Домівка

№ 79 (3) (2018)

Зміст

Титульні сторінки та зміст

Бойко О. В., Голяка Р. Л., Готра З. Ю. Сенсор різницевої температури на основі інтегруючого сигнального перетворювача

СЕНСОР РІЗНИЦЕВОЇ ТЕМПЕРАТУРИ НА ОСНОВІ ІНТЕГРУЮЧОГО СИГНАЛЬНОГО ПЕРЕТВОРЮВАЧА
DIFFERENTIAL TEMPERATURE SENSOR ON THE INTEGRATING SIGNAL CONVERTER BASIS
Бойко О. В., канд. техн. наук, доц.
Львівський національний медичний університет ім. Д. Галицького, Україна; e-mail: oxana_bojko@ukr.net
Голяка Р. Л., д-р техн. наук, проф., Готра З. Ю., д-р техн. наук, проф.
Національний університет «Львівська політехніка», Україна

O. Boyko, PhD, As.-Prof.
Danylo Halytsky Lviv National Medical University, Ukraine; e-mail: oxana_bojko@ukr.net
R. Holyaka, Dr. Sc., Prof., Z. Hotra, Dr. Sc., Prof.
Lviv Polytechnic National University, Ukraine
https://doi.org/10.23939/istcmtm2018.03.025
Анотація. Здійснено розроблення сигнальних перетворювачів високочутливих сенсорів різницевої температури. Первинними перетворювачами таких сенсорів є схемні каскади на біполярних транзисторах. З метою розширення функціональних можливостей та підвищення роздільної здатності вимірювання різниці температур у сигнальному перетворювачі використано схему інтегратора. Проведені експериментальні дослідження підтверджують високу ефективність використання аналогового інтегратора в сенсорах різницевої температури, сигнальні перетворювачі яких поєднують високу точність та часову роздільну здатність вимірювання.
Ключові слова: сенсор температури, інтегратор, транзисторні структури, конвертер.

Abstract. The work is devoted to the problem of signal transducers of high-sensitivity differential temperature sensors. The conducted studies have shown that the scheme of the signal converter with the stabilization of the total emitter currents of a transistors pair is characterized by a combination of high sensitivity and stability of the steepness of a transformation function. In particular, as compared to the circuit with the stabilization of the collector current of a reference transistor, the instability of steepness is reduced 20-fold. The research of the developed signal converters and their parametric analysis was carried out on the basis of transistors SPICE models.
For the number of modern sensors problems, in particular in micro and nanocalorimetry, a combination of high resolution of measurement of differential temperature and the speed of such measurement is necessary. Obviously, these requirements are inherent in the contradiction, i.e. increasing the speed leads to an inevitable loss of measurement accuracy. To eliminate this contradiction, the scheme of the signal converter on the basis of an integrator, which allows increase the resolution of the temperature difference measurement, is proposed.
In the schemes of the signal converter of differential temperature and the integrator, the high-precision operational amplifier of series AD8551 / AD8552 / AD8554 have been used. They operate on principle of the signal modulation-demodulation, which allows reach the minimum values of the bias voltage and its instability of 0.005 V/C. The characteristic relationship between accuracy and measurement time on the basis of the high-precision micro converter ADuC834 based on 24-bit sigma-delta (-) ADC used in the developed sensor of differential temperature is considered.
Experimental results of the developed sensor investigation have underlined the significant exactness: depending on the ADC range, the non-reproducibility of the voltage measurement is within ± 1 (10) μV, which corresponds to the resolution of the temperature measurement (10–4…10–3)C.
Key words: Temperature Sensor, Integrator, Transistor Structure, Converter.

Література – 13.

Гапоненко М. В., Луцик Я. Т. Історичні постаті у царині метрології Галичини – професор, доктор Й. К. Лісґаніґ (1719–1799)

ІСТОРИЧНІ ПОСТАТІ У ЦАРИНІ МЕТРОЛОГІЇ ГАЛИЧИНИ –
ПРОФЕСОР ДОКТОР Й. К. ЛІСҐАНІҐ (1719–1799)
HISTORICAL PERSONALITY IN THE FIELD OF GALYCHYNA
METROLOGY – PROFESSOR DOCTOR J. X. LIESGANIG (1719–1799)
Гапоненко М. В., студент, Луцик Я. Т., д-р техн. наук, проф.
Національний університет «Львівська політехніка», Україна; e-mail: oromep86@gmail.com

