Статті в журналах з теми "Електромагнітні параметри"

Актуальність теми дослідження. Ця тема є актуальною у зв’язку зі зростаючим попитом та інтересом до бездротових зарядних пристроїв з боку дослідників та користувачів. Постановка проблеми. У процесі розробки систем бездротової передачі енергії дослідникам потрібно проектувати котушки індуктивності з різною точністю параметрів відповідно до поставлених завдань. Тому необхідно знати, наскільки точно можна розробити модель котушки індуктивності в одному з популярних пакетів. Аналіз останніх досліджень і публікацій. Були розглянуті останні публікації про різні програми, що використовуються для моделювання електромагнітних процесів. З джерел про будову котушок індуктивності зібрано необхідну інформацію для аналізу й порівняння. Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Досі не було зібрано та узагальнено у зручному для порівняння вигляді інформацію про різні структури, будову і складові котушок індуктивності для бездротової передачі енергії. Питанню точності моделей котушок індуктивності у програмах, що ґрунтуються на методі скінчених елементів, також не приділялось достатньо уваги. Постановка завдання. Основне завдання полягає в оцінці точності моделювання двох однакових двошарових котушок для бездротової передачі електроенергії у відповідній програмі за методом скінчених елементів. Виклад основного матеріалу. Проведено аналіз структури індуктивностей, а саме геометрії обмотки, форми й матеріалу феритового осердя та його ролі екранування електромагнітного поля та направлення потоку магнітної індукції на значення індуктивності. Розроблено та запропоновано спрощену модель індуктивності й визначено її електромагнітні параметри. Висновки відповідно до статті. Підтверджено результати моделювання двошарових котушок, чим доведено, що ANSYS EM Suite є точним та надійним інструментом і навіть спрощені моделі індуктивностей цілком задовольняють вимоги інженерів та дослідників.

В умовах складної електромагнітної обстановки, що формується за рахунок впливу зовнішніх та внутрішніх джерел, а також внаслідок широкого застосування бездротових систем передачі інформації, завдання, пов’язані із застосуванням екрануючих конструкцій значно ускладнюються. Зокрема, необхідність забезпечення стабільної роботи мобільного зв’язку накладає певні обмеження на коефіцієнти екранування захисних матеріалів. Це потребує визначення загальних підходів до запровадження екранування на принципах розумної достатності, враховуючи як захист людей від електромагнітних впливів, так і виробничі потреби. Встановлено, що необхідним є розроблення схеми проектування електромагнітних екранів з урахуванням складності електромагнітної обстановки. Мета роботи – розроблення загальних засад проектування екрануючих матеріалів та конструкцій з урахуванням гранично допустимих рівнів магнітних та електромагнітних полів різного походження. Обґрунтовано, що для проектування магнітних та електромагнітних екранів доцільно використати експериментальні дані щодо залежності коефіцієнтів екранування від товщини захисного матеріалу, вмісту екрануючої металевої та металовмісної субстанції у полімерній матриці тощо. Визначено коефіцієнти екранування магнітного поля промислової частоти, електромагнітного поля частотою 1,8 ГГц та геомагнітного поля композиційними металополімерними матеріалами різної товщини та характеристик. Встановлено, що оптимізація параметрів матеріалів щодо впливів полів цих трьох походжень неможлива. Наведено схему, яка може бути використана за наявності електромагнітних полів різного походження та широкого частотного спектра. Але передумовою таких робіт є проведення моніторингу електромагнітної обстановки у виробничих приміщеннях з визначенням амплітудно-частотних характеристик електромагнітних полів різного походження. Здійснення проектних та впроваджувальних робіт за розробленою схемою є найбільш доцільним підходом щодо проектування захисних матеріалів та екрануючих конструкцій. Такий підхід мінімізує витрати часу та коштів на роботи з електромагнітної безпеки

Предметом даного дослідження є процеси формування електромагнітної обстановки у виробничому середовищі в умовах впливу на неї джерел електромагнітних полів різних амплітудно-частотних характеристик. Мета роботи розроблення методологічного підходу до попереднього оцінювання електромагнітної обстановки у приміщеннях різного призначення у залежності від типу та характеристик технологічного обладнання, параметрів електричних мереж та впровадження відповідних організаційно-технічних заходів захисту людей. Завданням дослідження є аналіз математичних методів розрахунку рівнів електромагнітних полів у залежності від поставлених задач та характеристик електромагнітних полів. Використано аналітичний метод оцінювання адекватності математичних функцій умовам формування електромагнітної обстановки. У роботі показано, що розрахункові та експериментальні методи не можуть бути використані окремо. Це пояснюється обов’язковою присутністю припущень та спрощень при моделюванні поширення електромагнітного поля навколо джерела та наявністю великих обсягів експериментальних даних за їх окремого використання. Зазначено, що більшість розроблених засобів оцінювання електромагнітної обстановки стосуються одного джерела поля або групи однотипних джерел, що не відповідає сучасним вимогам. Надано прикладний розрахунковий апарат для оцінювання зниження високочастотного електромагнітного поля неоднорідними (перфорованими) екрануючими поверхнями. Показано необхідність попереднього експериментального визначення електрофізичних властивостей використаних матеріалів для двокомпонентних захисних матеріалів. Зроблено висновок, що крім аналітичного оцінювання електромагнітної обстановки традиційними методами доцільним є розроблення програмно-технічного комплексу з моделювання поширення електромагнітного поля від джерела. Таке програмне забезпечення має враховувати геометричні характеристики приміщень та відбивні характеристики обмежуючих поверхонь.

