Veuillez utiliser cette adresse pour citer ce document : http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/34798

Titre: Universal hardware and software system of signal converting for integrated sensor devices implementation
Autre(s) titre(s): Універсальна апаратно-програмна система сигнального перетворення для побудови інтегрованих сенсорів
Auteur(s): Барило, Григорій Іванович
Бойко, Оксана Василівна
Гельжинський, Ігор Ігорович
Голяка, Роман Любомирович
Марусенкова, Тетяна Анатоліївна
Barylo, Hryhorii
Boyko, Oksana
Helzhynskyy, Ihor
Holyaka, Roman
Marusenkova, Tetyana
Affiliation: Національний університет «Львівська політехніка», Львів, Україна
Lviv Polytechnic National University, Lviv, Ukraine
Bibliographic description (Ukraine): Universal hardware and software system of signal converting for integrated sensor devices implementation / Hryhorii Barylo, Oksana Boyko, Ihor Helzhynskyy, Roman Holyaka, Tetyana Marusenkova // Scientific Journal of TNTU. — Tern. : TNTU, 2020. — Vol 4. — No 100. — P. 106–117.
Bibliographic description (International): Barylo H., Boyko O., Helzhynskyy I., Holyaka R., Marusenkova T. (2020) Universal hardware and software system of signal converting for integrated sensor devices implementation. Scientific Journal of TNTU (Tern.), vol. 4, no 100, pp. 106-117.
Is part of: Вісник Тернопільського національного технічного університету, 100 (4), 2020
Scientific Journal of the Ternopil National Technical University, 100 (4), 2020
Journal/Collection: Вісник Тернопільського національного технічного університету
Issue: 100
Volume: 4
Date de publication: 22-déc-2020
Submitted date: 16-nov-2020
Date of entry: 1-avr-2021
Editeur: ТНТУ
TNTU
Place of the edition/event: Тернопіль
Ternopil
DOI: https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2020.04.106
UDC: 534.134
Mots-clés: сенсор
злиття даних
сигнальний перетворювач
програмована система
sensor
Data Fusion
signal converter
programmable system
Number of pages: 12
Page range: 106-117
Start page: 106
End page: 117
Résumé: Роботу присвячено питанням реалізації сигнальних перетворювачів інтегрованих сенсорів у концепції синтезу даних (Data Fusion), основу якої складає процес інтеграції кількох джерел даних для отримання послідовнішої, точної та корисної інформації, ніж та, що надається будь-яким окремим джерелом даних. В сенсорній техніці концепція злиття даних передбачає злиття даних інтегрованих гетерогенних сенсорів), тобто різних за суттю вимірювального перетворення джерел інформації. Вирішено завдання розроблення універсальної апаратно-програмної системи сигнального перетворення для побудови інтегрованих сенсорів. Основними вимогами до такої системи є широка функціональність щодо поєднання різних методів вимірювального перетворення та відповідність сучасним тенденціям розвитку мікроелектронної сенсорики. Функціональність системи забезпечується можливістю реалізовувати вимірювальне перетворення сигналу за принципом «актюатор-сенсор» з різними фізичними величинами – електричним струмом, електричною ємністю, теплом, світлом, магнітним полем. Враховуючи вимоги до сучасної мікросхемотехніки, зокрема до сенсорних пристроїв Інтернету Речей, сигнальний тракт синтезованих сенсорів реалізовано на основі PSoC, сімейства 5LP Family Cypress. Розроблено структуру сигнального перетворювача на основі вбудованих елементів PSoC до якої входять вузли цифрових та аналогових систем, вузли мікропроцесора, матриці енергозалежної та енергонезалежної пам’яті, системні ресурси, а також вузли програмування та керування енергоспоживанням. Для наладження розробленої апаратно-програмної системи сигнального перетворення та реалізації на ній інтегрованих сенсорів розроблено програмне забезпечення, з допомогою якого можна проводити динамічне реконфігурування системи, специфікацію її компонентів, встановлювати режими вимірювання та графічно відображати отримані результати. Апробацію цієї системи була здійснена в процесі реалізації інтегрованих сенсорів термічного аналізу, оптоелектроніки, магнітного трекінгу та імпедансної спектроскопії
The problem of developing a universal signal converter for the construction of integrated sensors in data fusion concept is solved. Considering the requirements of modern microcircuit technique, in particular for sensory devices of the Internet of Things, the signal path of the synthesized sensors is implemented based on PSoC of 5LP Family Cypress. The testing of the developed system was carried out in the process of realization the integrated sensors of thermal analysis, optoelectronics, magnetic tracking and impedance spectroscopy
URI/URL: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/34798
ISSN: 1727-7108
Copyright owner: © Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2020
URL for reference material: https://doi.org/10.1016/j.sna.2019.02.001
https://doi.org/10.1016/j.snb.2015.09.059
https://doi.org/10.1080/10095020.2018.1424085
https://doi.org/10.1007/s12649-017-0169-6
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.139763
https://doi.org/10.1364/OE.377116
https://doi.org/10.20535/RADAP.2019.76.63-71
https://doi.org/10.1016/j.inffus.2018.04.003
https://doi.org/10.1039/C7LC00758B
https://doi.org/10.1007/978-3-642-40403-0
http://www.cypress.com/
https://doi.org/10.15199/48.2019.05.27
References (International): 1. Mapa L. M., Golin A. F., Costa C. C., Bianchi R. F., The use of complex impedance spectroscopy measurements for improving strain sensor performance, Sensors and Actuators A: Physical, 293 (2019), 101–107. DOI: https://doi.org/10.1016/j.sna.2019.02.001
2. Charsley E., Price D., Hunter N., Gabbott P., Kett V., Gaisford S., Parkes G., Principles of thermal analysis and calorimetry, Royal society of chemistry, 2019.
3. Prabowo B. A., Su L. C., Chang Y. F., Lai H. C., Chiu N. F., Liu K. C., Performance of white organic lightemitting diode for portable optical biosensor, Sensors and Actuators B: Chemical, 222 (2016), 1058–1065. DOI: https://doi.org/10.1016/j.snb.2015.09.059
4. Patonis P., Patias P., Tziavos I.N., Rossikopoulos D., A methodology for the performance evaluation of low-cost accelerometer and magnetometer sensors in geomatics applications, Geo -spatial information science, 21 (2018), 139–148. DOI: https://doi.org/10.1080/10095020.2018.1424085
5. Stępień P., Pulka J., Serowik M., Białowiec A. Thermogravimetric and calorimetric characteristics of alternative fuel in terms of its use in low-temperature pyrolysis. Waste and Biomass Valorization, 10 (2019), No. 6, 1669–1677. DOI: https://doi.org/10.1007/s12649-017-0169-6
6. Boyko O., Barylo G., Holyaka R., Hotra Z., Ilkanych K., Development of signal converter of thermal sensors based on combination of thermal and capacity research methods, Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4/9 (2018), No. 94, 36–42. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.139763
7. Boyko O., Holyaka R. Hotra Z., Fechan A., Ivanyuk H., Chaban O., Zyska T., Shedreyeva I. Functionally integrated sensors of thermal quantities based on optocoupler, Proceeding of SPIE, 10808 (2018), 1080812 -1 – 1080812-6.
8. Wang J., Pei L., Wang J., Ruan Z., Zheng J., Li J., Ning T. Magnetic field and temperature dual-parameter sensor based on magnetic fluid materials filled photonic crystal fiber. Optics Express, 28 (2020), No. 2, 1456–1471. DOI: https://doi.org/10.1364/OE.377116
9. Barylo G. I., Boyko O. V., Holyaka R. L., Marusenkova T. A., Prudyus I. N., Fabirovskyy S.E. Signal transducer of functionally integrated thermomagnetic sensors, Visnyk NTUU KPI Seriia – Radiotekhnika Radioaparatobuduvannia, 76 (2019), 63–71. DOI: https://doi.org/10.20535/RADAP.2019.76.63-71
10. Xiao F. Multi-sensor data fusion based on the belief divergence measure of evidences and the belief entropy, Information Fusion, 46 (2019), 23–32. DOI: https://doi.org/10.1016/j.inffus.2018.04.003
11. Jaeger R. C., Blalock T. N. Microelectronic circuit design (5 th ed.). McGraw-Hill Education, (2016).
12. Kolluri N., Klapperich C. M., Cabodi M. Towards lab-on-a-chip diagnostics for malaria elimination. Lab on a Chip, 18 (2018), No. 1, 75–94. DOI: https://doi.org/10.1039/C7LC00758B
13. Bassi A., Bauer M., Fiedler M., Kramp Th. Kranenburg R. V., Lange S., Meissner S. Enabling things to talk. Designing IoT solutions with the IoT Architectural Reference Model. Springer-Verlag GmbH, (2013). DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-40403-0
14. PSoC® 5LP: CY8C52LP Family Datasheet: Programmable System-on-Chip. http://www.cypress.com/ documentation/datasheets/psoc-5lp-cy8c52lp-family-datasheet-programmable-system-chip-psoc.
15. Boyko O., Hotra O. Improvement of dynamic characteristics of thermoresistive transducers with controlled heating, Przegląd elektrotechniczny, 5 (2019), 110–113. DOI: https://doi.org/10.15199/48.2019.05.27
Content type: Article
Collection(s) :Вісник ТНТУ, 2020, № 4 (100)



Tous les documents dans DSpace sont protégés par copyright, avec tous droits réservés.