M. Haponenko, Student, Ya. Lutsyk, Dr. Sc., Prof.
Lviv Polytechnic National University, Ukraine; e-mail: oromep86@gmail.com
https://doi.org/10.23939/istcmtm2018.03.064
Анотація. Описано життєвий шлях та професійну діяльність видатного вченого – професора, д-ра Йозефа Ксавера Лісґаніґа (1719–1799). Особливу увагу звернуто на виконані ним перші градусні вимірювання в Австрійській імперії, кадастрове картографування Галичини, Володимирії та Буковини та створення першої державної метрологічної служби в Галичині, а саме у Львові.
Ключові слова: Йозеф Ксавер Лісґаніґ, геодезія, картографія, градусні вимірювання, вимірювання, державна метрологічна служба.
Abstract. In 2019, 100 years since the founding of the Department of Information and Measurement Technologies of the Lviv Polytechnic National University, there is an urgent need to look back in the historical perspective and analyze the contribution of certain historical figures to the development of engineering thought and the principles of metrology in the areas of Western Ukraine and, in particular, in the territories of Galychyna. First of all it concerns those individuals whose activities in Ukraine are insufficiently covered, and their merits can be considered undervalued precisely in the field of metrology and metrological support. In this regard, the figure of Joseph Xaver Liesganig, who is well-known in Europe as a prominent astronomer, geodesist, cartographer, mathematician, teacher, theologian, architect, builder, metrologist, designer of astronomical instruments and one of the pioneers in determining the size of the Earth. In Ukraine, are known not much information about the activities of Joseph Xaver Liesganig. In detail, the work of Joseph Xaver Liesganig was studied and analyzed by a graduate of the Lviv Polytechnic, and then an employee of the Research Geodetic, Topographic and Cartographic Institute in the Czech Republic Alexander Drbal.
The article describes the life course and professional activities of the eminent scientist Professor Dr. Joseph Xaver Liesganig (1719–1799). Particular attention is paid to the first degree measurements made by him in the Austrian Empire, the cadastral mapping of Galychyna, Volodymyria and Bukovina and the creation of the first state metrology service in Galychyna, namely in Lviv. As you know, reference models with the state brand were stored in 18 cities of Galychyna: 198 measures of capacity, 36 measures of length, 360 units of measure of weight. For the supervision of measures, the Decree of December 5, 1785, at the Galychynian governorate, there was created the Inspectorate of Measures and Weights, the first state metrology service of Galychyna, the first in Ukraine. The duties of the inspectorate consisted of typing, implementation, supervision of compliance with measures and weights, training of responsible persons in district towns, making and adjusting of measuring instruments. The first inspector, part-time director of navigation and engineering in Galychyna, was precisely Joseph Xaver Liesganig.
Key words: Joseph Xaver Liesganig, Geodesy, Cartography, Degree Measurements, Measurements

Література – 14.

Дудикевич В. Б., Микитин Г. В., Опірський І. Р., Пашук О. В. Комп’ютерний моніторинг вітропотенціалу: концептуальний підхід, система відбору параметрів вітрового потоку

КОМП’ЮТЕРНИЙ МОНІТОРИНГ ВІТРОПОТЕНЦІАЛУ: КОНЦЕПТУАЛЬНИЙ ПІДХІД, СИСТЕМА ВІДБОРУ ПАРАМЕТРІВ ВІТРОВОГО ПОТОКУ
COMPUTER MONITORING OF WIND POTENTIAL: CONCEPTUAL APPROACH, SELECTION SYSTEM OF WIND FLOW PARAMETERS
Дудикевич В. Б., д-р техн. наук, проф., Микитин Г. В., д-р техн. наук, проф.,
Опірський І. Р., д-р техн. наук, доц.
Національний університет «Львівська політехніка», Україна; e-mail: vdudykev@gmail.com
Пашук О. В.
Медцентр Святої Параскеви, Україна; e-mail: ostap.pashuk@medcenter.lviv.ua

V. Dudykevych, Dr. Sc., Prof., H. Mykytyn, Dr. Sc., Prof., I. Opirskyy, Dr. Sc., As.-Prof.
Lviv Polytechnic National University, Ukraine
O. Pashuk
Medical Center of Saint Paraskeva, Lviv, Ukraine; e-mail: ostap.pashuk@medcenter.lviv.ua
https://doi.org/10.23939/istcmtm2018.03.017
Анотація. Представлено Висвітлено системне бачення контролю параметрів вітрового потоку, яке на основі концептуального підходу до створення комп’ютерного моніторингу параметрів вітру та системи реєстрації даних дозволяє дає змогу відображати отримані результати в режимі реального часу, що забезпечує достовірність інформації і та прискорює процес прийняття рішень по щодо розгортанню я вітроенергетичних станцій (ВЕС) та вибору типу вітротурбінних генераторів (ВТГ). Запропоновано концептуальний підхід до створення комп’ютерного моніторингу параметрів вітрового потоку на основі інформаційної програми моніторингу сили вітру та методології оцінювання зареєстрованого вітропотенціалу.
Розроблено комп’ютерну систему реєстрації вітрового потоку, що забезпечує можливість здійснювати відбір, обробку та передавання даних про параметри вітру та оцінювати вітропотенціал і приймати управлінські рішення щодо встановлення ВЕС та вибору типу ВТГ.
Ключові слова: вітроенергетичні станції, вітротурбінні генератори, комп’ютерний моніторинг, параметри вітрового потоку, система реєстрації параметрів вітру, прогнозування вітропотенціалу.

Abstract. Conceptual approach to study of wind flow parameters computer monitoring has been created on the basis of the appropriate information program and the methodology for assessing the wind power. Structure of the monitoring program covers: the purpose and tasks of monitoring the parameters of the wind flow, e.g. the speed and direction of the wind for the certain period in accordance with the chosen site for the establishment of meteopost in obedience to the optimal criteria of wind energy efficiency.
The methodology includes: a method for registering a wind stream, based on the choice of the method of automated registration and the creation of a computer control system for wind flow at the site of the region. The method of data registration is the location of the sensor-anemometer and weathervane at a height of 27 meters, which is due to the location of the bottom of the wheel turbine generator at a given height and the transfer of the data to the server. Experimental data from meteoposts are processed, recorded for further visualization in the form of graphs of velocity and wind direction and the construction of the winds of rocks, which is a criterion for determining the optimal location of generators. According to the determined wind power potential, the choice of type of wind turbine generators is substantiated.
The developed computer monitoring system of wind streams is designed for accurate analysis of the wind power of the area and detailed testing of available mathematical models of wind turbine generators. The visualization spectra of the change in wind velocity and the changes in the direction of the wind flow give an integral representation of the wind power in the area and serve as the source vector for forecasting the generation of electricity from wind power. The computerized system for selecting the parameters of the wind in the proposed area with great precision and resolution in time is the basis for accurately predicting the practical feasibility of installing wind power stations in the regions of Ukraine.
Key words: Wind Power Stations, Wind Turbine Generators, Monitoring, Flow Parameters, Registration System, Wind Power Forecasting.

Мельник Х. Л. Фактори інерційності рідинних мікротермометрів з тонкими капілярами

ФАКТОРИ ІНЕРЦІЙНОСТІ РІДИННИХ МІКРОТЕРМОМЕТРІВ
З ТОНКИМИ КАПІЛЯРАМИ
INERTITY FACTORS OF MICROTHERMOMETERS WITH THIN CAPILLARIES
Мельник Х. Л., аспірант
Національний університет «Львівська політехніка», Україна; e-mail: hrustuna_levytska@ukr.net

K. Melnyk, PhD student
Lviv Polytechnic National University, Ukraine; e-mail: hrustuna_levytska@ukr.net
https://doi.org/10.23939/istcmtm2018.03.042
Анотація. Рідинні мікро- і нанотермометри виготовляють на основі капілярів, заповнених рідиною. Важливими є вид рідини (вода, спирт, ртуть тощо), кут нахилу термометра і відповідно, капіляра, його внутрішній діаметр. Нині потреба у мікро- і нанотермометрах з невисокою інерційністю і відповідно з малим діаметром капіляра зростає, а інформації щодо їх інерційності, необхідної, зокрема, для медицини стає недостатньо. Час їх теплової інерції достатньо малий, оскільки теплова рівновага термометра і контрольованого об’єкта встановлюється надзвичайно швидко. Проте насправді переміщення рідини в капілярі термометра, що визначає відлік значення температури, внаслідок зміни термодинамічних умов під час вимірювання не є настільки швидким, щоб задовольнити метрологів. Досвід вивчення спонтанного проникнення рідин у пористі мікро- і наноканали природних структур обмежується переважно працями, що фіксують істотність впливу початкових умов на швидкість проникнення.
У роботі розглянуто особливості заповнення капілярів різних внутрішніх діаметрів за різних кутів нахилу, що дає змогу опрацьовувати питання технології виготовлення та використання вказаних термометрів, і отже, прогнозувати тривалість встановлення показів мікро- і нанотермометрів з термочутливою рідиною під час вимірювання, не обмежуючись розглядом лише теплових процесів.
Для цього скористались законом Жюрена та рівняннями Вашборна й Босанке. На швидкість заповнення капіляра впливають в’язкість рідини, поверхневий натяг, довжина заповненої частини капіляра та його радіус. Оскільки в’язкість рідини незначно збільшується із підвищенням тиску й експоненційно зменшується із підвищенням температури, то вона обернено пропорційна до швидкості проникнення або переміщення меніска стовпчика термометра. Ми проаналізували вплив зазначених чинників на метрологічні параметри мікро- і нанотермометрів, що сприяє їх ефективнішому виготовленню та використанню.
Ключові слова: рідинний мікротермометр, стала теплової інерції, тривалість встановлення показів термометра, рівняння Вашборна, градуювальні характеристики.

