Spis tresci zeszytu Elektronika nr 12/2018

Warstwy nanoprętów CuO do zastosowań elektronicznych i sensorowych (CuO nanowires films for electronic and sensor application)
– E. CZERWOSZ, R. DIDUSZKO, M. KOZłOWSKI, S. KRAWCZYK, I STĘPIŃSKA, H. WRONKA . . . . . . . 2

Streszczenie
W artykule zostały przedstawione: metoda otrzymywania warstw nanoprętów CuO, sposoby ich badań oraz przykłady zastosowania. Warstwy nanoprętów CuO zostały przygotowane metodą termicznego utleniania warstwy prekursora jakim jest nanokompozytowa warstw C-Ni otrzymanego przy zastosowaniu technologii PVD. Do badań właściwości warstw nanoprętów CuO zastosowano wysokorozdzielczą skaningową mikroskopię elektronową wraz z mikroanalizą, dyfrakcję rtg., spektrometrię FTIR. Nanopręty CuO mają grubość od 80 do kilkuset nm zaś ich długość leży w przedziale od 2 do kilkunastu μm. W artykule zostały również pokazane przykłady zastosowania warstw jako czujnika różnych gazów.
Słowa kluczowe:nanopręty CuO, termiczne utlenianie, PVD, detektory gazowe

Technologie programistyczne do tworzenia interfejsu użytkownika w systemach wbudowanych (Software technologies for user interface development in embedded systems) – A. LISOWIEC, L. KSIĄŻEK, A. GACEK, K. MAKOWIECKI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Streszczenie
W artykule przedstawiono technologie informatyczne do tworzenia graficznego interfejsu użytkownika w systemach wbudowanych. Podano przykład stworzenia takiego interfejsu za pomocą platformy Angular w urządzeniu medycznym do terapii polem magnetycznym i światłem.
Słowa kluczowe:interfejs GuI, Angular, SOM

Generator pomiarowy dużej mocy do diagnostyki ultradźwiękowych układów drgających dla Przemysłu 4.0 (High Power Measurement Signal Source For Industry 4.0 ultrasonic Stack Diagnostics) – P. KLUK, H. GOSTKOWSKI, A. MILEWSKI, W. KARDYŚ, P. KOGUT, M. KIEŁBASIŃSKI, B. MŁYNARSKI, L. NAFALSKI, Ł. KRZEMIŃSKI . . . . 11

Streszczenie
W artykule przedstawiono praktyczną realizację generatora fali sinusoidalnej o mocy dysponowanej 2 kW, przeznaczonego do diagnostyki ultradźwiękowych układów drgających [1-3] stosowanych w technologiach przemysłowych zgrzewania i wycinania ultradźwiękowego. Do generacji sygnału pomiarowego wykorzystano bezpośrednią syntezę cyfrową (DDS) oraz akustyczny wzmacniacz mocy klasy H. Generator realizuje pomiar impedancji elektrycznej przetwornika ultradźwiękowego [4-7] w zakresie częstotliwości od 18 do 62 kHz, z rozdzielczością przestrajania nie gorszą niż 0,1 Hz. Interfejs WiFi umożliwia wykorzystywanie generatora jako źródło sygnału pomiarowego w rozproszonym systemie pomiarowym zgodnym z koncepcją Przemysłu 4.0 – np. w systemie inteligentnych modułów IoT do analizy rozkładu amplitudy drgań mechanicznych sonotrody przedstawionym w [1].
Słowa kluczowe:ultradźwiękowy generator pomiarowy, diagnostyka ultradźwiękowych układów drgających, metrologia 4.0

Sterowana cyfrowo przetwornica impulsowa do ładowania zasobników kondensatorowych (Digitally controlled DC/DC converter for capacitor bank charging) – W. KARDYŚ, A. MILEWSKI, P. KOGUT, P. KLUK, L. NAFALSKI, Ł. KRZEMIŃSKI, B. MŁYNARSKI, M. KIEŁBASIŃSKI . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Streszczenie
W artykule przedstawiono nowoczesne rozwiązania sterowanych cyfrowo przetwornic impulsowych. Omówiono wpływ zastosowanego mikrokontrolera na rozdzielczość sterowania przetwornicą i precyzję regulacji napięcia wyjściowego. Pokazano możliwości zastosowania mikrokontrolera STM32F334 z modułem licznika wysokiej rozdzielczości do sterowania przetwornicą a także zaprezentowano przykładowe rozwiązanie przetwornicy dwustopniowej do ładowania kondensatorowych zasobników energii.
Słowa kluczowe:przetwornica impulsowa, DC/DC, SMPS, DSMPS

