Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Bezprzewodowy pomiar ciśnienia wody w porach gruntu w aparacie trójosiowego ściskania

Witowski Marcin

Przegląd Budowlany

|

2023

|

R. 94, nr 7-8

188--192

PL

Aparat trójosiowego ściskania jest jednym z najbardziej rozpowszechnionych w laboratoriach geotechnicznych urządzeń badawczych służących do określania parametrów charakteryzujących zachowanie się gruntów pod względem wytrzymałości i sztywności. Urządzenie to ma możliwość pomiaru szeregu kluczowych parametrów, wśród których zasadniczą rolę odgrywa pomiar siły osiowej, odkształcenia osiowego oraz ciśnienia wody porowej w gruncie. Wskazane w normie europejskiej (Eurokod 7) podejście w zakresie projektowania geotechnicznego i sprawdzania stanów granicznych wymaga korzystania z parametrów efektywnych. Tym samym ich oznaczanie w warunkach laboratoryjnych wymaga prawidłowej (w zakresie procedury nasycania) i poprawnej (w zakresie lokalizacji pomiaru) rejestracji ciśnienia wody w przestrzeni porowej gruntu w trakcie badania. Standardowo pomiar tego ostatniego parametru wykonywany jest w dolnej części próbki lub w bardziej zaawansowanej formie, w połowie wysokości próbki. To drugie podejście jest bardziej miarodajne, ale wprowadza jednak wymóg przerwania ciągłości membrany otaczającej próbkę gruntu, co może prowadzić do niekontrolowanej penetracji wody z komory do wnętrza próbki. Rozwiązaniem tej niedogodności było opracowanie autorskiego projektu czujnika objętego postępowaniem patentowym. Zapewnienie pomiaru bezpośredniego na próbce przy jednoczesnym uniknięciu potencjalnej nieszczelności było możliwe poprzez zastosowanie nowatorskiego czujnika, który mierzy ciśnienie wody w porach gruntu i w sposób bezprzewodowy przesyła wyniki na zewnątrz komory. W artykule przedstawiono opis tego rozwiązania oraz sposób integracji nowego czujnika z rejestratorem i pozostałymi komponentami zestawu aparatu „trójosiowego” ściskania. Skuteczność zaproponowanego rozwiązania wykazano poprzez przeprowadzenie pełnej kalibracji wyników uzyskiwanych z czujnika. Uzyskane wyniki wykazały skuteczności zastosowanego bezprzewodowego czujnika do bezpośredniego pomiaru ciśnienia wody w gruncie.

EN

The triaxial compression apparatus is one of the most popular research devices in geotechnical laboratories used to determine the parameters characterizing the behavior of soils in terms of strength and stiffness. This device has the ability to measure a number of key parameters, among which the measurement of axial force, axial deformation and pore water pressure in the ground plays an essential role. The approach to geotechnical design and limit state verification indicated in the European standard (Eurocode 7) requires the use of effective parameters. Thus, their determination in laboratory conditions requires correct (in terms of the saturation procedure) and correct (in terms of measurement location) recording of water pressure in the soil pore space during the test. As a standard, the measurement of the latter parameter is performed in the lower part of the sample, or in a more advanced form, in the middle of the sample’s height. The latter approach is more reliable, but it introduces a requirement to break the continuity of the membrane surrounding the soil sample, which may lead to uncontrolled penetration of water from the chamber into the sample. The solution to this inconvenience was the development of a proprietary sensor design covered by patent proceedings. Providing direct measurement on the sample while avoiding potential leakage was possible by using an innovative sensor that measures the water pressure in the soil pores and wirelessly sends the results outside the chamber. The article presents a description of this solution and the method of integrating the new sensor with the recorder and other components of the triaxial compression apparatus set. The effectiveness of the proposed solution was demonstrated by carrying out a full calibration of the results obtained from the sensor. Validation of the results was performed on several series of tests carried out on several types of soils with different filtration properties. The obtained results showed the effectiveness of the wireless sensor used for direct measurement of water pressure in the ground.