Abstract. Micro- and nanothermometers with liquid-phase sensitive elements are made on the basis of capillaries filled with liquid. Important is the kind of liquid (water, alcohol, mercury, etc.), the angle of inclination of the thermometer capillary, and its internal diameter. Currently the need for micro- and nanothermometers with low inertia and accordingly with the small diameter of the capillary is increasing, and information about their inertia, which is necessary, in particular, for medicine, becomes insufficient. The time of their thermal inertia is rather small, since the thermal equilibrium of the thermometer and the controlled object is set extremely fast. However, in reality, the movement of a liquid in a capillary of a thermometer, which determines the readout of the temperature value, due to the change in the thermodynamic conditions during the measurement, is not so rapid to satisfy the metrologists. The experience of studying the spontaneous penetration of liquids in porous micro- and nanochannels of natural structures is limited mainly by works that capture the significance of the influence of initial conditions.
The features of filling capillaries of different internal diameters at different angles of inclination are considered in this paper. It enables to work out the technology of manufacturing and application of these thermometers, and thus to predict the duration of setting the micro- and nanothermometers’ indications not limiting by thermal inertia.
For this purpose, the Washburn’s and Bosanquet equations are considered. Rate of filling the capillary is affected by fluid viscosity, surface tension, length of the filled capillary, and its diameter. Since the viscosity of the liquid increases slightly with pressure and decreases exponentially with temperature, it is inversely proportional to the rate of liquid penetration or to the rate of moving meniscus. It was analyzed the impact of these factors on the micro- and nanothermometers’ performance that promotes their efficient production and application.
Key words: Microthermometer, Liquid-Phase Sensitive Element, Thermal Inertia, Duration of Setting the Indications, Washburn’s Equation, Calibration Characteristics.

Література – 11.

Микитин І. П., Лопатко О. О. Прогнозування температури потоків води та повітря із використанням нейронної мережі

ПРОГНОЗУВАННЯ ТЕМПЕРАТУРИ ПОТОКІВ ВОДИ ТА ПОВІТРЯ
ІЗ ВИКОРИСТАННЯМ НЕЙРОННОЇ МЕРЕЖІ
WATER AND AIR FLOWS TEMPERATURE PREDICTION
USING NEURAL NETWORK
Микитин І. П., д-р техн. наук, проф., Лопатко О. О., аспірантка
Національний університет «Львівська політехніка», Україна; e-mail: olha.o.lopatko@lpnu.ua

I. Mykytyn, Dr. Sc., Prof., O. Lopatko, PhD Student
Lviv Polytechnic National University, Ukraine; e-mail: olha.o.lopatko@lpnu.ua
https://doi.org/10.23939/istcmtm2018.03.037
Анотація. Викладено результати дослідження залежності похибки прогнозування температури потоку води та повітря від кількості входів нейронної мережі та перевірки навченої нейронної мережі на експериментальних даних. Наведено формулу температурного перехідного процесу та описано створення тестових послідовностей для навчання нейронних мереж. Подано малюнки та опис устав, за допомогою яких виконано вимірювання значень температурного перехідного процесу. Описано результати проведених експериментальних досліджень.
Ключові слова: нейронна мережа, прогнозування значення температури, перехідний процес, температура.