Умови вирішення завдання побудови надійної системи моніторингу вимагає вирішення важливого завдання місцевизначення джерел радіовипромінювань. Серед різноманіття методів визначення координат джерела радіовипромінювання (ДРВ) діапазону коротких хвиль (КХ) найбільш широке застосування знайшов тріангуляційний (кутомірний) метод. Його реалізація вимагає наявності не менше двох приймачів-пеленгаторів, рознесених на відстань, визначену як база пеленгування, з точною взаємною тимчасовою синхронізацією при електромагнітній доступності об'єкта пеленгування одночасно для всіх постів. Постійне виконання цих умов у КХ діапазоні ускладнено з огляду на те, що характеристики поширення радіохвиль істотно залежать від профілю та електрофізичних параметрів радіотрас і схильні до сезонних і добових флуктуацій концентрації заряджених частинок у шарах іоносфери. При порушенні умов доступності або відсутності тимчасової синхронізації в системі визначення місцезнаходження єдиним доступним для вимірювання параметром стає направлення на ДРВ з одного пеленгаторного посту, що виключає можливість тріангуляційної оцінки координат. Для усунення зазначеного недоліку у статті проведено аналіз умов іоносферного поширення радіохвиль та виявлено основні фактори, що впливають на порушення електромагнітної доступності джерел радіовипромінювання для приймачів-пеленгаторів тріангуляційної системи визначення місцезнаходження в діапазоні коротких хвиль. Представлений спосіб оцінки координат випромінювачів за вимірами амплітуд їх сигналів системою програмно-керованих приймачів, розміщених у зонах електромагнітної доступності. Отримано оцінки зміни областей розташування об'єктів при спільній оцінці амплітуд сигналів у багатопозиційній системі приймачів-вимірювачів та напрямів їх приходу віддаленими пеленгаторами.

Запропоновано підхід до врахування впливу рельєфу місцевості на радіоелектронне подавлення приймачів радіоелектронних об’єктів різного базування за рахунок побудови спеціалізованого шару геоінформаційної системи. Підхід передбачає створення для кожної точки мапи масиву коефіцієнтів згасання при поширенні електромагнітної хвилі до будь-якої іншої точки, заданої з певною дискретністю в межах обмеженої ділянки простору. Обґрунтовано умови переважаючого впливу явищ інтерференції та рефракції для перевищень фізичних перешкод на трасі поширення електромагнітних хвиль. Наведено математичний апарат розрахунку радіоелектронного подавлення для формування масиву даних для спеціалізованого шару геоінформаційної системи.

У статті проведено аналіз електромагнітних процесів в електричних колах з напівпровідниковими комутаторами. Створено математичну модель напівпровідникового перетворювача з чотиризонним регулюванням вихідної напруги для аналізу електромагнітних процесів у напівпровідникових перетворювачах з широтно-імпульсним регулюванням. Наведено графіки, що відображають електромагнітні процеси у електричних колах. Математична модель напівпровідникового перетворювача також використовується для дослідження перехідних процесів у напівпровідникових перетворювачах з активно-індуктивним навантаженням. Розвинуто метод багатопараметричнихфункцій, які входять до алгоритмічних рівнянь аналізу усталених і перехідних процесів у розгалужених електричних колах з напівпровідниковими комутаторами і реактивними елементами, в напрямку урахування особливостей використання фазних і лінійних напруг мережі електроживлення. Розроблено нову математичну модель усталених іперехідних процесів у електричних колах напівпровідникових перетворювачів модуляційного типу з багатоканальним зонним використанням фазних напруг трифазної мережі живлення без урахування втрат електроенергії у комутаторах для швидкої оцінки впливу параметрів навантаження на характеристики регульованих синусоїдних і постійних напруг. Результати цієї роботи можна використати для розвитку методу багатопараметричних модулюючих функцій для спрощення аналізу перехідних процесів у електричних колах без врахуванням втрат у ключових елементах. Бібл. 4, іл. 3

Показано, що існують кілька моделей тропосферних каналів поширення радіохвиль. Найбільш поширеними моделями є: багатоканальні параметричні пристрої з випадковими параметрами за часом і багатосмугові параметричні фільтри з випадковими параметрами по частоті. Однак на практиці існує апріорна невизначеність характеристик променів поширення, як за часом, так і по частоті, обмежує значимість цих моделей. Проаналізовано модель багатопроменевого каналу радіолокації з випадковими параметрами за часом і по частоті. Визначено параметри моделі - середній часовий інтервал і середнє частотне рознесення. Показаний їх зв'язок з смугою і час когерентності каналу. Наведено кількісні оцінки смузі і часу когерентності для причорноморських районів. Отримані результати можуть служити основою для синтезу та аналізу РЛС виявлення безпілотних літальних апаратів (БПЛА), що працюють в умовах багатопроменевого поширення електромагнітних хвиль (ЕМХ).

Наведені результати досліджень з розподілу індукції магнітного поля у циліндричному корпусі, заповненому феромагнітною загрузкою, вздовж висоти корпусу при різних діаметрах корпусів. На основі принципу суперпозиції магнітних полів і графічних залежностей встановлено відстані між осердям суміжних електромагнітів при різних діаметрах корпусів. На основі досліджень запропоновано конструкцію електромагнітного фільтра з використанням тангенціальних електромагнітів, розміщених по відношенню до корпусу з загрузкою у взаємно перпендикулярних площинах. Запропоноване технічне рішення дозволяє створити по висоті корпусу у феромагнітній загрузці однакові умови для ефективного осадження магнітних домішок.

Серед деталей, що регламентують надійність функціонування паливної електромагнітної форсунки особливе місце займають її прецизійні пари, зокрема розпилювач і клапан керування, технічний стан яких суттєво впливає на економічні та екологічні показники роботи двигуна. У випадку виходу із ладу, фірма BOSCH рекомендує заводську технологію їх ремонту або заміну, що підвищує вартість ремонту. Деталями форсунки, що руйнуються першочергово є голка і корпус розпилювача та сідло клапана керування. Виходячи з аналізу виду пошкоджень, сервісні центри ухвалюють рішення стосовно способу повернення параметрів форсунки до нормативних. Зокрема, якщо погіршення роботи форсунки викликане зношенням контактних поверхонь голки і корпуса розпилювача чи сідла клапана керування, то проводилася реставрація цих деталей. В Україні заводська технологія відновлення розпилювачів і клапанів керування форсунок BOSCH не завжди витримується оскільки потребує спеціального обладнання, тому станції з ремонту паливної апаратури, кожна своїми методами, проводять реставрацію фірмових форсунок. Використовується технологія взаємного притирання голки до сідла корпуса розпилювача, результати застосування якої бажають бути кращими. У статті пропонується технологічний процес відновлення роботоздатності розпилювачів і клапанів керування паливної форсунки BOSCH із електромагнітним приводом, який на практиці підтвердив свою ефективність. Так, відновлення спряжених поверхонь розпилювача проходить у два етапи: на першому етапі виконується прешліфування конуса голки розпилювача, на другому – притирання поверхні конуса корпуса спеціальним притиром. З цією метою був розроблений комплекс, основою якого став розроблений і виготовлений пристрій для перешліфування. Сідло клапана керування відновлюється також методом притирання на універсальному притирочному станку МР-250. Запропонована технологія відновлення розпилювача і клапана керування паливних форсунок фірми BOSCH із електромагнітним приводом дозволяє продовжити їх експлуатацію без зниження технічних і економічних показників роботи та зекономити кошти на ремонті.

Результати експериментальних досліджень, викладених у відомих роботах, засвідчили, що у високотемпературному надпровіднику під дією вхідного НВЧ-сигналу, коли створюється магнітне поле, рівень якого перевищує пороговий (Н>Hкр2), відбувається фазовий перехід надпровідника з надпровідного S в нормальний (резистивний) стан N (так званий процес перемикання (переключення)). Встановлено, що можливо управляти амплітудно-частотною характеристикою надпровідника напругою або струмом, що протікає. Тобто, можливо будувати перемикачі-обмежувачі на основі надпровідників, які знайдуть застосування у антенах, вхідних колах охолоджуваних надвисокочастотних трактів тощо.Найбільш практичними є пристрої на основі високотемпературних надпровідників, тому що їх робоча температура − це температура рідкого азоту, а швидкість перемикання становить менше 1 наносекунди. Однак, використання надпровідних систем потребує врахування питань сумісності їх зі штатними пристроями та урахування іншої низки особливостей будови НВЧ систем. Тобто, є сенс спершу окремо проаналізувати функціонування таких перемикачів, а потім в структурі будови штатної НВЧ системи.У статті проводиться дослідження властивостей лише окремих перемикачів (фільтрів вимикачів та обмежувачів) на основі високотемпературних надпровідних тонких плівок з метою вироблення принципів та критеріїв, які можуть бути основою здійснення автоматизованого проєктування розглянутих швидкодіючих надпровідних НВЧ-пристроїв.Для вирішення поставленої розрахункової задачі використовується алгоритм аналізу резонансних систем комутації та визначаються відповідні параме-три та критерії: коефіцієнти пропускання, модуляції, загасання; параметр якості; резонансні характеристики (частота, смуга, добротність).Результати розрахунків свідчать про необхідність застосування в сучасних НВЧ системах високотемпературних надпровідних швидкодіючих широкосмугових пристроїв (фазообертачів, обмежувачів, ліній затримки, комутаторів, тощо), що дозволить зменшити втрати енергії в приймально-передавальному тракті, збільшити швидкість управління променем антени в просторі, збільшити відношення сигнал-шум, підвищити захисні властивості прийомних тракту від електромагнітної поразки.У статті приведені результати розрахунків характеристик перемикачів, виконаних на основі надпровідникових мікрополоскових ліній передачі. Показана можливість побудови швидкодіючих (час спрацьовування менше одиниць наносекунд) перемикачів на основі надпровідності плівок в діапазоні частот 1 – 10 ГГц з часовими (швидкодія спрацьовування, час відновлення) енергетичними параметрами (енергії переключення 10-10 Дж) та резонансними характеристиками (частота, смуга, добротність), які значно кращі відповідних параметрів аналогічних пристроїв на основі напівпровідників.

Development of a mathematical model of a three-phase line with distributed parameters at electromagnetic transients, which arise at different commutations for the calculation of transition modes at the design stage. The work is based on differential equations of chain state, limiting and initial conditions for ensuring the solution of practical problems. A mathematical model has been developed for the calculation of electromagnetic transients in three-phase lines, which includes a system of partial differential equations, limit and initial conditions, for the study of a wide class of practical problems related to the calculation of transients in three-phase lines. A mathematical model of a three-phase circuit with distributed parameters has been built, which is suitable for the calculation of transient electromagnetic processes, which take into account possible switching options, both working and emergency ones. Operator images of currents and voltages were obtained taking into account the initial conditions for solving practical problems associated with the calculation of transients in three-phase lines.

Узагальнено біофізичні передумови небезпечного впливу електромагнітного випромінювання на біологічні об’єкти. Проведено аналіз світового досвіду визначення наслідків та обмеження безпечних рівнів впливу електромагнітного випромінювання на людину. Узагальнено досвід реакції біологічних об’єктів на низькоенергетичний електромагнітний вплив, а також теорій щодо механізмів рецепції випромінювання низької інтенсивності. Обґрунтовано доцільність додаткових досліджень впливу спектральних параметрів електромагнітного випромінювання на людину.

Розроблена та випробувана дешева, проста і достатньо точна методика та експериментальна установка для контролю якості гартування сталевих виробів циліндричної форми в реальному часі, тобто відразу при виході готових виробів з процесу гартування. Досліджено вплив певного ступеня гартування кілець підшипників на електрорушійну силу взаємної індукції у вимірювальній котушці. Отримано експериментальні результати значень електрорушійної сили взаємної індукції для кілець різних серій. За експериментальними даними визначено інтервали значень електрорушійної сили взаємної індукції для якісно загартованих кілець різних серій. Показано методику відбору якісно загартованих кілець підшипників за відомими параметрами для певної серії зразків.

Сучасні технології розвитку суднових енергетичних установок характеризуються, насамперед, показниками ресурсоефективного енергоспоживання. Актуальність удосконалювання цих показників обумовлює появу нових автоматизованих прецизійних способів і засобів контролю основних характеристик електричних пристроїв систем та установок різного призначення. Величина електричного струму, що протікає через струмопровідні елементи пристрою, є однієї із цих характеристик. У теж час, аналіз існуючих пристроїв контролю електроенергетичних величин показав наступне. Можливості більшості використовуваних датчиків не дозволяють реалізувати ефективний моніторинг електроенергетичних систем. Загальними проблемами для всіх типів засобів контролю електромагнітних параметрів є проблеми чутливості, швидкодії й стабільності чутливого елемента, які визначають вірогідність результатів вимірів. Для пошуку шляхів удосконалення засобів виміру електричного струму в потужних суднових енергетичних установок розглянуті конструкції найпоширеніших засобів цього класу. У ситуації, що склалася представилася доцільної розробка нового схемотехнічного рішення датчика струму. Конструкція пристрою позиціонувалася як така, у якій використані деталі, виконані з матеріалів із близькими фізико-механічними характеристиками, відсутня необхідність корекції геометрії всіх елементів датчика й одночасно збережені високий рівень чутливості й швидкодія пристроїв відомих типів. Основна відмінність пропонованого пристрою полягає в тому, що покритий оболонкою світловод являє собою жорстко з'єднані дві біморфні оптично-прозорі складові, з'єднані з відповідними електродами.

Наведено результати аналізу принципів побудови та прикладів застосування сучасних засобів інформаційних технологій на базі метал-діелектричних структур. Виявлено, що стрімкий розвиток сучасних засобів інформаційних технологій зумовлений використанням фізичних властивостей поверхневих плазмонів і поверхневих плазмон-поляритонів. Оцінено вплив модуляції поверхневого імпедансу метал-діелектричних структур на форму просторового розподілу поля. Виявлено, що в засобах передавання електромагнітної енергії ефективно використовується гофрована металева структура в ролі штучного діелектрика для сповільнення рухомої поверхневої хвилі. З'ясовано, що технологія збудження поверхневих плазмонів за геометрією Кретчмана дотепер широко вживана в засобах інфокомунікацій. Встановлено, що вагому роль у розвитку сучасних випромінювальних засобів інформаційних технологій відіграє використання високоіонізованого газу як компонента структури, здатної поширювати поверхневі плазмон-поляритони. Виявлено низку переваг засобів інформаційних технологій на базі плазмового розряду, які зумовлені фізичними особливостями плазми. Досліджено сучасні інформаційно-комп'ютерні технології модельних досліджень електродинамічних параметрів випромінювальних засобів. на підстаі здійсненого аналізу запропоновано використання ребристо-стержневих структур на базі плазмового розряду в ролі засобів передавання електромагнітної енергії.

Дослідження фізичних процесів над акваторіями морів свідчать про те, що зміни клімату збільшують вірогідність появи ТРХ над морем. Тому зростає вірогідність появи АП, які діють за межами радіогоризонту. Процеси, що відбуваються в прибережних районах і над морем нестаціонарні, тому параметри АП, які діють за межами радіогоризонту, істотно змінюються. Однак при цьому зростає вплив ненавмисних активних перешкод (АП), джерело яких знаходиться за межею радіогоризонту. Причиною цього вважають стан радіофізичних характеристик тропосфери над морською поверхнею. Експериментальні дослідження, проведені в ХНУПС дозволили отримати характеристики ненавмисних АП, які можуть виникати при існуванні ТРХ. Досвід експлуатації РЛС, які розміщені поблизу Чорного та Азовського морів показує, що дальність поширення електромагнітних хвиль (ЕМХ) при наявності ТРХ може суттєво перебільшувати дальність щодо радіогоризонту. Для кожної РЛС ЕМС визначається окремо. Тому необхідно дослідити АП для кожної позиції РЛС приморського розміщення.

Розглядається можливість та перспективи використання впливу фізичних полів на процес очищення соняшникової олії. Проведено аналіз існуючих досліджень використання обробки електромагнітним полем рідких харчових продуктів. У розрізі впливу протікання процесу розділення між двома або кількома неоднорідними середовищами в системах «рідина – рідина» та «рідина - тверде тіло». Розроблено математичну модель, яка описує процес впливу даного фізичного поля на рослинні олії при їх очищенні після отримання. За допомогою представленого математичного опису можна характеризувати вплив напруженості електромагнітного поля на рослинні олії, які протікають у експериментальній установці в залежності від її геометричних розмірів. На підставі цього розроблено експериментальну установку гідратації рослинних олій з обробкою місцели електромагнітним полем. Представлено експериментальні дослідження даного процесу, які були проведені з метою інтенсифікації та збільшення виділення кількості фосфоровмісних речовин, жирних кислот, восків та інших супутніх речовин. В процесі дослідів змінювали напруженість електромагнітного поля, температуру місцели та час гідратації рослинних олій. Отримані результати експериментальних досліджень підтвердили позитивні очікування. Наведено графічний матеріал, який описує фізичний експеримент, результатом чого є отримання рекомендованих параметрів використання електромагнітного поля, при якому досягається максимальний ефект по видаленню супутніх речовин і відповідно відбувається інтенсифікація процесу гідратації. При цих умовах отримується олія високої якості. За рахунок інтенсифікації процесу скорочуються енерговитрати. Порівнюючи проведення класичного технологічного процесу гідратації олій з запропонованим, визначено збільшення видалення фосфоровмісних речовин на 15 %

