Browsing by Author "Slavík, Lubomír"
Now showing 1 - 20 of 21
Results Per Page
Sort Options
- ItemAnalogová elektronika(Technická Univerzita v Liberci, 2014-11) Doležal, Ivan; Holada, Miroslav; Kolář, Milan; Novák, Miroslav; Petržílka, Leoš; Pfeifer, Petr; Plíva, Zdeněk; Slavík, LubomírSkripta Analogová elektronika jsou určena především pro studenty Technické univerzity v Liberci, případně pro všechny, které popisovaná problematika zajímá. Z mnoha důvodů se nejedná o vyčerpávající popis problematiky, nezabýváme se fyzikou popisovaných dějů, ale spíše praktickou stránkou věci. Skriptum je určeno především pro studenty Fakulty strojní, Fakulty textilní, Fakulty přírodovědně-humanitní a pedagogické, Ústavu zdravotnických studií a Fakulty mechatroniky, informatiky a mezioborových studií jako jedna z forem podpory výuky předmětů zaměřených na základy analogové elektroniky. Osobní zvídavosti nechceme nijak bránit, ale kompletní text není v celé své šíři určen všem studentům - každý z námi zajišťovaných předmětů využívá různě velikou podmnožinu celého textu. Jednotlivým kapitolám skript byli přiděleni garanti, kteří koordinovali práce na jednotlivých kapitolách; přiřazení mělo jednak historický důvod, jednak důvod odborného zaměření jednotlivých kolegů. Každá číslovaná kapitola je tedy uvedena zkratkou tohoto garanta, podle klíče zavedeného níže, v seznamu autorů. Pokud při svém studiu najdete nějaké nepřesnosti, překlepy atp., kontaktujte uvedeného autora, abychom mohli zajistit rychlou nápravu. Úvodní kapitoly skript se zabývají základními součástkami, jejich vlastnostmi a principy zapojování – od nejjednodušších pasivních prvků po složitější aktivní součástky. Po nich pak následují kapitoly zaměřené na praktickou elektroniku, na problematiku návrhu, oživování, měření a související problematiku. Závěrem této předmluvy bych rád poděkoval všem, kteří sbírali jednotlivé střípky textu a scelovali je do kompaktních celků kapitol; nejvíce však musím poděkovat Ivanu Doležalovi, který v tomto díle zanechal stopu nejvýraznější. V Liberci 6. 9. 2014 prof. Ing Zdeněk Plíva, Ph.D.
- ItemAnalýza životnosti a stárnutí svítivých diod(Technická Univerzita v Liberci, 2011) Sikorová, Iveta; Slavík, LubomírTématem této bakalářské práce je analýza ţivotnosti a stárnutí svítivých diod (LED). Cílem práce je zachytit projevy stárnutí (sniţování svítivosti) u dodaných svítilen firmy Applic a samostatných barevných výkonových LED, a tím určit jejich ţivotnost při pulzním a statickém zatíţení. Měření bylo prováděno luxmetrem firmy Lutron LX 1108 v černé komoře, kde vzdálenost čidla luxmetru od LED byla 12 cm při okolní teplotě (22 ? 2) °C. Pro napájení samostatných výkonových LED byl pouţit proudový zdroj vlastní konstrukce a pro svítilny firmy Applic napěťový zdroj. Pro měření LED v pulzním reţimu byl vyvinut přípravek pro cyklické zapínání výkonového buzení. V závěru práce je relativní úbytek svítivosti LED prezentován grafickou formou a u barevných výkonových LED jsou výsledky porovnány s katalogovými údaji a u svítilen LED firmy Applic je vyhodnocen vliv elektroniky na svítivost v pulzním reţimu.
