Забезпечення метрологічної надійності вимірювальних систем у реальному масштабі часу

Simple item page
dc.citation.epage72
dc.citation.issue2
dc.citation.journalTitleВимірювальна техніка та метрологія : міжвідомчий науково-технічний збірник
dc.citation.spage64
dc.citation.volume80
dc.contributor.affiliationНаціональний університет “Львівська політехніка”
dc.contributor.affiliationLviv Polytechnic National University
dc.contributor.authorЯцук, В. О.
dc.contributor.authorЯцук, Ю. В.
dc.contributor.authorYatsuk, Vasyl
dc.contributor.authorYatsuk, Yuriy
dc.coverage.placenameЛьвів
dc.date.accessioned2020-03-03T11:54:44Z
dc.date.available2020-03-03T11:54:44Z
dc.date.created2019-02-28
dc.date.issued2019-02-28
dc.description.abstractДля 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.
dc.description.abstractIn order to ensure the suitability of measurement methods and measuring equipment of cyber-physical systems based on the interacting networks of physical and computing components, measuring-management subsystems are implemented. Realization of operational-checking methods of parameters of measurement channels of scattered cyber-physical systems on the basis of traditional approaches is practically impossible due to the necessity of dismantling and re-installation of their measuring units. In addition, no metrological checks of connecting lines between sensors and measuring channels, and between measuring devices of different hierarchies are foreseen. Implementation of the mentioned methods on the basis of portable code-managed measures is related to the need for automatic error adjustment for each of the values of the set codes and the significant influence of the parameters of switching elements; this becomes possible only if there is a precision element base for reproduction of value homogeneous with a measurable one. It is proposed to carry out operational control of measuring channels of cyber-physical systems on the basis of test methods, which makes it possible to track changes in the measured value. For speed, spatial separation of measuring channels with error correction should be used. Three input structures of the measuring channel of DC voltage are proposed and their transformation function is given. It is shown for minor changes in the measured value the result of the measurement can be obtained during one conversion cycle. During significant changes in the measured value, if it is necessary to adjust the parameters of the technological process in real time, one can determine the rate of its change during 3 successive conversion cycles and choose any of the obtained values. Analysis of errors has exemplified that the metrological properties of measuring channels of cyber-physical systems are defined only by parameters of single-valued measures of the certain electrical quantities. The possibility of realizing remote calibration in real time of measurement channels of DC voltage is emphasized, provided that the unambiguous voltage measure is made the removable and portable, and it is possible to make correction of its additional errors.
dc.format.extent64-72
dc.format.pages9
dc.identifier.citationЯцук В. О. Забезпечення метрологічної надійності вимірювальних систем у реальному масштабі часу / В. О. Яцук, Ю. В. Яцук // Вимірювальна техніка та метрологія : міжвідомчий науково-технічний збірник. — Львів : Видавництво Львівської політехніки, 2019. — Том 80. — № 2. — С. 64–72.
dc.identifier.citationenYatsuk V. Providing Metrological reliability of measuring systems in real time / Vasyl Yatsuk, Yuriy Yatsuk // Vymiriuvalna tekhnika ta metrolohiia : mizhvidomchyi naukovo-tekhnichnyi zbirnyk. — Vydavnytstvo Lvivskoi politekhniky, 2019. — Vol 80. — No 2. — P. 64–72.
dc.identifier.urihttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/46558
dc.language.isouk
dc.publisherВидавництво Львівської політехніки
dc.relation.ispartofВимірювальна техніка та метрологія : міжвідомчий науково-технічний збірник, 2 (80), 2019
dc.relation.references1. Precision A/D Converters < 20 MSPS. 2006-, Analog Device, Inc., 2019 [Online]. Available: https://www.analog.com/en/products/analog-to-digitalconverters/standard-adc/precision-adc-20msps.html Accessed on:May 28, 2019.
dc.relation.references2. AD4110-1. Universal Input Analog Front End with 24-Bit ADC for Industrial Process Control Systems. Analog Devices, Inc. 2019. [Online]. Available: https://www.analog.com/media/en/technicaldocumentation/data-sheets/AD4110-1.pdf Accessed on: May 28, 2019.
dc.relation.references3. Dan O’Donnell and Brendan Somers. Overvoltage Robustness Testing in the AD4110-1. Analog Devices, Inc. 2019, [Online]. Available: https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/application-notes/AN-1417.pdf Accessed on:May 28, 2019.
dc.relation.references4. Proceedings, 2018 Workshop on Metrology for Industry 4.0 and IoT. (MetroInd4.0&IoT). [Online]. Available: https://ieeexplore.ieee.org/xpl/mostRecentIssue.jsp?punumber=8412769 Accessed on:May 28, 2019.
