mail: treshnasser@yahoo.com
Solar power is a renewable energy source that has great potential when compared to other renewable energies and might one day soon replace fossil fuel dependent energy sources. However, for that to happen, solar power cost per kilowatt-hour has to be competitive with fossil fuel energy sources. Currently, solar panels are not very efficient with only about 17 % efficiency in their ability to convert sunlight to electrical power [1]. The efficiency can drop further due to other factors such as solar panel temperature and load conditions. Although irradiance is an important factor in determining the I-V characteristic of a solar panel, temperature also plays an important role in predicting the I-V characteristic, and the effects of both factors have to be considered when designing a PV system.

This work presents the development of MATLAB/SIMULINK model for simulation of photovoltaic module. A typical 120W solar panel was used to evaluate the model, and the results are compare with manufacturer’s published curves and showed excellent correspondence to the model.

The relationship between the output current I and the voltage V of the equivalent circuit [1] can be found by equating the light current Iph, diode current , to the operation current I as follows:
 (1)
where T – Junction temperature in Kelvin; Rs – the series resistance [Ω]; T=Junction temperature in Kelvin. Other parameters are given in [1].

The power P produced by the PV generator is given by


. (2)
Simulink offers the advantage of building hierarchical models, namely to have the possibility to view the system at different levels. Simulink provides also the possibility to build modular models, which have the advantage that in this way the models can be easily connected together in order to simulate a certain system. Fig. 1–3 show the Solar Panel Block and inputs as: 800-Solar irradiance block; 20-temperature block; Ramp-block of voltage/temperature dependence.

Fig. 1. Simulink implementation of the PV module



Fig. 2. I-V characteristics at constant solar cell temperature



Fig. 3. I-V characteristics at constant irradiance



Каталог: event
event -> Доклад о ситуации с обеспечением прав человека в европейском союзе
event -> Разнарядка
event -> Занятие первое. Работа с файловым менеджером Total Commander
event -> Инструменты ретуши Adobe Photoshop
event -> Семинар будет проходить 27 и 28 января. Курс «Скульптура бровей»
event -> Пиганов Михаил Николаевич профессор кафедры ктэсиУ, член оргкомитета; Зеленский Владимир Анатольевич профессор кафедры ктэсиУ, отв секретарь оргкомитета. Пленарное заседание


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   ...   16


База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница