Academic literature on the topic 'Датчики тиску'

У статті розглянуто систему, що дає можливість автоматизованого керування роботою насосного агрегату за різних режимів роботи. Системою забезпечуються ручний та автоматичний режими керування, що дає змогу переважно за автоматичного режиму керування виключити відсоток відмов через людський фактор. Робота системи базується головним чином на використанні перетворювача частоти, що є основним елементом у системі, яка розглядається, та допоміжних структурних елементів, таких як реле захисту від «сухого ходу», реле для захисту від перепаду тиску в основному та резервному насосах, датчики температури та тиску. Потреба у постійній високоточній зміні швидкості обертання насосного агрегату здатна бути вирішена за рахунок такої системи, принцип роботи якої полягає у надходженні періодичних, коли це необхідно буде здійснювати, сигналів до перетворювача частоти, який залежно від того, яку швидкість обертання насосного агрегату потрібно досягти, буде регулювати частоту, яка безпосередньо має вплив на швидкість обертання електричного двигуна, що є приводним двигуном для насосного агрегату. У разі наприклад зменшення тиску води у системі через датчики температури та реле перепаду тиску буде подано сигнал до частотного перетворювача, яким буде збільшено частоту електромагнітного поля. За рахунок збільшення частоти і при цьому незмінного числа пар полюсів у електричному двигуні буде досягнуто більшу швидкість обертання електродвигуна, що призведе до збільшення продуктивності насосного агрегату, яким накачується певна кількість рідини, тиск якої заздалегідь визначений та запрограмований як стандартне значення тиску у системі. Збільшивши частоту, а відповідно, і продуктивність насосного агрегату, тиск у системі буде піднято до стандартного значення, після чого насосний агрегат буде здійснювати роботу на звичній для себе швидкості. Таким чином, будь-які відхилення параметрів системи від робочих є контрольованими та регулюються за рахунок датчиків та реле температури, а також перетворювача частоти, який за рахунок зміни частоти здійснює зміну швидкості обертання і, як наслідок, зміну продуктивності роботи насосного агрегату, що може бути використаний у системах тепло- або водопостачання як житлових будинків, так і промислових підприємств окремо взятих груп споживачів.

The article contains the results of research and development of a system for active noise damping of an automobile engine. The main source of noise from a running engine is exhaust noise. The frequency spectrum of this sound has a pronounced low-frequency character, which explains its weak absorption when the sound is propagating in open spaces. A possible solution to this problem is to use an active system for suppressing the resonant frequencies of the muffler using strain gauges to read the primary information about the dynamic processes that determine the noise level. It is for such active noise suppression systems that the authors develop a high-temperature pressure sensor based on strain gauges made of silicon whiskers. Such strain gauges have unique mechanical properties, are characterized by high sensitivity and the ability to operate in various amplitude-frequency and temperature ranges up to 500℃. The study of the dynamic characteristics of pressure sensors made it possible to confirm the quality of its electromechanical part and determine that the measurement error of the sensor is ±0.5 in the temperature range of 20 to 500℃. The active noise suppression system is a buffer tank whose volume changes in accordance with signals from pressure sensors. This design makes it possible to dynamically change the resonant frequency of the buffer capacitance depending on the operating modes of the engine, which leads to a decrease in its noise characteristics. Using the developed additional resonator chamber with a variable volume in the exhaust muffler of an internal combustion engine made it possible to reduce resonance phenomena in the zone of low-frequency pulsations of the exhaust gas pressure from 57 to 43 Hz with a frequency drift in the range of 310 to 350 Hz, which significantly improved its noise characteristics.