2

The correlation of water quality parameters over wireless sensors generated dataset in the Sitnica River in Kosovo

Ahmedi Figene, Makolli Shkumbin

Journal of Water and Land Development

|

2023

|

no. 59

8--12

EN

In this paper, the regression analysis technique is applied to a large water quality dataset for the Sitnica River in Kosovo. It has been done to assess the correlation between water quality parameters. The data are generated by a wireless sensors network deployed in Sitnica. A regression analysis is applied to four water quality parameters: temperature, dissolved oxygen, pH, and electrical conductivity. The correlation between each pair of parameters has been assessed by using the WEKA software package, which is a popular time-saving tool for data analysis in distinct domains. The data are pre-processed to exclude out-of-range values and then the assessment of correlation for the pairs of parameters is applied. In comparison to other pairs of water quality parameters, the results show that dissolved oxygen and electrical conductivity correlate particularly closely with temperature. Regression equations of these two pairs of parameters may provide inferred information on dissolved oxygen and electrical conductivity about the Sitnica River. Such information may otherwise not be available to resource managers in Kosovo. Moreover, due to its easy to use and availability as an open-source software, WEKA may aid decision-makers on the management providing almost real-time information about surface water quality within the basin. This can be particularly useful especially in the case of continuous observation of water quality and a huge dataset gathered by using wireless sensors.

3

Fuzzy-based firefly and ACO algorithm for densely deployed WSN

Sharma Tripti, Mohapatra Amar Kumar, Tomar Geetam

Computer Assisted Methods in Engineering and Science

|

2023

|

Vol. 30, no. 2

223--246

EN

Most of the wireless sensor networks (WSNs) used in healthcare and security sectors are affected by the battery constraints, which cause a low network lifetime problem and prevents these networks from achieving their maximum performance. It is anticipated that by combining fuzzy logic (FL) approximation reasoning approach with WSN, the complex behavior of WSN will be easier to handle. In healthcare, WSNs are used to track activities of daily living (ADL) and collect data for longitudinal studies. It is easy to understand how such WSNs could be used to violate people’s privacy. The main aim of this research is to address the issues associated with battery constraints for WSN and resolve these issues. Such an algorithm could be successfully applied to environmental monitoring for healthcare systems where a dense sensor network is required and the stability period should be high.

4

LoRa based sensor and actuator networks in smart livestock farming applications

Hoang Duc Chinh, Pham Van Minh, Tran Quoc Khanh, Krishnanand K.R., Hoang Anh

Annals of Computer Science and Information Systems

|

2021

|

Vol. 27

45--48

EN

Fast growth of farming activities in Vietnam requires employment of new technologies in data acquisition, control, and communication to make them operate more efficiently. In livestock farming applications, environmental condition monitoring and control are essential to maintain good comfort for the animal, reduce the farmworker's workload, and minimize the risk of disease spread. In this work, a wireless sensor and actuator system based on LoRa protocol is developed to deploy in hog farms. The ambient temperature and air quality information is acquired and processed. The data is then utilized for automated control of the cooling fans to comfort the animal in the barns. Besides, long term data collection can be also used to understand the system comprehensively and thus facilitate the farm owner to enhance the farming operation subsequently. A graphical user interface is also provided for the operator to supervise the system and intervene if necessary. Experimental results are provided to demonstrate the performance of the whole system.

5

O wykorzystaniu rahunku sieciowego w analizie ruchu w systemach komunikacji bezprzewodowej

