2. Noțiuni privind măsurarea mărimilor fizice 5 2. 1. Considerații privind achiziția de date 5 2. 2. Metode de măsurare 8 2. 3. Elemente privind… [307778]

CUPRINS

1. Motivația alegerii temei 2

2. Noțiuni privind măsurarea mărimilor fizice 5

2. 1. Considerații privind achiziția de date 5

2. 2. Metode de măsurare 8

2. 3. Elemente privind formarea lanțurilor de măsurare 11

2.4. Aparatele instalațiilor de achiziție a semnalelor 12

2.5. Tipuri de traductoare 14

2.6. Sisteme de achiziție a datelor computerizate 17

2.7. Instrumentația virtuală în monitorizarea sistemelor 18

2.8. Caracteristicile calitative ale instalațiilor de măsurare 20

2.9. Concluzii 25

3. Parametrii electrici ai echipamentelor medicale 26

3.1. Clasificarea echipamentele medicale 26

3.2. Mărimi și unități de măsură electrice 27

3.3. Parametrii principali ai echipamentelor electrice 28

3.4. Indicatori de calitate ai energiei electrice 30

3.5. Mijloace pentru măsurarea mărimilor electrice 31

4. Proiectarea sistemului de monitorizare a parametrilor electrici

ai echipamentelor medicale 34

4.1. Noțiuni generale 34

4.2. Adoptarea soluției constructive și dimensionarea sistemului 35

4.2.1. Soluții similare 35

4.2.2. Soluția propusă 41

4.3. Achiziția și control parametrilor electrici 49

5. Concluzii și observații personale 51

6. Bibliografie 53

7. Anexe 55

1. MOTIVAȚIA ALEGERII TEMEI

Echipamentul medical a devenit un component important al serviciilor moderne de sănătate. [anonimizat], pe lângă o [anonimizat], [anonimizat], telecomandate sau autonom.

[anonimizat] „parteneri de nădejde„ ai personalului medical. [anonimizat], este de neimaginat medicina modernă fără acestea.

Fenomenul de electrizare a corpurilor a fost remarcat din antichitate. Printre primele aplicații practice ale electricității putem menționa: [anonimizat], cele legate de efectul termic (încălzire, sudare etc.) sau din domeniul electrochimiei ([anonimizat]). [anonimizat], un loc important îl deține și cel al serviciilor medicale.

A [anonimizat], a marcat trecerea de la societatea industrializată la societatea informațională, a generat un val imens de înnoiri și schimbări în tehnologie și educație și a generat o nouă știință: mecatronica. [anonimizat] a condus la produse de înaltă tehnicitate: [anonimizat], [anonimizat], [anonimizat], [anonimizat], aparatura medicală și biomedicală.

[anonimizat], mecanicii, opticii, [anonimizat] „fluidul” care asigură „hrana” componentelor este reprezentat de energia electrică. Se consideră că descoperirea electricității a condus la accelerarea progesului și dezvoltarea societății moderne.

Monitorizarea parametrilor electrici de bază ai echipamentelor medicale – tensiune, intensitate, rezistență, frecvență, putere (sub toate formele ei pentru curentul alternativ: aparentă, reactivă și activă) constituie o cale de pentru asigurarea bunei funcționări a echipamentului.

Totodată, corelarea defecțiunilor echipamentului cu variația acestor parametri poate conduce la descrierea cauzelor și a ratelor de defectare, determinarea fiabilității și stabilirea unui plan de mentenanță. De asemenea, prin „ținerea sub control” a parametrilor electrici de bază ai echipamentelor medicale se poate realiza o creștere a fiabilității echipamentului cu consecințe benefice asupra utilizatorilor.

Fig. 1. Aspecte dintr-o sală modern de operații

(sursa: https://medicare.ro)

Noile aparate, echipamente electrice și tehnologii cu care se lucrează în domeniul medical, ne determină să concepem, să proiectăm și să executăm sisteme tot mai performante de monitorizare, cu grad înalt de siguranță în exploatare, eficiente energetic și ușor de întreținut.

De aceea, consider că locul inginerului medical se va regăsi în orice organigramă a oricărei unități medicale care oferă servicii complexe de diagnostic, tratament și recuperare, prezent la toate actele medicale majore care folosesc înalta tehnologie. Inginerul medical este singura persoană capabilă să „înțeleagă” mașinăria medicală complexă, să o monitorizeze și să o „trateze” la nevoie, este cel care dispune de abilitățile necesare pentru a se face util într-un domeniu diferit de cel al științelor exacte.

Perfecționarea mijloacelor de măsurare a făcut posibile noi și noi descoperiri în tehnică și știință, care, la rândul lor, s-au reflectat în mod direct asupra realizării unor mijloace de măsurare din ce în ce mai precise, mai rapide, mai flexibile. Astfel, ca o reacție în lanț, dezvoltarea măsurărilor și dezvoltarea diferitelor științe și tehnologii s-au stimulat reciproc în beneficiul progresului și civilizației.

Dezvoltarea foarte rapidă a electronicii și informaticii a pus la dispoziția inginerilor o multitudine de echipamente, având funcții noi și complexe, realizate sub formă monolitică sau modulară, ușor de instalat și de pus în funcțiune. Dezvoltarea calculatoarelor personale, progresul lor spectaculos în ceea ce privește viteza de operare și capacitatea de stocare, asociate cu sisteme de operare și software din ce în ce mai performante, cu posibilități de prelucrare numerică din ce în ce mai complete și mai sofisticate constituie un suport stimulativ pentru realizarea unor sisteme de măsurare și monitorizare tot mai performante.

În paralel, s-au dezvoltat circuite specializate, asociate microprocesoarelor, pentru a permite realizarea de sisteme de măsurare și prelucrare numerică complexă a semnalelor capabile de să lucreze în timp real. În ultimul timp, aparatele numerice cu μP și-au impus superioritatea față de toate celelalte mijloace de măsurare.

Avantajele acestor aparate nu se limitează numai la ușurința și flexibilitatea în prelucrarea semnalelor de măsurare, ci ele permit, în același timp, dezvoltarea și organizarea unor sisteme de măsurare raționale și eficiente pe care le necesită astăzi domeniul industrial.

Se perfecționează continuu și plăcile de achiziții de date, adaptate nevoilor utilizatorilor din toate domeniile științei și tehnicii, concomitent cu standardizarea sistemelor de interfață și a mediilor de programare, trecându-se, și în domeniul software-lui pentru măsurări, la programarea vizuală (LabVIEW, LabWINDOWS, Test Point, HPVEE etc.) și la utilizarea pe scară largă a Instrumentelor Virtuale.

Dezvoltarea rețelelor informatice, a Internet-ului în ultimii ani, a făcut posibilă interconectarea la mare distanță a diverselor componente ale unui sistem de măsurare, dezvoltându-se un nou concept, acela de sistem distribuit de măsurare. În cadrul acestor sisteme distribuite, componentele sistemului posedă inteligență proprie, fiind capabile de acțiuni și prelucrări independente, subordonate sau lucrând în cooperare cu un computer master. Se poate vorbi deci de inteligență distribuită asociată cu conducerea la distanță a proceselor, de BUS-uri inteligente și de sisteme inteligente având traductorul asociat cu sistemul de prelucrare a datelor și cu elementul de execuție, sub numele de traductoare inteligente.

În domeniul echipamentelor, încorporarea prin construcție a unei rețele de senzori și a unei inteligențe proprii, conferă acestora posibilitatea de a monitoriza și autoevalua, putând lua decizii în sensul optimizării funcționării sau al protecției la avarii, apărând noțiunea de echipamente inteligente (Smart Engine).

Mai mult, s-a trecut la încorporarea unei rețele de senzori în construcția unor structuri capabile să se autoevalueze cu ajutorul unui sistem inteligent și să semnaleze pericole de defectare înainte ca ele să producă sau să protejeze structura prin limitarea solicitărilor la care este supusă, devenind astfel structură inteligentă.

2. NOȚIUNI PRIVIND MĂSURAREA MĂRIMILOR FIZICE

În contextul dezvoltării tehnologice actuale, măsurările reprezintă un domeniu indispensabil activității tehnico-științifice. Transferurile de energie, precum și cele de informație, se realizează în principal pe suportul mărimilor electromagnetice, motiv pentru care măsurarea cu precizie a acestor mărimi este absolut necesară desfășurării normale a respectivelor procese.