У зв’язку із загальною інформатизацією освіти і швидким розвитком цифрових засобів обробки інформації назріла необхідність впровадження в лабораторні практикуми вищих та середніх навчальних закладів цифрових засобів збору, обробки та оформлення експериментальних результатів, в тому числі під час виконання лабораторних робот з основ електротехнічних пристроїв та систем. При цьому надмірне захоплення віртуальними лабораторними роботами на основі комп’ютерного моделювання в порівнянні з реальним (натурним) експериментом може призводити до втрати особової орієнтації в технології освіти і відсутності надалі у випускників навчальних закладів ряду практичних навичок.У той же час світові компанії, що спеціалізуються в учбово-технічних засобах, переходять на випуск учбового устаткування, що узгоджується з комп’ютерною технікою: аналого-цифрових перетворювачів і датчиків фізико-хімічних величин, учбових приладів керованих цифро-аналоговими пристроями, автоматизованих учбово-експеримен­тальних комплексів, учбових експериментальних установок дистанційного доступу.У зв’язку із цим в області реального експерименту відбувається поступовий розвиток інформаційних джерел складної структури, до яких, у тому числі, відносяться комп’ютерні лабораторії, що останнім часом оформлюються у новий засіб реалізації учбового натурного експерименту – цифрові електронні лабораторії (ЦЕЛ).Відомі цифрові лабораторії для шкільних курсів фізики, хімії та біології (найбільш розповсюджені компаній Vernier Software & Technology, USA та Fourier Systems Inc., Israel) можуть бути використані у ВНЗ України, але вони мають обмежений набір датчиків, необхідність періодичного ручного калібрування, використовують застарілий та чутливий до електромагнітних завад аналоговий інтерфейс та спрощене програмне забезпечення, що не дозволяє проводити статистичну обробку результатів експерименту та з урахуванням низької розрядності аналого-цифрових перетворювачів не може використовуватись для проведення науково-дослідних робіт у вищих навчальних закладах, що є однією із складових підготовки висококваліфікованих спеціалістів, особливо в університетах, які мають статус дослідницьких.Із вітчизняних аналогів відомі окремі компоненти цифрових лабораторій, що випускаються ТОВ «фірма «ІТМ» м. Харків. Вони поступаються продукції компаній Vernier Software & Technology, USA та Fourier Systems Inc. та мають близькі цінові характеристики на окремі компоненти. Тому необхідність розробки вітчизняної цифрової навчальної лабораторії є нагальною, проблематика досліджень та предмет розробки актуальні.Метою проекту є створення сучасної вітчизняної цифрової електронної лабораторії та відпрацювання рекомендацій по використанню у викладанні на її основі базового переліку науково-природничих та біомедичних дисциплін у ВНЗ I-IV рівнів акредитації при значному зменшенні витрат на закупку приладів, комп’ютерної техніки та навчального-методичного забезпечення. В роботі використані попередні дослідження НДІ Прикладної електроніки НТУУ «КПІ» в галузі МЕМС-технологій (micro-electro-mechanical) при створенні датчиків фізичних величин, виконано огляд технічних та методичних рішень, на яких базуються існуючі навчальні цифрові лабораторії та датчики, розроблені схемотехнічні рішення датчиків фізичних величин, проведено конструювання МЕМС – первинних перетворювачів, та пристроїв реєстрації інформації. Розроблені прикладні програми інтерфейсу пристроїв збору інформації та вбудованих мікроконтролерів датчиків. Сформульовані вихідні дані для розробки бездротового інтерфейсу датчиків та програмного забезпечення цифрової лабораторії.Таким чином, у даній роботі пропонується нова вітчизняна цифрова електронна лабораторія, що складається з конструкторської документації та дослідних зразків обладнання, програмного забезпечення та розробленого єдиного підходу до складання навчальних методик для цифрових лабораторій, проведення лабораторних практикумів з метою економії коштів під час створення нових лабораторних робіт із реєстрацією даних, обробки результатів вимірювань та оформленням результатів експерименту за допомогою комп’ютерної техніки.Цифрова електронна лабораторія складається із таких складових частин: набірного поля (НП); комплектів модулів (М) із стандартизованим вихідним інтерфейсом, з яких складається лабораторний макет для досліджування об’єкту (це – набір електронних елементів: резисторів, ємностей, котушок індуктивності, цифро-аналогових та аналого-цифрових перетворювачів (ЦАП та АЦП відповідно)) та різноманітних датчиків фізичних величин; комп’ютерів студента (планшетного комп’ютера або спеціалізованого комп’ютера) з інтерфейсами для датчиків; багатовходових пристроїв збору даних та їх перетворення у вигляд, узгоджений з інтерфейсом комп’ютера (реєстратор інформації або Data Logger); комп’ютер викладача (або серверний комп’ютер із спеціалізованим програмним забезпеченням); пристрої зворотного зв’язку (актюатори), що керуються комп’ютером; трансивери для бездротового прийому та передачі інформації з НП.Таким чином, з’являється новий клас бездротових мереж малої дальності. Ці мережі мають ряд особливостей. Пристрої, що входять в ці мережі, мають невеликі розміри і живляться в основному від батарей. Ці мережі є Ad-Hoc мережами – високоспеціалізованими мережами з динамічною зміною кількісного складу мережі. У зв’язку з цим виникають завдання створення та функціонування даних мереж – організація додавання і видалення пристроїв, аутентифікація пристроїв, ефективна маршрутизація, безпека даних, що передаються, «живучість» мережі, продовження часу автономної роботи кінцевих пристроїв.Протокол ZigBee визначає характер роботи мережі датчиків. Пристрої утворюють ієрархічну мережу, яка може містити координатор, маршрутизатори і кінцеві пристрої. Коренем мережі являється координатор ZigBee. Маршрутизатори можуть враховувати ієрархію, можлива також оптимізація інформаційних потоків. Координатор ZigBee визначає мережу і встановлює для неї оптимальні параметри. Маршрутизатори ZigBee підключаються до мережі або через координатор ZigBee, або через інші маршрутизатори, які вже входять у мережу. Кінцеві пристрої можуть з’єднуватися з довільним маршрутизатором ZigBee або координатором ZigBee. По замовчуванню трафік повідомлень розповсюджується по вітках ієрархії. Якщо маршрутизатори мають відповідні можливості, вони можуть визначати оптимізовані маршрути до визначеної точки і зберігати їх для подальшого використання в таблицях маршрутизації.