Borys A.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2018

|

nr 8-9

730--733, CD

PL

W roku 1991 R. Cruz opublikował dwa artykuły, które dały początek tzw. rachunkowi sieciowemu (ang. network calculus). Rachunek ten został wykorzystany w pracach IETF nad standardami internetowymi usług zintegrowanych (Intserv) i usług zróżnicowanych (Diffserv). Uzupełnia on klasyczną teorię kolejek w zastosowaniach telekomunikacyjnych, a w szczególności w tych przypadkach, w których analizowane sieci znacznie różnią się od stacjonarnych sieci telefonicznych. W literaturze wyróżnia się dwa warianty tego rachunku: deterministyczny i stochastyczny. Rachunek sieciowy można stosować w analizie wydajności, projektowaniu i optymalizacji bezprzewodowych sieci sensorowych, sieci typu ad hoc, a także w rozwiązywaniu problemów występujących w radiu kognitywnym. Głównym celem tego artykułu jest krótkie scharakteryzowanie ww. rachunku właśnie w kontekście możliwości jego wykorzystania w obszarze sieci bezprzewodowych. Ogólne rozważania zilustrowano w artykule przykładem analizy ruchu z uwzględnieniem interferencji pochodzących ze strefy interferencji węzła sąsiadującego w bezprzewodowej sieci typu ad hoc. Uzyskany w przykładzie wynik nie był do tej pory publikowany w literaturze.

EN

In 1991, R. Cruz published two papers, which gave rise to a tool called now a network calculus. This calculus was exploited in works of IETF regarding the Internet standards of integrated (Intserv) and differentiated (Diffserv) services. It complements the classical queueing theory. Two variants of it are called a deterministic calculus and a stochastic one, respectively. The latter is developing recently very intensively and began to be used for wireless sensor and ad hoc type networks, as well as in solving problems occurring in cognitive radio. This paper is about the usage of the network calculus in analyses of wireless systems. The method is illustrated by a one example regarding the problem of taking into account the interference coming from a neighbor node in an ad hoc wireless network - in performance calculations. A solution to this problem, which was not published up to now in the literature, is presented in this paper.

6

Experimental investigation on the piezoelectric energy harvester as a self-powered vibration sensor

Grzybek D., Micek P.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2018

|

Vol. 56 nr 3

687--699

EN

The article presents an experimental study of a system consisting of a piezoelectric energy harvesting device, Graetz bridge rectiﬁer, capacitor, voltage comparator and radio transmitter. In the presented experimental study, the recovered electrical energy is accumulated in the capacitor and is used to send signals by a radio transmitter. In the ﬁrst part, the application of piezoelectric energy harvesting devices based on the cantilever beam in wireless monitoring systems is discussed. In the second part, the mathematical model of energy conversion in the piezoelectric energy harvesting devices is presented. In the third part, the characteristics obtained during laboratory research are presented.

7

Electronic flight data acquisition system for remotely piloted aircraft

Rusiecki T., Skowronek M.

Interdisciplinary Journal of Engineering Sciences

|

2017

|

Vol. 5, no. 1

11--26

EN

This article presents data acquisition system developed for the use primarily in Remotely Piloted Aircraft Systems. The system consists of several modules which independently function as Air Data Computer, Attitude and Heading Reference System and Flight Data Recorder. Each module works independently from other modules and also provides capability of real time data transmission. The system is capable of wireless data transmission via ZigBee wireless data protocol. The research may be considered as important and valuable due to the fact that it describes innovative concept of “wireless sensors” system. These type of systems are currently only beginning to appear in commercial applications and such wireless systems appear to be a future of metrology in RPAS applications. Features of each module are stated in the article. The prototype device has been tested and confirmed to be operationally functional.

8

Wirelessely powered mobile sensor - energy harvesting experiments

Gonek P., Lisowski M., Uhl T.

Diagnostyka

|

2017

|

Vol. 18, No. 1

37--44

EN

This paper presents an idea of wirelessly powered mobile sensors utilizing cloud management system similar to the swarm robotics. Sensors are based on the previously developed wireless passive sensors working with RFID protocol in the HF range. Preliminary research presented in this paper is related to the energy harvesting efficiency evaluation and the possibility to wirelessly power an electric motor. Performed experiments show that the magnetic field generated by the RFID reader antenna provides enough amount of energy not only to perform communication, measurements and computation, but to power the actuators as well. Achieved results state a base for further investigation in the area of wireless passive mobile sensors.