Підвищення ресурсу технічних систем, у тому числі й військових машин в сучасних умовах стає все більш актуальним. Це пов’язано з наявністю у складі ЗС України досить великої частки техніки, що вичерпала свій ресурс та, необхідністю підвищення ресурсу для перспективних зразків машин і тих, що нещодавно поставлені у війська. З метою розв'язання цих проблем визначені фактори, які суттєво впливають на функціонування систем живлення та змащування двигунів і взагалі на технічний стан військових машин та технічних систем. На основі визначених факторів запропоновані підходи щодо підвищення ресурсу військових машин за допомогою магнітних полів. На погляд авторів, найбільш доцільно застосовувати магнітні поля в системах змащування транспортних засобів військового призначення у відстійниках під час очищення змащувальних, охолоджувальних і робочих рідин (масла в гідроприводах). Це пояснюється порівняно невеликою кількістю рідин у відповідних системах військових транспортних машин та відповідно малими робочими об’ємами апаратів очищення (фільтри, циклони, відстійники), у яких є можливість вмонтувати джерело магнітного поля. Використовуючи останні здобутки у галузі досліджень процесів кінетики коагуляції феромагнітних частинок в магнітному полі, встановлені основні закономірності впливу магнітного поля на змащувальні та робочі матеріали запропоновано порядок розрахунку обґрунтування основних параметрів до проєктування електромагнітних фільтрів у системах живлення та змащування двигунів військових машин. Запропоновані моделі можуть бути використані для розробки технологій і технологічного обладнання очищення газів і рідини, що містять феромагнітні компоненти. У матеріалах статті встановлені основні закономірності впливу магнітного поля на змащувальні та робочі матеріали та визначені основні підходи (порядок розрахунку) для обґрунтування основних параметрів до проєктування електромагнітних фільтрів в системах живлення та змащування двигунів транспортних засобів військового призначення. Це дозволить надалі шляхом очищення робочої рідини в системах гідроприводу машин, мастила в системах змащування двигунів, повітря в системах живлення повітрям від феромагнітних частинок та забруднень, що значно зменшить знос поверхонь в трибосистемах транспортних засобів військового призначення і підвищить загальний ресурс приведених технічних засобів.

Проведено аналіз узагальненої точності аналого-цифрових систем обробки експериментальних даних (СОЕД-К) з уніфікованими каналами вимірювання ординат шорсткості (УКВШ), що включає апаратурні похибки блоків УКВШ, статистичні похибки від кінцівки обсягу вибірки результатів вимірювання ординат профілю шорсткості і похибок алгоритмів обчислення статистичних характеристик шорсткості.У СОЕД-К з інтегрованими УКВШ, які використовують контактні індукційні датчики, практично не схильні до дії електромагнітних полів, є принципова можливість здійснювати процедуру обчислень параметрів шорсткості не тільки на прямолінійній базової довжині, але і на простих нелінійних поверх-ності, перетин яких у площині вимірювання становить пряму лінію, що характерно для протяжних авіаційних виробів. При цьому статистичні похибки ви-рахування характеристик шорсткості будуть пренебрежимо малими, так можливо будуть обчислюватися по великому числу ординат профілю.

У статті на основі характеристик деяких вітрових зон України [1] та швидкості вітру, яка застосовується при проєктуванні в Україні й за кордоном, проведено порівняння основних параметрів вітроустановок різних конструкцій, які мають найбільше застосування. Для цього за певним алгоритмом [2–7] був розрахований ряд синхронних генераторів потужністю від 600 до 3600 кВт з урахуванням потужності машин, які випускаються ТОВ «Завод крупних електричних машин» (м. Каховка, Україна). Показана також конструкція генераторів цього заводу після заміни в них асинхронних двигунів на синхронні двигуни зі збудженням від постійних магнітів. Визначено перспективність використання постійних магнітів в системах збудження синхронних генераторів. Відзначено, що при такому підході до створення синхронних електрогенераторів для вітроустановок потрібне обов'язкове застосування мультиплікаторів для забезпечення частоти обертання, яка відповідає частоті обертання вихідного двигуна. Другою умовою є відповідність індукції в робочому зазорі не нижче 0,7–0,8 Тл. Для цього необхідне використання магнітів типу NdFeB, що відрізняються високою питомою енергією та дають змогу спростити конструкцію, усунути втрати на збудження, які притаманні генераторам з електромагнітним збудженням, підвищити ККД і надійність генераторів. Застосування мультиплікаторів вимагає їх обов'язкового регулярного обслуговування і знижує надійність електроагрегату. У зв'язку з цим була розглянута оригінальна конструкція безредукторного генератора зі збудженням від постійних магнітів. Особливість цієї конструкції генератора полягає у відсутності ярма статора та мультиплікатора, а також корпусу генератора. Корпусом генератора є шихтований пакет статора, і в цілому генератор являє собою модуль у складі головки вітроустановки, що дозволяє істотно зменшити його масу. В статті обґрунтовано доцільність застосування безкорпусної модульної конструкції вітроустановки зі збудженням від постійних магнітів без мультиплікатора та проведено порівняння параметрів вітроустановок зазначених конструкцій. Бібл. 9, табл. 4, рис. 3.

Гідронасосні станції з електроприводом та живленням від вітроелектричних установок знайшли застосування на територіях, віддалених від розподільчих електромереж. Досвід експлуатації таких станцій засвідчує суттєвий вплив наявності пульсацій швидкості вітру на їх продуктивність. В рамках цього дослідження розроблена математична модель динаміки зміни подачі води багатоагрегатною гідронасосною станцією з електроприводом від асинхронних двигунів з короткозамкненою обмоткою ротора за живлення від вітроелектричної установки з синхронним генератором з урахуванням стохастичної складової зміни швидкості вітру. Дослідження динамічних процесів здійснюється на 10-и хвилинному інтервалі осереднення швидкості вітру, що є стандартизованою величиною для оцінки потужності вітроелектричної установки за збурень вітрового потоку. Модель являє собою систему нелінійних диференційних рівнянь, що описує взаємодію двох інерційних складових єдиної аероелектрогідродинамічної системи. Перша інерційна складова містить в собі вітротурбіну та синхронний генератор, а друга – асинхронний двигун та гідронасос. Взаємний вплив одної інерційної складової на іншу здійснюється через електричний зв’язок між генератором та двигуном через лінію електропередачі разом з трансформаторними підстанціями. Визначення параметрів механічного обертального руху інерційних складових виконувалось в припущенні про квазістаціонарність електромагнітних процесів в статорних і роторних контурах генератора та двигуна. Розрахунок їх електромагнітних моментів здійснювався з використанням еквівалентних заступних електричних схем обладнання з урахуванням змінної частоти обертання та довільної кількості гідроагрегатів у складі станції. Представлені результати розрахунків динаміки подачі гідронасосної станції потужністю 1 МВт в складі 5 гідроагрегатів за електроживлення від вітроустановки з синхронним явнополюсним генератором такої ж потужності за швидкості вітру менше номінального значення, рівному та більшому за номінальне значення. Вони надають можливості оцінки динамічних властивостей процесу перетворення кінетичної енергії вітру в потенціальну енергію води, накопиченої в басейні акумуляторі. На сьогодні отримані результати набувають важливого значення в зв’язку з необхідністю інтеграції значних потужностей вітроелектростанцій до складу електроенергетичних систем. Бібл. 26, табл. 3, рис. 8.