В основі будь-якого елементу для мережі ZigBee лежить трансивер. Активно розробляються різного роду трансивери та мікроконтролери, в які потім завантажується ряд керуючих програм (стек протоколів ZigBee). Так як розробки ведуться багатьма компаніями, то розглянемо та порівняємо новинки трансиверів тільки кількох виробників: СС2530 (Texas Instruments), AT86RF212 (Atmel), MRF24J40 (Microchip).Texas Instruments випускає широкий асортимент трансиверів. Основні з них: CC2480, СС2420, CC2430, CC2431, CC2520, CC2591. Всі вони відрізняються за характеристиками та якісними показниками. Новинка від TI – мікросхема СС2530, що підтримує стандарт IEEE 802.15.4, призначена для організації мереж стандарту ZigBee Pro, а також засобів дистанційного керування на базі ZigBee RF4CE і обладнання стандарту Smart Energy. ІС СС2530 об’єднує в одному кристалі РЧ-трансивер і мікроконтролер, ядро якого сумісне зі стандартним ядром 8051 і відрізняється від нього поліпшеною швидкодією. ІС випускається в чотирьох виконаннях CC2530F32/64/128/256, що розрізняються обсягом флеш-пам’яті – 32/64/128/256 Кбайт, відповідно. В усьому іншому всі ІС ідентичні: вони поставляються в мініатюрному RoHS-сумісному корпусі QFN40 розмірами 6×6 мм і мають однакові робочі характеристики. СС2530 являє собою істотно покращений варіант мікросхеми СС2430. З точки зору технічних параметрів і функціональних можливостей мікросхема СС2530 перевершує або не поступається CC2430. Однак через підвищену вихідну потужність (4,5 дБм) незначно виріс струм споживання (з 27 до 34 мА) при передачі. Крім того, ці мікросхеми мають різні корпуси і кількість виводів (рис. 1). Рис. 1. Трансивери СС2530, СС2430 та СС2520 фірми Texas Instruments AT86RF212 – малопотужний і низьковольтний РЧ-трансивер діапазону 800/900 МГц, який спеціально розроблений для недорогих IEEE 802.15.4 ZigBee-сумісних пристроїв, а також для ISM-пристроїв з підвищеними швидкостями передачі даних. Працюючи в діапазонах частот менше 1 ГГц, він підтримує передачу даних на малих швидкостях (20 і 40 Кбіт/с) за стандартом IEEE 802.15.4-2003, а також має опціональну можливість передачі на підвищених швидкостях (100 і 250 Кбіт/с) при використанні модуляції O-QPSK у відповідності зі стандартом IEEE 802.15.4-2006. Більше того, при використанні спеціальних високошвидкісних режимів, можлива передача на швидкості до 1000 Кбіт/с. AT86RF212 можна вважати функціональним блоком, який з’єднує антену з інтерфейсом SPI. Всі критичні для РЧ тракту компоненти, за винятком антени, кварцового резонатора і блокувальних конденсаторів, інтегровані в ІС. Для поліпшення загальносистемної енергоефективності та розвантаження керуючого мікроконтролера в ІС інтегровані прискорювачі мережевих протоколів (MAC) і AES- шифрування.Компанія Microchip Technology виробляє 8-, 16- і 32- розрядні мікроконтролери та цифрові сигнальні контролери, а також аналогові мікросхеми і мікросхеми Flash-пам’яті. На даний момент фірма випускає передавачі, приймачі та трансивери для реалізації рішень для IEEE 802.15.4/ZigBee, IEEE 802.11/Wi-Fi, а також субгігагерцового ISM-діапазону. Наявність у «портфелі» компанії PIC-мікроконтролерів, аналогових мікросхем і мікросхем пам’яті дозволяє їй запропонувати клієнтам комплексні рішення для бездротових рішень. MRF24J40 – однокристальний приймач, що відповідає стандарту IEEE 802.15.4 для бездротових рішень ISM-діапазону 2,405–2,48 ГГц. Цей трансивер містить фізичний (PHY) і MAC-функціонал. Разом з мікроспоживаючими PIC-мікроконтролерами і готовими стеками MiWi і ZigBee трансивер дозволяє реалізувати як прості (на базі стека MiWi), так і складніші (сертифіковані для роботи в мережах ZigBee) персональні бездротові мережі (Wireless Personal Area Network, WPAN) для портативних пристроїв з батарейним живленням. Наявність MAC-рівня допомагає зменшити навантаження на керуючий мікроконтролер і дозволяє використовувати недорогі 8-розрядні мікроконтролери для побудови радіомереж.Ряд компаній випускає завершені модулі ZigBee (рис. 2). Це невеликі плати (2÷5 кв.см.), на яких встановлено чіп трансивера, керуючий мікроконтролер і необхідні дискретні елементи. У керуючий мікроконтролер, у залежності від бажання і можливості виробника закладається або повний стек протоколів ZigBee, або інша програма, що реалізує можливість простого зв’язку між однотипними модулями. В останньому випадку модулі іменуються ZigBee-готовими (ZigBee-ready) або ZigBee-сумісними (ZigBee compliant).Всі модулі дуже прості в застосуванні – вони містять широко поширені інтерфейси (UART, SPI) і управляються за допомогою невеликого набору нескладних команд. Застосовуючи такі модулі, розробник позбавлений від роботи з високочастотними компонентами, так як на платі присутній ВЧ трансивер, вся необхідна «обв’язка» і антена. Модулі містять цифрові й аналогові входи, інтерфейс RS-232 і, в деяких випадках, вільну пам’ять для прикладного програмного забезпечення. Рис. 2. Модуль ZigBee із трансивером MRF24J40 компанії Microchip Для прикладу, компанія Jennic випускає лінійку ZigBee-сумісних радіомодулів, побудованих на низькоспоживаючому бездротовому мікроконтролері JN5121. Застосування радіомодуля значно полегшує процес розробки ZigBee-мережі, звільняючи розробника від необхідності конструювання високочастотної частини виробу. Використовуючи готовий радіомодуль, розробник отримує доступ до всіх аналогових і цифрових портів вводу-виводу чіпу JN5121, таймерам, послідовного порту і інших послідовних інтерфейсів. У серію входять модулі з керамічної антеною або SMA-коннектором з дальністю зв’язку до 200 метрів. Розмір модуля 18×30 мм. Версія модуля з підсилювачем потужності і підсилювачем вхідного сигналу має розмір 18×40 мм і забезпечує дальність зв’язку більше 1 км. Кожен модуль поставляється з вбудованим стеком протоколу рівня 802.15.4 MAC або ZigBee-стеком.За висновками експертів з аналізу ринку сьогодні одним з найперспективніших є ринок мікросистемних технологій, що сягнув 40 млрд. доларів станом на 2006 рік зі значними показниками росту. Самі мікросистемні технології (МСТ) почали розвиватися ще з середини ХХ ст. і, отримуючи щоразу нові поштовхи з боку нових винаходів, чергових удосконалень технологій, нових галузей науки та техніки, динамічно розвиваються і дедалі ширше застосовуються у широкому спектрі промислової продукції у всьому світі.Прилад МЕМС є об’єднанням електричних та механічних елементів в одну систему дуже мініатюрних розмірів (значення розмірів механічних елементів найчастіше лежать у мікронному діапазоні), і достатньо часто такий прилад містить мікрокомп’ютерну схему керування для здійснення запрограмованих дій у системі та обміну інформацією з іншими приладами та системами.Навіть з побіжного аналізу структури МЕМС зрозуміло, що сумарний технологічний процес є дуже складним і тривалим. Так, залежно від складності пристрою технологічний процес його виготовлення, навіть із застосуванням сучасних технологій, може тривати від кількох днів до кількох десятків днів. Попри саме виготовлення, доволі тривалими є перевірка та відбраковування. Часто виготовляється відразу партія однотипних пристроїв, причому вихід якісної продукції часто не перевищує 2 %.Для виготовлення сучасних МЕМС використовується широка гама матеріалів: різноманітні метали у чистому вигляді та у сплавах, неметали, мінеральні сполуки та органічні матеріали. Звичайно, намагаються використовувати якомога меншу кількість різнорідних матеріалів, щоби покращити технологічність МЕМС та знизити собівартість продукції. Тому розширення спектра матеріалів прийнятне лише за наявності специфічних вимог до елементів пристрою.Спектр наявних типів сенсорів в арсеналі конструктора значно ширший та різноманітніший, що зумовлено багатоплановим застосуванням МЕМС. Переважно використовуються ємнісні, п’єзоелектричні, тензорезистивні, терморезистивні, фотоелектричні сенсори, сенсори на ефекті Холла тощо. Розроблені авторами в НДІ Прикладної електроніки МЕМС-датчики, їх характеристики, маса та розміри наведені у табл. 1.Таблиця 1 №з/пМЕМС-датчикиТипи датчиківДіапазони вимірюваньГабарити, маса1.Відносного тиску, тензорезистивніДВТ-060ДВТ-1160,01–300 МПа∅3,5–36 мм,5–130 г2.Абсолютного тиску,тензорезистивніДАТ-0220,01–60 МПа∅16 мм,20–50 г3.Абсолютного тиску, ємнісніДАТЄ-0090,05–1 МПа5×5 мм4.Лінійного прискорення,тензорезистивніДЛП-077±(500–100 000) м/с224×24×8 мм,100 г5.Лінійного прискорення,ємнісніАЛЄ-049АЛЄ-050±(5,6–1200) м/с235×35×22 мм, 75 г6.Кутової швидкості,ємнісніДКШ-011100–1000 °/с