PL

W pracy zaprezentowano koncepcję zasilanego bezprzewodowo czujnika mobilnego wykorzystującego system zarządzania w chmurze, podobny do stosowanego w zarządzaniu rojem robotów. Projekt czujnika został oparty na opracowanych wcześniej bezprzewodowych czujnikach pasywnych opartych na technice RFID, pracujących w zakresie wysokich częstotliwości HF (z ang. High Frequency). Pierwsze doświadczenia, zaprezentowane w publikacji, odnoszą się do oceny efektywności możliwości pozyskiwania energii z sygnału emitowanego przez czytnik RFID oraz sprawdzenia możliwości bezprzewodowego zasilania silnika elektrycznego. Wykonane eksperymenty pokazują, że pole magnetyczne wytworzone przez antenę czytnika RFID, dostarcza wystarczającą ilość energii nie tylko do komunikacji pomiędzy czytnikiem a czujnikiem, pomiarów i obliczeń, ale również do zasilania aktuatorów. Zaprezentowane wyniki stanowią bazę dla dalszych doświadczeń w zakresie bezprzewodowych pasywnych czujników mobilnych.

9

Wykorzystanie standardu LoRaWAN do budowy bezprzewodowych sieci sensorowych w inteligentnych budynkach

Koperski B., Nowak M., Szymborska A.

Napędy i Sterowanie

|

2016

|

R. 18, nr 6

120--123

PL

W artykule opisano nowy standard komunikacji bezprzewodowej LoRaWAN. Przedstawiono możliwości wykorzystania sieci LoRa oraz korzyści wynikające z zastosowania standardu w zakresie komunikacji bezprzewodowej, dedykowanej między innymi dla IoT (Internet of Things). Dokonano porównania LoRaWAN z istniejącymi i wykorzystywanymi obecnie standardami komunikacji bezprzewodowej. Przedstawiono jedno z możliwych zastosowań sieci LoRaWAN do budowy bezprzewodowych sieci sensorowych instalowanych w inteligentnych budynkach.

EN

In this article new wireless communication standard called LoRaWAN was characterised. Possibilities of usage and benefits of wireless communication using LoRa for IoT (Internet of Things) were presented. The LoRaWAN was compared to other wireless communication standards currently used. An example usage of LoRaWAN in intelligent buildings was described.

10

Transformatorowe generatory energii do bezprzewodowych sieci samozasilających się czujników w budynkach inteligentnych

Łuczak K., Kozielski L.

Zeszyty Naukowe Wyższej Szkoły Technicznej w Katowicach

|

2014

|

nr 6

65-71

PL

W nowoczesnych budynkach bezprzewodowe sensory są stosowane nie tylko do wykrywania dymu, detekcji ruchu i kontroli dostępu ale również do systemów monitorowania bezpieczeństwa strukturalnego budynku w zakresie bezstykowego pomiaru przemieszczeń liniowych i kątowych oraz drgań ich konstrukcji. Ten niezwykle ważny obszar zastosowań wymusza poszukiwania nowych lepszych technologii pozwalających na ich miniaturyzację, co związane jest z eliminacją tradycyjnego bateryjnego zasilania tych urządzeń. Ten aspekt jest w szczególności istotny do monitorowania wibracji zabetonowanych elementów konstrukcyjnych w warunkach środowiskowych uniemożliwiających wymianę zużytych baterii. Polimerowy kompozyt tworzący strukturę transformatora magnetoelektrycznego (ME) składający się z mieszaniny ceramiki piezoelektrycznej i magnetostrykcyjnej w osnowie z materiału polimerowego (Poliamid) został wytworzony z przeznaczeniem d o tego typu aplikacji. Na wskutek oddziaływania pola magnetycznego następuje zmiana ukierunkowania domen ferromagnetycznych w materiale magnetostrykcyjnym powiązana z wytworzeniem naprężeń mechanicznych. Powstałe naprężenia zostają przeniesione przez poliamidową osnowę na materiał piezoelektryczny, gdzie na zasadzie efektu piezoelektrycznego następuje generacja napięcia oraz zmiana jego parametrów elektrycznych. Pomiary współczynników transformacji energii pola magnetycznego na elektryczną przeprowadzano metodą mostkową na podstawie analizy fazowej i amplitudowej impedancji. Wykazano, że praktycznym zastosowaniem otrzymanego transformatora magnetoelektrycznego mogą być generatory energii elektrycznej wykorzystujące w swej zasadzie działania konwersję energii drgań i pola magnetycznego na elektryczną w opisywanym materiale kompozytowym.