Badania rentgenowskie obiektów elektronicznych (X-ray inspection of electronic objects) – K. LIPIEC, A. ARAŹNA, W. STĘPLEWSKI, K. JANECZEK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Streszczenie
Obecnie szerokim zainteresowaniem naszych klientów cieszą się badania rentgenowskie, ze względu na szybką wykrywalność różnego rodzaju wad w badanych wyrobach elektronicznych, bez konieczności trwałego niszczenia zmontowanych płytek lub innych trudno demontowanych podzespołów. Aby wyjść naprzeciw oczekiwaniom naszych klientów w Instytucie Telei Radiotechnicznym staramy się nadal unowocześniać park maszynowy podnosząc jednocześnie naszą wiedzę w tego rodzaju badaniach.
Słowa kluczowe:zdjęcia rentgenowskie, zwarcia, pustki, układy BGA, CSP

Badania właściwości termicznych nanokompozytowych warstw węglowych zawierających nanocząstki palladu (Studies of thermal properties of nanocomposite carbon films containing palladium nanoparticles) – J. RYMARCZYK, E. CZERWOSZ . . . . . . . . . . . . . 25

Streszczenie
W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości termicznych nanokompozytowych warstw węglowych zawierających nanocząstki palladu (warstw C-Pd). Warstwy zostały naniesione metodą PVD. Wcześniejsze badania wykazały, że warstwy te charakteryzują się silnymi właściwościami sorpcyjnymi wodoru. Ze względu na możliwości aplikacyjne warstw C-Pd jako warstwy aktywne w czujniku wodoru dla zastosowań w różnych warunkach środowiskowych istotne jest poznanie ich wytrzymałości termicznej. W artykule wykorzystano metodę analizy termograwimetrycznej (TGA) do zbadania zmian fazowych i dekompozycji warstw nankompozytowych C-Pd, otrzymanych przy różnych parametrach procesu PVD. Wiedza ta jest istotna, gdy weźmiemy pod uwagę zakres temperatur roboczych dla czujnika wodoru.
Słowa kluczowe:węgiel, pallad, nanokompozyt, PVD, analiza termograwimetryczna TGA

Wymagania i badanie urządzeń przeznaczonych do pracy w środowisku rozdziału średniego i niskiego napięcia (Requirements and testing of devices intended for operation in the medium and low voltage power-system distribution environment) – P . MICHALSKI, J. CHUDORLIŃSKI . . . . . . . . . . . . . . .28

Streszczenie
W artykule przedstawiono zagadnienia dotyczące doboru materiałów, elementów elektronicznych, sposobów wytwarzania oraz badań jakościowych zespołów elektronicznych spełniających wymagania zastosowań specjalnych lub kosmicznych. Prace badawcze prowadzono z wykorzystaniem specjalnie zaprojektowanych do tego celu płytek obwodów drukowanych oraz dyskretnych i wielowyprowadzeniowych elementów elektronicznych dopuszczonych do pracy w warunkach lotniczych lub kosmicznych. Program badań zrealizowano w oparciu o technikę planowania eksperymentów Taguchi’ego, w którym uwzględniono najważniejsze czynniki procesowe zastosowanej techniki montażu.
Zaprezentowane w artykule wyniki zrealizowanych prac badawczych wykazują, że zarówno odpowiedni dobór materiałów oraz metod prowadzenia procesu montażu, jak również zastosowanie nowoczesnych technik kontroli jakości, w tym analizy rentgenowskiej, pozwalają wytwarzać zespoły elektroniczne spełniające specjalne wymagania eksploatacyjne.
Słowa kluczowe:analiza rentgenowska, powierzchniowy i przewlekany montaż elektroniczny, szablon do nadruku pasty lutowniczej, pasta lutownicza, profil lutowania, technika planowania eksperymentu Taguchi’ego

Techniki wytwarzania zespołów elektronicznych dla zastosowań specjalnych lub kosmicznych (Techniques for manufacturing of electronic assemblies for special or space applications) – J. BORECKI, T. SERZYSKO, J. DERKOWSKI, P. SAMSEL . . . . .. . . . . 32