Стаття присвячена розробці алгоритму управління положенням центру мас антропоморфної кінцівки з метою приведення конструкції у найбільш стійке положення. Вихідною інформацією для керування є інформація про точки дотику нижньої поверхні антропоморфної кінцівки («стопи») та опорної поверхні, а також тиску в цих точках, що отримується від тактильних датчиків. Розроблений алгоритм включає в себе декілька етапів, зокрема кластеризацію отриманого масиву даних, оцінку значень тиску в точках отриманих кластерів та визначення напряму руху та параметрів, що необхідно змінити для зміни положення центру мас. Робота алгоритму була промодельована з використанням ігрового фізичного движка.Отриманні результати можуть бути використані при розробці алгоритмів керування ходою двоногого крокуючого робота на основі використання інформації від тактильних датчиків стопи, а також при розробці алгоритмів підтримання рівноваги двоногого антропоморфного робота у різних умовах.

Проведено аналіз існуючих методів ультразвукового контролю людського організму. Обґрунтовано доцільність проведення еластографії сонних артерій з метою діагностики атеросклерозу і ступеня нерухомості атеросклеротичних бляшок у судинах. Теоретично обґрунтовано доцільність проведення еластографії з використанням зсувних хвиль, які виникають при застосуванні радіаційного тиску сильного сфокусованого ультразвукового імпульсу. Розроблено конструкцію електронного ультразвукового сканера, який забезпечує високу чутливість прийнятих сигналів на різних глибинах з високою роздільною здатністю. Визначено параметри ультразвукових датчиків, розроблена методика проведення дослідження, яка забезпечує проведення контролю на різних глибинах, показано приклад проведення еластографії сонних артерій.