EN

In modern smart building wireless sensors applications are used not only for direct smoke and intruder detection but mainly for structural safety of buildings in non-contact measurement of linear and angular displacement as well as construction vibrations. This very important area of applications enforces the search for new and better technologies to their miniaturization, in a first place with elimination of batteries. This aspect is extremely significant in harsh environmental conditions for vibration monitoring of concreted structure. Polymer composite material for magnetoelectric (ME) transformer consisting of a mixture of piezoelectric and the magnetostrictive material in a polyamide matrix (polymer with amid bond) was manufactured for this application and has been tested in an AC magnetic field. The mechanical tensions created from reoriented ferromagnetic domains generate a voltage at the electrodes surfaces due to the piezoelectric effect via tensions transmitted by polyamide matrix. Measurements of these transformation coefficients is carried out by a bridge technique on the basis of the amplitude and phase impedance characteristics. Finally it was demonstrated that the practical application of the created composite can be ME Transformer for voltage generations in wireless sensor network systems.

11

Steute Wireless. Nowe urządzenia radiowe w ofercie

Więch A.

Napędy i Sterowanie

|

2014

|

R. 16, nr 9

74--76

PL

Ostatnie lata to czas niezwykle dynamicznego rozwoju technologii radiowych wykorzystywanych w przemyśle. Obok systemów bezprzewodowej transmisji danych procesowych na popularności zyskują także bezprzewodowe czujniki, łączniki i osprzęt tablicowy. Niemiecka firma steute, ze swoim działem Wireless, oferuje szeroką gamę urządzeń radiowych, co roku powiększaną i uzupełnianą o kolejne pozycje.

12

Bezprzewodowy pomiar temperatury z wykorzystaniem rezonatora kwarcowego z akustyczną poprzeczną falą powierzchniową

Wróbel T., Brzozowski E.

Materiały Elektroniczne

|

2014

|

T. 42, nr 2

13--17

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań urządzenia laboratoryjnego do bezprzewodowego pomiaru temperatury, w którym wykorzystano rezonator kwarcowy z akustyczną poprzeczną falą powierzchniową o liniowej zależności częstotliwości rezonansowej od temperatury. Model urządzenia składa się z części nadawczej i odbiorczej. Układ nadawczy z rezonatorem o środkowej częstotliwości ~ 434 MHz, umieszczonym w pętli sprzężenia zwrotnego szerokopasmowych wzmacniaczy, generuje sygnał, który po wzmocnieniu we wzmacniaczu mocy jest przesyłany przy pomocy anteny do układu odbiorczego. Układ odbiorczy składa się z anteny odbiorczej, z szerokopasmowego wzmacniacza i licznika częstotliwości. Opracowany model umożliwia pomiar temperatury w zakresie 0 ÷ 100 °C z odległości ~ 30 m o dokładności ~ ± 0,2 °C.

EN

In this paper the results of investigation of a laboratory wireless temperature measurement system are presented. A surface transverse wave quartz resonator with a linear dependence of resonance frequency on temperature was used to produce a model of the sensor. The model consists of a transmitter unit and a receiver unit. In the transmitter unit, the resonator, with the center frequency of about 434 MHz, located in a coupling loop of a broadband amplifier generates a signal, which is sent by an antenna to the receiver unit after amplification by a power amplifier. The receiver unit consists of an antenna, a broadband amplifier and a frequency counter. The developed model can measure temperature in a range of 0 ÷ 100 °C, at a distance of about 30 m, with an accuracy of about ± 0.2 °C.

13

Distributed wireless sensor for measuring humidity and temperature

Karpienko K., Milewska D., Wróbel M. S.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2014

|

Vol. 55, nr 12

25-27

EN

Humidity and temperature monitoring is often required in industrial halls and laboratories and can be crucial, because many properties of electrical devices deteriorates under influence of these parameters. There are several useful commercial methods for measuring humidity and temperature, such as commercial hygrometers and humidity recorders. However, they do not allow data acquisition simultaneously from multiple sensors. This paper presents developed distributed wireless humidity and temperature measurement sensor, which consist of four building blocks: transducer module, transmitter module, receiver module and PC. Developed sensor is easy to operate, cheap to produce, and simple to build. Correct operation of constructed device was verified using a commercial ETI 6100 hygrometer.