Streszczenie W ostatnich latach nastąpił dynamiczny rozwój koncepcji połączenia różnego rodzaju urządzeń w taki sposób, aby możliwa była komunikacja i wymiana danych między nimi. Koncepcja ta jest określana jako Internet Rzeczy (IoT). Wykazuje ona potencjał aplikacyjny w wielu obszarach przemysłu i usług. Z tego względu zyskuje coraz większą popularność i jest przedmiotem badań wielu ośrodków naukowych w Polsce i za granicą.
W niniejszym artykule został opisany projekt i badania właściwości czujnika NFC, który umożliwia monitorowanie temperatury identyfikowanego obiektu. Czujnik ten pracuje w zakresie częstotliwości HF 13,56 MHz. Odczyt danych identyfikacyjnych oraz temperatury odbywa się przy zastosowaniu telefonu komórkowego, wyposażonego w układ NFC lub przy użyciu dedykowanego czytnika RFID.
Słowa kluczowe:NFC, IoT, Internet Rzeczy, czujnik temperatury, RFID, antena HF, monitorowanie temperatury

Badania właściwości czujnika NFC przeznaczonego do bezprzewodowego monitorowania temperatury (Investigations of NFC sensor dedicated to wireless temperature monitoring) – K. JANECZEK, W. STĘPLEWSKI, A. ARAŹNA, K. LIPIEC, M. KOŚCIELSKI . . . . . . . . . . 39

Streszczenie Stosowanie bardziej złożonych i miniaturowych elementów zintegrowanych w jednej obudowie w technologii mikroelektroniki skutkuje wysoką gęstością wytwarzanego ciepła. Dlatego efektywne zarządzanie ciepłem stało się kluczowym wymogiem przy projektowaniu nowoczesnych pakietów elektronicznych. Jedną z wielu metod zarządzania ciepłem generowanym w pakietach elektronicznych jest użycie materiałów termoprzewodzących (TIM). Materiały TIM mają za zadanie wyeliminowanie szczelin powietrznych uformowanych pomiędzy chipem IC a radiatorem i zwiększenie wymiany ciepła między nimi. Dlatego właściwości termiczne materiałów TIM odgrywają kluczową rolę w procesie rozpraszania ciepła. Celem pracy jest określenie wpływu cząstek grafitu, srebra lub miedzi na stabilność termiczną silikonowego smaru termicznego metodami termograwimetrii (TGA) i skaningowej kalorymetrii różnicowej (DSC). W pracy badano stabilność termiczną próbek TIM w oparciu wartości temperatury maksymalnej utraty masy, energi aktywacji reakcji rozkładu i początkowej temperatury rozkładu próbek. Wyniki pokazują, że proces degradacji wszystkich testowanych próbek TIM w warunkach analizy ma charakter wieloetapowy. Dodatki grafitu i cząstek metalu zmieniły stabilność termiczną silikonowego smaru termicznego.Słowa kluczowe:materiały termoprzewodzące, TIM, TGA, DSC

Wpływ cząstek grafitowych lub metalowych na wytrzymałość termiczną silikonowego smaru termicznego (Influence graphite or metal particles on thermal endurance of silicone based thermal grease) – A. ARAŹNA, K. JANECZEK, W. STĘPLEWSKI, J. SITEK, K. LIPIEC . . 43

Streszczenie Stosowanie bardziej złożonych i miniaturowych elementów zintegrowanych w jednej obudowie w technologii mikroelektroniki skutkuje wysoką gęstością wytwarzanego ciepła. Dlatego efektywne zarządzanie ciepłem stało się kluczowym wymogiem przy projektowaniu nowoczesnych pakietów elektronicznych. Jedną z wielu metod zarządzania ciepłem generowanym w pakietach elektronicznych jest użycie materiałów termoprzewodzących (TIM). Materiały TIM mają za zadanie wyeliminowanie szczelin powietrznych uformowanych pomiędzy chipem IC a radiatorem i zwiększenie wymiany ciepła między nimi. Dlatego właściwości termiczne materiałów TIM odgrywają kluczową rolę w procesie rozpraszania ciepła. Celem pracy jest określenie wpływu cząstek grafitu, srebra lub miedzi na stabilność termiczną silikonowego smaru termicznego metodami termograwimetrii (TGA) i skaningowej kalorymetrii różnicowej (DSC). W pracy badano stabilność termiczną próbek TIM w oparciu wartości temperatury maksymalnej utraty masy, energi aktywacji reakcji rozkładu i początkowej temperatury rozkładu próbek. Wyniki pokazują, że proces degradacji wszystkich testowanych próbek TIM w warunkach analizy ma charakter wieloetapowy. Dodatki grafitu i cząstek metalu zmieniły stabilność termiczną silikonowego smaru termicznego.
Słowa kluczowe:materiały termoprzewodzące, TIM, TGA, DSC