2. 1. Considerații privind achiziția de date

„Achiziția de date” este definită de „Computer Dictionary”, editat de Microsoftware Press, astfel: „Procesul de obținere a datelor de la o altă sursă, de obicei una exterioară sistemului. Ea se poate realiza prin detectare electronică – cum ar fi în reglarea proceselor sau în comunicații, sau prin introducerea datelor de la terminale – cum ar fi cazul procesării on – line a tranzacțiilor, sau de pe medii magnetice – cum ar fi prelucrarea „batch” a bazelor de date”. În tehnică, achiziția de date se referă mai ales la măsurarea unor mărimi, stocarea și prelucrarea rezultatelor acestor măsurători.

Un sistem de achiziție de date trebuie să poată executa trei funcții fundamentale [20]:

convertirea fenomenului fizic într-un semnal care poate fi măsurat;

măsurarea semnalelor generate de senzori sau traductoare în scopul extragerii informațiilor;

stocarea, furnizarea și prezentarea datelor într-o formă utilizabilă.

Cele mai multe din sistemele moderne de achiziție de date (fig.1.1) utilizează un calculator pe post de controler. Ținând cont de cele enunțate mai sus, structura tipică a unui sistem de achiziție de date ce are la bază un PC este următoarea [9]:

senzori sau traductoare – care convertesc mărimea ce caracterizează fenomenul fizic într-un semnal electric ce poate fi măsurat;

circuite de adaptare (condiționare) a semnalului pentru izolarea, convertirea și/sau amplificarea semnalului provenit de la traductor;

un subsistem de achiziție și de stocare a datelor (care poate include multiplexoare și convertoare analog-digitale);

un sistem de calcul;

software pentru achiziția de date și prelucrarea acestora.

Fig. 2 Structura de principiu a unui sistem de achiziție de date

Pentru a putea detecta și măsura mărimile fizice variabile se folosesc traductoare care convertesc mărimea fizică într-un semnal electric pe care îl transmit fie unui circuit de adaptare, fie direct unei plăci de achiziție de date [24]. Marea majoritate a semnalelor electrice provenite de la traductoare nu au caracteristicile necesare pentru a fi conectate direct la convertoarele analog-digitale. Dispozitivele de adaptare a semnalului amplifică și filtrează semnalul provenit de la traductoare astfel încât el să poată fi utilizat de placa de achiziție.

Placa de conversie analog-digitală (A/D) are funcția de a transforma semnalul primit de la traductor – via circuitul de adaptare – într-o formă numerică ce poate fi procesată de PC-ul nostru. O interfață analog-digitală trebuie să poată să ofere utilizatorului câteva funcții importante pentru aplicația de achiziție de date [23]:

transferarea datelor spre PC cu viteză mare;

buffer de memorie;

filtrarea zgomotelor;

amplificator cu câștig programabil;

electronică pentru declanșare hardware și software.

Un semnal analogic este o funcție continuă în timp. Acest semnal trebuie convertit într-un semnal discret astfel încât să poată fi prelucrat de către un calculator. Conversia analog-digitală este o operație de comparare, în care semnalul este comparat cu o valoare de referință și este convertit într-o fracție, care este apoi reprezentat sub forma unui număr codificat digital. Pentru a optimiza acuratețea măsurătorilor, există un număr minim și un număr maxim de eșantioane care trebuie achiziționate.

Multe interfețe analog-digitale cu mai multe canale folosesc un convertor A/D și un multiplexor de intrări. Multiplexorul acționează ca un comutator care permite eșantionarea independentă a fiecărui canal. De aceea, rata maximă de eșantionare pentru un canal este rata maximă de eșantionare a convertorului A/D împărțită la numărul de canale de eșantionat. Adesea, rata de eșantionare este dată considerând că toate canalele au același câștig. Modificarea câștigului de la un canal la altul poate să reducă rata globală de eșantionare [16].

Unul din cele mai importante aspecte care trebuie avute în vedere la proiectarea sau analizarea unui sistem de achiziție de date este tipul convertorului analog-digital folosit. Cele mi des întâlnite tipuri de convertoare A/D sunt:

cu conversie tensiune/frecvenă și numărare (V/F counting);

cu integrare (integrating);

cu aproximări succesive (successive aproximation);

instantanee (flash).

Pentru a realiza creșterea numărului de intrări pe care le poate măsura o interfață analog numerică, se poate folosi un multiplexor. Multiplexorul este un dispozitiv care dispune de mai multe canale de intrare, un canal de ieșire și de intrări digitale de control.

Convertoare digital-analogice. Convertoarele digital analogice (D/A) utilizează, în general, o procedură inversă față de cea folosită de convertoarele A/D. Ele se folosesc, în mod uzual, pentru generarea unor tensiuni pentru atacul intrărilor unor echipamente electronice, pentru controlul unor echipamente de reglare cu reglaj continuu sau pentru simularea unor ieșiri [14].

Cele mai uzuale sisteme pentru controlul achiziției de date sunt PC-urile/similare și laptopurile, ce oferă portabilitatea necesară și permit transferuri pe 16/32/64 biți cu viteze mai mari de 500 kbytes/sec. Aceste sisteme de calcul sunt, de obicei, „dedicate”, în sensul că sunt dotate cu elementele necesare achiziției de date din construcție.

Hardware-ul pentru achiziție de date este complet inutil fără software – iar hardware-ul pentru achiziție sprijinit de software slab este cvasi-inutil. De aceea, în ultima vreme s-a produs o veritabilă explozie de produse software destinate acestui domeniu. Alături de perfecționarea continuă a vitezei și rezoluției pe care o doresc utilizatorii echipamentelor de măsură și testare, programarea aplicațiilor destinate achiziției de date a fost mult ușurată de apariția pachetelor de software ce rulează sub Windows. Mulți utilizatori au experiență redusă în ale programării (sau nu au nici un fel de experiență în acest domeniu). Windows le oferă, pe lângă o interfață ușor de utilizat – care este familiară multor ingineri, o posibilitate de standardizare care facilitează schimburile de date.

În consecință, software-ul devine adesea un factor esențial (uneori chiar determinant) în proiectarea unor sisteme de achiziție de date. Morris Samit, președintele firmei americane DSP Development Corp. spunea: „Dați-mi voie să găsesc software – ul de care am nevoie fiindcă, odată ce l-am găsit, există o mulțime de hard pe piață”. Deși producătorii de hardware nu agreează această mentalitate, adevărul este că trebuie să alegem mai întâi software – ul. Este o altă chestiune pe ce sistem de calcul îl vom rula.

Echipamentele hardware pentru achiziție de date tind să devină din ce în ce mai mult un fel de bunuri de larg consum. Această tendință determină transformarea software – ului în factor major de diferențiere a sistemelor de achiziție de date. În destul de multe cazuri, software-ul poate fi cea mai scumpă componentă a unui asemenea sistem.

Fig. 3 Lanț de măsurare analogic [16]

Fig. 4 Lanț de măsurare numerică în buclă închisă [23]

2. 2. Metode de măsurare

Măsurarea reprezintă un proces de determinare experimentală a laturilor calitative și cantitative ale fenomenelor și legilor de desfășurare ale acestora. Măsurarea reprezintă o modalitate obiectivă de stabilire a datelor științifice, rezultatele fiind afectate de un grad mic de incertitudine, în condițiile respectării premiselor de experimentare [10].

Măsurarea unei mărimi fizice presupune compararea ei cu o alta de aceeași natură, considerată unitate și exprimarea măsurii prin raportul lor. Această măsură, ce apare ca rezultat al unei experiențe, trebuie să fie, în limitele unor abateri acceptate, independentă de operatorul uman.

Măsurarea uneia sau mai multor mărimi fizice trebuie, ale unui fenomen sau proces, să îndeplinească două condiții principale:

să fie sigură și comodă;

să asigure o precizie cât mai ridicată.

Din necesitatea de a satisface aceste condiții, în majoritatea cazurilor, între mărimea de măsurat și organele de percepție ale operatorului uman, se interpun anumite dispozitive, care, acționate de mărimea respectivă, determină efecte ce pot fi percepute.

Metodele de măsurare constituie un ansamblu de principii și mijloace, pe care se bazează efectuarea unei măsurări, cu scopul ca rezultatul obținut să reprezinte cât mai fidel valoarea mărimii măsurate și să satisfacă cerințele de utilizare. După modalitatea în care se face comparația mărimii măsurate cu unitatea de măsură, metodele de măsurare pot fi directe sau indirecte [17].

Măsurarea directă efectuează comparația nemijlocită a mărimii de măsurat cu unitatea sa de măsură sau evaluează în mod direct un efect produs de mărimea respectivă. În cadrul măsurărilor directe, comparația dintre mărimea de măsurat și unitatea de măsură se poate face simultan sau succesiv.