Проведено аналіз теоретичних основ лазерних вимірювань складу повітряного середовища та можливості його застосування в надзвичайних ситуаціях, спричинених викидами у великій кількості забруднюючих газів, аерозолів і мікрочастинок дизельними двигунами, двигунами внутрішнього згоряння автомобільного транспорту. Запропоновано метод розв'язання задачі оперативного моніторингу складу газів домішок і аерозолів в зоні контролю застосуванням єдиного комплексу лазерної вимірювальної апаратури. Найбільш перспективним методом діагностики забруднень повітря є дистанційні методи зондування. Серед дистанційних методів особливе місце займають лазерні методи. Одним з найефективніших засобів дистанційного моніторингу ступеня забруднення навколишнього середовища є лазерні монітори, звані також як лідари (по аналогії з радарами). Методи зондування поділяються, в залежності від способу отримання інформації на: активні - при цьому об'єкти навколишнього середовища зондуються електромагнітним випромінюванням і пасивні, інформація отримується шляхом реєстрації результату взаємодії випромінювання природних джерел або власне випромінювання аналізованих домішок. У статті розглянута можливість застосування лазерних засобів для оперативного контролю ступеню забрудненості навколишнього повітря вихлопами автомобільних двигунів. Приведені оцінки енергетичних параметрів лідару для виявлення типових забруднюючих компонентів.

Розглянуто комбінований числово-аналітичний метод параметричного проєктування підкладкового поляризатора терагерцового електромагнітного випромінювання, побудованого на підставі дротяних сіток. Здійснено літературний огляд порівняльних характеристик можливих конструкцій поляризаторів різних типів та описано перевагу конструкцій на підставі дротяних сіток. Наведено огляд матеріалів, що використовують для виготовлення відповідних поляризаторів для різної довжини хвилі випромінювання. Проаналізовано методи, що застосовують для розрахунку характеристик і параметрів поляризаторів на підставі дротяних сіток. Розроблений числово-аналітичний метод параметричного проєктування базується на аналітичному розрахунку ефективних антивідбивних характеристик конструкції елементарної комірки поляризатора. У межах методу розроблено скінченно-елементну модель поляризатора, реалізовану за допомогою програмного забезпечення COMSOL Multiphysics, що дає змогу уточнити характеристики конструкції елементарної комірки і можливості для їх розширення за допомогою числового моделювання методом скінченних елементів задачі поширення електромагнітних хвиль у цій конструкції в частотній області зі специфічними граничними умовами, що сукупно дає наукову новизну. Отримані результати моделювання добре узгоджуються з відомими експериментальними результатами та тісно корелюють з результатами моделювання, що отримали інші наукові групи, що свідчить про адекватність та практичну цінність методу для завдань проєктування поляризаторів терагерцового випромінювання з антивідбивними, високопропускними, низьковтратними та надійними характеристиками. Окрім цього, завдяки використанню числової скінченно-елементної складової, запропонований метод досить просто розширити способом зміни геометрії елементарної комірки для дослідження таких перспективних об'єктів, як багатошарові поляризатори чи поляризатори на підставі складніших мета- чи композиційних матеріалів.

Дедалі частіше в літературі зустрічаються поняття локальних електричних мереж або microgrid. Сучасні локальні електричні системи (ЛЕС) України є складовою частиною розподільних електричних мереж енергопостачальних компаній. Локальна електрична мережа являться розподільною електричною мережею або її частиною, в якій в якості джерел енергії використовуються джерела розосередженого генерування, що використовують нетрадиційні та відновлювальні джерела енергії. Дослідженням показників якості електричної енергії в ЛЕС присвячені роботи як багатьох вітчизняних, так і іноземних вчених. Всі вони акцентують увагу на тому, що напруга у вузлах мережі з ВДЕ під час експлуатації може бути меншою або більшою граничних допустимих значень. Так само гармонійні складові струмів і напруг – можуть мати понаднормовані відхилення. Відомо, що в електричних мережах 3–35 кВ з ізольованою нейтраллю відбуваються процеси, які негативно позначаються на роботі електромагнітних пристроїв. Наприклад, середній термін служби трансформаторів напруги (ТН) часто не перевищує 3–5 років. До причин, які викликають пошкодження електрообладнання, можна віднести ферорезонансні перенапруги, комутаційні перенапруги, перехідні процеси, зміщення нейтралі, наявність постійної складової магнітного потоку в ТН при автоколивальних процесах в мережі. Значна кількість пошкоджень обладнання в мережах з ізольованою нейтраллю викликана ферорезонансом. Це явище викликає перенапруги або надструми, на вплив яких обладнання не розраховане і від яких воно не захищене. Крім того, ферорезонанс виникає частіше, ніж інші види впливів. Він особливо небезпечний тим, що може тривати довго. Показано, що підвищення надійності енергетичного обладнання є засобом підвищення надійності електропостачання споживачів. Це потребує розбудову та розвиток гібридних мереж з одночасним забезпеченням реконструкції і модернізації вже існуючого електроенергетичного устаткування ОЕС України та використання в його структурі відповідних засобів контролю основних контрольно-діагностичних параметрів.