На сьогодні значно зростає потреба людей у швидких та ефективних реабілітаційних процесах. Людям з обмеженими функціональними можливостями необхідні сенсорні пристрої, які застосовують для реабілітації з метою покращення здоров’я людини та її повернення до належного рівня життя. Сенсорні пристрої використовують для системи моніторингу здоров’я людей, які поділяють на портативні та переносні. Адже реабілітаційного лікування потребують пацієнти різної вікової категорії із серцево-легеневою патологією, неврологічними розладами, ортопедичними порушеннями тощо. У статті висвітлено електромеханічні, електричні, оптичні та теплові сенсори, перетворювачі акустичних сигналів або сенсори, чутливі до маси, сенсорні датчики та їх застосування на різних етапах реабілітації. Мета дослідження – проаналізувати сучасну вітчизняну та зарубіжну літератури щодо видів сенсорів у реабілітаційній медицині. Матеріали і методи. У дослідженні застосовано бібліосистематичний та аналітичний методи в наступних електронних базах даних: Science Direct, PubMed, Scopus і Google Scholar. Під час пошуку статті проаналізовано анотації. Критеріями включення були такі: 1 – фізична та медична реабілітація і/або допоміжна система, яка підтримується сенсорами і комп’ютером, 2 – системи, розроблені для організму людини, і 3 – документи, написані англійською мовою. Якщо очікуваний критерій було знайдено, повний текст переглядали. Результати досліджень та їх обговорення. Під час виконання дослідження провели систематичний огляд та аналіз останніх публікацій, в основному зарубіжної наукової медичної, біологічної та технічної літератури щодо видів, принципів роботи, розробки та можливостей застосування сенсорів у реабілітаційній медицині. Сенсорні технології продовжують всебічно розвиватися і пропонують зручні можливості у використанні для поліпшення функціонального стану здоров’я. Широкий спектр досліджень, включених і відображених у цьому огляді, включав різні типи сенсорів. На сьогодні пристрої, що використовують для моніторингу фізичної активності, розділяють на сенсори, які вимірюють такі біологічні показники, як тиск, частоту серцевих скорочень, частоту дихання – пульсометр, тонометр, спірометр, та датчики руху – педометри, акселерометри, трекери активності. Деякими з найчастіших у використанні сенсорів у реабілітації є електроміографія, гальванічна реакція шкіри, електрокардіографія, електроенцефалографія та сенсорні датчики і системи, які контролюють рухову і фізіологічну активність людини. У статті для прикладів розглянуто: 1 – типовий алгоритм роботи пристроїв для моніторингу функціонального стану здоров’я людини, 2 – діагностичний прилад ALLADIN з сенсорами, який включає дев’ять компонентів. В електронних базах даних: Science Direct, PubMed, Scopus і Google Scholar не знайдено жодної роботи, раніше опублікованої, де б автори узагальнювали поєднання сенсорів із апаратними засобами, робототехнічними, комп’ютерними, системами для реабілітації пацієнтів різних вікових категорій. Висновки. При аналізі сучасної вітчизняної та зарубіжної літератур щодо видів сенсорів у реабілітаційній медицині вивчено й описано розвиток і застосування сенсорних приладів у фізичній та медичній реабілітації. В усіх публікаціях вказується, що сенсорні датчики прикріплюються до пристроїв, які дають змогу вимірювати функціональні показники стану здоров’я людини. Тому сенсорні технології у реабілітаційній медицині продовжують всебічно розвиватися і часто застововуються для діагностики, оцінки стану здоров’я людини та її реабілітації.