Măsurarea directă prin comparație simultană este prezentată schematic în fig. 2.

Mărimea de măsurat se compară cu un etalon de valoare egală sau apropiată sau cu un etalon de valoare diferită. Rezultă măsurări prin comparație 1 : 1 sau 1 : n.

Măsurarea prin comparație 1 : 1 se poate efectua direct sau prin intermediul unui aparat de comparație. Măsurarea directă poate fi aplicată numai mărimilor fizice care au polaritate (sunt pozitive sau negative), cum sunt: forțele, momentele de răsucire sau încovoiere, presiunile, tensiunea electrică etc. Schema de măsurare va obține ca rezultat mărimea:

(1)

unde reprezintă diferența mărimilor măsurate direct: x – valoarea mărimii de măsurat, x0 – valoarea de referință.

Fig. 5. Metoda de măsurare prin comparație simultană [17]

Măsurarea prin comparație simultană 1 : 1 directă este cea mai precisă dar necesită mărimi de referință cu valori apropiate de cele ale mărimii de măsurat, iar măsurarea prin comparație simultană 1 : 1 cu aparat intermediar se aplică mărimilor fizice cu valori strict pozitive (mase, rezistențe, capacități electrice, inductanțe etc.). Comparația se poate efectua în trei variante: simplă, prin substituire sau prin permutare.

Comparația simplă între mărimea de măsurat și cea de referință oferă un rezultat exprimat prin relația:

(2)

unde k este un factor definit de către aparatul intermediar, care introduce un grad mare de incertitudine.

Comparația prin substituție este numită „metoda efectelor egale” și presupune diminuarea erorii introduse de aparatul intermediar, printr-o măsurare dublă. Valorile mărimilor x și x0 sunt comparate pe rând cu o mărime cunoscută auxiliară xa. Rezultă evaluările:

; (3)

deci x = x0 și, în acest fel, eroarea introdusă de aparat a fost eliminată.

Comparația prin permutare (metoda Gauss) permite eliminarea erorii prin același procedeu al dublei măsurări, schimbând între ele mărimea comparată cu cea de referință:

x = k x0,; x’0 = k x (4)

ceea ce face ca:

(5)

unde x și x’0 sunt cele două valori de referință necesare. Eroarea aparatului intermediar de comparație este eliminată, deoarece factorul k nu apare în relația finală.

Măsurarea prin comparație 1 : n se efectuează comparând mărimea de măsurat cu cea de referință, a cărei valoare este sensibil diferită de prima. Avantajul metodei constă în posibilitatea de efectuare a măsurătorilor într-un domeniu larg de valori, folosind un singur etalon cu valoare fixă. Acesta este principalul motiv pentru care metoda are aplicabilitate extinsă.

Fig. 6 Metoda de măsurare directă prin comparație succesivă [17]

Măsurarea indirectă se utilizează pentru acele mărimi care nu se pot compara direct cu o mărime de referință aparținând aceleiași clase. Rezultatele măsurătorilor se obțin în urma unor calcule, pe baza dependențelor dintre mărimile de măsurat și alte mărimi direct măsurabile. Acest tip de măsurători au o aplicabilitate restrânsă în cazul mărimilor de natură mecanică și hidraulică. În tab. 1 sunt prezentate principalele metode de măsurare descrise.

Tabelul 1. Metode de măsurare și exemple de utilizare [20]

2. 3. Elemente privind formarea lanțurilor de măsurare

Înlocuirea sistemelor clasice cu sisteme automate de achiziție și prelucrare a datelor, constituite sub forma lanțurilor de măsurare capabile să asigure colectarea, transmiterea, memorarea/stocarea și prelucrarea matematică a unui număr mare de date, precum și prezentarea rezultatelor sub forma cea mai avantajoasă pentru cercetare, se accentuează în ultima perioadă de timp. Acestea răspund următoarelor cerințe [21]:

domeniu larg de frecvențe, cuprins între zero și o limită superioară care să depășească frecvența maximă de interes;

posibilitatea cuplării la un mare număr de canale de măsurare, pentru înregistrarea simultană a mai multor variabile;

transformarea semnalelor electrice de tip analogic, transmise de traductoare, în semnale electrice de tip numeric;

raport favorabil semnal util / zgomot; semnalele de la ieșirea unor traductoare se află în gama mili sau microvolților, la care intervin probleme severe de zgomot electric;

posibilitatea observării vizuale a datelor transmise prin sistem, pentru controlul simplu al desfășurării experienței și al modului de prelucrare a datelor în sistem.

În funcție de o serie de parametri cum ar fi: natura mărimii măsurate, tipul de traductor, soluția constructivă și funcțională a obiectului măsurătorii, precum și modul de valorificare a datelor de măsurare, structura generală a lanțurilor de măsurare prezentată în fig. 4 se detaliază corespunzătoare necesităților.

Fig. 7 Structura generală a lanțurilor de măsurare [21]

Pentru ca un lanț de măsurare să poată fi utilizat în efectuarea măsurătorilor trebuie să existe compatibilitate între elementele plasate succesiv pe traseul de prelucrare a informației.

2.4. Aparatele instalațiilor de achiziție a semnalelor

1. Generatorul de activare este utilizat în scopul producerii în obiectul de măsurat a mărimilor care se doresc a fi evaluate. Utilizarea generatoarelor de activare este obligatorie în situația în care sistemul tehnic studiat nu conține în mod normal mărimea studiată. De exemplu, în cazul cercetării vibrațiilor produse de o mașină este necesară funcționarea acesteia. În situația de nefuncționare, șasiul rămâne în repaus, mărimile specifice vibrației acestuia având valoarea nulă. Funcționarea mașinii poate fi ,,simulată” utilizând un generator de vibrații [16, 20].

2. Condiționatoarele de semnal, inserate într-un sistem de măsurare computerizat între traductoare și placa de achiziție de date, îndeplinesc funcțiuni a căror necesitate rezultă atât din tipul și caracteristicile constructive ale traductoarelor utilizate (funcțiuni specifice) cât și din caracteristicile de funcționare ale plăcii de achiziție (funcțiuni generale). Multe tipuri de traductoare au nevoie de circuite speciale de adaptare pentru adaptarea, amplificarea și filtrarea semnalelor oferite. Condiționarea semnalelor digitale se referă în majoritatea cazurilor la [16, 20]:

izolarea semnalului, prin filtrare și mediere, în vederea protejării plăcii de achiziție de date de eventualele creșteri bruște de tensiune și eliminarea unor interferențe datorate diferiților factori de perturbație;

amplificarea semnalului, pentru a minimiza efectele interferențelor electrice din mediul exterior, contribuind de asemenea la creșterea preciziei măsurării;

multiplexarea semnalelor analogice prin care, mai multe semnale provenite din diverse puncte de măsurare, sunt trimise pe o aceeași cale mai departe în sistemul de măsurare, de obicei către un singur canal de intrare al unei plăci de achiziție de date sau către un emițător pentru transmiterea la distanță.

3. Dispozitivele de conectare au rolul de a asigura transmiterea semnalului de la traductor la circuitul de măsurare. Dispozitivele de conectare cuprind cabluri de legătură și conectori (mufe electrice de legătură, transmisii radio, infraroșu, wireless etc.). Circuitul electric de conectare are rolul principal de a prelucra primar semnalul provenit de la traductor și de a asigura compatibilitatea cu elementele de prelucrare. La circuitul electric de conectare pot fi conectați unul sau mai mulți traductori [16, 20].

4. Elemente de tratare a semnalului. Structura bloc a elementelor de tratare a semnalului se diferențiază în funcție de natura semnalului (liniar, variabil periodic, variabil aleator) și de algoritmul de prelucrare în scopul extragerii informațiilor utile. Principalele categorii de elemente destinate tratării semnalului sunt următoarele: amplificatoarele (de curent continuu, de curent alternativ), filtrele (trece-sus, trece-jos și trece bandă), convertorul analog-digital [16, 20].

Amplificatoarele de semnal au rolul de a realiza amplificarea semnalelor provenite de la traductoare, astfel încât acestea să poată fi prelucrate și vizualizate ulterior. Amplificatoarele de semnal utilizate în lanțurile de măsurare trebuie să răspundă unor cerințe severe. Dintre cele mai importante cerințe impuse amplificatoarelor de semnal, se enumeră:

factor de amplificare riguros constant (de regulă reglabil în trepte), astfel încât să existe o corespondență unică între tensiunea la intrare și tensiunea la ieșirea din amplificator;

bandă de frecvență largă (practic de la 0 la 100 kHz); factorul de amplificare trebuie să aibă aceeași valoare pe toată banda de frecvență;

zgomotul propriu al amplificatorului trebuie să fie cât mai redus;

impedanță de intrare mare;

insensibilitate față de perturbații exterioare (câmpuri electrice, magnetice, șocuri, variații de temperatură și umiditate etc.).