- ItemDigitálně řízený frekvenční filtr(Technická Univerzita v Liberci, 2009) Marek, Tomáš; Slavík, LubomírCílem práce je návrh přípravku s filtry pro praktická cvičení předmětu Měřicí technika 1. Úkolem bylo nastudovat běžné typy filtrů, porovnat jejich vlastosti a navrhnout univerzální strukturu filtru tak, aby byla umožněna změna parametrů filtru pomocí mikrokontroleru. Na začátku práce jsou popsány vlastnosti filtrů a porovnány jejich specifické výhody a nevýhody. Jelikož dosud hojně užívané operační zesilovače s napěťovou zpětnou vazbou již neposkytují tak dobré výsledky především na vysokých frekvencích, byly vyvinuty zesilovače s proudovou zpětnou vazbou. Jinými typy zesilovačů, avšak také pracující s proudovou zpětnou vazbou, jsou operační transkonduktanční zesilovače (OTA), které jsem také zvolil pro moji práci. Tyto zesilovače pracují spolehlivě i na vysokých frekvencích (stovky MHz). Další předností těchto zesilovačů je jejich snadná řiditelnost transkonduktance pomocí malého stejnosměrného proudu do řídicí elektrody. K ovládání těchto proudů slouží digitálně číslicový převodník (D/AC). Změna typu filtru je také možná, a to pomocí analogových multiplexerů. Veškeré digitální řídicí signály pro jednotlivé součástky poskytuje mikrokontroler PIC18F452 od firmy Microchip. Procesor z řady 18xxx je zvolen díky jeho podpoře kompilátorem v jazyce C a pro množství periferií potřebných pro tuto aplikaci. Komunikace mezi uživatelem a procesorem se děje pomocí klávesnice se čtyřmi tlačítky a LCD s šestnácti znaky.
- ItemDisplej LED zabudovaný v jízdním kole(Technická Univerzita v Liberci, 2014) Mach, Ondřej; Slavík, LubomírCílem práce je návrh a realizace světelného displeje LED, zabudovaného do zadního kola jízdního kola. Displej bude realizován pomocí pásku s diodami LED tak, aby nápis byl statický i při různých otáčkách kola. Hlavními problémy práce se jeví jednak softwarová synchronizace rozsvěcení pásku LED, mechanické provedení celého systému s ohledem na vysoké vibrace, napájení pásku LED a výběr dostatečně výkonného a zároveň příkonově úsporného mikroprocesoru pro řízení s více pásky LED.
- ItemIndukčně-kapacitní měření průtoku kapalin, studium vlivů a metoda měření(Technická Univerzita v Liberci, ) Slavík, Lubomír
- ItemKalibrační pracoviště pro měření průtoku(Technická Univerzita v Liberci, 2014) Bílek, Vít; Slavík, LubomírTato bakalářská práce se zabývá ověřováním přesnosti a kalibrací měřičů průtoku kapalin. Cílem této bakalářské práce je software a úprava hardware elektroniky měřicí ústředny pro kalibrační linku a dále pak software do řídicího počítače, umožňující ověřování a kalibraci průtokoměrů. Kalibrační linka je vybavena dvěma etalonovými průtokoměry a umožní připojení až 6 měřených průtokoměrů. Všechny měřené průtokoměry jsou vybaveny pulzními výstupy, přičemž kmitočet těchto pulzů je přímo úměrný průtoku. Tyto výstupy jsou přivedeny k měřicí ústředně, dále zpracovávány a pomocí sériového rozhraní RS232 jsou naměřené hodnoty poslány do počítače, kde se následně vyhodnocují. Nastavení průtoku je provedeno řízením frekvenčního měniče čerpadla, opět pomocí linky RS232. V počítači se porovnají naměřené hodnoty nezkalibrovaných průtokoměrů s hodnotami etalonů a vyhodnotí se přesnost měřených průtokoměrů. V případě požadavku je možno provést kalibraci průtokoměrů.
