info electronica 2revista.infoelectronica.ro/date_upload/revista/ie-revista-2.pdf · daca primele...

Info Electronica 2

2

www.infoelectronica.ro

Cuprins

Ceva pareri 3

Istoria recenta a electronicii (2) 4

Din istoria telecomunicatiilor (2) 6

Mentenanta predictiva a echipamentelor

electronice si a instalatiilor electrice 10

Camere de mare viteza 15

Contactoare statice de curent continuu (2) 17

Semnale si perturbatii (2) 18

Incalzirea inductiva 20

Competenta si performanta infomationala in

organizarea functionala a creierului uman 22

Localizare GPS 22

Amplificator RF 15 Watt FM Broadcast Amplifier 23

Detector de gaz natural 25

Controlul miscarii 26


Info Electronica 2

3

Ceva pareriConstatare:

Interesul vizitatorilor pentru electro-nica este suficient de redus pentru... a nu primii din partea lor materiale spre publicare... pacat... asteptam in con-tinuare. Exceptie fac radioamatorii, motiv care a dus la dezvoltarea rubricii de telecomunicatii. Prin natura pasiu-nii, radioamatorul este un “personaj” comunicativ.. deci.. asteptam discutii tehnice.

Scop:

• Nu vrem prezentarea unor colectii de scheme.

• O descriere de ansamblu nu formea-za o imagine care ofera posibilitatea in-telegerii mai multor subiecte? Montaje electronice cu descriere detaliata se gasesc pe internet in destule publicatii de specialitate si biblioteci.

La cerinta dumneavoastra vor fi pu-blicate materiale ce contin tema si for-ma dorita. Asteptam…

Amintim :

Definitia cuvantului “electronica”:

1. “Stiinta care are ca obiect studiul fenomenelor legate de miscare in dife-rite medii (vid, gaz, semiconductoare, supraconductoare... etc.) a particule-lor incarcate electric (electroni, ioni), de interactiunea dintre ele de produce-rea si de emisiunea acestora.”

2. “Ramura a tehnicii care se ocupa cu aplicatiile practice ale fenomenelor de mai sus, precum si cu constructia, producerea si utilizarea aparatelor si a instalatiilor care functioneaza pe baza acestor fenomene.”

DICTIONAR ENCICLOPEDIC ROMAN Vol II D-J ACADEMIA REPUBLICII POPULARE ROMANE 1964

• “Capitol al Fizicii si al Electrotehni-cii, care studiaza si utilizeaza fenome-nele legate de miscarea particulelor in carcate, in particular a electronilor, in vid, in gaze, in masa semiconductoare. Electronica include o serie de capitole ca tehnica fenomenelor in vid, tehnica semiconductoarelor, tehnic a frecven-telor foarte inalte etc.”

DICTIONAR POLITEHNIC Editura Teh-nica Bucuresti 1967

1. “Ramura a stiintei care se ocupa cu studiul fenomenelor legate de mis-carea electronilor si a ionilor in corpuri sau in campuri electrice si magnetice”.

2. “Ramura a tehnicii care se ocupa cu tehnologia constructiei, studiul dis-pozitivelor si aparatelor care functio-neaza pe baza fenomenelor electroni-cii.”

Info Electronica 2

4


(continuare din numarul anterior)

In numarul anterior am prezentat evolutia circuitelor numerice mai pre-cis a microprocesoarelor. O dezvoltare la fel de spectaculoasa au avut circui-tele integrate liniare, traductoarele sistemele de afisare, etc. Un traductor de temperatura si umiditate (produs de SENSIRION), cu procesor incorporat are dimensiunea de ordinul milimetrilor.

Neputand merge cu prezentarea in paralel am ales circuitele numerice, acestea regasindu-se aproape in ma-joritatea echipamentelor electronice. In progresul rapid al electronicii rolul esential apartine densitatii de integra-re, adica laturii de Electronica-Fizica. Nu se integreaza tubul electronic sau tranzistorul cu germaniu, dar putem considera ca baza tot poarta logica, nu in structura RTL sau DTL, ci realizata cu

tranzistorul MOS (pana in anii ’80, timp de 20 de ani, au fost la moda tranzistoa-rele bipolare).

Daca primele circuite integrate con-tineau 10-20 de componente, in prezent se pot integra de ordinul milioanelor. Acest fapt permite obtinerea de circuite prin proiectarea cu arii de porti logice sau matrici logice programabile. Evi-dent circuitele integrate clasice si se-miconductoarele de putere scazuta au devenit istorie.

Circuitele integrate cu aplicatii spe-cifice ASIC (Aplication Specified Integra-ted Circuit) si memoriile sunt in prezent “componentele” electronice utilizate la realizarea montajelor electronice. Elec-tronica a ajuns in perioada cand raportul dintre circuitelele numerice si cele ana-logice tinde spre infinit. Evident acela-si fenomen are loc si daca sunt luate in calcul semnalele.

Aceasta pe departe nu inseamna ca circuitele analogice pot fi practic elimi-nate. Ideea ar fi gresit inteleasa. Pentru a avea un sens prelucrarea semnalu-lui numeric acesta trebuie sa ne spuna “ceva”. Daca informatia ce urmeaza prelucrata vine dintr-un mediu exterior avem nevoie de o interfata.

Majoritatea semnalelor electrice care provin din mediu extern sunt de natura continua. In ultima instanta informatia reprezinta valori ale unor marimi fizice

Istoria recenta a electronicii (2)


Info Electronica 2

5

sau indicatori calculati prin intermediul acestora. Conversia semnalelor din for-ma analogica in numerica este proble-ma convertoarelor analog-digitale. Aici (si aici) se regaseste rolul circuitelor in-tegrate liniare.

Semnalul a carui conversie urmeaza facuta trebuie sa aiba un nivel corespun-zator de tensiune. Aceasta implica cir-cuite de amplificare sau atenuare. Ate-nuatoarele fiind relativ simple (se poate rezolva prin transformare), nu este obli-gatoriu sa necesite circuite integrate li-niare. In schimb daca semnalul este de nivel scazut (semnale radio,traductoare de presiune, etc), are ordinul microvol-tilor, amplificarea trebuie sa fie mare,

liniara si cu un raport semnal - zgomot cat mai ridicat. Aici intervin amplifica-toarele operationale, respectiv circui-tele integrate liniare.

Electronistul stie acest lucru, preci-zarea vrea sa arate ca circuitele inte-grate liniare au viitor pe piata.

Va fi prezentata si tehnologia de mi-niaturizare a circuitelor ce sta la baza spectaculoasei dezvoltari a electronicii, adica numarul enorm (pentru actuala perioada) de componente integrabile pe arie data.

Infoelectronica [email protected]

Info Electronica 2

6


cablu din cupru si 130 000 de stalpi.

In anul 1885 a fost adoptat regula-mentul Telegrafic la conferinta de la Berlin, care prevedea articole referi-toare la durata convorbirilor telefonice, taxele, etc. In S.U.A., Anglia, Franta, ulterior si alte tari au inceput sa reali-zeze linii telefonice.

Anul 1886 a fost cel in care sa rea-lizat linia telefonica Paris-Bruxelles, ce reprezenta si prima linie telefonica in-tre doua tari vecine.

Unele informatii spun ca in Transilva-nia au fost realizate primele linii tele-fonice din Romania (1881-1882). Prima linie telefonica din Bucuresti a fost re-alizata in 1883 intre magazinul si tipo-grafia “Sosec”, iar in anul urmator, intre Posta centrala si Ministerul de Interne.

In plansa 1 se poate vedea reteaua telegrafica existenta in Romania.

Telegrafia fara fir constituie un mod de transmitere a informatiei la distan-ta, aceasta forma de comunicare a avut consecinte puternice asupra societatii omenesti.

Faptul ca descarcarile electrice au aspectul unor oscilatii a fost remarcat de fizicianul american Jozeph Henry, inca din anul anul 1842.

Existenta undelor electromagnetice au fost descoperita de fizicianul sco-tian James Clerk Maxwell, fapt care a

Din istoria telecomunicatiilor (2)


Tot in anul 1876 (an in care a fost brevetata inventia telefonului) a avut loc prima convorbire telefonica, la 10 martie in orasul Boston (S.U.A.). Mesa-jul transmis a fost: “Watson come here, I want you!” (Watson vino incoace, am nevoie de tine!).

In 1880 au fost infiintate in S.U.A 60000 de telefoane. Pentru a face lega-tura intre coasta de vest si cea de est a Americii a fost nevoie de 14 000 mile de


Info Electronica 2

7

Mijloace de telegrafie fara fir existente in tara la data de 31 decembrie 1914

Info Electronica 2

8


fost prezentat in lucrarea sa ’’Tratat de electricitate si magnetism’’ in 1873.

Primul fizician care a dovedit con-cret ca oscilatiile electromagnetice pot produce fenomene electrice la distan-ta, datorita undelor electromagnetice a fost germanul Heinrich Rudolf Hertz. El este considerat si parintele telegrafiei fara fir.

Odata cu dezvoltarea radiocomuni-catiilor sau impus anumite criterii care prevedeau modul de conlucrare la nivel

international. Aceasta a dat nastere pri-mei conferinte internationale, la Berlin, in 1906, care a stabilit reguli internatio-nale privind radiotelegrafia.

In anul 1925 la Paris, cand a avut loc conferinta administrativa mondiala, sau constituit doua comitete consulta-tive, pentru telefonie si pentru tele-grafie, care ulterior sau reunit in 1955 cu denumirea de Comitetul Consulta-tiv International Telegrafic si Telefonic (C.C.I.T.T.).

planşa 1


Info Electronica 2

9

Referitor la cablurile telefonice Uniunea internationala de telecomunicatii (U.I.T.) prezinta intr-o lucrare, cum ca in 1927 situatia in Europa este:

• 9600 km - Anglia

• 7400 km - Germania

• 1600 km - Elvetia

• 1500 km - Franta

In S.U.A. sistemul telefonic prin retelele de cablu s-a facut mai rapid. Prima linie telefonica cu cablu transoceanic, sub Atlantic, intre Anglia si S.U.A. (TAT-1), intre loca-litatile Oban (Scotia) si Clarenville (Terra Nova), a fost pozat in 1956.


Info Electronica 2

10


De cand radiatia in infrarosu a fost descoperita de William Herschel în anul 1800, este evident ca ceea ce vedem cu ochiul liber nu ne poate da nici o informatie clara referitoare la radiatia de caldura emisa de corpuri, deoarece energia termica este emisa in spectrul infrarosu imperceptibil pentru ochiul uman.

O data cu aparitia si dezvoltarea sis-temelor electrice si electronice s-a pus din ce în ce mai mult problema unor in-spectii predictive care sa previna anu-mite disfunctionalitati si sa identifice cauzele defectiunilor. Având în vedere ca temperatura joaca un rol important in functionarea acestor sisteme, am ajuns în era actuala ca utilizarea teh-nicii termografiei în infrarosu sa devina utila si in multe cazuri absolut necesa-re. Ca principiu, sitemele de termovi-ziune utilizeaza contrastul termic pe care îl prezinta obiectele supuse obser-varii (tinte) in raport cu mediul în care se afla (fundal), când au o temperatura sau emisivitate ce difera de cea a me-diului în cauza.

Atmosfera poseda practic trei feres-tre permeabile radiatiei in infrarosu, in domeniile spectrale 0.75÷2 μm; 3÷5μm; 8÷14μm. Primul domeniu este perme-abil prin atmosfera, dar foarte putine

Mentenanta predictiva a echipamentelor electronice si a instalatiilor electrice

obiecte emit în aceste lungimi de unde, ele trebuind sa fie, practic, incandes-cente. Fereastra de 3÷5μm (care consti-tuie, de altfel, si zona cu cea mai buna transmisie atmosferica dintre cele trei mentionate) este potrivita mai ales pen-tru detectarea si observarea obiectelor fierbinti (ex: motoare termice, tevi de esapament), iar aceea de 8÷14μm pen-tru obiectele cu temperaturi aflate în jurul valorii de 200°C (ex: cladiri, ve-getatie, fiinte umane sau animale). Obiectele în miscare sau oamenii ofera un contrast termic mult mai bun în do-meniul spectral 8÷14μm, decât cel de 3÷5μm.

Echipamentele de termoviziune cap-teaza radiatiile termice emise de obiec-tele supuse observarii si de mediul pe care acestea sunt profilate, afisând pe un ecran imaginea lor, convertita in vi-zibil. Ce este mai important, pe langa imaginea captata, sistemele moderne de termoviziune ofera o analiza detali-ata a hartii de temperaturi si cuantifi-carea energiei termice, furnizând astfel o informatie clara asupra problemelor aparute in urma supraincalzirilor si cat de grave sunt. Sistemele de termovi-ziune utilizate actual au ajuns la niste performante greu de imaginat chiar si in urma cu 10 ani. Acesta este rezulta-tul cercetarii asidue legate de sistemul


Info Electronica 2

11

optic, senzorul in infrarosu si sistemul de racire (pentru a se asigura o tem-peratura de referinta cat mai scazuta). Sistemele actuale de termoviziune in infrarosu, numite generic camere de termoviziune au formele si dimensiuni-le apropiate de camerele video uzuale si ca facilitate complementara chiar pot capta si reda si imagini in spectrul vizibil.

Avantajele testarii cu sisteme moder-ne de termoviziune sunt urmatoarele:

• permit masuratoarea de la distan-ta, fara contact

• testarea este nedistructiva pentru obiectele vizate si poate fi repetata de cate ori este necesar

• asigura mentenanta predictiva a echipamentelor, defectele fiind depis-tate in faza incipienta, inainte de a produce pierderi cu costuri mari

• inspectia se realizeaza rapid, fara a scoate instalatia din functiune

Domeniile unde termoviziunea are un rol din ce în ce mai important sunt tot mai multe si mai diversificate:

• Energetica (testare instalatii, tablo-uri de distributie, celule de joasa, me-die si inalta tensiune, sisteme de bare colectoare, turbine, generatoare, trans-formatoare, bobine de compensare, ca-bluri, izolatori, contactoare etc.):

• Termoenergetica (detectare pier-deri de agent termic, blocaje, izola-tii deficitare si depuneri de reziduuri la conducte si rezervoare, verificarea etanseitatii vanelor):

• Electronica (depistarea zonelor de supraincalzire a circuitelor, testarea componentelor si a contactelor):

Info Electronica 2

12


• Electromecanica (depistarea su-praincalzirii bobinajelor cauzate de suprasarcina sau izolatie defectuoasa, blocaje sau functionare greoaie la ele-mentele subansamblelor rotative gen lagare, rulmenti, axe, transmisii, cau-zate de lubrifiere slaba, dezechilibra-rea sistemelor în miscare etc.)

• Constructii (identificare surse de umezeala, detectare pierderi de caldu-ra, izolatii slabe, testarea instalatiilor încalzire, de ventilatie si de aer condi-tionat, identificarea punctelor slabe ale structurilor, audituri energetice etc.):

• Alte domenii: militar, medicina, cercetare, biotehnologie. Practic ter-moviziunea se aplica oriunde tempe-ratura ofera o informatie utila asupra functionalitatii, pe baza careia se poa-te realiza mentenanta predictiva. Ca si instrumente performante va propunem camerele de termoviziune de la GUIDE INFRARED (MobIR M3, MobIR M4 si IR 928+), care intrunesc caracteristicile unor sisteme moderne de termoviziune (cu detector tip microbolometru):

• Rezolutie optica 160 x 120 sau 320 x 240 pixeli fizici, fara integrare soft (re-zolutia optica a unei imagini este data de numarul de pixeli ce o formeaza; cu cat numarul de pixeli este mai mare, cu atat se va obtine o imagine mai clara, din care putem extrage mai multa in-formatie; numarul de pixeli este dat de numarul de senzori ce consituie un cip FPA (Focal Plan Array); Unii producatori afiseaza rezolutii de tip 160 x 120 cu filtru de interpolare. Aceasta rezolutie este in realitate una mult mai slaba (masurarea se face pe rezolutia reala a detectorului), cresterea la 160 x 120 realizandu-se prin interpolare digitala cu metode software sau hardware. Ima-ginea reala este departe de cea obtinu-ta cu ajutorul unui senzor cu rezolutia fizica de 160 x 120 pixeli.

• In mod normal, rezolutia de 160 x 120 pixeli fizici acopera o mare parte a aplicatiilor de termoviziune, dar sub aceasta rezolutie imaginea si informa-tiile obtinute au caracter empiric, pre-cizia de masurare scazând vizibil cu fiecare pixel (imaginea capata aspect de mozaic, deorece se realizeaza un “zoom” digital, nu unul real obtinut cu o lentila optica). În aplicatii speciale (mentenanta cladiri, supraveghere, mo-nitorizare continua, medicina, inspectii la distanta, cercetare, biotehnologie) este necesara o rezolutie de 320 x 240 pixeli fizici (camera IR 928+).


Info Electronica 2

13

• Rata de scanare a imaginii in timp real 50 Hz; reprezinta frecventa cu care sunt afisate imaginile; este un parame-tru foarte important la masurarea obiec-telor în miscare (sau daca operatorul este in miscare); de asemenea, rata de scanare are influenta asupra sensibili-tatii termice (diferenta de temperatura minim detectabila între doua puncte); cu cat rata de scanare este mai mare, cu atat sensibilitatea termica este mai buna si masuratorile sunt mai precise

• Sensibilitate termica foarte buna (0.12°C la 30°C / 50Hz la M3si M4, respectiv 0.08°C la 30°C / 50Hz la IR 928+), aceasta practic este diferenta de temperatura minima detectabila in-tre doua puncte din imagine captata?

• Aditional la spotul fix (central) ca-merele GUIDE INFRARED dispun si de spot deplasabil direct pe ecranul ca-merei (ofera posibilitatea de analiza sumara direct în teren, fara a conecta camera la calculator). Camera IR 928+ dispune de 4 spoturi deplasabile, fiind posibil de definit 4 arii de interes

• Posibilitate de a face analiza ter-mica statistica direct pe camera per-mitand afisare minim/ maxim/ medie/ izoterm/ profil linie/ auto-alarma

• 8 palete de culori, caracteristica importanta pentru distingere cu acura-tete a detaliilor termice si pentru defi-

nirea profilelor termice (modelele din ceeasi clasa ofera doar 3 palete de cu-lori)

• Ecran LCD TFT color de inalta re-zolutie (afisare în spectru infrarosu si in spectru vizibil color cu rezolutie de 640 x 480 – pentru a vedea si in clar obiec-tul vizat) Memorarea se face simultan, in infrarosu si in vizibil. La modelul IR 928+ ecranul este extins la 4” si este detasabil, oferind o mobilitate sporita

• Memorie interna de pana la 600 de imagini la modelul MobIR M4 (modele-le din ceeasi clasa au memorie interna pentru doar 100 de imagini)

• Posibilitate de adnotari vocale ata-sate pentru fiecare imagine captata, in care operatorul poate specifica data, ora, locul si obiectul vizat, precum si alte informatii utile (180 sec. / fisier)

• Designul camerelor M3 si M4 este foarte ergonomic, fiind de forma unui telefon mobil cu clapeta de protectie (sunt dotate si cu toc de piele pentru transport la centura), usor de manevrat si de operat cu ele.