Amplificatoarele de semnal moderne sunt realizate cu circuite integrate specializate, caracterizate prin coeficienți de amplificare ridicați și printr-o bună stabilitate. Alimentarea la tensiuni scăzute precum și rezistența la solicitări mecanice și medii agresive determină o largă aplicabilitate a acestor tipuri de amplificatoare în monitorizarea echipamentelor.

Filtrele sunt utilizate separarea semnalului util din semnalul inițial și sunt circuite electrice care se caracterizează prin proprietatea de a lăsa să treacă prin ele, numai anumite porțiuni ale spectrului de frecvențe aparținând unui semnal electric. Filtrele pot fi clasificate în funcție de gama de frecvențe care sunt eliminate astfel:

filtre trece-jos, care ,,taie” frecvențele superioare unei frecvențe limită inferioară;

filtre trece-sus, care ,,taie” frecvențele inferioare unei frecvențe limite superioare;

filtre trece-bandă, care ,,taie” frecvențele care nu se încadrează în interiorul ecartului stabilit de două frecvențe.

5. Aparate de stocare și vizualizare a datelor experimentale. Elementele de vizualizare au rolul de a face accesibile experimentatorului informațiile provenite de la traductor. Principalele categorii de elemente destinate vizualizării semnalelor sunt: indicatorul analogic (galvanometrul), indicatorul digital, osciloscopul, oscilograful, calculatorul electronic, imprimarea grafică [17, 20].

În cazul în care este necesară prelucrarea ulterioară a datelor măsurate precum și în situația în care se impune arhivarea acestora, lanțul de măsurare trebuie să aibă în compunerea sa elemente de stocare a datelor.

Structura lanțului de măsurare este supusă continuu unui proces de diversificare datorită progreselor tehnice înregistrate în domeniul electronicii, informaticii și tehnicii de efectuare a măsurătorilor. Lanțurile de măsurare moderne sunt asistate de calculatoare electronice care au rolul de a stoca, prelucra și vizualiza datele determinate experimental, iar pentru unele structuri chiar de a conduce (asista) procesul de măsurare prin efectuarea unor operațiuni de etalonare, programare a măsurătorilor etc. Stocarea datelor experimentale permite analiza, prelucrarea și interpretarea ulterioară a acestora, constituind totodată și un mijloc de arhivare a rezultatelor obținute.

Stocarea datelor experimentale poate fi:

temporară, atunci când este limitată în timp de caracteristicile funcționale ale aparaturii de stocare utilizată;

permanentă, atunci când informația este stocată pe un suport material (hârtie sau materiale magnetice).

2.5. Tipuri de traductoare

Senzorii sunt primele elemente utilizate în instalațiile de măsurare a parametrilor tehnici ai sistemelor, transformând o formă de energie (mecanică, hidraulică, termică) în energie electrică. Senzorii reprezintă un ansamblu de dispozitive sensibile de dimensiuni reduse care permit determinarea unui câmp de valori pentru o mărime investigată într-o manieră similar percepției umane [8, 9, 14].

Senzorii au o importanță deosebită la proiectarea și exploatarea sistemelor de măsurare și automatizare și au ca misiune să determine interconectări în cadrul procesului tehnic și să convertească mărimile de măsurat neelectrice în mărimi electrice. La această conversie senzorii utilizează un efect de măsurare fizic sau chimic, care este interferat de efecte de influență sau de efecte perturbatoare nedorite.

Fiecare sistem de senzori conține un circuit de evaluare, în general individual, cu ajutorul căruia semnalul este convertit într-un semnal de frecvență sau un semnal de amplitudine, un circuit de amplificare, un circuit de conversie în format de semnal numeric, și, într-un punct convenabil al sistemului, facilități pentru prelucrarea analogică sau numerică a semnalului. Un senzor trebuie să fie calibrat și dacă este cazul, recalibrat, să dispună de facilități necesare de funcționare (alimentare cu energie) [8, 9, 14].

În funcție de domeniul de utilizare se pot deosebi diferite clase de senzori: pentru măsurări de precizie, pentru industrie, pentru procese de fabricație a produselor, pentru procese individuale descentralizate.

Senzorilor li se impun diferite condiții în funcție de domeniul de utilizare: precizia, efectele de influență, caracteristicile statice și dinamice, forma semnalului transmis, fiabilitatea, costurile.

Prin aparat de măsurat se înțelege acel dispozitiv care stabilește o dependență între mărimea de măsurat și o altă mărime ce poate fi percepută nemijlocit cu ajutorul organelelor de simț umane, într-o manieră care permite determinarea valorii mărimii necunoscute în raport cu o anumită unitate de măsură.

Traductorul (definit în sensul atribuit de automatica) este un dispozitiv de automatizare care stabilește o corespondență între mărimea de măsurat (ce poate fi de orice natură sau domeniu de variație) și o mărime de natură dată, având un domeniu de variație calibrat, mărime ce este recepționată și prelucrată de către echipamentele de conducere (regulatoare și calculatoare de proces) [11].

Traductorul reprezintă dispozitivul care primește la intrare o mărime fizică de o anumită natură numită parametru de proces, și oferă la ieșire un semnal electric calibrat corespunzător unei anumite stări sau situații de măsurat [8, 9, 14].

Deoarece s-a generalizat noțiunea de traductor, în continuare se va utiliza această noțiune. Prin analogie cu senzorul, traductoarele reprezintă elemente indispensabile ale lanțurilor de măsurare și au rolul de a converti o mărime intrare de o anumită natură (mecanică, termică, optică) într-o mărime de ieșire de altă natură (de obicei electrică) și reprezintă elemente indispensabile ale lanțurilor de măsurare Datorită avantajelor majore pe care le posedă semnalul electric ca purtător de informație, cele mai răspândite traductoare convertesc mărimea măsurată într-un semnal electric, purtând denumirea de traductoare electrice.

Criteriul de bază după care se pot clasifica traductoarele electrice îl constituie principiul de funcționare. Se disting două mari categorii [8, 9, 14, 16].:

1. Traductoare parametrice, la care mărimea măsurată este transformată într-un parametru de natură electrică (rezistență, inductanță sau capacitate). Utilizarea acestui tip de traductor presupune existența unei surse de energie (generator de curent continuu sau alternativ).

2. Traductoare generatoare, la care mărimea neelectrică (sau variația în timp a acesteia) generează o tensiune electromotoare. În acest caz, circuitul în care este conectat traductorul nu necesită o sursă suplimentară de energie.

În funcție de modul în care are loc transformarea mărimii neelectrice în mărime electrică, traductoarele se pot clasifica astfel:

a) Traductoare directe, la care mărimea neelectrică este transformată direct într-o mărime electrică, conform schemei de mai jos:

mărime neelectrică => mărime electrică

b) Traductoare complexe, la care mărimea neelectrică inițială suferă în prealabil o transformare într-o altă mărime neelectrică (traductoare complexe de ordinul întâi sau, pe scurt, traductoare complexe) sau mai multe transformări (traductoare complexe de ordin superior), conform schemelor:

mărime neelectrică 1 mărime neelectrică 2 => mărime electrică

respectiv:

mărime neelectrică 1 … mărime neelectrică n => mărime electrică.

De regulă, traductoarele directe fac obiectul producției specializate a unor firme având o experiență îndelungată în concepție și în fabricare. Pe baza traductoarelor directe fabricate industrial se pot concepe o multitudine de tipuri de traductoare complexe adecvate efectuării unei game largi de măsurări.

Tabelul 2. Clasificarea traductoarelor [16]

2.6. Sisteme de achiziție a datelor computerizate

Avantajele oferite de modalitatea digitală de transmitere a semnalelor purtătoare de informație au condus la utilizarea acesteia și în cadrul sistemelor de măsurare. Creșterea performanțelor calculatoarelor și extinderea utilizării acestora au făcut ca sistemele de măsurare ce includ acest tip de componente să formeze nu numai o categorie distinctă ci să fie utilizate cu preponderență în comparație cu sistemele de măsurare exclusiv analogice [14, 20, 21, 24].

Cunoscute sub diverse alte denumiri (sisteme de măsurare digitale, sisteme computerizate de achiziție de date, sisteme de măsurare pe bază de microprocesor etc.), sistemele de măsurare computerizate se caracterizează în primul rând prin faptul că, dintr-un anumit punct al sistemului, semnalul electric purtător de informație este convertit din formă analogică în formă digitală.