PL

Pomiar wilgotności i temperatury to bardzo ważny aspekt badań laboratoryjnych. Jest on niezbędny, gdyż niektóre parametry elektryczne badanych obiektów pod wpływem tych wielkości ulegają znacznym zmianom. Istnieje wiele urządzeń do pomiaru wilgotności i temperatury, m.in. komercyjne higrometry oraz rejestratory wilgotności, jednakże nie spełniają one niektórych wymogów. W artykule przedstawiono skonstruowany przez autorów bezprzewodowy czujnik służący do jednoczesnego pomiaru wilgotności i temperatury. Składa się on z czterech modułów: przetwornika pomiarowego, nadajnika, odbiornika oraz komputera. Jego zaletą jest łatwość obsługi, tania produkcja oraz prosta budowa. Prawidłowe działanie czujnika zweryfikowano przy pomocy komercyjnego higrometru ETI 6100 firmy MERA Sp. z o.o.

14

Crystal stability problem in wireless biomedical devices

Nowocień S.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2012

|

R. 88, nr 12a

181-184

EN

The paper presents a wireless communication module designed for biomedical applications. The analysis of the impact of production and dispersion stability of quartz crystal devices commonly used in the microcontroller on the reliability of transmission was made. The measurements confirmed that the spectral dispersion of carrier frequency was caused by the projection of production crystals as well as temperature variations. The studies indicate a strong dependence of the precision of carrier frequency generation on the thermal coefficient of capacity changes.

PL

W pracy zaprezentowano skonstruowany moduł komunikacji bezprzewodowej do zastosowań biomedycznych. Dokonano analizy wpływu rozrzutu produkcyjnego i stabilności rezonatorów kwarcowych typowo stosowanych w urządzeniach mikrokontrolerowych na niezawodność transmisji. Wykonane pomiary widmowe potwierdziły niestabilność częstotliwości nośnej spowodowany rozrzutem produkcyjnym kwarców a także zmianami temperatury. Przeprowadzone badania wskazują na silną zależność precyzji generacji częstotliwości nośnej od termicznego współczynnika zmian pojemności kondensatorów odsprzęgających.

15

Wireless passive sensor for crack detection exploiting RFID technology

Lisowski M., Uhl T.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2012

|

R. 16, nr 12

92-99

EN

This paper presents concept of passive, wireless sensor based on RFID technology for detection of cracks in ceramic parts, plates and equipment. Main objectives of this work were to develop as cheap as possible, quantitative sensor without any power source that would be also extremely simple and has possibly long lifecycle. This type of sensor could be used in Structural Health Monitoring, in tasks connected with crack detection in concrete structures (special ceramic specimens embedded in structure) and another tasks related to detection of damages in any ceramic parts (bulletproof vest plates, ceramic bearing, insulator in power engineering). In this paper we present technical concept of sensor, investigations on planar coil calculation, entire system simulation, prototypes that check manufacturing possibilities.

PL

Artykuł ten opisuje koncepcję pasywnego, bezprzewodowego czujnika opartego na technologii RFID, służącego do detekcji pęknięć w elementach, płytkach i urządzeniach ceramicznych. Głównym celem badań było opracowanie taniego progowego czujnika bez żadnego źródła zasilania, o prostej zasadzie działania i możliwie długiej żywotności. Taki typ czujnika mógłby być używany w monitoringu stanu konstrukcji, w zadaniach związanych z detekcją pęknięć w strukturach żelbetowych (specjalne próbki ceramiczne umieszczone w konstrukcji) i innych zadaniach związanych z detekcją uszkodzeń elementów ceramicznych (płytki umieszczane w kamizelkach kuloodpornych, łożyska ceramiczne, izolatory w energetyce). Poniżej zaprezentowano pierwszą fazę badań (koncepcję czujnika, wybór sposobu zaprojektowania i obliczeń indukcyjności cewki planarnej, symulacja zasady działania, wytworzenie prototypów w celu sprawdzenia możliwości produkcyjnych).