Abstract. Current article considers the results of the study of air and water flow temperature prediction error on the number of inputs in neural network. Authors guide the architecture of neural network for temperature prediction. The formula of temperature step response for real sensor is given. Also, the method for calculating the time constants for the temperature step response formula using real measurement data is considered.
The purpose of the present article is to study the dependence of the temperature prediction error on the number of inputs in neural network and to verify the neural network on real measurement data. First, an algorithm for creating and calculating the test sequences for neural network training is researched. Second, the neural network training this algorithm is studied for predicting the temperature on the basis of the real measurement data. The last are received in the laboratory of Institute of Process Measurement and Sensor Technology in Ilmenau University of Technology. The test equipment for air and water temperature measurements is described. The measurement of air temperature was performed with J6-type thermocouple. Air temperature measurements were performed at the air velocity 1.0, 3.0 and 5.0 m/s. For each case the temperature predictions have been fulfilled by means of the neural network with 10, 20 and 40 inputs. The table with maximal air temperature prediction error is given.
The measurement of water temperature was performed with N-type thermocouple at the water velocity of 0,2 m/s. For prediction, neural networks with 20 and 40 inputs have been used. For both cases, the prediction error was accessed as practically the same.
Conclusions about air and water temperature prediction results have confirmed that the computed results coincide with the experiments.
Key words: Neural Network, Temperature Prediction, Step Response, Temperature.

Література – 10.

Сидорко І., Байцар Р. І. Нормативно-метрологічне забезпечення клінічно-діагностичних лабораторій

NORMATIVE AND METROLOGICAL PROVIDING OF CLINICAL-DIAGNOSTIC LABORATORIES
I. Sydorko
State Enterprise «Lviv Scientific and Production Center for Standardization, Metrology and Certification», Ukraine; e-mail: sydorko-i@ukr.net
R. Baitsar, Dr. Sc., Prof.
Lviv Polytechnic National University, Ukraine
https://doi.org/10.23939/istcmtm2018.03.049
Анотація. Клініко-лабораторна діагностика (лабораторна медицина) є одним із найважливіших компонентів системи охорони здоров’я, яка надає медичну діагностичну допомогу пацієнтам щодо оцінки стану здоров’я, діагностики захворювань, моніторингу результатів лікування, подальшого прогнозування перебігу хвороби та якості життя, що має загальнодержавне значення для збереження та поліпшення здоров’я населення. Якість життя хворої людини в сучасній медицині розглядається як невід’ємна характеристика її стану, що складається із фізичних, психологічних та соціальних компонентів. У кожному з них міститься низка компонентів, наприклад, фізичні – симптоми захворювання, здатність виконувати фізичну роботу, здатність до самообслуговування; психологічний – тривога, депресія, ворожа поведінка; соціальна підтримка, робота, зв’язки з громадськістю тощо. Їх комплексне дослідження дає змогу визначити рівень якості життя та з’ясувати їхній вплив на неї.
Клінічна лабораторна діагностика – особлива галузь медичного обслуговування. Результати лабораторного обстеження хворого складаються з приблизно 80 % інформації, необхідної лікареві для підтвердження або встановлення діагнозу. Стратегія розвитку клінічної лабораторної діагностики повинна бути підпорядкована загальній концепції розвитку охорони здоров’я та її діагностичної доктрини. Йдеться про послідовне структурування високотехнологічного виробництва, яке передбачає клінічні та економічно обґрунтовані дії з відповідними організаторськими рішеннями, регулярне і матеріальне обладнання, уніфіковану документацію.
Актуальною проблемою лабораторних досліджень є забезпечення точності їхніх результатів. У європейській практиці вже давно існують вимоги до метрологічної простежуваності калібраторів та контрольних матеріалів та метрологічного забезпечення лабораторного обладнання, а також методів дослідження. Основним завданням забезпечення метрологічної простежуваності є виробники обладнання, калібратори, контрольні матеріали.
Ключові слова: клініко-діагностична лабораторія, лабораторні дослідження, контроль якості, лабораторні порівняння, нормативне забезпечення, метрологічне забезпечення.

Abstract. Clinical laboratory diagnostics (laboratory medicine) is one of the most important components of the health care system, which provides medical diagnostic assistance to patients in assessing health status, diagnosis of diseases, monitoring of the results of treatment, further prediction of the course of the disease and quality of life that has a national importance in preserving and improving the health of the population. The quality of life of a sick person in modern medicine is considered as an integral characteristic of her condition consisting of physical, psychological, and social components. Each of them in turn contains a number of components, for example, physical – the symptoms of the disease, the ability to perform physical work, the ability to self-service; psychological – anxiety, depression, hostile behavior; social – social support, work, public relations, etc. Their comprehensive study allows you to determine the level of quality of life and find out their influence on it. It is a fact that the patient is involved in the assessment of his condition and his active involvement in collaboration is important, since only the patient can provide adequate information about the degree of satisfaction with aspects of his life that are directly related to the symptoms of the disease and its psychological, social and other consequences.
Key words: Clinical Diagnostic Laboratory, Laboratory Research, Quality Control, Laboratory Comparisons, Regulatory Support, Metrological Support.