- ItemMěření ekvivalentního objemu reproduktorů(Technická Univerzita v Liberci, 2007) Žítek, Jiří; Slavík, LubomírCílem bakalářské práce je vyvinout a realizovat multifunkční zařízení určené ke zjišťování parametrů reproduktorů různých velikostí a výkonů, které se zaměří na určení ekvivalentního objemu. Základními kameny hardwaru jsou mikropočítač řady 8051 - AT89C51ED2, generátor sinusového průběhu (DDS) AD9850 a {$\sum$}-∆ převodník od firmy Analog Devices AD7731. Klíčovou částí zařízení je potom software psaný v assembleru, který zajišťuje komunikaci s počítačem standardu PC a obsluhu periferií. Zařízení umožní nejen měřit impedanci reproduktorů, ale zároveň je určeno pro měření obecných impedancí a je tedy koncipováno jako přenosné s použitím v terénu. Z toho důvodu je program v kontroléru vytvořen tak, aby zařízení bylo možno ovládat pomocí jednoduchých příkazů z jakéhokoliv terminálu, který umožňuje komunikaci pomocí rozhraní RS-232 a zároveň bude možno naprogramovat specializované měřicí aplikace pro nadřazený systém.
- ItemMěřicí moduly pro geofyzikální ústřednu(Technická Univerzita v Liberci, 2013) Schreiber, Richard; Slavík, LubomírPráce se zabývá návrhem měřicích modulů pro měření chemických parametrů podzemních vod pomocí elektrochemických čidel. Moduly jsou určeny pro geofyzikální ústřednu GU100, vyvíjenou na TUL. V úvodní části práce je popsán princip činnosti vybraných elektrochemických senzorů a způsob vyhodnocení jejich signálů. Dále jsou stručně popsány možnosti různých komerčně dostupných měřicích systémů a převodníků pro tuto aplikaci a výhody vývoje vlastních modulů. V praktické části je popsán návrh elektronických modulů, včetně realizace a ověření funkce. Moduly mají vlastní procesor a komunikace s nadřazeným systémem probíhá po digitální sběrnici. Konstrukce je rozdělena na dvě desky, jedna s procesorem a druhá pro vlastní měření včetně A/D převodu. Cílem je také použití běžných konstrukčních materiálů a výrobních technik, při zachování dostatečně velkého vnitřního odporu vstupních obvodů pro připojení čidel s velkým vlastním vnitřním odporem. Významným parametrem je i nízká spotřeba měřicích modulů. Výsledkem práce je návrh, realizace a ověření funkčnosti modulu pro měření pH, ORP a dále modulu pro měření koncentrace rozpuštěného kyslíku.
- ItemNávrh pracoviště pro měření magnetických polí(Technická Univerzita v Liberci, 2011) Schovanec, Petr; Slavík, LubomírCílem této bakalářské práce je návrh praktických cvičení předmětu Měřicí technika I se zaměřením na měření magnetických polí, zejména pak měření hysterezní smyčky. V úvodní kapitole je rozebrána teorie magnetické pole včetně magnetických materiálů se zaměřením na feromagnetické látky. Dále pak se práce zabývá hysterezními smyčkami a jejich zobrazením. Kvůli automatizaci měření je v další kapitole popsána sběrnice GPIB a sériová komunikace přístrojů, kdy prostřednictvím přístrojového jazyka SCPI měřicí přístroje komunikují s počítačovým programem MATLAB. Praktická část dokumentu se týká vlastního návrhu měřicího přípravku, tedy návrhu schématu a motivu plošného spoje včetně osazení a v závěrečné části je popsáno zautomatizování celého měření pomocí programu MATLAB.
- ItemNávrh průtokoměrné linky pro testování bytových a průmyslových průtokoměrů(Technická Univerzita v Liberci, 2011) Vinš, Jiří; Slavík, LubomírBakalářská práce se zabývá návrhem průtokoměrné linky pro testování průtokoměrů. Tato linka by měla sloužit pro výzkumné a výukové úkoly při zkoumání metod měření průtoku. V úvodních kapitolách je rozebrána teorie měření průtoku, způsoby kalibrace průtoku a komentovány hlavní vlivy působící na měření. Z teoretických předpokladů pak vychází i rozbor požadavků na konkrétní průtokoměrnou linku. V praktické části je popsána technická dokumentace pro výrobu linky včetně mechanických částí a elektronické řídicí jednotky. Pro řízení celé linky byl v programovém prostředí Delphi vyvinut program na PC, který umožňuje komunikaci s řídicí jednotkou linky a zároveň i s měřiči průtoku.