16

Wireless passive sensor for crack detection - conception and investigations

Lisowski M., Uhl T.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2012

|

R. 58, nr 11

991-993

EN

This paper presents the concept of a passive, wireless sensor based on RFID technology, used for detecting cracks in ceramic parts, plates and equipment. It describes the conception of project of this kind of a sensor, its principle of operation and possible application. The paper deals with the second stage of investigations on this sensor (simulation and experiments of operating principle, prototypes that check manufacturing possibilities, process of transponder design).

PL

W artykule zaprezentowana została druga część badań nad bezprzewodowym czujnikiem opartym na technologii RFID, służącym do wykrywania uszkodzeń w elementach ceramicznych, używanych w wielu dziedzinach techniki. Koncepcja czujnika opiera się na stworzeniu obwodu rezonansowego składającego się z cewki planarnej, nadrukowanej bezpośrednio na elemencie ceramicznym oraz kondensatora będącego integralną częścią chipu RFID. Pojawiające się uszkodzenie, przerywa ścieżki cewki, co prowadzi do braku sygnału zwrotnego w czytniku dostrojonym do określonej częstotliwości. Tego typu czujnik, ze względu na swoje cechy, takie jak niska cena jednostkowa, możliwość umieszczania w miejscach trudnodostępnych bądź niewidocznych, czy brak własnego źródła zasilania, może znaleźć zastosowanie w różnorakich aplikacjach (monitoring stanu konstrukcji żelbetowych, ułatwiona diagnostyka płytek umieszczanych w kamizelkach kuloodpornych, diagnostyka łożysk ceramicznych). W poniższym referacie zaprezentowane zostały rezultaty kolejnych badań nad czujnikiem tego typu (doświadczalne sprawdzenie zasady działania czujnika na nowej partii prototypów, porównanie otrzymanych wyników z symulacją, planowany proces projektowania nowego transpondera).

17

Wireless passive RFID-based sensor for crack detection

Lisowski M., Uhl T.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2012

|

R. 58, nr 8

724-727

EN

This paper presents the concept of an unpowered, wireless sensor based on RFID technology for detection of cracks in ceramic parts, plates and equipment. The main objectives of this work were to develop as cheap as possible, quantitative sensor without any power source, that would be also extremely simple and have possibly long lifecycle (theoretical infinite). This type of sensor could be used in Structural Health Monitoring, in tasks connected with crack detection in concrete structures and another tasks related to detection of damages in any ceramic parts (bulletproof vest plates, ceramic bearing, insulator in power engineering). Below we present the first stage of investigations (concept of sensor, choosing the way to design and calculate inductance of planar coil, simulation of the operating principle, making prototypes that check manufacturing possibilities).

PL

W artykule zaprezentowana została koncepcja bezprzewodowego czujnika opartego na technologii RFID, służącego do wykrywania uszkodzeń w elementach ceramicznych. Głównym celem pracy było zaprojektowanie możliwie taniego czujnika nie posiadającego własnego źródła zasilania, prostej zasadzie działania i jak najdłuższym cyklu życia (teoretycznie nieskończonym). Koncepcja czujnika opiera się na stworzeniu obwodu rezonansowego składającego się z cewki planarnej, nadrukowanej bezpośrednio na elemencie ceramicznym oraz kondensatora będącego integralną częścią chipu RFID. Pojawiające się uszkodzenie, przerywa ścieżki cewki, co prowadzi do braku sygnału zwrotnego w czytniku dostrojonym do określonej częstotliwości. Taki rodzaj czujnika mógłby być używany w zadaniach związanych z monitoringiem stanu konstrukcji oraz diagnostyką maszyn, w przypadku wykrywania uszkodzeń struktur betonowych (specjalne próbne płytki ceramiczne umieszczone bezpośrednio na/w konstrukcji) oraz innych zadaniach związanych z wykrywaniem uszkodzeń w dowolnych elementach ceramicznych (płytki używane w kamizelkach kuloodpornych, łożyska ceramiczne, izolatory używane w energetyce). Dużą zaletą czujnika jest fakt, że nie musi on być widoczny, może znajdować się w miejscach trudno dostępnych. W poniższym referacie zaprezentowane zostały rezultaty pierwszych badań nad czujnikiem tego typu (koncepcja projektowa czujnika, wybór sposobu zaprojektowania i obliczeń cewki planarnej, symulacja zasady działania, wykonanie wstępnych prototypów ukazujących możliwości produkcyjne takiego czujnika).