• Posibilitate dotare cu trepied pen-tru exactitate ridicata a captarii ima-ginilor sau montare pe suport mobil pentru aplicatiile cu monitoarizare con-tinua

Info Electronica 2

14


• Interfata USB si iesire video pentru afisare pe un monitor. Modelul IR 928+ ofera posibilitatea de monitorizare vi-deo live la o distanta de pana la 750 m

• Software de analiza si raportare performant, transfer si prelucrare ima-gini termice, cuantificarea radiatiei de caldura, vizualizarea temperaturii fie-carui pixel afisat, comparatii cu imagini captate anterior, profile termice etc.

Ing. Gabriel GhiocaARC Brasov S.R.L. [email protected]


Info Electronica 2

15

Camere de mare viteza

Ce este o camera de mare viteza ?

O camera de mare viteza este un in-strument de masura ce permite ingine-rilor, tehnicienilor si cercetatorilor sa analizeze procese desfasurate intr-un timp foarte scurt. Camera inregistrea-za o secventa de imagini la viteza foar-te mare si ostandard inregistreaza la o rata de numai 30 cadre/secunda, avand ca rezultat pierderea celei mai mari parti din desfasurarea evenimentelor foarte rapide.

Care sunt avantajele inregistrarii la mare viteza?

Informatiile obtinute despre actiuni desfasurate intr-un timp foarte scurt sunt extrem de utile dupa analizarea lor la viteza mica sau cadru cu cadru. Se pot decoperi imperfectiuni in desfa-surarea procesului, posibile defecte de fabricatie, nesincronizari etc.

Camerele de mare viteza sunt ideale pentru aplicatii industriale:

• Linii de asamblare

• Productie

• Operatiuni de mentenanta

O camera de mare viteza utiizata in activitatea de mentenanta ajuta produ-catorii sa-si imbunatateasca eficienta operationala prin reducerea semnifiati-va a timpului de stationare al instalati-ilor. Alte aplicatii sunt: diverse activi-tati sportive, cercetare produse civile si militare.

Caracteristici speciale

O camera de mare viteza este con-ceptual total diferita de o camera vi-deo obisnuita, de unde si pretul foarte mare comparativ cu cele din urma. Ini-ma camerei este un senzor arie CMOS, color sau alb/negru cu o rezolutie ce poate varia de la 640x480 pixeli pana la 1280x1024 pixeli. De cele mai mul-te ori, cresterea in viteza se realizeaza prin micsorarea dimensiunilor ariei pe care se preia imaginea.

Exemplu: 1280x1024 pixeli pana la 500 de cadre/secunda, 1280x512 sau 640x480 pana la 2000 de cadre/secun-da etc.

O caracteristica foarte importanta este viteza shutter-ului. Daca o came-ra inregistreaza imagini cu o viteza de 1000 de cadre/secunda, adica o imagi-

Info Electronica 2

16


ne la fiecare ms, este posibil, prin ajus-tarea corecta a vitezei shutter-ului, sa se obtina “prinda” imagini ale unor fe-nomene care s-au desfasurat la o viteza mai mare corespunzatoare celor 1000 de cadre/sec.

Exemplu: cu o camera a carei viteza este stabilita la 1000 de cadre/secunda si shutter-ul la 1/10 va putea surprinde imagini desfasurate in 0,1ms.

Controlul camerei se poate face atat local, pentru camerele portabile, cat si on-line prin intermediul unui calcu-lator. O camera de mare viteza poate avea urmatoarele caracteristici:

• rezolutie imagine 640 x 480 pixeli

• viteza shutter x1, x2, ... x20

• viteza cadre: 1000 cadre/secunda

• trigger: manual sau prin contact de la distanta

• redare film: x1, x2 etc. cadre/se-cunda

• interfete: USB, IRIG, Video, Trigger, Pul IN/OUT, Ethernet

Memoria interna a camerelor este foarte importanta deoarece aceasta se poate umple in cateva secunde: de exemplu la o rezolutie de 640x480 pi-xeli cu o rata de scanare de 1000 de cadre/secunda o memorie de 3Gb poa-te memora un eveniment de maxim 13 secunde. Pentru mai multe informatii despre camerele de mare viteza va ru-gam sa accesati site-ul Micronix.