Wpływ poszczególnych składowych w procesie montażu powierzchniowego na jakość gotowego urządzenia elektronicznego (Influence of particular elements in surface mount process on final electronic device quality) – T. SERZYSKO, J. BORECKI, J. DERKOWSKI, P. SAMSEL . 47

Streszczenie W artykule przedstawiono wpływ poszczególnych składowych w procesie montażu powierzchniowego na jakość gotowego urządzenia elektronicznego. ukazano potencjalne wady płytek obwodów drukowanych przeznaczonych do montażu powierzchniowego oraz skutki takiego montażu. Zaprezentowano wpływ jakości komponentów elektronicznych na jakość połączeń lutowanych oraz po krótce omówiono proces montażu elektronicznego wraz z jego kluczowymi etapami.
Słowa kluczowe:technologia montażu powierzchniowego (SMT), płytka obwodu drukowanego, pasta lutownicza, jakość połączenia lutowanego

Zastosowanie proszkowych kompozytów magnetycznie miękkich i magnesów trwałych w przetwornikach elektromagnetycznych i elektromechanicznych (Application of soft magnetic powder composites and bonded permanent magnets in electromagnetic and electromechanical transducers) – M. PRZYBYLSKI . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52

Streszczenie Obwody magnetyczne maszyn i urządzeń elektrycznych wykonane metodą metalurgii proszków mają wiele zalet. W związku z tym zastosowanie ich stale wzrasta. Metodą spajania proszku magnetycznego tworzywem sztucznym, m.in. żywicą epoksydową, możliwe jest wytwarzanie rdzeni magnetycznie miękkich oraz magnesów trwałych. W artykule pokazano przykłady zastosowań kompozytów magnetycznych w przetwornikach elektromagnetycznych i elektromechanicznych zrealizowane w Instytucie Tele- i Radiotechnicznym.
Słowa kluczowe:magnetycznie miękkie kompozyty, spajane magnesy trwałe, silniki elektryczne, dławik indukcyjny

Wykrywanie i przyczyny powstawania defektu „black pad” w powłoce ochronnej ENIG(Detection and causes of the “black pad” defect formation in ENIG surface finish) – T. KLEJ, D. OSTASZEWSKI . . . . . . . . . . . . 58

Streszczenie Zabezpieczenie pól lutowniczych jest istotnym etapem procesu technologicznego produkcji obwodów drukowanych (PCB). Wytworzone PCB muszą zachować swoje właściwości w trakcie składowania przez czas określony normą IPC-4552. Rosnące wymagania w zakresie produkcji obwodów drukowanych skłaniają konstruktorów do zabezpieczania pól lutowniczych z wykorzystaniem powłoki ENIG (Electroless Nickel / Immersion Gold). Przygotowanie powierzchni i przeprowadzenie procesu niklowania decydują o właściwościach wytworzonej powłoki ENIG. Brak właściwej kontroli nad procesem niklowania bezprądowego prowadzi do wytworzenia powłoki, która wpływa na obniżenie wytrzymałości złącz lutowanych. Główną przyczyną obniżonej lutowności pól jest wystąpienie defektu określanego w literaturze jako „black pad”. W pracy przedstawiono wpływ odchyleń w składzie kąpieli do niklowania bezprądowego na możliwość wystąpienia defektu „black pad” oraz przeprowadzono analizę składu i morfologii powierzchni zdefektowanych powłok.
Słowa kluczowe:powłoki ochronne, niklowanie bezprądowe, black pad

Indukcyjne lutowanie złączy ceramika-metal w przepustach próżnioszczelnych(Induction brazing of ceramic-metal joints in vacuum-tight feedthroughs) – A. ZAWADA, W. LIGIER, P. KONARSKI . . . . . . . . . . . . . 63

Streszczenie W artykule opisano laboratoryjną metodę lutowania złączy ceramika-metal w przepustach próżnioszczelnych, na przykładzie wysokonapięciowego przepustu WN10, który jest przeznaczony do wprowadzania napięcia 10 kV do aparatury wysokopróżniowej.
Słowa kluczowe:złącza ceramika – metal, próżniowe lutowanie indukcyjne, piece próżniowe, piece wodorowe

Aplikacje technologiczne dla Przemysłu 4.0(Technological applications for Industry 4.0) – T. GŁUSZAK, P. NOWAKOWSKI . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

Streszczenie W artykule przedstawiono przykłady opracowanych rozwiązań z zakresu elektronicznych technologii „Smart” i ICT do zastosowań przemysłowych (Przemysł 4.0), w szczególności dla sektora nowych technologii energetycznych.
Słowa kluczowe:Przemysł 4.0, czwarta rewolucja przemysłowa, Internet Rzeczy, sensory, e-zarządzanie

