http://ea.donntu.ru/handle/123456789/1765 Sun, 19 Apr 2026 23:56:21 GMT 2026-04-19T23:56:21Z http://ea.donntu.ru/handle/123456789/27302 Title: ОБОСНОВАНИЕ КОНЦЕПЦИИ СТРУКТУРНО-АЛГОРИТМИЧЕСКОЙ ОРГАНИЗАЦИИ МОДУЛЬНОЙ КОМПЬЮТЕРИЗИРОВАННОЙ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ Authors: Штепа, А.А.; Штепа, О.А.; Shtepa, A.A. Abstract: Приведена и обоснована концепция проектирования, позволяющая строить компьютеризированную информационно-измерительную систему на основе модульного принципа объединения измерительных каналов единой структуры, которая обеспечивает получение сопоставимых, стабильных, воспроизводимых результатов совместных измерений разнотипных низкоамплитудных электрофизиологических сигналов. Наведено і обґрунтовано концепцію проектування, що дозволяє будувати комп'ютеризовану інформаційно-вимірювальну систему на основі модульного принципу об'єднання вимірювальних каналів єдиної структури, яка забезпечує отримання порівнянних, стабільних, відтворюваних результатів спільних вимірювань різнотипних низькоамплітудних електрофізіологічних сигналів Description: The paper presents a design concept, which allows building a computerized information and measuring system based on a modular principle of combining the unified structure measurement channels, that provides comparable, stable, reproducible measurements of different types of low-amplitude joint electrophysiological signals. A proposed computerized information-measuring system will be distinguised by circuit and algorithmic solutions that obey the proposed concept, which provides credible, comparable, stable and reproducible measurement results for diverse electrophysiological parameters. When designing information-measuring systems on the basis of the algorithm of a posteriori digital recovery signals there is a possibility to completely abandon the high pass filter with its large solid-state capacitors, as a set of high quality digital filters is implemented programmatically or the work involves only zero lower frequency, which is typical of instruments in the field of scientific research. A unified measurement channel includes a power amplifier and a high-pass filter, with parameters covering the whole range of electrophysiological signals, and the problem of expansion of dynamic range is solved by the use of ADC with high resolution. On the basis of the analysis of modern methods of electrophysiological study we highlighted the current trend towards increasing comprehensive diagnostic investigations with the necessity of simultaneous measurement and joint analysis of different types of electrophysiological signals. It raises the problem of obtaining comparable, stable and reproducible results of such measurements. We propose a concept of construction of the modular structure of a computer-aided information-measuring system of electrophysiological signals, based on the following principles: unity of design for all measuring channels by excluding them from their units, specific types of electrophysiological signals; transfer of the maximum number of conversion functions of measuring signals in the area of subsequent digital processing; the use of ADC with high resolution to reach the required total dynamic range of the whole complex of controlled electrophysiological parameters, taking into account interference in each of the channels. Sun, 01 Jun 2014 00:00:00 GMT http://ea.donntu.ru/handle/123456789/27302 2014-06-01T00:00:00Z http://ea.donntu.ru/handle/123456789/27301 Title: ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ШИРИНЫ СПЕКТРА ИЗЛУЧЕНИЯ ИСТОЧНИКА НА ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ КАНАЛОВ ГАЗОАНАЛИЗАТОРОВ ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА Authors: Лыков, А.Г.; Косарев, Н.П.; Ликов, О.Г.; Косарєв, М.П.; Lуkov, А.G.; Kosarev, N.P. Abstract: В качестве источников излучения выбраны светоизлучающие диоды, спектры излучения которых соответствуют спектру поглощения СО, но имеют отличия в ширине спектра в (4-5) раз. Установлено, что сужение спектра излучения приводит к повышению чувствительности оптической части измерительного канала, однако степень сужения спектра влияет на линейность изменения информационного параметра от изменения концентрации; наилучший результат наблюдается при совпадении спектра поглощения газовой составляющей и спектра излучения светоизлучающего диода. Предложены пути повышения оптической мощности источников излучения для увеличения соотношения сигнал-шум при сохранении достигнутого эффекта увеличения