Серед великого різноманіття агрокультур, які вирощуються в полях натепер, значне місце посідає кукурудза. Розповсюдження цієї культури зумовлене заявленими на неї попитом. Тому сьогодні кукурудза стає однією з передових агрокультур, які вирощуються у різних країнах та континентах. Одним із основних процесів вирощування культур у загальній технології є забезпечення якісної сівби. Сьогодні все більш розповсюдженими стають технології, які використовують усілякі датчики для контролю проведення сівби та посіву агрокультур. Одним із основних виробників сучасного обладнання для проведення посіву є Precision Planting та John Deere. У їхньому арсеналі існує певна кількість систем для забезпечення оптимального посіву, основними з яких на сьогодні є: – сингуляція насіння на висівних апаратах vSet; – застосування притискачів насіння Keeton; – застосування мульчувальної плівки; – застосування системи Clean Sweep; – швидкісна сівба кукурудзи за допомогою системи Speed Tube; – застосування системи Delta Force; – застосування системи vDrive; – сошники Furrow Jet. У роботі досліджено ефективність використання системи Clean Sweep при проведенні сівби. Управління пожнивними рештками на сьогоднішній день стало дуже важливою операцією для максимізації прибутковості. Жорсткі стебла та повторний посів кукурудзи по кукурудзі створюють достатньо високу густину рештків. Кількість залишків може впливати на вологість та на швидкість прогрівання ґрунту навесні. Рештки рослин можуть містити захворювання, які завдають ушкодження молодим сходам. Тому очищувачі рядків повинні видалити їх із сім’яложа. Якщо рештків досить багато, можна посилити тиск на очисники, щоб прибрати сміття. Якщо рештків мало або ґрунт занадто м’який, можна послабити тиск на очищувачі, щоб вони плавали зверху. При дослідженні використана нова методика аналізу ефективності проведення сівби «Методика прапорців». У результаті проведених досліджень отримано вплив на врожайність рослинних залишків, що залишаються у борозні під час посіву. Проведеними дослідженнями встановлена ефективність використання системи регулювання притискного зусилля розгортачів післяжнивних решток Clean Sweep. На основі аналізу проведених досліджень, обчислено масу качанів під час збирання врожаю і отримано залежність дружності і рівномірності сходів кукурудзи на зерно на врожайність, на якому показано втрати врожаю внаслідок затримки появи сходів у кожній категорії.

Застосування інформаційно-вимірювальних систем у нафтогазовій галузі допомагає знизити вартість виробництва та зберігання нафтопродуктів, зменшити використання енергоресурсів, а також знизити витрати на технічний персонал за рахунок збільшення вірогідності і швидкості одержання інформації, необхідної для прийняття управлінських рішень. Основне призначення резервуарного парку – це приймання і зберігання нафти. Впровадження інформаційно-вимірювальної системи резервуарним парком допоможе значно зменшити роботу технічного персоналу, знизити витрати на ремонт обладнання за рахунок збільшення міжремонтного періоду, а також покращити якість нафтопродуктів за допомогою постійного контролю за технологічними процесами, автоматизованого управління обладнанням і апаратурою, а також швидкого усунення виниклих неполадок системи або в разі аварійних ситуацій. Найважливішими параметрами при зберіганні нафти є рівень нафти в резервуарах, тиск у трубопроводі, а також температура. Інформаційно-вимірювальна система резервуарних парків нафтопродуктів дозволяє стежити за цими показниками за допомогою сучасних польових датчиків і програмованих локальних контролерів, а також дає можливість регулювати ці параметри за допомогою виконавчих механізмів. Інформаційно-вимірювальна система (ІВС) резервуарних парків нафтопродуктів має складатися з розподіленої системи управління (РСУ) і автоматичної системи протиаварійного захисту (ПАЗ).

Стаття окреслює сучасну проблему вдосконалення професійної підготовки майбутніх фахівців річкового та морського транспорту засобами сучасних мобільних технологій. Автор з метою з’ясування можливостей і перспектив мобільного навчання в процесі професійної підготовки майбутніх фахівців морського транспорту здійснив аналіз мобільних програм у магазинах додатків для платформ Google Android, Apple iOS та Windows Mobile. У процесі дослідження з’ясовано, що в магазинах мобільних додатків Google play, App Store та Microsoft Store наявні програми для моряків та ті, що можна використовувати в їх професійній підготовці в освітніх цілях. Відповідно до їх призначення ці програми розподілено на такі групи: додатки для вивчення іноземної мови, довідники та словники для моряків, тренажери для проходження професійних тестів, програми для пошуку вакансій та персоналу в морській галузі, навігаційні програми та карти, електронні вахтові журнали, записні книжки та планувальники для моряків, керівництва для моряків, програми для контролю за здоров’ям моряків, імітації вимірювальних морських приладів, додатки для прогнозу погоди, факсимільні карти для моряків про вітер, хвилі, погоду і припливи. Проаналізовано можливості використання датчиків смартфонів для фіксації часу руху та інтервалів часу для контролю послідовності подій чи процесів, для вимірювання різних параметрів навколишнього середовища, для дослідження параметрів світла, звуку, прискорення, атмосферного тиску тощо. На основі аналізу мобільних додатків та опитування студентів Херсонської державної морської академії щодо використання мобільних пристроїв у навчанні зроблено висновок про те, що програми магазину Google Play мають багато можливостей для їх використання в процесі професійної підготовки майбутніх фахівців морського транспорту через їх велику різноманітність, безкоштовність та зручність самого магазину додатків.

