Artificial neural networks in LabVIEW

Przedstawiono możliwości oraz strukturę zrealizowanego przez autora modułu do implementacji sztucznych sieci neuronowych w środowisku LabVIEW.The article shows the structure and capabilities of a LabVIEW module for the artficial neural networks implementation designed by the author

The concept of a system for temperature measurement during exercise tests for children

Odpowiednia podaż tlenu i gwarancja prawidłowego metabolizmu tlenowego organizmu należą do głównych czynników determinujących wydolność fizyczną człowieka oraz możliwość kontynuowania przez niego wysiłku fizycznego. Od lat trwają badania nad instrumentami pomocnymi w ocenie zmian przystosowawczych oraz adaptacyjnych, zachodzących pod wpływem wysiłku fizycznego oraz treningu fizycznego. W przypadku grup pediatrycznych poddawanych pomiarom w warunkach wysiłku fizycznego, pożądane są narzędzia bezpieczne, łatwe w użyciu, niezależne od wieku i płci, łatwo dostępne, przenośne, niedrogie oraz umożliwiające pomiar w czasie rzeczywistym, nieinwazyjny i powtarzalny. Prócz tych wskazań istotne jest, aby stanowiły one system umożliwiający szybką ocenę zmian i interpretację wyników, co zwiększałoby bezpieczeństwo przeprowadzania badań. W niniejszym artykule przedstawiono koncepcję systemu pomiarowego do pomiaru temperatury podczas prób wysiłkowych u dzieci. System projektowano z założeniem wykorzystania w badaniach potwierdzających uzyskane z wcześniejszych badań zależności między oksygenacją tkanki mózgowej, wybranymi parametrami spiroergometrycznymi (pCO2) a temperaturą skóry w okolicach tej samej tkanki.The response of adult organisms to physical exercise and physical training is well documented. The same, however, cannot be said about children. This situation is the result of ethical problems of measuring a child’s body response. A great deal of important information concerning the integrated pulmonary–cardiovascular–muscle metabolic response to exercise can be acquired from the breath-by-breath measurement of pulmonary gas exchange (PGE) during ramp incremental exercise tests – CPET (cardiopulmonary exercise test). The authors decided to add a temperature measurement to the standard measurement techniques when designing a measurement system. The body temperature is a parameter that differs children and adults. The physical as well as physiological differences between children and adults may explain a different response to thermal stress [7]. The paper presents the design of a new measurement system customized for measurements of human body temperature during exercise tests (CPET) for children. The temperature measurement system was designed to be used as a complementary part of the measurement system used during cardiopulmonary tests. In the paper there are also given the test results of a prototype of the temperature measurement system. Based on the tests one can conclude that the designed system allows for the temperature measurement of chosen parts of the child’s body during endurance tests using a non-invasive and fairly comfortable method. The use of the designed system should allow for further investigation of the relation between skin temperature and hemoglobin oxygenation [6] and the assumption that temperature changes, monitored in the real time, are a possible factor in determining the maximum intensity of an exercise, especially for children exercise tests. The extra information provided will allow for an increase of the safety of exercise tests, especially for children

Visualisation in control systems

Podano przegląd stosowanych w systemach automatyki typów interfejsów HMI. Przedstawiono także technologię wykorzystywaną do produkcji ekranów dotykowych. Omówiono ponadto rolę systemów HMI w procesie sterowania a przydatność tego rodzaju systemów przedstawiono na przykładzie interfejsu zaprojektowanego dla stacji uzdatniania wody.The paper contains a review of HMI systems used in industry control systems. Touch panel technology is also presented. The importance of HMI systems is discussed

Future of robotics

Przedstawiono krótko historię rozwoju robotyki, jej wpływ na życie człowieka oraz przewidywane kierunki rozwoju na tle rozwoju innych dziedzin wiedzy, z których robotyka korzysta.The paper contains a short history of robotics, an overview of its actual state and an outlook for future possibilities

A measurement system for children endurance tests

There are a lot of ethical problems concerning the use of invasive methods for the measurement of a child’s body response to physical exercise and physical training. The alternative is are non-invasive methods like ergospirometry or NIRS. The article presents a measurement system dedicated for children endurance tests, composed of a few non-invasive measurement modules, including a temperature measurement module. Temperature is one of the factors determining the hemoglobin oxygenation, which in turn determines the physical exercise ability. The system was tested on a group of 15 healthy children 14-16 years old partaking in a ramp exercise test up to exhaustion. The test results are shown in the article

Laboratory stand for teaching of digital image processing in robotics

Przedstawiono projekt stanowiska laboratoryjnego przeznaczonego do zapoznania studentów z wybranymi metodami cyfrowego przetwarzania obrazów oraz ich zastosowaniem w robotyce. Zaprezentowano informacje o metodach wykorzystywanych w systemach wizyjnych robotów stacjonarnych jak i mobilnych do nauki których służyć ma stanowisko.The project of a laboratory stand for teaching students on the digital image processing techniques used in robotics stationary as well as mobile is presented as well as a short overview of those techniques

Control system for a water treatment plant

Niniejsza praca przedstawia projekt systemu automatyki stacji uzdatniania wody. Przedstawiono procesy technologiczne stosowane na automatyzowanej SUW, wymagania stawiane systemowi automatyki oraz opis zaprojektowanego systemu. Opisano także przeprowadzone podczas rozruchu systemu badania oraz ocenę ich wyników.The paper presents a project of a control system for a water treatment plant. The process flow of water treatment is shown and corresponding control system requirements are discussed. Then a project of a control system is shown. Finally, tests of the implemented system and their results, are discussed

Metodologia szacowania niepewności pomiaru temperatury w systemie przeznaczonym do prób wysiłkowych