Література – 7.

Хома Ю. В., Стадник Б. І., Микийчук М. М., Фріш С. Методи і засоби вимірювання та комп’ютерного опрацювання біосигналів

МЕТОДИ І ЗАСОБИ ВИМІРЮВАННЯ
ТА КОМП’ЮТЕРНОГО ОПРАЦЮВАННЯ БІОСИГНАЛІВ
METHODS AND ASSETS OF BIOSIGNAL MEASURING
AND COMPUTER PROCESSING
Хома Ю. В., канд. техн. наук, Стадник Б. І., д-р техн. наук, проф.,
Микийчук М. М., д-р техн. наук, проф.
Національний університет «Львівська політехніка», Україна; e-mail: khoma.yuriy@gmail.com
Фріш С.
R&D експерт, SoftServe Inc., Україна

Y. Khoma, PhD, B. Stadnyk, Dr. Sc., Prof., M.Mykyychuk, Dr. Sc., Prof.
Lviv Polytechnic National University, Ukraine; e-mail: khoma.yuriy@gmail.com
S. Frish
SoftServe Inc., Ukraine
https://doi.org/10.23939/istcmtm2018.03.005
Анотація. Проаналізовано можливості уніфікації структури комп’ютерної вимірювальної системи, орієнтованої на вирішення поширених завдань біоінформатики, на основі застосування обчислювальних потужностей сучасних комп’ютерних засобів, методів цифрового оброблення сигналів і алгоритмів машинного навчання. Виділено три групи методів формування біосигналів і наведено їх класифікацію. Охарактеризовано фактори, які ускладнюють опрацювання біосигналів, і показано перспективність застосування методів машинного навчання для визначення біомедичних показників.
Ключові слова: біосигнал, біомедичні показники, завдання біоінформатики, методи біомедичних досліджень, комп’ютерне опрацювання біосигналів.

Abstract. Information about the psychophysiological state of humans is important not only in medical practice for the diagnosis of possible diseases but is also for affective informatics, biometrics, rehabilitation engineering, human-machine interaction, etc. Currently biosignals measurement instrumentations are highly specialized and designed to process the separate types of biosignals (ECG, EEG), or to perform the specific tasks, for example, medical diagnosis or biometry. Methods aimed obtaining final top-level information are still "manual" since they rely heavily on the expert’s experience.
Purpose of current work is to consider the ways of provision the flexibility and functionality of bioinformatic means on the basis of computing platforms, digital signal processing methods and machine-learning algorithms.
Genesis of biosignals is analyzed. Classification of biosignals generation methods is proposed:
– biosignals, the primary nature of which is electric (sensing using of electrodes, e.g. EEG);
– biosignals that reflect non-electrical processes in the body (formed by sensors, e.g MCG);
– biosignals, which are a response to external stimuli (e.g. BIA).
Factors that complicate the processing of biosignals are described. Different generation ways and parameter variabilities become the appreciable barrier for the structure unification of the computer-measuring systems. Another barrier is related to the dissimilarity of the algorithms of determining biomedical data. There exist the drivers that offer opportunities in providing the flexibility and functionality of the bioinformatics system. Such an approach makes possible to distribute the structural elements of a computer-measuring system into three groups:
– individual items (electrodes, sensors, actuators, measuring cascade, stimulus formatter);
– specific group (signal conditioning, ADC and DAC);
– universal group (digital processing unit; computer with software, including library of machine learning algorithms).
At the final stage an interpretation of the results is carried out.
Key words: Biomedical Performance Indicators, Bioinformatics, Research Methods, Biosignal Processing, Computing.

Література – 20.