Toate operațiile dintr-un sistem de măsurare computerizat sunt efectuate de către componente electronice digitale independente sau aflate sub comanda unui calculator, cele mai multe din sistemele moderne de achiziție de date utilizează un calculator personal pe post de controler. Deoarece o bună parte din problematica sistemelor de măsurare computerizate este reprezentată de către aspectele referitoare la transmiterea și prelucrarea informației conținute în semnale digitale, una dintre cele mai des întâlnite clasificări ale acestor sisteme este efectuată în funcție de protocolul utilizat pentru transmiterea semnalelor digitale [16, 20, 21, 24].

Astfel, în ordinea în care diversele protocoale au început să fie utilizate, dar și în ordinea crescătoare a complexității acestora, sistemele de măsurare computerizate pot fi clasificate în următoarele categorii principale: cu comunicație serială; cu comunicație paralelă; cu plăci de achiziție de date; cu calculatoare de uz industrial.

Fig. 8 Sisteme de măsurare și achiziții de date cu calculator de proces [24]

Fig. 9. Sistem de măsurare și achiziție de date cu microprocesor [24]

2.7. Instrumentația virtuală în monitorizarea sistemelor

Domeniul instrumentației de măsurare și al aparaturii clasice de experimentare suferă astăzi schimbări spectaculoase, datorate în special calculatoarelor, tehnologiei hardware și software. Deoarece în activitățile de cercetare, proiectare, testare, măsurare și control sunt utilizate tot mai des calculatoarele PC, companiile producătoare de instrumentație și-au reorientat metodologiile și aparatura de măsurare astfel încât să fie cât mai bine utilizate resursele hardware și software ale computerelor. Pe de altă parte, limitările impuse în arhitectura rigidă a instrumentelor tradiționale au generat, în timp, neconcordanțe între ofertă și cererea de funcționalitate, adică între ceea ce producătorul de instrumente oferă și ceea ce utilizatorul dorește [16].

Ideea combinării unui instrument de măsură programabil cu computerul standard a dus la crearea unui nou concept, acela de „instrumentație virtuală”, ale cărei funcțiuni sunt definite de către utilizator și nu de programator. Acest lucru a fost posibil numai după apariția instrumentelor digitale și apoi a interfeței de comunicare tip GPB (General Purpose Interface Bus), prin care aceste instrumente pot fi controlate după program. Această nouă generație de tehnică de măsură oferă mai multă flexibilitate și performanță, datorită faptului că însuși instrumentul este clădit ca o parte componentă a computerului.

În anul 1986 firma National Instruments (S.U.A.) a lansat prima variantă a software-ului de instrumentație virtuală pentru scopuri inginerești LabWIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench) 1.0., sub deviza „Software-ul este instrumentul”.

Firma daneză Brüel & Kjaer, specializată în aparatură de măsurare în domeniul vibroacustic, încununează eforturile sale de integrare a computerului în lanțurile de măsurare, în anul 1992, prin lansarea software-ului Modular Test System Type 3538. Având o bogată experiență în domeniul prelucrării semnalelor cu aparatură tradițională dedicată, firma a creat o instrumentație virtuală destinată că cupleze instrumentele clasice de largă utilizare cu un software puternic, capabil să furnizeze funcțiunile instrumentale de care utilizatorul are nevoie. Mai mult, utilizatorul are posibilitatea de a crea și utiliza propriile panouri frontale pentru instrument, precum și propriile interfețe grafice.

Performanțele instrumentației virtuale se bazează pe două calități deosebite ale sale: precizia conversiei analog/digital și digital/analogic și puterea de procesare a semnalului digital.

Instrumentul de măsurare, cât și generatorul de semnale realizează o gamă largă de proceduri: analize spectrale, măsurarea răspunsului în frecvență, măsurarea distorsiunilor armonice, măsurări simultane în timp și frecvență (forma de undă, spectrul magnitudine și fază, funcțiile de corelație și coerență), testarea și depistarea defectelor schemei de măsură etc.

Semnalele fizice intră în instrument prin modulul hardware, care este controlat de un driver dedicat, serverul de măsurare controlează acest driver constituind o interfață între hardware și instrumentul virtual. Instrumentul virtual preia și prelucrează datele în baza funcțiunilor sale, iar rezultatele sunt comunicate operatorului prin interfața grafică [20].

Fig.10 Fluxul informațiilor în cadrul instrumentației virtuale [20]

Reputata firmă germană pentru aparatură de măsură și control HOTTINGER BALDWIN MESSTECHNIK a introdus la rândul ei instrumentația virtuală ca mediu de lucru. Noua aparatură a firmei este adaptată achiziției, prelucrării și analizei computerizate a semnalelor. Instrumentul virtual se definește ca fiind o interfață de software și hardware care se adaugă computerului, astfel încât utilizatorul să poată lucra cu acestea, ca și în cazul existenței fizice a unui instrument tradițional. Acest instrument realizează următoarele funcțiuni [16]:

de culegere de date, care este executată printr-o placă de achiziție de date conectată direct la magistrala de comunicație a procesorului;

de control și analiză a datelor este preluată complet de hardware-ul deja existent în computer și de software specializat care cuprinde: prelucrări statistice, regresii, prelucrări în domeniul timp și frecvență, filtre etc. Avantaj prezintă și faptul că pot coexista mai multe instrumente virtuale pe același display, independente sau corelate între ele.

de prezentare a rezultatelor.

Sistemele de achiziție și prelucrare de date în instrumentația virtuală utilizează calculatorul pe post de controler al procesului, iar structura generală a acestui sistem cuprinde: traductoare, circuite de adaptare și amplificare semnal, multiplexoare și convertoare A/N, sistem de calcul cu software adecvat.

Instrumentația virtuală se dovedește a fi o alternativă cu cele mai bune perspective de utilizare în cercetarea experimentală din domeniul sistemelor mecanice, electrice și electronice.

2.8. Caracteristicile calitative ale instalațiilor de măsurare

Exactitatea unei măsurări mai depinde de proprietățile elementelor componente lanțului de măsurare. Mărimea de măsurat, determină o mărime de ieșire din instalația de măsurare care este influențată de mărimile de reglare sau comandă ri(t), de mărimile perturbatoare externe wi(t) și interne xi(t) (fig. 11).

Fig. 11 Factorii perturbatori ai mărimii măsurate [16]

Mărimea de ieșire poate fi exprimată, ținând cont de factorii de influență menționați, printr-o funcție implicită de forma:

(6)

Pentru o mărime de intrare x cunoscută în timp se obține o caracteristică statică a instalației de măsurare, iar pentru valori variabile ale acesteia se obține caracteristica dinamică. Considerând variația și a factorilor perturbatori, variația mărimii de ieșire y se poate scrie sub forma:

(7)

în care reprezintă sensibilitatea utilă iar și sunt sensibilitățile parazite.

Sensibilitatea unui aparat sau a unei instalații de măsurare este o caracteristică calitativă care se exprimă prin raportul dintre variația mărimii de ieșire și variația corespunzătoare a mărimii de măsurare:

(8)

Sensibilitatea medie se exprimă prin raportul:

(9)

unde reprezintă domeniul de măsurare, iar domeniul corespunzător al mărimii de ieșire.

Sensibilitatea secundară, este o măsură a dependenței semnalului de ieșire, de mărimi fizice diferite de semnalul de intrare (temperatură, umezeală, componente transversale ale mișcării, zgomote). Efectul principal este tot lunecarea punctului de zero. Singurul mijloc eficace de a ține cont de aceste efecte este etalonarea repetată.

Rezoluția reprezintă cea mai mică valoare a mărimii de măsurat care poate fi apreciată la ieșirea instalației de măsurare. Pentru o indicație analogică a aparatului de măsurare se consideră că operatorul poate aprecia corect pe scala gradată numai 1/2 din diviziunea cea mai mică. La instalațiile cu ieșirea numerică, rezoluția este dată de unitatea ultimului rang zecimal al indicației.

Pragul de sensibilitate este un alt indicator de calitate al instalațiilor de măsurare și reprezintă cea mai mică valoare a mărimii de măsurat, care provoacă o variație certă a mărimii de ieșire, în condiții normale de funcționare a instalației de măsurare. În afara rezoluției, pragul de sensibilitate este determinat și de fluctuațiile electrice datorate perturbațiilor interne și externe în circuitele electronice, de frecările, jocurile, deformațiile articulațiilor etc. Pentru o instalație de măsurare, pragul de sensibilitate poate fi considerat ca o caracteristică de intrare, sensibilitatea – caracteristică de transfer, iar rezoluția caracteristică de ieșire.