Ing. Marius PopoviciMicronix Plus [email protected]


Info Electronica 2

17

(continuare din numerul anterior)

In figura de mai sus se prezinta schema unui contactor static de curent continuu. Pentru intelegerea functionarii contacto-rului se considera tiristorul principal Tp in conductie (deci prin sarcina Rg si Lb trece curentul de sarcina Ib), iar condensatorul C incarcat cu polaritatea (+) (-). Pentru stingerea tiristorului principal se da un impuls de comanda tiristorului auxiliar Ts. Condensatorul C se descarca prin Ta peste tiristorul principal Tp stingandu-l. In continuare,prin Ta aflat in conductie condensatorul C se incarca de la sursa obtinand polaritatea (+)(-). Dupa incarca-rea lui C, tiristorul Ta se stinge deoarece curentul prin el se anuleaza. La o noua comanda de conductie a tiristorului Tp, care stabileste curentul Is prin sarcina, condensatorul C se descarca oscilant prin

Contactoare statice de curent continuun (2)

circuitul format de Tp, D1,L1. Dupa pri-ma inversare a polaritatii tensiunii, dioda D1 blocheaza oscilatiile urmatoare si con-densatorul C ramane Incarcat la polarita-tea initiala (+) (-), schema fiind pregatita pentru o noua stingere a lui Tp. Dioda D2 este dioda de mers in gol, avand rolul cu-noscut de element de protectie (la intre-ruperea lui Is).

In fig. este aratata schema de principiu a unui contactor static de curent continuu utilizand un tiristor cu revenire.

Prof. dr. ing. Petrica Iulius

Info Electronica 2

18


Semnale si perturbatii (2)


SEMNALE DETERMINISTE SI ALEATOARE

Dupa modul in care evolutia semnalelor poate fi predeterminata, semnalele se cla-sifica in semnale deterministe si in semna-le aleatoare.

Daca comportarea unui semnal poate fi predeterminata la orice moment de timp t, semnalul este determinist. Evolutia sem-nalelor deterministe poate fi descrisa prin-tr-o relatie analitica, ca in cazul miscarii cinematice simple, miscarea unui satelit pe orbita, descarcarea unui condensator peste un rezistor, temperatura unui corp controlat printr-un regulator automat etc.

La procesele deterministe, care emit semnale deterministe, se evidentiaza fap-tul ca la excecutarea mai multor experi-mente, in aceleasi conditii date, semnalul F(t) se reproduce in cadrul oricarui experi-ment, bineinteles in limitele erorii de ma-surare.

Semnalele deterministe se clasifica in semnale periodice si neperiodice. Cele periodice se impart in semnale armonice (sinusoidale sau cosinusoidale) si in semna-le poriodice oarecare. Cele neperiodice se clasifica in semnale cuaziperiodice si tran-zitorii (singulare).

SEMNALE PERIODICE

Un semnal armonic este exprimat sub forma:

unde:


Info Electronica 2

19

iar daca faza este luata ca variabila in-dependeta: se poate scrie

In cazul in care functia f(x) nu se anu-leaza la x = 0 si t = 0,

unde φ este faza initiala.

Functiile armonice exprimate prin cosi-nus nu difera de cele exprimate prin sinus decat prin alegerea fazei initiale φ.

Mentionam ca semnalele periodice sunt caracterizate prin amplitudinea A si frec-venta ν0 exprimata in Hz. Un semnal peri-odic oarecare f(t) satisface conditia:

unde: T este perioada semnalului (fig.1,c) si in conformitate cu analiza Fo-urier, f(t) se poate exprima printr-o serie Fourier.

unde: - este frecventa funda-mentala (pt. k=1);

- este modulul,

iar faza

corespunzatoare armonicii de ordinal k.Semnalele periodice se pot reprezenta fo-losind modulul Mk si frecventaprin functia spectru Fourier F(ν), in care faza φk este deocamdata neglijata.Pentru semnalul armonic

iar pentru semnalul periodic oarecare:

Se observa ca functia spectru este discreta, ca semnalele armonice prezinta o singura linie spectrala, iar cele periodice oarecare, o infinitate de linii spectrale echidistante. Distanta dintre doua linii spectrale expri-ma finetea spectrului si cantitativ este ca-racterizata prin rezolutia spectrului:

adica rezolutia unui spectru produs de un semnal periodic oarecare este egala cu frecventa fundamentala ν1.

Info Electronica 2

20


Functia se defineste astfel: iar:

Prof. univ. dr. ing. Garlasu Stefan

Incalzirea inductiva

La baza acestui procedeu sta efectul de transformator, adica: "daca se pla-seaza un material electroconductiv de incalzit ("secundarul") in campul mag-netic produs de un curent alternativ I1 intr-o bobina ("primarul") in masa ma-terialului se induc curenti turbionari I2 circuland in planul sectiunii transver-sale a bobinei si producand un camp magnetic de sens opus celui inductiv". Masa materialului este incalzita (total sau partial,in functie de frecventa cu-rentului inductiv si unii parametrii ai materialului) prin efect termic de catre curentii turbionari indusi.