dc.relation.references5. 2019 IEEE International Workshop on Metrology for Industry 4.0 and IoT. Naples, Italy, June 4–6, 2019. [Online]. Available: http://www.metroind40iot.org/files/MetroInd2019_CfP_v4.pdf Accessed on:May 28, 2019.
dc.relation.references6. D. Placko, Ed. Metrology in Industry: The Key for Quality, French College of Metrology, January 2010, Paris, French DOI: 10.1002/9780470612125 [Online]. Available: https://www.researchgate.net/publication/297502985_Metrology_in_Industry_The_Key_for_Quality Accessed on: May 28, 2019.
dc.relation.references7. П. П. Орнатский, Теоретические основы информационно-измерительной техники. Київ, Україна: Вища школа, 1983.
dc.relation.references8. В. О. Яцук, Т. З. Бубела, М. М. Микийчук, Є. В. Походило, “Забезпечення метрологічної надійності в розпорошених вимірювальних системах”, Вимірювальна техніка та метрологія, т. 79, №3, с. 71–82, 2018.
dc.relation.references9. Data-Acquisition-Handbook, A Reference For DAQ and Analog & Digital Signal Conditioning, 2012. MA, USA: Measurement Computing Corporation, [Online]. Available: http://www.mccdaq.com/pdfs/anpdf/Data-Acquisition-Handbook.pdf)
dc.relation.references10. S. Yatsyshyn, B. Stadnyk, Eds, Cyber-Physical Systems: Metrological Issues. Internat. Barcelona, Spain: Frequency sensor association publishing, 2016.
dc.relation.references11. В. О. Яцук, М. М. Микийчук, Ю. В. Яцук, “Методи та засоби дистанційного калібрування вимірювальних каналів кіберфізичних систем”, у Кіберфізичні системи: технології збору даних, Ред. А. О. Мельник, Львів, Україна, Магнолія-2006, с. 77–176, 2019.
dc.relation.references12. ISO 10012:2003 Measurement management systems – Requirements for measurement processes and measuring equipment. [Online]. Available: https://www.iso.org/standard/26033.html Accessed on:May 28, 2019.
dc.relation.references13. R. Matviiv, Yu. Yatsuk, V. Yatsuk, “Development of Portable DC Voltage Calibrators with Additive Offsets Adjusting”, Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, no. 5/9 (95), c. 35–42, 2018.
dc.relation.references14. В. О. Яцук, П. С. Малачівський, Методи підвищення точності вимірювань. Львів, Україна: Бескид-біт, 2008.
dc.relation.references15. Э. М. Бромберг, К. Л. Куликовский, Тестовые методы повышения точности измерений. Москва, Россия: Энергия, 1978.
dc.relation.references16. Ю. Яцук, “Тестові методи для оперативного контролювання характеристик засобів електричних вимірювань”, 8-ма наук.-техн. конф. Сучасні прилади, матеріали і технології для неруйнівного контролю і технічної діагностики машинобудівного і нафтогазо-промислового обладнання. Івано-Франківськ, Україна, с. 99–100, 2017.
dc.relation.references17. B. Schweber, “How to Select the Right Galvanic Isolation Technology for IoT Sensors”, Digi-Key's North American Editors. [Online]. Available: https://www.digikey.com/en/articles/techzone/2017/dec/howselect-galvanic-isolation-technology-for-iot-sensors Accessed on:May 28, 2019.
dc.relation.references18. Low Emission 500 mW Isolated DC-to-DC Converter. ADuM5020/ADuM5028. Data Sheet. 2018 Analog Devices, Inc. [Online]. Available: https://www.analog.com/media/en/technicaldocumentation/data-sheets/ADuM5020-5028.pdf Accessed on: May 28, 2019.
dc.relation.references19. ADG1636, 1 Ω Typical On Resistance, ±5 V, +12 V, +5 V, and +3.3 V Dual SPDT Switches. [Online]. Available: https://www.analog.com/media/en/technicaldocumentation/data-sheets/ADG1636.pdf Accessed on: May 28, 2019.
dc.relation.references20. Brendan Whelan. “How to Choose a Voltage Reference”, Linear Technology Magazine, March 2009. [Online]. Available: https://www.analog.com/media/en/technicaldocumentation/tech-articles/lt-journal-article/LTMag-V19N1-03-References-BrendanWhelan.pdf Accessed on: May 28, 2019.