Обґрунтовано використання автоматизованої системи моніторингу мікроклімату приміщень, на основі застосування нових мікропроцесорів і датчиків та важливість контролю показників мікроклімату тваринницьких приміщень закритого типу. Це стосується, зокрема, нової технології утримання тварин, яка передбачає збільшення щільності розміщення поголів’я. Огляд літературних даних свідчить про те, що в сільському господарстві України необхідно вивести на ринок сучасні інноваційні системи будівництва і технологічного забезпечення із залученням сучасних мікропроцесорних контрольно- вимірювальних систем і приладів. Аналіз існуючих приладів для збору, накопичення та обробки інформації про мікроклімат приміщень свідчить про те, що вони не відповідають сучасним вимогам моніторингу. Нині існуючі на ринку автоматизовані системи мікрокліматичного моніторингу є занадто дорогими. Впровадження зарубіжних систем вимагає значних разових грошових затрат при закупівлі. Крім того, вони будуть потребувати подальших щорічних експлуатаційних затрат, що є неприйнятним за сучасних складних економічних умов вітчизняних товаровиробників. Отже, наразі на ринку України відсутні спеціалізовані портативні вимірювальні системи вітчизняного виробництва для комплексного моніторингу параметрів повітряного середовища тваринницьких приміщень. У зв’язку з цим, науковцями Черкаської ДСБ НААН розроблено сучасну контрольно-вимірювальну систему – аналізатор повітряного середовища електронний (АПСЕ). Основною частиною якої виступає мікроконтролер. Вона розрахована на одночасне вимірювання ряду показників: освітленості, температури, відносної вологості, атмосферного тиску, запиленості, шумового навантаження та забруднюючих газів CO2, NH3, H2S, CH4. Результати вимірювань зберігаються в незалежній пам'яті вимірювальних блоків і блоку управління, можуть бути передані дистанційно. Середньодобові показники мікроклімату за трьома точками приміщення і четвертою зовнішнього довкілля, обробляються і аналізуються згідно розроблених методичних рекомендацій. Розроблено програмне забезпечення для розміщення інформації з моніторингу показників мікроклімату на webсайт Інтернетресурсу з подальшим накопиченням інформації й можливістю її статистичної обробки та графічного аналізу. Для моніторингу вищезазначених параметрів мікроклімату, вимірювальна система АПСЕ-7 може замінити не менше 17 одиниць відомих метеорологічних і газоаналітичних приладів на загальну суму приблизно 408 000 грн., що більше проти АПСЕ майже в 5,1 рази. Крім того, АПСЕ за своїми технічними характеристиками може замінити чотири сучасні портативні електронні газоаналізатори «Еколаб» на суму 522 720 грн., що більше в понад 6,5 рази. Вона дає можливість оперативно здійснювати оцінку санітарно-гігієнічних умов утримання тварин для прийняття відповідних управлінських рішень щодо ефективності роботи систем обігріву/охолодження і вентиляції приміщень впродовж добового періоду за сезонами року.

В основі роботи будь-якого тензорезистора лежить явище тензоефекту. Суть даного явища полягає в тому, що якщо плівковий зразок, по якому протікає електричний струм, пружно розтягнути або стиснути, то опір його буде змінюватися. Зміна опору відбувається в наслідок процесів, які відбуваються на макроскопічному або мікроскопічному рівнях в плівці під дією зовнішнього навантаження. У якості тензорезисторів можуть бути використані плівки металів, їх оксидів, напівпровідників, вуглецеві матеріали та гетеро структури різного складу. Тензорезистори виготовлені на основі нанотрубок демонструють стабільні властивості під дією такого фактора зовнішнього середовища як температура.