18

Bioradar do detekcji rytmu serca i oddechu : wybrane problemy przetwarzania sygnałów

Łuszczyk M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

Vol. 52, nr 7

177-181

PL

Artykuł prezentuje mikrofalowy sensor przeznaczony do detekcji rytmu serca i oddechu bez konieczności zapewnienia kontaktu fizycznego z monitorowaną osobą. Sensor pracujący na fali ciągłej w paśmie ISM (2,4GHz). Zaprojektowane urządzenie składa się oscylatora mikrofalowego realizującego funkcje nadajnika i odbiornika, układu kondycjonowania sygnału pomiarowego oraz układu akwizycji sygnału wraz z oprogramowaniem realizującym algorytmy cyfrowego przetwarzania sygnałów. W artykule przedstawiono wyniki badań i analizy sygnałów pomiarowych w warunkach pomiaru do 20 cm od osoby monitorowanej. Wyniki pomiarów wykazały dużą dokładność sensora mikrofalowego w stosunku do referencyjnej metody elektrokardiograficznej.

EN

This paper deals with a wireless sensor, which was designed to detect a human heartbeat and respiration signals without direct skin contact. Compact, low-cost 2,4 GHz direct conversion sensor was designed and implemented in a printed circuit board. The demonstrated sensor consists of one printed antennas, microwave oscillator and analog circuits. The heartbeat and respiration signals acguired from the detector of the sensor are applied to the digital signal processing circuit using laptop compute and reference respiration signals are measured simultaneously to evaluate the performance of the sensor. Measurement results show that the heart rate and respiration accuracy was very high.

19

Problems of development of wireless sensors for experimental modal analysis

Bojko T., Lisowski W., Bednarz J.

Diagnostyka

|

2009

|

nr 3(51)

49-58

EN

Experimental identification of structural dynamics properties of large civil engineering structures usually involves application of long signal cables during the experiment. Such cables are heavy, difficult to handle and to be laid by testing engineers, as well as they are often damaged during use. That is why recently more and more often wireless sensors have been applied in modal testing of large civil engineering structures. Authors tested application of Mica2 modules with TinyOS software for PC in measurement system. Possibility of application of GPS synchronisation of measurement of multiple MEMS accelerometers was also studied. Authors present a short description of results of testing of a prototype of the developed wireless vibration measurement system in laboratory and field. The indications for future improvement of the prototype system are discussed.

PL

Eksperymentalna identyfikacja dynamicznych własności strukturalnych budowli wymaga zwykle zastosowania długich przewodów sygnałowych. Takie przewody są ciężkie, kłopotliwe w przenoszeniu i układaniu oraz wrażliwe na powstawanie mechanicznych uszkodzeń w czasie użytkowania. Z tych powodów ostatnio coraz częściej w badaniach modalnych budowli są stosowane czujniki bezprzewodowe. Autorzy przetestowali zastosowanie modułów Mica2 oraz oprogramowania TinyOS dla komputera PC w systemie pomiarowym. Rozważyli także możliwość synchronizacji pomiaru przy pomocy wielu akcelerometrów MEMS z wykorzystaniem GPS. W pracy zaprezentowano opis wyników testowania zbudowanego prototypu bezprzewodowego systemu pomiaru parametrów drgań uzyskane w laboratorium i na rzeczywistym obiekcie. Wskazano kierunki doskonalenia zbudowanego prototypu systemu pomiarowego.