dc.relation.references21. LT5400 Quad Matched Resistor Network. [Online]. Available: https://eu.mouser.com/datasheet/2/609/5400fc-1270745.pdf Accessed on: May 28, 2019.
dc.relation.referencesen1. Precision A/D Converters < 20 MSPS. 2006-, Analog Device, Inc., 2019 [Online]. Available: https://www.analog.com/en/products/analog-to-digitalconverters/standard-adc/precision-adc-20msps.html Accessed on: May 28, 2019.
dc.relation.referencesen2. AD4110-1. Universal Input Analog Front End with 24-Bit ADC for Industrial Process Control Systems. Analog Devices, Inc. 2019. [Online]. Available: https://www.analog.com/media/en/technicaldocumentation/data-sheets/AD4110-1.pdf Accessed on: May 28, 2019.
dc.relation.referencesen3. Dan O’Donnell and Brendan Somers. Overvoltage Robustness Testing in the AD4110-1. Analog Devices, Inc. 2019, [Online]. Available: https://www.analog.com/media/en/technicaldocumentation/application-notes/AN-1417.pdf Accessed on: May 28, 2019.
dc.relation.referencesen4. Proceedings, 2018 Workshop on Metrology for Industry 4.0 and IoT. (MetroInd4.0&IoT). [Online]. Available: https://ieeexplore.ieee.org/xpl/mostRecentIssue.jsp?punumber=8412769 Accessed on:May 28, 2019.
dc.relation.referencesen5. 2019 IEEE International Workshop on Metrology for Industry 4.0 and IoT. Naples, Italy, June 4-6, 2019.[Online]. Available: http://www.metroind40iot.org/files/MetroInd2019_CfP_v4.pdf Accessed on:May 28, 2019.
dc.relation.referencesen6. D. Placko, Ed., Metrology in Industry: The Key for Quality, French College of Metrology, January 2010, Paris, French DOI: 10.1002/9780470612125 [Online]. Available: https://www.researchgate.net/publication/297502985_Metrology_in_Industry_The_Key_for_Quality Accessed on:May 28, 2019.
dc.relation.referencesen7. P. Ornatskij, Theoretical basis of information and measuring equipment. Kyiv, Ukraine: Vyscha shkola, 1983. (In Russian).
dc.relation.referencesen8. V. Yatsuk, T. Bubela, M. Mykyjchuk, Je. Pokhodylo, “Ensuring metrological reliability in dispersed measuring systems”. Measuring equipment and metrology, vol.79, no. 3, p. 71–82, 2018.
dc.relation.referencesen9. Data-Acquisition-Handbook, A Reference For DAQ and Analog & Digital Signal Conditioning, 2012, MA, USA: Measurement Computing Corporation. [Online]. Available: http://www.mccdaq.com/pdfs/anpdf/Data-Acquisition-Handbook.pdf)
dc.relation.referencesen10. S Yatsyshyn, B. Stadnyk, Eds, Cyber-Physical Systems: Metrological Issues, Internat. Barcelona, Spain: Frequency sensor association publishing, 2016.
dc.relation.referencesen11. V. Yatsuk, M. Mykyjchuk, Yu. Yatsuk, “Methods and tools of remote calibration of measurement channels of cyberphysical systems”, in Cyber-Physical Systems: technology for data acquisition, Red. A. Melnyk, Lviv, Ukraine:Magnoliya-2006, 2019. (In Ukranian).
dc.relation.referencesen12. ISO 10012:2003 Measurement management systems - Requirements for measurement processes and measuring equipment. [Online]. Available: https://www.iso.org/standard/26033.html Accessed on:May 28, 2019.
dc.relation.referencesen13. R. Matviiv, Yu. Yatsuk, V. Yatsuk, “Development of Portable DC Voltage Calibrators with Additive Offsets Adjusting”, Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, no. 5/9 (95), c. 35-42, 2018.
dc.relation.referencesen14. V. Yatsuk, P. Malachivskyj, Methods to improve measurement accuracy, Lviv, Ukraine: Beskyd-bit, 2008. (In Ukranian).
dc.relation.referencesen15. E. Bromberg, K. Kulikovskij, Test methods for improving measurement accuracy. Moskow, Russia: Enenergiya, 1978. (In Russian).
dc.relation.referencesen16. Ju. Yatsuk, “Test methods for the operational control of the characteristics of electrical measuring instruments”, in Proc. VIII Conf. “Modern devices, materials and technologies for non-destructive testing and technical diagnostics of machine-building and oil and gas equipment”, Ivano-Frankivsk, Ukraine, 2017. (In Ukranian)..