Incalzirea inductiva se bazeaza pe efectul termic al curentilor turbionari care se induc in medii conductoare si-tuate in camp magnetic variabil. Un pa-rametru foarte important il constituie frecventa campului inductor. Frecventa determina adancimea zonei de actiu-ne (patrundere) a curentilor turbionari care poate fi doar superficiala sau pe toata masa corpului de incalzit.

Instalatiile inductive de incalzire se pot clasifica in functie de frecventa, putere,utilizare, pe criterii constructi-ve sau tehnologice etc. Instalatiile care ralizeaza acest proces pe baza de frec-venta se pot clasifica in:

• instalatii de frecventa joasa

(50 Hz sau multipli)

• instalatie de frecventa medie

(500 Hz - 10kHz)

• instalatie de frecventa inalta

(peste 200 kHz)


Info Electronica 2

21

La frecvente inalte zona este de su-prafata, iar la frecvente joase zona cu-prinde intreaga masa. Avantajele incal-zirii inductive sunt destule pentru a fi folosita in domenii ca:

• calirea superficiala

• topirea metalelor

• se obtin metale cu puritate ridicata in functie de punctul de topire a fiecaru-ia

• eliminarea impuritatilor in unele zone prin incalzire inductiva selectiva si succesiva

• imbinarea prin incalzire locala a di-feritelor conducte - metalul este adus la temperatura de inmuiere doar in zona in care trebuie sudate diferitele componente

Schematic, in modul cel mai simplu, un mod de incalzire inductiva se prezin-ta in figurile alaturate.

Adrian Geana Infoelectronica [email protected]

1 - piesa metalica, 2 - curent inductiv, 3 - curent turbionar indus, I1 - curent indus,

I2 - curent turbionar indus

d1 - diametrul corpului de incalzit,h - adancimea de patrundere in functie de frec-venta a curenti turbionari (campului variabil),

I1 - solenoidul care genereaza campul magnetic variabil, curent inductiv

Info Electronica 2

22


Competenta si performanta infomationala in organizareafunctionala a creierului uman (continuare)

Nu incape nici o indoiala ca din punct de vedere functio-nal, calculatorul este un analog

al creierului, el efectuand, in principiu, acelasi gen de operatii logice in raport cu informatia introdusa din afara ca si creierul. Si nici un specialist in stiinta computerelor si a inteligentei artifici-ale nu poate nega faptul ca obiectul permanent si cel mai inalt spre care se tinteste in acest domeniu este reprodu-cerea, pe cat posibil, a intregii game de operatii si procese informatioale pe care le efectueaza creierul uman.

Deci cu cat cineva poate sa abordeze o gama mai mare de situatii problemati-ce cu o probabilitate nenula de succes, cu atat creierul sau dispune de o com-petenta de nivel mai ridicat si invers.

Aceasta capacitate o putem exprima in forma raportului:

C=∑yk/∑xk, unde ∑xk represinta mul-timea claselor posibile de situatii pro-blematice, iar ∑yk - multimea claselor de raspunsuri adaptive.

InfoelectronicaConstantin ArseniInteligenta Artificiala si Roboticade Mihai [email protected]

Localizare GPS

Serviciul GPS (Global Positioning System) / GPRS (General Packet Radio Service) ofera posibilitatea localizarii si transmiterea anumitor date (date care sunt stabilite de catre utilizator) prin sistemul GSM instalat pe autovehicolul de control, unui centru de dispecerat.

Poate nu este stiut si in acest caz vrem sa facem cunoscuta aparitia serviciului AutoDiscovery (Localizarea flotelor prin GPS/GPRS). Acest serviciu este destinat celor care au autovehicole si doresc sa

optimizeze exploatarea acestora sau sa cunoasca permanent pozitia acestora. Serviciul consta in furnizarea catre cli-ent a datelor privind pozitia unui au-tovehicul, viteza, traseul parcurs zilnic


Info Electronica 2

23

precum si date statistice privind viteza si kilometrii parcursi. Avantajele imple-mentarii serviciului Autodiscovery:

a) siguranta si securitatea masinii (recuperare rapida in caz de furt)

b) cunoasterea pozitiei masinii in ori-ce moment

c) schimbarea comportamentului so-ferilor

d) eficienta in utilizarea masinilor

e) regularitatea rutelor si stabilirea unor standarde

f) monitorizarea masinilor duce la reducerea vitezei > reducerea riscului de accident > reduceri ale primelor de asigurare

g) costuri mai mici cu combustibilul si cu mentenanta

h) rapoartele generate inlocuiesc foile de parcurs. Echipamentul ce se insataleaza pe autovehicul consta din receptor GPS si instalatie GSM de trans-mitere a datelor la server.