- ItemOptimalizace magnetického pole čidla indukčního průtokoměru(Technická Univerzita v Liberci, 2011) Rosický, Jakub; Slavík, LubomírTématem bakalářské práce je optimalizace magnetického pole čidla elektromagnetického průtokoměru. Úvodní čtyři kapitoly jsou věnovány teoretickému rozboru dané problematiky, tedy magnetickému poli, principu elektromagnetických průtokoměrů a modelování magnetických polí metodou konečných prvků se zaměřením na softwarový produkt Comsol Multiphysics. V praktické části jsou popsány modely elektromagnetického průtokoměru vytvořené v programu Comsol. Ve vytvořených modelech je diskutován vliv mechanického provedení budicích cívek a dalších komponent čidla elektromagnetického průtokoměru, majících vliv na výsledné magnetické pole a následně je nalezeno optimální provedení z hlediska maximální citlivosti čidla. V další kapitole je popsáno měření na reálném průtokoměru a v závěrečné diskuzi porovnány výsledky z modelu a praktického měření.
- ItemPřesný zdroj střídavého proudu(Technická Univerzita v Liberci, 2011) Vokolek, Václav; Slavík, LubomírHlavním tématem diplomové práce je návrh a praktická realizace přesného zdroje střídavého proudu pro budicí cívky indukčního průtokoměru. V teoretické pasáži je rozebrána a popsána problematika proudových zdrojů, jejich základních parametrů z pohledu vstupu a výstupu, používaných pojmů a porovnání základních typů zapojení. V práci je dále popsán fyzikální princip elektromagnetického měření průtoku a specifikace proudových zdrojů pro indukční průtokoměry. Další kapitola je věnována simulaci na modelech obvodů. Zdroj napětí s indukční zátěží a modely zdrojů proudu jsou podrobeny simulaci pro zjištění obvodového řešení a jednotlivých závislostí. Grafické znázornění výsledků je uskutečněno pomocí parametrické transientní analýzy. Praktická část je věnována konkrétnímu návrhu obvodového řešení se snahou potlačení teplotní závislosti a následné fyzické realizaci vytvořeného řešení. Výsledkem diplomové práce je osazená a oživená vývojová deska plošného spoje se čtyřmi koncepty přesného zdroje proudu. V závěru diplomové práce jsou shrnuty dosažené výsledky měřením a konfrontovány s teoretickými předpoklady.
- ItemPřevodník průtoku s použitím signálového procesoru(Technická Univerzita v Liberci, 2009) Flodrman, Petr; Slavík, LubomírDiplomová páce se zabývá vývojem převodníku napětí indukčního čidla průtokoměru na digitální informaci, vyjadřující rychlost proudící kapaliny, dle požadavků firmy EESA. V úvodu práce je rozebrána mechanika proudění kapalin potrubím a principy měření průtoku. Zvýšená pozornost je věnována elektromagnetické metodě. Podrobně jsou popsány vlastnosti indukčního průtokoměru, hlavně příčiny vzniku parazitních rušivých signálů a možnosti jejich potlačení. Navrhovaný převodník je z důvodů dosažení vysoké přesnosti a dynamiky systému vybaven digitálním signálovým procesorem. Toto řešení umožní zpracovat měřený signál o velmi nízké amplitudě metodou koherentní detekce, jež je popsána ve vlastní kapitole. Návrh obvodového řešení převodníku se soustředí na potlačení rušení a univerzálnost zapojení, pro maximální ovladatelnost softwarem. Převodník umožňuje měnit tvar budicích signálů a měřit proud budicími cívkami. Schopnost převodníku určit tvar budícího signálu spolu s možností aktualizace softwaru umožňuje měnit parametry měření. Dalším řešeným úkolem je schopnost převodníku detekovat přítomnost média v potrubí a přítomnost bublin v potrubí. Výsledkem práce jsou osazené a oživené desky plošných spojů připravené pro aplikování řídicího software. Výkonný procesor umožní řešení celé úlohy v programu LabView, což přináší vysokou variabilitu při získávání užitečného signálu v zarušeném prostředí. V závěrečné části práce jsou shrnuty dosažené výsledky měření na analogové části ověřené na kalibrační lince firmy EESA.