TECHNOLOGIE ELEKTRONICZNE PODWóJNEGO ZASTOSOWANIA: Radar harmoniczny do wykrywania zdalnie uruchamianych ładunków IED(Harmonic radar for remotely-initiated IEDs detection) – Z. SZCZEPANIAK, M. KNIOŁA . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

Streszczenie W artykule zaprezentowano koncepcję układu sensora (radaru) harmonicznego do wykrywania improwizowanych ładunków wybuchowych IED, uruchamianych zdalnie, radiowo oraz za pomocą czujników PIR. Przedstawiono schemat blokowy układu radaru oraz zdefiniowano wymagania na tor nadawczy i tory odbiorcze. Omówiono koncepcję wielokanałowego przetwarzania sygnałów odebranych w postaci równoległych obliczeń funkcji korelacji niezależnie dla każdego rzędu harmonicznych sygnału nadawanego. Zdefiniowano postać sygnału sondującego oraz przedstawiono wstępne wyniki badań symulacyjnych detekcji sygnałów harmonicznych weryfikujących przyjętą koncepcję działania radaru.
Słowa kluczowe:radar harmoniczny, improwizowane ładunki wybuchowe, generacja harmonicznych, funkcja korelacji

Uogólnione macierze odwrotne stosowane do wyznaczania źródeł sygnałów EEG na powierzchni kory mózgowej(Generalized inverse matrices used to determine the sources of EEG signals on the surface of the cerebral cortex) – u. JAGODZIŃSKA-SZYMAŃSKA, E. SĘDEK . . 74

Streszczenie Na potrzeby sterowania urządzeniem za pomocą aktywności myślowych opracowana została metoda realizacji intencji użytkownika wykorzystująca sygnały EEG. Według tej metody, na podstawie zarejestrowanych sygnałów EEG wyznaczone zostały źródła tych sygnałów na korze mózgowej, a w tym celu wykorzystano rozwiązanie tzw. zagadnienia odwrotnego. Aby wyznaczyć źródła sygnałów EEG z jak największą dokładnością opracowane zostały metody rozwiązywania zagadnienia odwrotnego, które posłużyły do wyboru najlepszego algorytmu do klasyfikacji sygnałów emitowanych przez te źródła. Lokalizacja źródeł sygnałów określona została w oparciu o obliczenia własne, a do rozwiązania zagadnienia odwrotnego wybrano metodę minimalizacji normy z zastosowaniem metody najmniejszych kwadratów, która ze względu na krótki czas realizacji pozwalający na pracę w czasie rzeczywistym okazała się najbardziej skuteczna w wykonywaniu zadań myślowych dotyczących ruchu prawą i lewą ręką. Skonstruowane zostało urządzenie zewnętrzne realizujące polecenia myślowe wykonywania ruchu prawą i lewą ręką.
Słowa kluczowe:macierz pseudoodwrotna, minimalizacja normy, sterowanie w BCI, równania Maxwella

Comparison of purely scattering finite difference method for the twodimensional TM wave with the analytical solution(Porównanie czysto rozproszeniowej metody różnic skończonych dla dwuwymiarowej fali TM z rozwiązaniem analitycznym) – G. DOMAńSKI, B. KONARZEWSKI, R. KURJATA, K. ZAREMBA, J. MARZEC, M. ZIEMBICKI, A. RYCHTER, E. PIĄTKOWSKA-JANKO, P. BOGORODZKI. . . . . . . . . . . . . . . . . 78

Streszczenie Artykuł przedstawia porównanie czysto rozproszeniowej metody różnic skończonych z rozwiązaniem analitycznym dla przypadku dwuwymiarowej fali TM i obiektu w postaci cylindra wykonanego z idealnego przewodnika lub dielektryka. Całkowity przekrój dla fali elektromagnetycznej obliczono bez przejścia z pola bliskiego na dalekie. Przedstawiono prosty algorytm obliczania rozkładu mocy fali na powierzchni kontrolnej. Zależność błędu względnego wydajności rozpraszania w funkcji liczby iteracji została przedstawiona dla różnych wartości stosunku średnicy obiektu rozpraszającego do długości fali. Zbadano wpływ względnej przenikalności dielektrycznej materiału cylindra na współczynnik wydajności rozpraszania.
Słowa kluczowe:obliczeniowy elektromagnetyzm, metoda różnic skończonych, równania Maxwella, analiza numeryczna, propagacja mikrofal


Zobacz lista recenzentów 2017