чувствительности, основанные на модернизации оптической части измерительных каналов. В якості джерел випромінювання обрані світлодіоди, спектри випромінювання яких відповідають спектру поглинання СО, але мають різницю в ширині спектру в (4-5) разів. Встановлено, що звуження спектру випромінювання призводить до підвищення чутливості оптичної частини вимірювального каналу, однак ступінь звуження спектру впливає на лінійність зміни інформаційного параметра від зміни концентрації СО; найкращий результат спостерігається при співпадінні спектру поглинання газової складової і спектру випромінювання світлодіоду. Запропоновані шляхи підвищення оптичної потужності джерел випромінювання для збільшення співвідношення сигнал-шум при збереженні досягнутого ефекту збільшення чутливості, що полягають у модернізації оптичної частини вимірювальних каналів. Description: Light-emitting diodes LED46-TEC-PRW and LED-465-NS were selected as radiation sources for research (LED46-TEC-PRW as a base). Their emission spectrum coincides with a CO absorption spectrum, but has some spectrum width differences by (4-5) times. We have found out that constriction of a radiation spectrum leads to increasing of the optical measuring channel sensitivity. But degree of the spectrum constriction influences on the linearity of information parameter changes as a function of concentration changes. LED-465-NS sensitivity increasing can achieve 3,4 times for CO concentrations range from 0,5 to 1 %; for CO concentrations range from 0 to 0.5 % the sensitivity does not increase. Usage of LED46-TEC-PRW with an optical filter (transmission range of wavelengths from 4.4 ?m to 4.9 ?m) provides sensitivity increasing by 2 times only. But dependence of information parameter from CO concentration for range from 0 to 1 % is a linear characteristic. So the best result is observed when the absorption spectrum of a gas component and the emission spectrum of the light emitting diode are the same. The studies also found that the increasing of the optical measuring channel sensitivity by the constriction of the LED’s radiation spectrum is accompanied by constriction of its optical power level, and accordingly the influence of noise and interference in the output signal are increasing. It eliminates the achieved increase of the informational component about CO concentration. We suggest ways to improve the optical power radiation sources based on modernization of the optical measuring channels for increasing a signal-to-noise rate (the achieved effect of the sensitivity increasing persists). In particular, we propose the usage of a broadband source and optical filter from photodiode side or usage of a light-emitting diode “gun” in an infrared range and focusing optical lens from photodiode side. Sun, 01 Jun 2014 00:00:00 GMT http://ea.donntu.ru/handle/123456789/27301 2014-06-01T00:00:00Z http://ea.donntu.ru/handle/123456789/27298 Title: ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СТУПЕНЧАТОГО ИСПЫТАТЕЛЬНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ Authors: Кузнецов, Д.Н.; Кузнєцов, Д.М.; Чупіс, Д.А.; Kuznetsov, D.N.; Chupis, D.A. Abstract: Выполнено экспериментальное исследование воздушного потока в рабочей части аэродинамического стенда, реализующего физическую модель ступенчатого испытательного воздействия для определения динамических характеристик термопреобразователей. Определены границы пространственной области, пригодной для динамической градуировки с учетом допустимых неравномерности профиля средней скорости, уровня пульсаций скорости и моментов распределения высших порядков. Предложена методика выполнения динамической градуировки. Виконано експериментальне дослідження повітряного потоку в робочій частині аеродинамічного стенда, що реалізує фізичну модель ступінчастого випробувального впливу для визначення динамічних характеристик термоперетворювачів. Визначено межі просторової області, придатної для динамічного градуювання датчиків, з урахуванням допустимих нерівномірності профілю середньої швидкості, рівня пульсацій швидкості і моментів розподілу вищих порядків. Запропоновано методику виконання динамічного градуювання. Description: Air flow experimental investigation in the working section of the aerodynamic test bench which implements the test step excitation physical model for the thermoelements dynamic characteristics determination is carried out. The range of the spatial domain suitable for the sensors dynamic calibration subject to permissible average velocity profile irregularity, velocity pulsation level and higher orders probability moments is determined. Methodology of the dynamic calibration implementation is proposed. Sun, 01 Jun 2014 00:00:00 GMT http://ea.donntu.ru/handle/123456789/27298 2014-06-01T00:00:00Z http://ea.donntu.ru/handle/123456789/27296 Title: ОПТИЧЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ КОНЦЕНТРАЦИИ МЕТАНА С АППАРАТНО-ПРОГРАММНОЙ КОМПЕНСАЦИЕЙ ТЕМПЕРАТУРНОГО ДРЕЙФА Authors: Вовна, А.