Din punct de vedere calitativ o instalație de măsură este mai bună cu cât sensibilitatea este mai mare, iar rezoluția și pragul de sensibilitate sunt reduse.

Instabilitatea, se referă la variațiile necontrolate ale sensibilității. În aparatele electronice, ea este determinată de îmbătrânirea componentelor, iar la cele mecanice – de fenomene de relaxare a deformațiilor, având ca efect lunecarea punctului de zero.

Distorsiunile, indică în general abateri de la liniaritatea relației xi – xe. Prin neliniaritate se indică de obicei deviația maximă a curbei xi – xe față de o linie dreaptă (exprimată în procente din lungimea scalei sau din amplitudinea mărimii de intrare).

Distorsiunile armonice se exprimă prin raportul între amplitudinile armonicilor superioare și cea a fundamentalei, la aparate proiectate să lucreze cu semnale sinusoidale pure. Ele apar la aparate magnetice și sunt atenuate prin filtrarea ieșirii surselor de curent alternativ, ca și a semnalelor de intrare la multiplicatoare folosite ca analizoare armonice.

Jocul definește domeniul de contact necorespunzător între părțile mecanice de acționare și cele conduse.

Histerezisul, este o variație a relației „xi – xe” dependentă de punctul ultimei schimbări a direcției de mișcare. La aparatele electrice este legat de saturația magnetică, la cele mecanice – de solicitarea peste limita elastică. Efectele sunt repetabile, astfel că pot fi îndepărtate printr-o etalonare îngrijită și măsurări în condiții similare. În fișele tehnice ale aparatelor, histerezisul se indică prin distanța maximă între curbele „xi – xe”, trasate pornind în sens contrar de la punctele extreme ale scalei, exprimată în funcție de amplitudinea semnalului de intrare.

Interferența, se referă la efectul aparatului de măsură asupra cantității măsurate, fiind atenuată prin alegerea și montarea corespunzătoare a traductoarelor pe structură, prin ecranarea cablurilor, etc.

Clasa de precizie apreciază calitativ o instalație de măsurare, independent de modul în care se exprimă eroarea admisibilă. Aceasta reprezintă eroarea admisibilă exprimată sub forma erorii relative sau raportate și se exprimă procentual prin valorile indicilor clasei de precizie: 0,001; 0,002; 0,005; 0,01…1; …Valorile mici sunt corespunzătoare instalațiilor pentru măsurări de precizie.

Pentru formarea lanțurilor de măsurare trebuiesc avute în vedere numeroase criterii, dintre care mai importante sunt: precizia impusă măsurătorilor și compatibilitatea aparaturii.

Precizia lanțurilor de măsurare. Oricât de performante ar fi mijloacele tehnice utilizate pentru măsurarea unor mărimi fizice și oricât de favorabile ar fi condițiile în care se efectuează operațiile de măsurare, mărimile de măsurare care apar în procesele tehnice și valorile obținute sunt afectate în general de erori și se abat de la valoarea nominală. Diferența dintre valoarea nominală și cea obținută în urma efectuării măsurătorii poartă denumirea de eroare.

Din punct de vedere practic, valoarea absolută reală a unei mărimi fizice nu este accesibilă, deci nici eroarea corespunzătoare rezultatului unei măsurători nu poate fi cunoscută. Prin prelucrarea unui număr mare de rezultate se pot evalua, cu o anumită probabilitate, valorile limită ale erorilor pentru categoria de măsurători efectuată. Prin intermediul acestor erori limită, rezultatul unei măsurători individuale permite determinarea unui interval în care, cu probabilitatea determinată, poate fi localizată valoarea reală a mărimii măsurate.

Orice proces de măsurare poate fi considerat o interacțiune între mărimea de măsurat și instalația de măsurare (fig.12).

Fig. 12 Procesul de măsurare [16]

Instalația de măsurare introduce erori denumite erori instrumentale, acestea fiind specificate în documentația tehnică a aparatelor utilizate, iar schema evidențiază principalele surse de erori de măsurare: mărimea de măsurat, factorii interiori ai sistemului supus studiului asupra mărimii de măsurat, instalația de măsurare, interacțiunea dintre mărimea de măsurat și instalația experimentală, influențele exterioare.

Erorile datorate mărimii de măsurat se numesc erori de model deoarece apar ca urmare a idealizării sau simplificării caracteristicilor acesteia (de exemplu la măsurarea amplitudinii vibrațiilor, captorii de vibrații se aleg considerând că, în cadru fenomenului, oscilațiile sunt perfect armonice ceea ce nu este adevărat).

Factorii de interacțiune provoacă erori datorită acțiunii perturbatoare dintre aparatul de măsură și obiectul purtător al mărimii fizice supusă măsurării. În urma aceste interacțiuni, starea obiectului este modificată, iar mărimea de măsurat ia o valoare corespunzătoare (cel mai des, astfel de erori apar în cazul în care aparatul preia de la obiect energia necesară măsurătorii).

Influențele exterioare instalației de măsurare pot introduce erori caracteristice mediului în care se face măsurarea (temperatură, umiditate, presiune atmosferică, câmpul electromagnetic, gravitația terestră, vibrațiile șocurile etc.), condițiilor de alimentare cu energie electrică (tensiune, intensitate, frecvență), poziția instalației, fixarea acesteia etc.

Erorile datorate altor surse, în general greu de evaluat, pot avea o influență mai mare asupra rezultatelor măsurării decât cele instrumentale.

Erorile se împart în: sistematice (deterministe), întâmplătoare (aleatoare), grosolane (inadmisibile).

Valoarea impusă preciziei de măsurare trebuie să fie în concordanță cu obiectivul încercărilor, cele mai ridicate precizii fiind proprii cercetărilor experimentale. Se menționează faptul că o dată cu sporirea preciziei, prețul aparaturii și dificultățile legate de procesul de măsurare cresc rapid. În adoptarea valorii impuse a preciziei de măsurare se vor consulta normativele existente referitoare la încercările ce urmează a fi executate.

Erorile pot fi de natură subiectivă și de natură obiectivă. Erorile de natură subiectivă sunt generate de factorul uman și se manifestă prin [17]:

erorile de poziționare a traductoarelor pe obiectul supus încercării;

erorile de citire a aparaturii analogice, generate de poziția ochiului față de aparatul de vizualizare, neatenție, oboseală etc.;

erori grosolane generate cel mai adesea de manevrarea incorectă a aparaturii (alegerea greșită a treptelor de atenuare și a scărilor de măsurare), etalonare greșită etc.

erori de interpretare a rezultatelor, generate de lipsa de experiență, pregătirea profesională insuficientă, factori de stres.

Erorile de natură obiectivă sunt generate de caracteristicile aparaturii, de metodele de măsurare utilizate dar și de condițiile ambientale în care are loc măsurătoarea. Acest tip de erori poate fi ameliorat prin utilizarea unor metode standardizate de efectuare a încercărilor precum și prin utilizarea unor lanțuri de măsurare performante.

Principalele tipuri de erori ale aparaturii sunt [16]:

Eroarea de liniaritate, care ia în considerație abaterea de la proporționalitate existentă între semnalul de ieșire și semnalul de intrare. Există două moduri de definire a liniarității:

liniaritatea independentă se definește ca raportul dintre abaterea maximă a valorii măsurate și valoarea maximă măsurată:

(10)

liniaritatea proporțională se definește ca valoarea maximă a raportului între abaterea valorii măsurate și valoarea măsurată:

(11)

Eroarea de repetabilitate se exprim ă prin lățimea plajei de valori măsurate în condițiile în care semnalul de intrare are aceeași valoare:

(12)

Eroarea de histerezis este egală cu diferența dintre mărimile de ieșire măsurate la creșterea și respectiv descreșterea semnalului raportată la valoarea medie a mărimii de ieșire:

(13)

Eroarea de derivă se definește ca variația valorilor măsurate pentru același semnal la intrare dar la momente de timp diferite (t1 respectiv t2):

(14)

Eroarea de derivă este generată de instabilitatea termică a aparaturii de măsurare.

Din cauza erorilor menționate mai sus valoarea măsurată va diferi de valoarea reală a mărimilor măsurate cu o cantitate e, aceasta reprezentând eroarea absolută de măsurare. Eroarea relativă de măsurare se definește ca raportul dintre eroarea absolută și valoarea măsurată:

(15)

În cazul lanțului de măsurare, fiecare componentă acționează asupra informației în sensul introducerii unor factori perturbatori și a unor erori. Cunoașterea influențelor factorilor perturbatori asupra semnalelor utile și a erorilor introduse de către fiecare componentă a lanțului de măsurare conduce la obținerea unor rezultate precise, cu acuratețe ridicată.