The team consisting of the article authors developed a non-invasive method and a system for measuring temperature during an endurance test. A thermocouple which provided the required accuracy of changes in temperature dynamics measurements was used for the purpose of the required research. The paper presents the methodology for estimating uncertainty of temperature measurement done with the presented system, using a method based on the GUM guide and a comparison with results obtained using the Monte Carlo method.Zespół, składający się z autorów artykułu, opracował bezinwazyjną metodę pomiaru temperatury oraz system do jej pomiaru podczas próby wysiłkowej. Próbę wysiłkową przeprowadza się w celu uzyskania dokładnej oceny wydolności fizycznej u sportowców, ale także u pacjentów z chorobami kardiologicznymi czy pulmonologicznymi. Zbudowany, przez autorów referatu, system pomiarowy składa się z: dwóch czujników termoelektrycznych, 24-bitowej karty pomiarowej NI 9211 oraz autorskiej, specjalizowanej aplikacji uruchomionej na komputerze osobistym. Przewidywany zakres zmian badanego obiektu, czyli temperatury skóry człowieka wynosi od 32°C do 41°C, dlatego zdecydowano, że rolę czujników będą pełniły termoelementy typu T klasy 1. Pomiar realizowany był jednocześnie z dwóch czujników umieszczonych w różnych punktach ciała badanych osób, z częstotliwością próbkowania 7 Hz. W referacie zaprezentowano metodologię szacowania niepewności pomiaru temperatury systemem pomiarowym, przy zastosowaniu metody opartej na przewodniku GUM oraz porównano uzyskane wyniki z danymi uzyskanymi przy wykorzystaniu metody Monte Carlo. Wyniki uzyskanych analiz pozwalają określić, jakiej niepewności pomiaru temperatury można się spodziewać dokonując pomiarów zaprojektowanym systemem. Dla rozpatrywanego w artykule przypadku niepewność względna pomiaru temperatury, nie przekracza 1,5%. Obliczona, na podstawie opracowanej metodologii, wartość niepewności pomiaru temperatury w systemie do prób wysiłkowych, zdaniem autorów, potwierdza zasadność jego stosowania do celów tego typu pomiarów dynamicznych

Multichannel low frequency signal acquisition system

W artykule zaprezentowano urządzenie służące do pomiaru szesnastu sygnałów napięciowych wolnozmiennych. Przeznaczeniem zaprojektowanego urządzenia jest ułatwienie czynności serwisowych nowoczesnych urządzeń elektronicznych. Informacja o stanie napięć w kluczowych punktach układu (często dostępnych poprzez złącze diagnostyczne) pozwala w sposób natychmiastowy ocenić powód usterki. Założeniem projektowym było utrzymanie niskiej ceny bez utraty kluczowej funkcjonalności.Service operations always begin with a diagnosis of the malfunctioning device. Trustworthy methods for localisation of a source of damage are key to fast restoration of the equipment efficiency. Most of present electronic equipment have diagnostic connectors which simplify this operation. A measurement of significant voltage signals is the easiest approach to find a failure. In this paper the principles of functioning and a manner of realization of a multichannel low frequency signal acquisition system are presented. The core of the system is a modern microcontroller STM32F103 [1] based on ARM CortexM3 architecture. As a result of this selection a low cost but still powerful acquisition device is built. A low measurement frequency is the effect of project requirements - power supply malfunction is a frequent cause of electrical devices malfunctions. The measurement and analysis of high speed digital transmission signals is a subject of a separate diagnosis problem and is not discussed in the paper. The measurement device design is as simple as possible as an effect of nonindustrial environment and low cost elements used. Tests proved a sufficient level of robustness and measurement ability for the desired diagnostic application. Professional manufacturing of the device is planned after extensive testing

Szacowanie niepewności funkcji przetwarzania przetwornika LEM CT -5T metodą Monte Carlo

W referacie zaprezentowano metodologię szacowania niepewności funkcji przetwarzania przetwornika prądowego, na przykładzie przetwornika LEM CT-5T, przy zastosowaniu metody opartej na Przewodniku GUM, z zastosowaniem prawa propagacji niepewności oraz metody numerycznej Monte Carlo. Przedstawiono szczegółową analizę doboru rozkładu wielkości wejściowej. W przypadku metody Monte Carlo dobór rozkładu wielkości wejściowych jest bardzo istotny, ponieważ zależny jest od niego wynik generacji próby. W artykule przeprowadzono także analizę porównawczą wyników oceny pomiaru metodą symulacji Monte Carlo oraz wyników uzyskanych metodą związaną z prawem propagacji niepewności.According to modern metrology requirements, prevailing for almost 20 years, it is necessary to present the result of a measurement with an estimated combined standard uncertainty [1, 2, 3]. Hence, it is necessary to estimate the measurement uncertainty in all fields of science and technology, such as for example bearings diagnosis [4], measurements of electrical quantities [5] or biomedical measurements [6]. Because of the extensive use of current and voltage transducers to solve various measurement problems, the authors decided to develop a methodology for estimating the uncertainty of such a transducer. The paper presents the methodology of calculating the uncertainty of the LEM current transducer CT-5T processing function. There are described two approaches for determination of the measurement uncertainty: the traditional, analytical method and the numerical Monte Carlo simulation method. The results obtained using both methods are convergent and allow for specification of the measurement uncertainty of current measurements with the CT-5T transducer, as well as verification of the estimated uncertainty of results calculated by the Monte Carlo method in the traditional approach. In the authors’ opinion, the calculated measurement uncertainty of the analysed current-voltage transducer processing function, proves the validity of using this transducer for measurements of current with the maximum accuracy of 3%