Вимірювальна техніка та метрологія
Permanent URI for this communityhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/2123
Browse
4 results
Search Results
Item Забезпечення метрологічної надійності вимірювальних систем у реальному масштабі часу(Видавництво Львівської політехніки, 2019-02-28) Яцук, В. О.; Яцук, Ю. В.; Yatsuk, Vasyl; Yatsuk, Yuriy; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityДля забезпечення придатності методів вимірювання та вимірювального обладнання кіберфізичних систем на основі мереж фізичних та обчислювальних компонентів, які взаємодіють, упроваджують системи керування вимірюваннями. Реалізувати методи оперативного контролювання параметрів вимірювальних каналів розпорошених кіберфізичних систем на основі традиційних підходів практично неможливо через необхідність демонтажу та повторного монтажу їх вимірювальних компонентів. Окрім того, не перевіряються метрологічно з’єднувальні лінії між сенсорами та вимірювальними каналами та між вимірювальними пристроями різної ієрархії. Реалізація ж методу оперативного контролювання на основі переносних кодокерованих мір пов’язана із необхідністю автоматичного коригування похибок для кожного зі значень встановлюваних кодів та суттєвим впливом параметрів комутаційних елементів; це можливо тільки за умови наявності прецизійної елементної бази для відтворення величини, однорідної з вимірюваною. Запропоновано реалізовувати оперативне контролювання вимірювальних каналів кіберфізичних систем на основі тестових методів, що дає можливість відстежувати зміни вимірюваної величини. Для швидкодії доцільно застосовувати просторове розділення вимірювальних каналів із коригуванням похибок. Запропоновано тривходову структуру вимірювального каналу напруги постійного струму та подано її функцію перетворення. Показано, що у випадку незначних змін вимірюваної величини результат вимірювання можна отримати за час одного циклу перетворення. Під час істотних змін вимірюваної величини за умови необхідності регулювання параметрів технологічного процесу в реальному масштабі часу можна визначати швидкість її зміни протягом трьох послідовних циклів перетворення та вибирати будь-яке із отриманих значень. Здійснений аналіз похибок показав, що метрологічні властивості вимірювальних каналів кіберфізичних систем визначаються лише параметрами однозначних зразкових мір електричних величин. Наголошено на можливості реалізації віддаленого калібрування у реальному масштабі часу каналів вимірювання напруги постійного струму за умови, що однозначна міра напруги є знімною та переносною і можна виконати корекцію її додаткових похибок.Item Забезпечення метрологічної надійності в розпорошених вимірювальних системах(Видавництво Львівської політехніки, 2018-02-26) Яцук, В. О.; Бубела, І. З.; Микийчук, М. М.; Походило, Є. В.; Yatsuk, V.; Bubela, T.; Mykyychuk, M.; Pokhodylo, Ye.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityУ сучасній вимірювальній техніці кіберфізичні системи як розпорошені інтелектуальні системи на основі мереж фізичних та обчислювальних компонентів, які взаємодіють, забезпечують нові функціональні можливості щодо покращення якості процесів вимірювань. Для забезпечення ефективності вимірювань у розпорошених інформаційно-вимірювальних пристроях запропоновано використовувати переносні кодокеровані міри-імітатори. Застосування таких переносних кодокерованих мір дає змогу практично впроваджувати системи керування вимірюваннями, які забезпечують придатність методів вимірювання та вимірювального обладнання до використання за призначенням та заданий рівень ризиків отримання невірогідних результатів вимірювання. Показано також, що оперативне контролювання параметрів вимірювальних каналів дає змогу забезпечити метрологічну надійність розпорошених кіберфізичних систем, оскільки традиційні підходи в цьому випадку фактично не можна використовувати. Показано, що побудова калібраторів пасивних величин пов’язана із істотним впливом параметрів комутаційних елементів. Зазначено, що використання принципу імітації дає можливість водночас підвищити дискретність, точність і надійність та розширити функціональні можливості багатозначних мір електричного опору та імпедансу. Запропоновано реалізовувати чотиризатискачеві міри електричного опору в низькоомному (сильнострумовому та низьковольтному) діапазоні відтворення з корекцією