2.9. Concluzii

La alcătuirea sistemelor de măsurare trebuie avute în vedere o serie de cerințe dintre care mai importante sunt următoarele:

asigurarea compatibilității electrice între componente (de nivel al tensiunii, felului acesteia, caracteristicilor de frecvență și al adaptării impedanțelor);

asigurarea compatibilității de mediu și instalare pe echipamentul supus monitorizării;

alimentarea la tensiuni accesibile;

să nu fie influențate de solicitări mecanice, de câmpuri magnetice și electrice generate de instalația electrică a echipamentului, precum și nici de temperatura mediului ambiant și a echipamentului;

să fie rezistente la substanțe chimic agresive.

Toate aceste condiții impun respectarea unor principii în alegerea aparaturii și traductoarelor, determinate de aparatura disponibilă în cadrul laboratorului precum și de prețul acesteia în cazul achiziționării:

limitarea la minimum necesar a componentelor lanțului de măsurare;

alimentarea centralizată de la surse stabilizate, independente de rețeaua electrică a echipamentului;

scurtarea la maxim a conexiunilor între componente; legăturile electrice vor fi realizate cu ajutorul cablurilor ecranate și protejate mecanic;

izolarea aparaturii de măsurare față de agenții agresivi;

utilizarea mijloacelor de stocare a datelor, urmând ca prelucrarea acestora să se realizeze ulterior.

3. PARAMETRII ELECTRICI

AI ECHIPAMENTELOR MEDICALE

3.1. Clasificarea echipamentele medicale

Dispozitivul medical este orice instrument, aparat, echipament, software, material sau alt articol, utilizate separat sau în combinație, inclusiv software-ul destinat de către fabricantul acestuia pentru a fi utilizat în mod specific pentru diagnosticare și/sau în scop terapeutic și necesar funcționării corespunzătoare a dispozitivului medical, destinat de către fabricant să fie folosit pentru om în scop de:

diagnosticare, prevenire, monitorizare, tratament sau ameliorare a unei afecțiuni;

diagnosticare, monitorizare, tratament, ameliorare sau compensare a unei leziuni sau a unui handicap;

investigare, înlocuire sau modificare a anatomiei sau a unui proces fiziologic;

control al concepției;

și care nu își îndeplinește acțiunea principală pentru care a fost destinat în organismul uman sau asupra acestuia prin mijloace farmacologice, imunologice sau metabolice, dar a cărui funcționare poate fi asistată prin astfel de mijloace.

Dispozitivele medicale și accesoriilor acestora pot fi utilizate independent sau interconectate într-un sistem tehnic complex și pot fi denumite generic echipamente. Dispozitivele de serie care trebuie adaptate pentru a întruni cerințele specifice ale practicianului medical sau ale oricărui alt utilizator profesionist nu sunt considerate dispozitive la comandă [10].

O categorie importantă a aparatelor medicale o constituie aparatele electronice, dotate cu calculatoare și software-uri specializate. Acestea permit obținerea rezultatului imediat, oferă posibilitatea explorării nedistructive, în majoritatea situațiilor, precum și transmiterea, stocarea informațiilor în baze de date și monitorizarea în timp a investigațiilor efectuate. De asemenea, acest tip de aparate nu influențează activitatea biosistemelor.

O altă categorie de aparate biomedicale din ce în ce mai răspândite, o constituie aparatele purtate de individ, respectiv cele care pot fi utilizate la domiciliul pacientului pentru controlul parametrilor fiziologici, respectiv pentru tratament (termometre, tensiometre, aparate pentru glicemie, aparate pentru dializă, etc.).

Principalul criteriu după care pot fi clasificate aparatele medicale constă în scopul pentru careacestea sunt folosite. Astfel, din punct de vedere al destinației, aparatele biomedicale pot fi grupate în:

aparatură de laborator

aparatură pentru diagnostic și cercetare

aparatură pentru terapie

aparatură și instrumentar pentru chirurgie

aparatura pentru anestezie,

aparatură pentru monitorizare;

aparatură pentru sterilizare,

aparatură și echipamente pentru asistenta medicala de urgență;

aparatură pentru implantare/protezare;

organe artificiale;

aparatură pentru cosmetic;

aparatură pentru fitness;

home medical equipments.

Majoritatea dispozitivelor și echipamentelor medicale sunt alimentate cu energie electrică pentru a asigura funcționarea acestora și, prin urmare, trebuie luare măsuri pentru protecția personalului care le deservește și a pacienților. Totodată, cunoașterea în permanență a variației mărimilor electrice este utilă în realizarea unei exploatări optime, determinarea timpului mediu de bună funcționare, a consumurilor, a ratelor de defectare și reaplizarea planurilor de mentenanță.

3.2. Mărimi și unități de măsură electrice [14, 17, 21]

Intensitatea curentului electric

Este cantitatea de sarcină electrică ce trece prin secțiunea transversală a unui conductor în unitatea de timp. Unitatea de măsură în SI este Amperul (A), care este intensitatea a doi curenți electrici constanți, identici, care circulând prin două conducte rectilinii, paralele, foarte lungi, de secțiuni neglijable, așezate în vid la distanța de 1 m unul față de altul, produce între aceste conductoare o forță de 2·10-7N pe fiecare m de lungime.

Tensiunea electrică

Este lucrul mecanic efectuat de sursă pentru deplasarea sarcinii electrice în întregul circuit. Unitatea de măsură în SI, este Voltul (V), care este tensiunea electrică determinată de un câmp electric uniform, cu intensitatea de un amper pe metru, pe distanța de un metru, măsurată de-a lungul liniilor de câmp.

Rezistența electrică

Este raportul dintre tensiunea la borne U și intensitatea I a curentului electric continuu care parcurge conductorul. Unitatea de măsură în Si este ohmul (Ω), care se definește ca fiind rezistența electrică dintre două puncte ale unui conductor filiform, între care, aplicând tensiunea electrică de un volt, se stabilește un curent electric constant cu intensitatea de 1 amper, atunci când conductorul nu este sediul unor tensiuni electromotoare.

Energia electrică

Reprezintă puterea electrică consumată de un receptor, într-un interval de timp. Se exprimă cu relația: W=U·I·t=I2·R·t=U2·t/R. Energia electrică variază, chiar dacă intensitatea curentului din circuit rămâne constantă. Unitatea de măsură în SI, Joule (J); 1J=1W/s, iar în practică kilowattoră (kWh).

Puterea electrică

Puterea electrică este energia primită sau cedată de un sistem electric, în unitatea de timp. În curent alternativ se deosebesc următoarele tipuri de puteri:

Puterea aparentă, care este produsul dintre valoarea tensiunii efective, U (indicată de un voltmetru montat la bornele circuitului) și intensitatea efectivă I (indicată de un ampermetru înseriat în circuit): P=U·I. Unitatea de măsură a puterii aparente este voltamperul (VA).

Puterea activă în curent alternativ este puterea disipată de un rezistor de rezistență R, ea fiind produsul dintre tensiunea efectivă, intensitatea efectivă și factorul de putere. P=Pa·cosϕ=U·I·cosϕ, unde cosϕ este factorul de putere. Unitatea de măsură a puterii active este wattul (W).

Puterea reactivă este dată de relația: Pr=Pa·sinϕ. Unitatea de măsură a puterii reactive este varul (VAR).

3.3. Parametrii principali ai echipamentelor electrice [7, 19, 31]

Tensiunea nominală (Un) este cea mai mare dintre tensiunile standardizate pentru care a fost construit echipamentul și pentru care se garantează funcționarea lui în regim permanent.

Echipamentele de înaltă tensiune trebuie să funcționeze în condiții bune la tensiune cu 10÷15% mai mare decât tensiunea nominală. Această tensiune se numește tensiunea maximă de serviciu a echipamentului. După CEI (Comitetul Electroenergetic Internațional) tensiunea maximă de lucru reprezintă tensiunea nominală a echipamentului electric

Tensiunea maximă de serviciu (valoarea efectivă a celei mai mari tensiuni dintre faze care poate să apară la un moment dat, în condiții normale de funcționare) este stabilită prin prescripții și standarde naționale, ca STAS, și recomandări internaționale. Această valoare a tensiunii trebuie să fie suportată de izolația echipamentelor electrice un timp nelimitat.