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

Розглянуто існуючі методи захисту інформації від витоку каналами високочастотного нав'язування. Описано головні відмінності між ними, їх загальні переваги та недоліки, а також основні методи високочастотного нав'язування. Проаналізовано способи використання методів захисту, їх комплексне поєднання задля забезпечення повноцінного захисту інформації. Охарактеризовано типи сигналів, які можуть бути присутні на об'єкті, де обробляється критично важлива інформація. Описано канали витоку інформації як в каналах електроживлення та заземлення, так і через діелектрик (повітря). Також розглянуто основні складові сигналу, які потрібно враховувати при оцінці електромагнітної обстановки на об’єкті. Досліджено приклади застосування пасивних, активних та комплексних заходів щодо забезпечення захисту інформації. Сформовано мету подальших досліджень, яка полягає у поглибленому вивченні параметрів небезпечного сигналу, удосконаленні наявних методів захисту інформації з метою забезпечення якісного захисту інформації та розробці алгоритму швидкого реагування на зміну електромагнітної обстановки на об’єкті з метою забезпечення швидшої реакції, що дозволить унеможливити витік інформації. Пріоритетними завданнями визначено математичне та експериментальне дослідження параметрів небезпечного сигналу з метою виявлення можливостей щодо руйнування його основних параметрів з метою зменшення рівня його інформативності, а також пошуку алгоритму швидкого реагування на зміни в електромагнітній обстановці. Окреслено як позитивні моменти, так і труднощі, які можуть трапитись в ході проведення вищезгаданих досліджень.

Розглянуто систему давачів апаратури, що застосовується для визначення параметрів стохастичних електромагнітних полів. Система призначена для підводного електромагнітного зондування на морському шельфі. Описані нові високочутливі індукційні давачі, розроблені для цих цілей. Запропонована нова методика визначення орієнтації давачів на морському дні.

<p>У статті представлено модель опору біологічної тканини та алгоритм керування перетворювачем для високочастотної електрокоагуляції. Розглянуто особливості побудови моделі процесу нагріву біологічної тканини з урахуванням необхідних параметрів та допущень при розрахунках. В експериментальних умовах при зварюванні країв очеревини у кролів була перевірена електрична та теплова модель опору біологічної тканини. Результати є основою для вдосконалення існуючих та створення нових алгоритмів керування вихідною потужністю високочастотного хірургічного апарата (ЕХВА). Модель використовували для розробки алгоритму процесу біполярного з’єднання біологічних тканин, який враховує імпеданс тканини і максимальний час електрохірургічного впливу на тканини.</p>

Тональні рейкові кола (ТРК) є важливим засобом підтримки безпеки залізничного руху. В складній електромагнітній обстановці інформаційні сигнали ТРК зазнають сильних спотворень від завад різного типу та походження. Це знижує безпеку руху. Розглянуто випадок, коли інформаційний сигнал спостерігають на фоні суми імпульсної завади, завади від тягового перетворювача локомотива, завади від тягового струму та лінії електропередач промислової частоти, завади від суміжного ТРК та широкосмугового гаусівського шуму. Визначено критерій оптимальності завадостійкого приймання інформаційного сигналу. Сформовано цільову функцію відповідно до цього критерію. Вигляд сформованої цільової функції оптимізовано шляхом виключення з неї доданків, які відповідають слабким кореляційним зв’язком як між інформаційним сигналом і завадами, так і завад між собою. В результаті отримано базову обчислювальну структуру, яка має забезпечити завадостійке приймання шляхом сумісної оцінки параметрів інформаційного сигналу та структурно-детермінованих завад

На основі детального аналізу літературних джерел з досліду використання інфрачервоного та мікрохвильового підведення енергії в процесі сушіння сировини зроблено висновок про перспективність розробки обладнання, що реалізує комбінований вплив інфрачервоного та мікрохвильового випромінювання для сушіння оліє місткої сировини, зокрема кукурудзи, соняшнику та сої. Попередні дослідження кінетики сушіння кукурудзи, соняшнику та сої дозволили отримати рівняння для визначення часу сушіння цих продуктів в таких сушарках, що, в свою чергу, стало відправною точкою для створення методик проектного та перевірного розрахунків таких сушарок. Аналіз цих досліджень дозволяє зробити висновок, що використання мікрохвильового випромінювання прискорює перенесення вологи з середини матеріалу назовні, а інфрачервоне випромінювання ефективно передає енергію вологи на поверхню матеріалу. Таким чином, поєднання послідовного впливу мікрохвильового та інфрачервоного випромінювання може значно прискорити процес сушіння та покращити його енергоефективність. Мета конструктивного розрахунку сушарки - визначити габаритні розміри сушарки та потужність встановлених випромінювачів. На першому етапі розрахунку такі властивості продукту, як рівноважна вологість продукту та коефіцієнт активності води, визначаються параметрами продукту та навколишнього середовища. Далі визначаються парціальний тиск водяної пари в атмосферному повітрі та теплофізичні властивості водяної пари, такі як тиск насиченої водяної пари, питома теплота випаровування та коефіцієнт дифузії водяної пари у повітрі. На наступному етапі ми визначаємо швидкість руху конвеєра. Далі визначаємо відповідні значення коефіцієнтів масообміну та узагальненого коефіцієнта масообміну. Величина узагальненого коефіцієнта масопереносу визначає швидкість висихання в перший період та час висихання. Тривалість установки та кількість модулів масообміну визначаються визначеним значенням часу перебування продукту в установці. На останньому етапі розраховується потужність ІЧ -випромінювачів окремого ІЧ -модуля та потужність НВЧ -випромінювачів одного мікрохвильового модуля.