1. S. Beauregard and H. Haas, “Pedestrian dead reckoning: A basis for personal positioning,” in Proceedings of the 3rd Workshop on Positioning, Navigation and Communication, March 2006, pp. 27–35. 2. A. R. Jimenez, F. Seco, C. Prieto, and J. Guevara, “A comparison of pedestrian dead-reckoning algorithms using a low-cost MEMS IMU,” in 2009 IEEE International Symposium on Intelligent Signal Processing, August 2009, pp. 37–42. 3. P. Kasebzadeh, C. Fritsche, G. Hendeby, F. Gunnarsson, and F. Gustafsson, “Improved pedestrian dead reckoning positioning with gait parameter learning” in 2016 19th International Conference on Information Fusion (FUSION), July 2016, pp. 379–385. 4. A. Brajdic, R. Harle, “Walk detection and step counting on unconstrained smartphones,” in Proceedings of the 2013 ACM international joint conference on Pervasive and ubiquitous computing, September, 2013, pp. 225–234. https://doi.org/10.1145/2493432.2493449
The problem of pedestrian dead reckoning (PDR) is referred to the class of individual navigation problems. The common solution in mobile phones is the use of satellite navigation (GPS, GLONASS, Galileo, etc.). But satellite signal sometimes can be jammed intentionally or lost due to obstacles in urban area. Also, the problem of PDR is interesting in the user localization in indoor environment such as large garages, city molls, etc. Instrumentation of smartphones is now based on Micro-Electro-Mechanical Sensors (MEMS) technology and includes standard set of Inertial Measurement Unit (IMU): accelerometers, gyroscopes, magnetometers and pressure sensor (optionally). Accelerometers can be used to detect step events and further to calculate lengths. But it is sensitive to walking speed, slope of the road, etc., which leads to inaccurate results of calculating the stride length. Also, as any dead reckoning technique PDR suffers from the cumulative error. Since the location estimate is always calculated based on the previous result, the error accumulates rapidly over time. This means that correction updates are necessary on regular basis.
Проблема обліку загибелі пішоходів (ОЗП) відноситься до класу індивідуальних проблем навігації. Загальним рішенням у мобільних телефонах є використання супутникової навігації (GPS, ГЛОНАСС, Galileo тощо). Але супутниковий сигнал іноді може бути заклинений навмисно або втрачений через перешкоди в міській місцевості. Крім того, проблема ОЗП цікава в локалізації користувачів у приміщенні, наприклад, у великих гаражах, міських торгових центрах тощо. Зараз прилади для смартфонів засновані на технології мікро-електромеханічні датчики (MEМД) і включають стандартний набір інерційних вимірювальних приладів (IВП): акселерометри, гіроскопи, магнітометри та датчик тиску (за бажанням). Акселерометри можна використовувати для виявлення крокових подій та подальшого обчислення довжин. Але він чутливий до швидкості ходьби, нахилу дороги тощо, що призводить до неточних результатів розрахунку довжини кроку. Крім того, як і будь-яка техніка розрахунок критичних випадків, ОЗП залежить від сукупної помилки. Оскільки оцінювання місця розташування завжди обчислюється на основі попереднього результату, помилка швидко накопичується з часом. Це означає, що необхідні регулярні оновлення виправлень.

Існує велика кількість витратомірів, але вони мають ряд недоліків. Так, витратоміри з тензоперетворювачами не мають змоги отримувати високоточні виміри, так як це принципово неможливо із-за нелінійної залежності між вимірюваною фізичною величиною і сигналом, отриманим після її перетворення. У випадку магнітопружнього ефекту така лінійна залежність наявна. Метою роботи є розробка простого, недорогого, легко впроваджуваного у виробництво магнітопружнього датчика як основи для витратоміра. При цитуванні документа, використовуйте посилання http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/10440

Сучасні тенденції розвитку мікро- і наноелектроніки, сенсорної техніки та ін. галузей приладобудування стимулюють пошуки нових матеріалів для створення елементної бази, які б мали більш широкий спектр функціональних можливостей та задовольняли вимоги матеріалознавців і конструкторів. Серед таких матеріалів можна виділити багатошарові плівкові структури загального типу та мультишари. Широке використання плівкових матеріалів як чутливих елементів різноманітних датчиків неелектричних вели- чин стимулює як фізико-технологічні, так і фундаментальні дослідження про- цесів, які дають можливість підвищити ефективність датчиків. У зв’язку з цим на даний час актуальним залишається вивчення електрофізичних (питомий опір, термічний коефіцієнт опору (ТКО), коефіцієнт тензочутливості (КТ)), ма- гніторезистивних (магнітоопір), оптичних та ін. властивостей тонкоплівкових матеріалів. Однак для покращання характеристик сенсорів, чутливими елементами яких є тонкоплівкові зразки, недостатньо тільки розуміти явища, які лежать в основі роботи приладу, наприклад, тензоефект або спін-залежне розсіювання електронів. При цитуванні документа, використовуйте посилання http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/15869

Метою роботи є порівняльний аналіз дачиків тиску та температури різних типів, а також розробка автоматизованого програмного комплексу для вимірювання температури. Об’єктом дослідження кваліфікаційної роботи магістра є конструктивно технологічні характеристи та принцип роботи дачиків тиску та температури різних типів . У першому розділі роботи розглядаються питання щодо конструктивно-технологічних особливостей та фізичних принцип роботи датчиків температури та приведена їх класифікація. У другому розділі роботи розглянуті різновиди датчиків тиску та показано, що для вимірювання тиску використовуються сенсори ємнісного, п’єзорезистивного (тензометричного), магнітопружного, індуктивного, п’єзоелектричного, піроелектричного та акустоелектронних типів. Третій розділ присвячено розробці автоматизованого програмного комлексу для вимірювання температури з використанням мікроконтролера Arduino та цифрового термодатчика DS18B20.