похибок його вимірювання методом зміни напряму струму. В середньоомному піддіапазоні розглянуто способи побудови чотирипровідних імітаторів опору із інваріантністю до впливу адитивних зміщень схеми та уніфікацією із калібраторами напруги постійного струму. У високоомній області запропоновано трипровідні кодокеровані міри провідності із використанням високовольтного подільника напруги, що робить їх придатними для мікроелектронного виконання. Запропоновано та проаналізовано кодокеровані міри адмітансу для оперативного контролювання вимірювачів імпедансу. Аналіз похибок показав, що метрологічні властивості мір-імітаторів імітансу практично визначатимуться лише параметрами зразкових мір опору, ємності та індуктивності. Розроблені та проаналізовані структури кодокерованих мір електричного опору та комплексної провідності можуть бути реалізовані в мікроелектронному виконанні в базисі програмованих систем на чипі. Наголошено на можливості практичної реалізації універсального переносного калібратора напруги, електричного опору постійному струму та імпедансу з автоматичною корекцією похибок.Item Кіберфізичні системи та їх програмне забезпечення(Видавництво Львівської політехніки, 2018-02-26) Чунжі, Ван; Яцишин, С. П.; Лиса, О. В.; Мідик, А.-В. В.; Національний університет «Львівська політехніка»; School of Computer Science, Hubei University of TechnologyУ зв’язку зі швидким розвитком кіберфізичних систем істотну увагу в світі звертають на різні аспекти їх формування й експлуатації. У 2014 р. NIST, USA створила Громадську робочу групу кіберфізичних систем для об’єднання широкого кола фахівців на відкритому громадському форумі, щоб допомогти визначити та сформувати їхні основні характеристики для керівництва розробленням та впровадженням «інтелектуальних» програм у різних сферах, серед яких розумні виробництво, транспортування, енергетика та охорона здоров’я. Важливим вважається питання програмного забезпечення, оскільки, по-перше, вказані системи складаються із великої, нерегламентованої кількості компонентів, рознесених у просторі й часі, а, по-друге, компоненти систем мають змогу самостійно, під власні потреби, додатково встановлювати необхідне програмне забезпечення, відоме як Middleware.Item Граничні можливості термоелектричних засобів вимірювання різниці температур з автоматичним налаштуванням(Видавництво Львівської політехніки, 2018-02-26) Яцук, В. О.; Здеб, В. Б.; Яцук, Ю. В.; Національний університет «Львівська політехніка»У багатьох галузях сучасної техніки використовуються вимірювачі різниці температур, від точності вимірювання якої залежать інші технологічні параметри контрольованих процесів, наприклад, у метеорології, вимірюванні витрат спожитої теплової енергії тощо. На основі термоелектричних перетворювачів можуть бути побудовані вимірювачі різниці температури для роботи в ширшому діапазоні температур порівняно з іншими типами сенсорів. Загалом точність вимірювання різниці температур визначається неідентичністю функцій перетворення сенсорів, значення якої забезпечується конструктивно-технологічними методами під час виготовлення. Її значення важко ідентифікувати в робочих умовах експлуатації та практично неможливо врахувати в структурах вторинних приладів для вимірювання різниці температур. У сучасній вимірювальній техніці кіберфізичні системи як розпорошені інтелектуальні системи на основі мереж фізичних та обчислювальних компонентів, які взаємодіють, забезпечують нові функціональні можливості щодо покращення якості процесів вимірювань. Запропоновано здійснювати автоматизоване оперативне налаштування метрологічних параметрів цифрових вимірювачів різниці температур під час експлуатації. Вторинний прилад запропоновано реалізовувати на основі програмованих на чипі структур з використанням кодокерованих багатозначних мір напруги. Показано, що під час розміщення обох термоелектричних перетворювачів у середовищах із відомими значеннями температури можна скоригувати похибки, спричинені інструментальними похибками сенсорів. Окрім того, за допомогою зміни кодів керування кодокерованими мірами напруги запропоновано визначати коефіцієнт перетворення вторинного приладу в певний момент часу та в заданих умовах експлуатації. Обговорено також можливості практичної реалізації цифрових вимірювачів різниці температур з автоматичним налагодженням у робочих умовах експлуатації.