Яковлев М. Ю., Аркушенко П. Л., Рижов Є. В. Комплексна методика проведення метрологічної експертизи військової техніки зв’язку

КОМПЛЕКСНА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ МЕТРОЛОГІЧНОЇ ЕКСПЕРТИЗИ ВІЙСЬКОВОЇ ТЕХНІКИ ЗВ’ЯЗКУ
COMPLEX METHOD OF METROLOGICAL EXAMINATION OF MILITARY COMMUNICATION TECHNOLOGY
Яковлев М. Ю., д-р техн наук, ст. наук. співр.
Національна академія Національної гвардії України, Україна; e-mail: myyg2015@gmail.com
Аркушенко П. Л., канд. техн. наук
Державний науково-випробувальний центр Збройних сил України, Україна
Рижов Є. В., канд. техн. наук
Національна академія сухопутних військ імені гетьмана Петра Сагайдачного, Україна

M. Yakovlev, Dr. Sc.
National Academy of the National Guard of Ukraine, e-mail: myyg2015@gmail.com;
P. Arkushenko, PhD
State Scientific and Testing Center of the Armed Forces of Ukraine, Ukraine
Ye. Ryzhov, PhD
Hetman Petro Sahaidachniy National Army Academy, Ukraine
https://doi.org/10.23939/istcmtm2018.03.055
Анотація. Розкрито основні етапи комплексної методики проведення метрологічної експертизи військової техніки зв’язку. Реалізація зазначених етапів комплексно дає змогу мінімізувати кількість вимірювальних параметрів та встановити раціональну послідовність їх вимірювання, що зменшить час встановлення технічного стану військової техніки зв’язку, а обґрунтування значення ймовірності правильної оцінки вимірюваного параметра допоможе вибирати дешевші засоби вимірювальної техніки військового призначення. Виконано експериментальне дослідження для підтвердження працездатності запропонованої комплексної методики на прикладі короткохвильової радіостанції Р-1150.
Ключові слова: метрологічна експертиза, військова техніка зв’язку, засоби вимірювальної техніки військового призначення, метрологічне забезпечення, метрологічні характеристики.

Abstract. Modern and promising examples of military communication technology belong to the most knowledge-intensive and high-tech types of industrial products, which are subject to increased requirements for quality and efficiency of use. The effective functioning of the system of scientific and technical support for the development (modernization) of military equipment of communication is based on the main types of support, which includes the metrological support. In this case, it is important to analyze and evaluate the correctness of the task of the requirements for the metrological provision of samples of military communication equipment and control over their implementation. Control (measurement) of parameters of military equipment of communication and the choice of necessary measuring equipment takes place during metrological service, when their technical condition is established, which is the main task of technical diagnostics. When defining the values of parameters from the norm the following problem of technical diagnostics is solved – the search and replacement of the defective element. Then to reduce the number of measurements the conventional diagnostic algorithms are applied. The main content of the work on justification of the requirements for metrological support consists of the choice of the nomenclature of measuring instruments. All these tasks are solved during the metrological examination of technical means. The well-known works highlight the results of the improvement of partial methods of metrological examination of military communication technology.
The procedure for applying methods for assessing the validity of technical solutions for the metrological support of military communication technology is considered on the example of the modern short-wave radio station R-1150, which is designed to provide two-way interference-protected telephone and telegraph radio communication and for data transmission over shortwave radio channels. The short-wave radio station P-1150 is one of the modern models of domestic production, which was adopted by the Armed Forces of Ukraine.
The main stages of the complex method of metrological examination of military communication technique are revealed. Implementation of these stages in a complex way allows to minimize the number of measuring parameters and establish a rational sequence of their measurement, which will reduce the time of establishing the technical state of military communication equipment, and justification of the value of the probability of correct measurement of the measured parameter allows you to choose cheaper means of measuring equipment for military use.
Conducting an experimental study showed that it is possible to reduce the time and the corresponding labor costs to assess the technical state of the short-wave radio station P-1150 by 31,0 %, and with a measurement error margin of 24,4 %.
Key words: Metrological Examination, Military Communication Equipment, Measuring Means for Military Purpose, Metrological Support, Characteristics.

Література – 7.

Яцук В. О., Бубела Т. З., Микийчук М. М., Походило Є. В. Забезпечення метрологічної надійності в розпорошених вимірювальних системахи

ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ МЕТРОЛОГІЧНОЇ НАДІЙНОСТІ
В РОЗПОРОШЕНИХ ВИМІРЮВАЛЬНИХ СИСТЕМАХ
METROLOGICAL RELIABILITY SUPPORT
OF THE DISPERSED MEASURING SYSTEM
Яцук В. О., д-р техн. наук, проф., Бубела Т. З., д-р техн. наук, доц.,
Микийчук М. М., д-р техн. наук, проф., Походило Є. В., д-р техн. наук, проф.
Національний університет «Львівська політехніка», Україна; e-mail: yatsuk.vasyl@gmail.com