Ing. Mihai Botos RC Team sursa:Externa [email protected]

Amplificator RF 15 Watt FM Broadcast Amplifier

Montajul electronic al unui ampli-ficator RF care utilizeaza tranzistorul 2SC2539 este prezentata in figura de mai jos. Un montaj de o asemenea sim-plitate nu credem ca necesita descriere. Componenta principala, de altfel singu-ra activa, este tranzistorul, 2SC2539 a carei prezentare schematica si princi-pale date electrice le regasiti in tabelul si figura alaturata de mai jos.

Poate trebuie precizat ca tranzisto-rul 2SC2539 este de putere, tip NPN, EPITAXIAL PLANAR, marca MITSUBISHI ELECTRIC. Datele constructive ale bobi-nelor sunt trecute sub desen (nr.spire, diametrul conductorului, tipul).


Info Electronica 2

24


Montajul electronic al unui amplificator RF

Date electrice tranzistor

Prezentare schematica tranzistor


Info Electronica 2

25

Detector de gaz natural

In numarul trecut am prezentat un detector de gas unde in mare am redat si functionarea. Scurgerile de gaz fiind o problema greu de rezolvat si cu consecinte foarte neplacute, ne-am decis sa punem la dispozitie inclusiv montaje care pot fi rea-lizate de electronistul ce nu detine tehno-logii de integrare sau realizarea de cablaje pentru SMD.

Preferabil este sa se dispuna de suma minima pentru achizitionarea unui detec-tor, omologat si verificat metrologic la ie-

sirea din atelierul de productie... Montajul prezentat de noi este foarte simplu.

Traductorul (TGS812) la sezizarea ga-zului i-si modifica parametrii ducand la ac-tionarea tiristorului (C206A) care comanda poarta SAU-NU (1/4 407). Respectiva poar-ta comanda oscilatorul realizat cu integra-tul 555 si R1; R2; C1. Din semireglabilul R5 se regleaza pragul de lucru al lui SP1.


Info Electronica 2

26


Controlul miscarii

Generalitati:

Conducerea automata, denumita ge-neric Controlul Miscarii, cuprinde toate tehnologiile legate de miscarea obiecte-lor. Ea acopera toate sistemele de mis-care, incepand de la sistemele miniatura cu actuatori de micro marimi din cipuri de siliciu, pana la enormele sisteme pe care le formeaza platformele spatiale. Dar in prezent centrul controlului mis-carii il constituie sistemele bazate pe tehnologia cu actuatori (dispozitive de executie) electrici, cum sunt servomo-toarele de curent continuu sau alterna-tiv. Controlul manipulatorilor robotici este astfel inclus in controlul miscarii, intrucat cea mai mare parte a acestor manipulatori sunt actionati de servo-motoare electrice, la care obiectivul fi-nal este conducerea miscarii.

Miscarea:

Intreaga lume organica, de la atom la stea, de la celula la om, este o realitate obiectiva, independenta de constiinta oamenilor, reprezinta un totunitar, avand la baza materia. Modul de existenta al materiei, proprietatea sa fundamenta-la, este miscarea, care in esenta este o forma de manifestare a materiei. Toate fenomenele, toate procesele de trans-formare din univers, de la simpla depla-sare geometrica, care este o modificare

de pozitie, pana la gandire si constiinta, tot ce se petrece in natura, reprezinta diferite manifestari ale materiei in per-manenta miscare si dezvoltare. Miscarea materiei are caracter absolut.

Miscarea materiei comporta mai mul-te aspecte sau forme: mecanica, chimi-ca, biologica, psihica, sociala, econo-mica etc. Unele dintre aceste forme de miscare ale materiei sunt mai complexe decat altele. Cea mai simpla miscare si mai usor perceptibila este miscarea mecanica adica schimbarea de pozitia a materiei. Dar celelalte forme demiscare includ in mod necesar si miscarea me-canica.

O anumita cantitate de materie con-stituie un corp sau un sistem material. Miscarile sistemelor materiale se desfa-soara in spatiu si timp. Spatiul este pro-prietatea pe care o imprima corpurile materiale de a avea trei dimensiuni, ma-teria fiind localizata in spatiul euclidian cu trei dimensiuni. Spatiul este conside-rat omogen, izotrop, absolut si indepen-dent de materie. Timpul exprima succe-siunea sau simultaneitatea desfasurarii evenimentelor, durata si dezvoltarea lor. Astfel timpul este conceput continuu, omogen, izotrop si ireversibil.

Prof. univ. dr. ing. Garlasu Stefan

info electronica 2revista.infoelectronica.ro/date_upload/revista/ie-revista-2.pdf · daca primele...

Documents