№ 2

Повышение точности аналого-цифрового преобразователя с применением проективных преобразований

Статья посвящена методам повышения точности аналого-цифровых преобразователей (АЦП), основанным на применении проективных измерений. Методы учитывают интегральную нелинейность преобразования. Применен критерий, оценивающий эффективность измерительного преобразования АЦП.

Ключевые слова: проективное измерение, АЦП, точность, критерий эффективности.

Измерительная система для контроля значений малых магнитных полей. Часть 1. Интеллектуальный датчик

Рассматриваются принципы построения датчика для измерения малых значений магнитного поля (от 20⋅10–9 до 60⋅10–9 Тл), возникающих в результате появления дефектов трубопровода в транспортных газовых сетях. Решается задача разделения значений магнитного поля дефекта и фоновых магнитных полей (Земли, трубопровода и других объектов, формирующих внешние воздействия на измерительные преобразователи). Предложены метод компенсации мешающих полей, структура интеллектуального датчика, алгоритм его работы, методика проведения измерений.

Ключевые слова: измерительная система, трубопровод, дефект, магнитное поле, магнитная индукция, метод компенсации, интеллектуальный датчик.

Применение технологии технического зрения в задаче автоматической посадки квадрокоптера на движущуюся платформу

В настоящей статье предлагается подход, позволяющий беспилотному летательному аппарату (БПЛА) мультироторного класса типа квадрокоптер на основе технического зрения автоматически обнаруживать, преследовать и приземляться на беспилотное наземное транспортное средство (БНТС). Для решения перечисленных выше задач используются ArUco фидуциальные маркеры для оценки относительного положения БПЛА и БНТС путем обработки RGB-изображений, полученных с помощью монокулярной камеры, установленной на борту БПЛА. Полученная оценка относительного положения используется в планировщике траектории и полетном контроллере для генерации необходимых управляющих воздействий, изменяющих скорость полета БПЛА. С помощью стратегии каскадного цикла эти заданные значения затем передаются в автопилот БПЛА для внутреннего цикла управления. Разработаны алгоритмы, программное обеспечение и выполнено их тестирование с применением сред моделирования ROS, Gazebo, Ardupilot и MATLAB.

Ключевые слова: БПЛА, БНТС, квадрокоптер, автоматическая посадка, техническое зрение, искусственные ориентиры.

Исследование особенностей обработки и отображения результатов автоматизированного ультразвукового контроля качества изделий аддитивного производства

Проведен анализ особенностей формирования и регистрации ультразвукового сигнала. В результате анализа установлено, что для изделия с допустимой пористостью возможно применение ультразвукового контроля для определения наличия крупных дефектов, а также для обнаружения микротрещин, включений, пор. Данные типы дефектов возможно выявлять с применением эхо-метода. Разработан алгоритм обработки и отображения результатов автоматизированного ультразвукового контроля качества изделий аддитивного производства с применением нейросетевых алгоритмов. Разработанная нейросетевая модель позволяет обнаруживать дефекты с вероятностью не ниже 0,7.

Ключевые слова: автоматизированный неразрушающий контроль, аддитивное производство, нейросетевые алгоритмы, обнаружение дефектов.

Температурный модуль стабилизации волоконной брэгговской решетки

Описана проблема температурной стабилизации центральной длины волны пика волоконной брэгговской решетки. Для решения данной проблемы разработан температурный модуль стабилизации на основе платы ESP-WROOM-32 DevKit v1, который способен стабилизировать и поддерживать значение центральной длины волны. Описан эксперимент, показывающий корректную работу модуля стабилизации, сделаны выводы о применении и дальнейшей модернизации данного модуля.

Ключевые слова: ВБР, волоконная брэгговская решетка, температура, стабилизация, ESP 32, центральная длина волны.

Практические аспекты применения компьютерного моделирования для определения природы физических процессов работы магнитных полей

Рассмотрен способ анализа магнитных излучателей, применяемых в медицине, в компьютерной среде с точки зрения изучения магнитных параметров, возникающих при подаче на них сигнала с определенной частотой. После получения электромагнитных значений произведена сравнительная характеристика работы трех магнитных излучателей для их дальнейшего использования в медицине. Целью данной работы являлось обоснование применения трех магнитных излучателей различных форм и размеров при анализе параметров импульсного магнитного поля в медицинских целях при проведении процедур. В ходе выполнения данной работы были определены основные показатели магнитных излучателей, такие как магнитная индукция и другие параметры. Также рассмотрен сам этап анализа магнитных излучателей в среде Comsol Multiphysics с применением некоторых элементов компьютерного моделирования. Установлено, что параметры магнитных излучателей находятся в различных зависимостях: линейной, экспоненциальной и др. Представлена геометрия магнитных излучателей, применяемых при написании научной работы. В заключение описаны идеи дальнейшего использования изученных магнитных излучателей в научной среде вследствие обработки полученных результатов для определения новых подходов при дальнейшем исследовании магнитных полей.

Ключевые слова: магнитотерапия, компьютерное моделирование, Comsol Multiphysics, индукция, магнитные излучатели.

Разработка низкочастотного зарядно-разрядного метода управления архитектурными электрохромными окнами

Представлен инновационный метод низкочастотного зарядно-разрядного управления архитектурными электрохромными устройствами. Предложенный авторами подход позволяет эффективно решать проблему краевого эффекта, т. е. неравномерного распределения плотности тока по активной поверхности крупногабаритных электрохромных изделий. Новый метод обеспечивает значительное снижение электрооптического краевого эффекта: в 47 раз по сравнению с гальваностатическим методом управления и в 13,7 раза по сравнению с режимом широтно-импульсной модуляции питающего напряжения.

Ключевые слова: электрохромные устройства, краевой эффект, низкочастотное зарядно-разрядное управление, методы управления.

Исследование микрогибридных композитов спектрофотометром, работающим в области дальнего ультрафиолета

Применение микрогибридных композитов на основе твердотельных матриц в научной базе исследований важно, поэтому исследование данного материала на электронном уровне в атоме перспективно и актуально. Выявление спектральных характеристик микрогибридных композитов в области дальнего ультрафиолета и явилось целью настоящей работы. В работе поставлены цель, задача исследования и определены метод и объект исследования. Приведены внешний вид и основные технические параметры экспериментальной спектрофотометрической установки. Получены спектральные зависимости коэффициента поглощения от длины волны в диапазоне от 200 до 300 нм. Выявлено, что материалы по оптическим параметрам сильно не отличаются, поэтому новейшие микрогибридные материалы отечественного производства не уступают зарубежным.

Ключевые слова: спектрофотометр, спектроскопия дальнего ультрафиолета, измерительный канал, световой луч, длина волны, коэффициент поглощения, микрогибридный материал.