V. Yatsuk, Dr. Sc., Prof., T. Bubela, Dr. Sc., As.-Prof.,
M. Mykyychuk, Dr. Sc., Prof. Ye. Pokhodylo, Dr. Sc., Prof.
Lviv Polytechnic National University, Ukraine; e-mail: yatsuk.vasyl@gmail.com
https://doi.org/10.23939/istcmtm2018.03.071
Анотація. У сучасній вимірювальній техніці кіберфізичні системи як розпорошені інтелектуальні системи на основі мереж фізичних та обчислювальних компонентів, які взаємодіють, забезпечують нові функціональні можливості щодо покращення якості процесів вимірювань. Для забезпечення ефективності вимірювань у розпорошених інформаційно-вимірювальних пристроях запропоновано використовувати переносні кодокеровані міри-імітатори. Застосування таких переносних кодокерованих мір дає змогу практично впроваджувати системи керування вимірюваннями, які забезпечують придатність методів вимірювання та вимірювального обладнання до використання за призначенням та заданий рівень ризиків отримання невірогідних результатів вимірювання. Показано також, що оперативне контролювання параметрів вимірювальних каналів дає змогу забезпечити метрологічну надійність розпорошених кіберфізичних систем, оскільки традиційні підходи в цьому випадку фактично не можна використовувати. Показано, що побудова калібраторів пасивних величин пов’язана із істотним впливом параметрів комутаційних елементів. Зазначено, що використання принципу імітації дає можливість водночас підвищити дискретність, точність і надійність та розширити функціональні можливості багатозначних мір електричного опору та імпедансу. Запропоновано реалізовувати чотиризатискачеві міри електричного опору в низькоомному (сильнострумовому та низьковольтному) діапазоні відтворення з корекцією похибок його вимірювання методом зміни напряму струму. В середньоомному піддіапазоні розглянуто способи побудови чотирипровідних імітаторів опору із інваріантністю до впливу адитивних зміщень схеми та уніфікацією із калібраторами напруги постійного струму. У високоомній області запропоновано трипровідні кодокеровані міри провідності із використанням високовольтного подільника напруги, що робить їх придатними для мікроелектронного виконання. Запропоновано та проаналізовано кодокеровані міри адмітансу для оперативного контролювання вимірювачів імпедансу. Аналіз похибок показав, що метрологічні властивості мір-імітаторів імітансу практично визначатимуться лише параметрами зразкових мір опору, ємності та індуктивності. Розроблені та проаналізовані структури кодокерованих мір електричного опору та комплексної провідності можуть бути реалізовані в мікроелектронному виконанні в базисі програмованих систем на чипі. Наголошено на можливості практичної реалізації універсального переносного калібратора напруги, електричного опору постійному струму та імпедансу з автоматичною корекцією похибок.
Ключові слова: кіберфізичні системи, метрологічне забезпечення, коригування похибок, кодокеровані міри опору та імітансу.

Abstract. Cyber-physical systems as dispersed systems based on interacting networks of physical and computing components provide new functionalities for improving the quality of measurement processes. It is proposed to carry out automated operational setup of metrological parameters of these systems measuring channels during operation basing on the code-controlled measures-imitators. The application of such measures allows the implementation of control systems ensuring the suitability of measuring methods and measuring equipment to intended applications. It is also shown that the operational control of the measuring channels parameters allows ensuring the metrological conformity and reliability of the dispersed cyber-physical systems, since the traditional methods cannot be used here. It demonstrates that construction of passive electric values calibrators disparate of active ones, is associated with fundamental constraints due to the impacts of the switching elements parameters. It is confirmed that the implement of the simulating electric resistance principle for the considered circuits is conjugated simultaneously to the enhancement of discreteness, exactness and reliability, and functionality.
It is proposed to implement the four-clamping measures of electric resistance at the low-voltage reproduction range. Enhancement of the obtained measurements results is achieved by their processing for two polarities of the measuring currents. Ways of designing four-conductor resistance imitators with invariance to their additive errors impacts are considered. It is also suggested and analyzed code-controlled measures of admittance, which can be used for impedance meters’ operative control. The errors analysis envisages that the simulators metrological properties of immittance measures could be determined only by parameters of the applied measures of resistance, capacitance and inductance.
The suggested and analyzed code-controlled measure structures of electrical resistance and complex conductivity on the basis of chip-programmable systems can be implemented in microelectronics. Practical implementation of a universal portable calibrator of active and passive electric values with automatic error correction is considered.
Key words: Cyber-Physical Systems, Metrological Support, Error Adjustment, Code-Controlled Measure, Resistance, Immittance.

Література – 26.

Syndicate content