- ItemPřípravek pro automatickou kontrolu řídicí elektroniky měřidel tepla(Technická Univerzita v Liberci, 2011) Schreiber, Richard; Slavík, LubomírPráce se zabývá oživovacím přípravkem řídicí elektroniky průtokoměrů a měřičů tepla založených na elektromagnetickém principu. V úvodních pasážích práce je popsán princip měření průtoku, teploty a vyhodnocení tepla včetně teoretického rozboru a úskalí metody, v praktické části je popsána elektronika oživovacího přípravku. Oživovací přípravek slouží zároveň ke kalibraci elektroniky, takže měření i generování signálů musí být přesnější než je zaručovaná přesnost měřidla, což klade vysoké nároky na provedení elektroniky včetně dobrého stínění, potlačení parazitních přechodových odporů a kapacit. Musí být také splněna podmínka, že připojením přípravku k měřicímu přístroji nesmí dojít k jeho ovlivnění. Navíc přípravek umožní automatickou kontrolu dvojitého měřiče tepla, což opět zvyšuje nároky na jeho provedení.
- ItemPřípravek pro testování vlastností analogových a digitálních osciloskopů(Technická Univerzita v Liberci, 2013-12-20) Voleský, Lukáš; Slavík, LubomírCílem této bakalářské práce je návrh a praktická realizace elektronického zařízení, které je určeno pro testování osciloskopů a seznámení studentů s jednotlivými vlastnostmi osciloskopu. Zařízení má za úkol generovat signály (sinusový, obdélníkový, trojúhelníkový) vyskytující se v průmyslové praxi, včetně parazitních a chybových signálů. Přípravek simuluje zarušení užitečného signálu šumem, pravidelně i náhodně se vyskytujícími se pulzy, zákmity na hranách obdélníkového průběhu, snížení nebo výpadek amplitudy jedné periody sledovaného signálu. V možnostech moderních osciloskopů je analýza snímaného signálu včetně detekce chybových stavů na sběrnicích. Pomocí procesoru přípravek simuluje komunikaci na sériových rozhraních SPI, I2C a RS232 včetně komunikačních chyb.
- ItemRadiové rozhraní 433 MHz pro sběr dat z měřičů tepla(Technická Univerzita v Liberci, 2006) Růžička, Jan; Slavík, Lubomír
- ItemŘídicí a komunikační software geofyzikální ústředny(Technická Univerzita v Liberci, 2014) Kolář, Matěj; Slavík, LubomírPráce popisuje realizaci softwaru pro geofyzikální ústřednu. V úvodu představuje koncept celého zařízení a obecně popisuje hardware. Shrnuje hlavní vlastnosti platformy, pro kterou je software vyvíjen a zdůvodňuje použití programovacího jazyk C++. Dále popisuje jednotlivé hardwarové části z pohledu vývoje ovladačů. Popisuje základní principy důležitých prvků systému a jejich implementace (Ethernet, sběrnice RS485, microSD karta). Je popsán použitý operační systém freeRTOS a jeho rozhraní. Dále je popsán návrh vývoj vlastního softwaru (komunikační protokol, grafická knihovna) nebo použití softwaru třetích stran (TCP/IP stack, knihovna FAT32). V práci jsou vysvětleny použité algoritmy a opsány poznatky vzniklé během vývoje.