В.; Вовна, О.В.; Зори, А.А.; Зорі, А.А.; Zori, А.А.; Vovna, A.V. Abstract: Разработан и реализован экспериментальный образец оптического измерителя концентрации метана. Предложен способ аппаратно-программной компенсации температурного дрейфа оптического измерителя, в котором использован для аппаратной компенсации в качестве температурно-чувствительного элемента светодиод, а для программной – датчик температуры. Аппаратно-программная реализация разработанного способа позволила повысить его точность: величина дополнительной погрешности измерения концентрации метана обусловленной изменением температуры составила не более +-0,09 об.%, что в 4,5 раза меньше требуемого значения по техническому заданию на разработку измерителя (не более +-0,4 об.%). При этом, в диапазоне измерения концентрации метана от 0 до 4 об.% основная абсолютная погрешность не должна превышать +-0,2 об.%, а дополнительная погрешность – удвоенного значения основной погрешности измерения. Розроблений та реалізований експериментальний зразок оптичного вимірювача концентрації метану. Запропонований спосіб апаратно-програмної компенсації температурного дрейфу оптичного вимірювача, в якому використаний для апаратної компенсації в якості температурно-чутливий елементу світлодіод, а для програмної – датчик температури. Апаратно-програмна реалізація розробленого способу дозволила підвищити його точність: величина додаткової похибки вимірювання концентрації метану, яку обумовлено зміною температури склала не більш+-0,09 об.%, що в 4,5 рази менше необхідного значення за технічним завданням на розробку вимірювача (не більш +-0,4об.%). При цьому, в діапазоні вимірювання концентрації метану від 0 до 4 об.% основна абсолютна похибка не повинна перевищувати +-0,2 об.%, а додаткова похибка – подвоєного значення основної похибки вимірювання. Description: In the conditions of coal mines and in the presence of an aggressive environment, a large number of destabilizing factors affecting the result of measurements (temperature, dust, humidity, etc.) do not allow creating a fast gas analysis meter with necessary accuracy and performance. This problem can be solved using the latest systems of optical control of methane concentration in underground workings of coal mines, based on modern information and measurement technology. Consequently, the development and implementation of optical measuring instruments for monitoring the concentration of gas components in real-time is an important issue. We designed and implemented an experimental model of optical methane concentration meter. The sample consists of measuring and compensating optical channels used to implement a compensation algorithm for dusty coal mine atmosphere. The sample also includes analog measurement channels, which have: driver for LEDs; synchronous detector; normalizing amplifier with analog temperature drift compensation LEDs. Measuring information arrives on a 4-channel 12-bit analog-to-digital converter with recording data to a PC via USB port (Arduino DUE). The paper provides a method for hardware and software compensation for temperature drift of the optical measuring instrument, which is used for hardware compensation as the temperature-sensitive element LED, the voltage drop on which is proportional to the temperature change. To implement the program of compensation we used conversion temperature characteristics of experimental sample output voltage measuring channels. Hardware and software implementation of the developed method has allowed increasing its accuracy, the additional error of methane concentration measurement caused by changes in temperature was not more than +-0.09 vol.% , which is 4.5 times less than the required value for the development of technical specifications for the meter (less than +- 0.4 vol.%). At the same time, in the range of measurement of methane concentration from 0 to 4 vol.% basic absolute error should not exceed +-0.2 vol.%, and an additional error – twice the basic error of measurement. Wed, 01 Jan 2014 00:00:00 GMT http://ea.donntu.ru/handle/123456789/27296 2014-01-01T00:00:00Z