У статті розглянутий новий перспективний метод екстрагування з використанням електромагнітних технологій. Надані переваги методу екстрагування у електромагнітному полі перед традиційним методами. Головною проблемою традиційних технологій є неповнота вилучення цільових компонентів та тривалість процесу екстрагування. Розглянуто можливості та перспективи використання дубових екстрактів у різних галузях промисловості. Сформульовано головне науково-технічне протиріччя процесу екстрагування. Запропонована гіпотеза екстрагування у електромагнітному полі. Приводиться методика дослідження та детальний опис установок, на яких проводилися експериментальні дослідження. Приведені параметри, при яких проводилися експериментальні дослідження. Представлені порівняння термограм, зміни коефіцієнтів світлопропускання та витрат електроенергії п’ятьох серій експериментів, де екстрагентом виступала вода, проведено їх аналіз. Представлені дані щодо концентрації сухих речовин у отриманих екстрактах. Проведено серію експериментальних дослідження з екстрагування дубової деревини етиловим спиртом, представлені термограми процесів та зміни коефіцієнта світлопропускання. Проведено порівняння концентрації сухих речовин у отриманих екстрактах. Запропонована інноваційна технологія отримання високоекстарктивних вин з використанням МХ технологій та дубової деревини, як альтернатива витримки в дубових бочках. Дана коротка органолептична характеристика отриманих екстрактів та високоекстрактивних вин. Доведена гіпотеза о можливості отримання поліекстрактів при використанні розчинника із полярними молекулами та в умовах мікрохвильового поля. Підтверджено дію механодифузійного ефекту. Визначено, що вихід цільових компонентів у МХ екстракторах в 2,5…5 разів вищий, ніж у традиційних при знижені енергетичних витрат у 1,5…2 рази. Визначено, що найбільш привабливими є плівкові та циркуляційні екстрактори, вони мають переваги щодо отримання якісних поліекстрактів з дубової деревини, з більш повним вилученням компонентів та перспективами промислового впровадження.

До основних недоліків стандартних ліній гідратації відносяться висока енергоємність, велика витрата холодної води і пари, що зв'язано з використанням сепараторів, а також жорстким температурними режимами сушіння фосфоліпідної емульсії. Ці лінії не забезпечують ефективність процесу в цілому через високий залишковий зміст фосфоліпідів в олії і низької харчової цінності одержуваних фосфатидних концентратів унаслідок впливу перекису водню, застосовуваної для знебарвлення. Для усунення цих недоліків було запропоновано використання електромагнітних полів в процесі гідратації олій. В даній роботі запропоновано інженерні методи розрахунку процесу гідратації при обробці олії електромагнітними хвилями. Проведено моделювання процесу. Використовуючи метод аналізу розмірностей, отримано критеріальне рівняння для розрахунку продуктивності устаткування. Проведено узагальнення експериментальних даних отриманих в результаті досліджень. Розроблено алгоритм розрахунку степеневих показників та констант в рівнянні у числах подібності, який реалізовано у середовищі Microsoft Excel. Визначено ступінь впливу напруженості магнітного поля на процес гідратації. Враховано залежить коефіцієнту масопередачі від зміни температури. З отриманого рівняння в числах подібності розраховано ряд теоретичних значень числа Стантона та порівняно з експериментальними даними. Визначено розбіжність між розрахунковими та експериментальними даними в межах 18%. Отримане рівняння дає змогу розраховувати об’єм установки та швидкість протікання процесу, задаючись різними режимними параметрами: напруженістю магнітного поля, температурою.

В роботі приведено результати досліджень кінетики вилучення білків з модельного середовища, зміни оптичної густини дисперсій білка в результаті дії на досліджувану дисперсію випромінювання надвисокочастотного діапазону. Процес денатурації дисперсій білка, що моделюють стічні води підприємств харчової промисловості, здійснювали під дією НВЧ випромінювання з частотою 2450 Гц. Обробленню піддавали водні дисперсії альбуміну та казеїну з масовою часткою сухих речовин 5% за потужності надвисокочастотного випромінювання 800 Вт. Контроль за процесом денатурації білка здійснювали за зміною оптичної густини досліджуваних дисперсій. Експериментальні дослідження показали, що ступінь вилучення альбуміну без застосування інших методів розділення становила 80%, а казеїну 35%. Виведено теоретичну залежність для розрахунку зміни температури досліджуваного об’єкту від потужності генератора електромагнітних хвиль та часу дії на об’єкт випромінювання надвисокочастотного діапазону. В основу розрахунків кінетики нагрівання електролітів у полі дії електромагнітного випромінювання поставлено зв'язок між напруженістю електромагнітного поля, що генерується в резонаторній НВЧ-камері, та потужністю НВЧ-генератора. Експериментальне дослідження кінетики денатурації водних дисперсій білка показало хорошу збіжність експериментальних та розрахункових даних. За допомого приведеного рівняння можна з достатньою точністю визначати теплофізичні параметри процесу нагрівання вологих об’єктів та дисперсій до 100°С, або для діелектриків з низьким вмістом вологи. Розроблений спосіб обробки стічних вод передбачає введення НВЧ модуля у технологічну схему очищення стічних вод біотехнологічних виробництв. Це дозволить здійснювати знезараження стічних вод та ефективного вилучення білкових сполук шляхом переведення білків у коагульований стан та збільшити ефективність очищення стічних вод. The paper presents the results of investigations of the kinetics of protein extraction from the model dispersions and changes in the optical density of protein solutions as a result of influence of the ultrahigh-frequency radiation on the test dispersion. The process of denaturation of protein solutions that simulate wastewater from food industry enterprises under the influence of microwave radiation at a frequency of 2450 Hz was carried out. The samples of aqueous dispersions of albumin and casein with a mass fraction of dry matter of 5% were treated of ultrahigh-frequency radiation of the power of 800 W. Control of process of the protein denaturation was carried out by changing the optical density of the investigated samples. Experimental studies have shown that the degree of albumin excretion without application of other methods of separation was 80% and casein 35%. The theoretical dependence for calculating the temperature change of the investigated object from the power of the generator of electromagnetic waves and the time of action on the object of radiation of the ultrahigh-frequency range was derived. The basis of calculations of the kinetics of heating of electrolytes in the field of electromagnetic radiation is the relationship between the intensity of the electromagnetic field generated in the chamber of microwave resonator and the power of the microwave generator. An experimental study of the kinetics of denaturation of aqueous dispersion of the protein showed good correlation of experimental and calculated data. Application of the given equation it is possible to determine with sufficient accuracy the thermophysical parameters of the process of heating the wet objects and solutions to 100ºС or for dielectrics with low moisture content. The developed method of treatment of sewage involves the introduction of a microwave module in the technological scheme of sewage treatment of biotechnological industries. This will allow for the disinfection of sewage and the effective removal of protein compounds by converting proteins into a coagulated state and increasing the efficiency of wastewater treatment.