- ItemŘídící elektronika pro kalibrační teploměrnou linku.(Technická Univerzita v Liberci, 2013-12-20) Vokolek, Václav; Slavík, LubomírCílem této bakalářské práce je návrh a praktická realizace řídicí elektroniky pro kalibrační teploměrnou linku. V první časti je popsána problematika měření tepla, snímačů teploty a vyjadřování nejistot. Druhá část se věnuje návrhu a samotné realizaci přípravku. Jedná se o 16 autonomních simulátorů průtoku, které obsluha může nastavovat jednak dálkově, jednak místně. Protože byl kladen důraz na zpracování dat v reálném čase byl použit výkonný mikroprocesor firmy Silicon Laboratories. Firma EESA s.r.o. Lomnice nad Popelkou bude tento přípravek využívat při automatizované kalibraci měřičů tepla. Produkt, který je nazván Kalinka je koncipován s ohledem na snadnou a rychlou manipulaci.
- ItemSimulátor čidla průtoku pro indukční průtokoměry(Technická Univerzita v Liberci, 2011) Petr, Milan; Slavík, LubomírTato bakalářská práce se zabývá vývojem simulátoru čidla indukčního průtokoměru. Průtokoměry založené na elektromagnetickém principu jsou známy svojí vysokou přesností a dlouhodobou stabilitou. Tento fakt klade značné nároky i na proces kalibrace a ověření přesnosti přímo v aplikaci. Ve výrobním procesu je nutné řídicí elektroniku všech vyrobených kusů zkalibrovat tak, aby při stejném signálu z čidla průtoku vykazovala stejný výsledek. K tomuto účelu slouží právě simulátor průtokoměrného čidla. Využití tohoto simulátoru je navíc plánováno i pro servisní účely, kdy je třeba přímo v aplikaci ověřit přesnost, případně zjistit závadu přístroje. Z principu indukčního průtokoměru musí simulátor čidla průtoku plnit dvě funkce - jednak přesně generovat signál, odpovídající zadané hodnotě průtoku, jednak přesně měřit proud jdoucí do cívek a na základě jeho velikosti korigovat výstupní signál simulátoru. Při vývoji a návrhu obvodového řešení je kladen extrémní důraz na teplotní a dlouhodobou stabilitu. Navíc se jedná o generování střídavého obdélníkového signálu v rozsahu stovek nV až 2mV, což klade vysoké nároky na minimalizaci vlivu parazitních signálů, jako je šum, elektromagnetické rušení síťovou frekvencí, či transformační složka budicího proudu. Z tohoto důvodu jsou použity přesné 16bitové A/D a D/A převodníky řízené mikroprocesorem, přičemž je věnována zvýšená pozornost i topologii návrhu plošného spoje. Výstupem této práce je přenosný přístroj, obsahující klávesnici, display a vstupně výstupní konektory pro připojení modulu elektroniky průtokoměru. Externí komunikaci a programování přístroje umožňuje sériové rozhraní RS232.
- ItemTester pro analýzu signálu z průtokoměrného čidla(Technická Univerzita v Liberci, 2013) Hynek, Pavel; Slavík, LubomírPráce je zaměřena na návrh a realizaci přípravku pro ověření citlivosti čidel elektromagnetických průtokoměrů za využití mikroprocesoru s jádrem typu Cortex-M. Vstupní obvod je určen pro snímání nízkoúrovňového diferenciálního signálu průtokoměrného čidla s dostatečným zesílením a jeho zpracování pomocí 16bitového analogově-číslicového převodníku s dostatečnou vzorkovací frekvencí. Budicí obvod má za úkol napájet cívky střídavým obdélníkovým průběhem s konstantní absolutní hodnotou proudu. Zároveň musí být dostatečně robustní pro spínání vyšších indukčností. Řídicí část zajišťuje koordinaci jednotlivých elektronických bloků, výpočty, autodiagnostiku a základní interakci s uživatelem. Důraz je kladen i na nízkou spotřebu, proto je pro napájení analogové i digitální části zvoleno jednotné napětí stabilizované pomocí spínaného zdroje. Výběr vhodných integrovaných obvodů je popsán v teoretické části i s uvažovanými alternativami. Na základě rozboru problematiky byl navržen a realizován elektronický obvod schopný vyhodnocovat signál z průtokoměrného čidla.