dc.relation.referencesen17. B. Schweber, “How to Select the Right Galvanic Isolation Technology for IoT Sensors”, Digi-Key's North American Editors. [Online]. Available: https://www.digikey.com/en/articles/techzone/2017/dec/howselect-galvanic-isolation-technology-for-iot-sensors Accessed on:May 28, 2019.
dc.relation.referencesen18. Low Emission 500 mW Isolated DC-to-DC Converter. ADuM5020/ADuM5028. Data Sheet. 2018 Analog Devices, Inc. [Online]. Available: https://www.analog.com/media/en/technicaldocumentation/data-sheets/ADuM5020-5028.pdf Accessed on: May 28, 2019.
dc.relation.referencesen19. ADG1636, 1 Ω Typical On Resistance, ±5 V, +12 V, +5 V, and +3.3 V Dual SPDT Switches. [Online]. Available: https://www.analog.com/media/en/technicaldocumentation/data-sheets/ADG1636.pdf Accessed on: May 28, 2019.
dc.relation.referencesen20. Brendan Whelan. “How to Choose a Voltage Reference”, Linear Technology Magazine, March 2009. [Online]. Available: https://www.analog.com/media/en/technicaldocumentation/tech-articles/lt-journal-article/LTMag-V19N1-03-References-BrendanWhelan.pdf Accessed on: May 28, 2019.
dc.relation.referencesen21. LT5400 Quad Matched Resistor Network. [Online]. Available: https://eu.mouser.com/datasheet/2/609/5400fc-1270745.pdfAccessed on:May 28, 2019.
dc.relation.urihttps://www.analog.com/en/products/analog-to-digitalconverters/standard-adc/precision-adc-20msps.html
dc.relation.urihttps://www.analog.com/media/en/technicaldocumentation/data-sheets/AD4110-1.pdf
dc.relation.urihttps://www.analog.com/media/en/technical-documentation/application-notes/AN-1417.pdf
dc.relation.urihttps://ieeexplore.ieee.org/xpl/mostRecentIssue.jsp?punumber=8412769
dc.relation.urihttp://www.metroind40iot.org/files/MetroInd2019_CfP_v4.pdf
dc.relation.urihttps://www.researchgate.net/publication/297502985_Metrology_in_Industry_The_Key_for_Quality
dc.relation.urihttp://www.mccdaq.com/pdfs/anpdf/Data-Acquisition-Handbook.pdf
dc.relation.urihttps://www.iso.org/standard/26033.html
dc.relation.urihttps://www.digikey.com/en/articles/techzone/2017/dec/howselect-galvanic-isolation-technology-for-iot-sensors
dc.relation.urihttps://www.analog.com/media/en/technicaldocumentation/data-sheets/ADuM5020-5028.pdf
dc.relation.urihttps://www.analog.com/media/en/technicaldocumentation/data-sheets/ADG1636.pdf
dc.relation.urihttps://www.analog.com/media/en/technicaldocumentation/tech-articles/lt-journal-article/LTMag-V19N1-03-References-BrendanWhelan.pdf
dc.relation.urihttps://eu.mouser.com/datasheet/2/609/5400fc-1270745.pdf
dc.relation.urihttps://www.analog.com/media/en/technicaldocumentation/application-notes/AN-1417.pdf
dc.relation.urihttps://eu.mouser.com/datasheet/2/609/5400fc-1270745.pdfAccessed
dc.rights.holder© Національний університет „Львівська політехніка“, 2019
dc.subjectкіберфізичні системи
dc.subjectметрологічне забезпечення
dc.subjectкоригування похибок
dc.subjectтестові методи
dc.subjectпросторове розділення вимірювальних каналів
dc.subjectCyber-Physical Systems
dc.subjectMetrological support
dc.subjectError adjustment
dc.subjectTest methods
dc.subjectSpatial separation of measuring channels
dc.titleЗабезпечення метрологічної надійності вимірювальних систем у реальному масштабі часу
dc.title.alternativeProviding Metrological reliability of measuring systems in real time
dc.typeArticle

Files

Original bundle
Now showing 1 - 2 of 2
No Thumbnail Available
Name:
2019v80n2_Yatsuk_V-Providing_Metrological_reliability_64-72.pdf
Size:
860.76 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
No Thumbnail Available
Name:
2019v80n2_Yatsuk_V-Providing_Metrological_reliability_64-72__COVER.png
Size:
1.49 MB
Format:
Portable Network Graphics
Download
License bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
license.txt
Size:
2.98 KB
Format:
Plain Text
Description:
Download

Collections

Вимірювальна техніка та метрологія. – 2019. – Випуск 80, №2