Tensiunea de ținere (nivelul de izolație) este cea mai mare tensiune de încercare pe care izolația echipamentelor electrice o suportă fără conturnări sau străpungeri, în cadrul verificării lor. Sunt standardizate în prezent, tensiunile de ținere la impuls (unda plină de 1,2/50 μs și unda aperiodică lungă de 250/2500 μs), precum și tensiunea de frecvență industrială.

Curentul nominal al unui echipament este cel mai mare curent pe care partea conducătoare de curent a echipamentului îl poate suporta un timp nelimitat fără ca încălzirea diferitelor elemente să depășească o anumită temperatură stabilită prin norme.

Stabilitatea electrodinamică a echipamentelor de înaltă tensiune este caracterizată prin curentul de stabilitate electrodinamică (curentul maxim admisibil) care reprezintă valoarea maximă a amplitudinii curentului de scurtcircuit, de șoc, pe care-l suportă echipamentul fără să se deterioreze.

Stabilitatea termică la scurtcircuite a echipamentelor de înaltă tensiune este caracterizată prin curentul de stabilitate termică, adică cel mai mare curent de valoare efectivă constantă, pe care îl suportă aparatul un timp determinat (în mod obișnuit 1s, 3s sau 5s) fără ca temperatura pieselor sale să depășească limitele admisibile stabilite de norme.

Curentul de conectare este cel mai mare curent de scurtcircuit (exprimat în valoare de amplitudine) pe care echipamentele de comutație automate îl pot stabili la tensiunea nominală sau la altă tensiune dată, fără pericolul sudării contactelor sau al altor deteriorări care să împiedice funcționare lor în continuare.

Curentul de rupere este cel mai mare curent pe care echipamentele de comutație îl pot rupe la o tensiune dată, fără deteriorări care să împiedice funcționarea lor în continuare.

Puterea de rupere a echipamentelor de comutație este o mărime convențională reprezentând produsul dintre valoarea efectivă a curentului de rupere în momentul depărtării contactelor și o tensiune dată.

Variația de frecvență. Toate echipamentele din rețeaua electrică din Uniunea Europeană (UE) sunt dimensionate să funcționeze la frecvența nominală de 50Hz, iar în Statele Unite ale Americi și în alte țări la 60Hz. Valoarea frecvenței tensiunii de alimentare, unică în sistemul electroenergetic interconectat, este determinată de echilibrul între puterea activă generată de sursele din sistem și puterea activă utilizată care reprezintă puterea necesară utilizatorilor finali și puterea aferentă pierderilor la producerea, transportul și distribuția energiei electrice[SR EN 50160:2012].

Variația de tensiune. Variația tensiunii electrice în punctul comun de racord este un indicator semnificativ al calității energiei electrice. În instalațiile electrice apar variații de tensiune ca urmare a variației sarcinii receptoarelor, a scurtcircuitelor, a supratensiunilor de natură atmosferică sau de comutație. Variațiile de tensiune se pot clasifica în: variații lente de tensiune; supratensiuni; goluri de tensiune; fluctuații de tensiune [SR EN 50160:2012].

Deformarea undelor de curent și tensiune. Prezența receptoarelor deformante de categoria I și II cum sunt: variatoarele de viteză, redresoarele comandate sau semicomandate, cuptoarele cu arc, aparatele de sudură cu arc electric, condensatoarele și bobinele determină scăderea calității energiei electrice. De asemenea, armonici superioare de tensiune pot fi produse de mașini electrice, transformatoare electrice de putere și de unele elemente neliniare ale rețelei electrice. Regimul deformant este datorat și unor generatoare electrice, prin imperfecțiunea formei de undă a tensiunii la borne față de forma sinusoidală [SR EN 50160:2012].

Nesimetria sistemelor trifazate de tensiuni și curenți. Nesimetria sistemului de tensiuni trifazate este definită de inegalitatea valorilor efective ale tensiunilor pe cele trei faze, existența unui defazaj diferit de 1200 sau existența unor niveluri diferite ale armonicilor pe cele trei faze.

3.4. Indicatori de calitate ai energiei electrice [1, 2, 27, 30]

Atributele calității unui produs se definesc prin indicatori care reprezintă modalități de apreciere cantitativă a proprietăților produsului analizat sub aspectul îndeplinirii cerințelor exprimate. Indicatorii de calitate a energiei electrice se referă la:

calitatea energiei livrate (în principal caracteristicile curbei de tensiune);

continuitatea serviciului de alimentare cu energie electrică.

Se disting două grupe de indicatori de calitate a energiei electrice:

indicatori primari, care depind, în primul rând, de furnizor și sunt rezultatul planificării, proiectării și organizării funcționării instalațiilor energetice;

indicatori secundari, care sunt influențați de funcționarea consumatorilor.

Totuși, în funcție de caracteristicile și necesitățile consumatorului, nu se poate spune care sunt indicatorii primari sau cei secundari. Din această cauză, setul minim de indicatori pentru realizarea unei analize a calități energiei electrice trebuie să includă:

parametrii ce caracterizează variațiile lente (abateri) sau rapide (fluctuații) ale valorii efective a tensiunii;

parametrii ce caracterizează variațiile lente sau rapide ale frecvenței;

parametrii ce caracterizează forma de undă a tensiunii și simetria în sistemul trifazat al tensiunii electrice.

Calitatea energiei electrice se apreciază prin indicatori de calitate a mărimilor electrice specifice, tensiune, frecventa si respectiv ai serviciului de furnizare a energiei electrice prin duratele de întrerupere a alimentarii. Indicatorii de calitate se stabilesc în punctele de delimitare intre instalațiile electrice ale furnizorului si consumatorului constituind sarcina:

furnizorului pentru: frecventa, amplitudinea tensiunii, golurile de tensiune, supratensiunile temporare și tranzitorii, durata întreruperilor;

consumatorului pentru: armonice și interarmonice, fluctuații de tensiune, nesimetrii.

Valorile admise pentru majoritatea indicatorilor de calitate sunt reglementate prin standarde si prescripții energetice. Conform Standardului de performanta pentru serviciul de furnizare a energiei electrice la tarife reglementate, aprobat prin Decizia ANRE nr. 34/1999, furnizorul are obligația respectării următorilor parametri de calitate ai energiei electrice:

a) frecvența: în 95% din săptămâna, frecvența trebuie să se încadreze în banda de 50 Hz ± 1% și în 100% din săptămâna, în banda 50 Hz + 4% până la 50 Hz – 6%;

b) tensiunea: în 95% din săptămână, tensiunea nu trebuie să aibă abateri mai mari de ± 10% din tensiunea contractată.

Metodele de detecție a perturbațiilor se bazează pe compararea punct cu punct a ciclurilor adiacente, sau a valorilor efective ale semnalului distorsionat cu un semnal ideal (sau bazat pe model), sau ale datelor transformate în domeniul frecvență. Există metode parametrice (filtru Kalman, model autoregresiv) sau neparametrice (bazate pe transformata Fourier de timp scurt sau transformarea wavelet).

Monitorizarea calității energiei electrice este un aspect al controlului calității care presupune supravegherea (observarea de durată) a parametrilor de energie electrică în scopul verificării conformității sale cu cerințele impuse de legislația în vigoare. Pentru caracterizarea consumatorilor – sursa de perturbații electromagnetice, prezintă interes prelucrarea statistică a datelor experimentale.

3.5. Mijloace pentru măsurarea mărimilor electrice

Mijlocul de măsurare electric se poate reprezenta ca o rețea de captare, definite de lanțul de măsurare. Semnalul metrologic, este un semnal energetic purtător al informației de măsurare, dat de mijlocul de măsurare electric. Semnalul metrologic care circulă de-a lungul lanțului de măsurare este constituit dintr-o mărime fizică, un parametru variabil, ce ia valori în funcție cu valoarea mărimii măsurate. Funcție de semnalul metrologic, mijloacele de măsurare electrice se clasifică în: analogice, digitale și mixte [7, 9, 14, 17].

1. Aparate analogice

Se caracterizează prin faptul că mărimile în care este convertit semnalul metrologic și mărimile de ieșire, sunt legate de mărimea de măsurat prin relații (de exemplu de proporționalitate) și urmăresc continuu, variația mărimii de măsurat. Valoarea măsurată se obține prin aprecierea poziției unui ac indicator, a unui inscriptor sau a unui spot luminos, în raport cu reperele unei scări gradate.

2. Aparate digitale

Au semnalul metrologic discontinuu, măsurarea repetându-se după un anumit interval de timp, iar valoarea măsurată este prezentată sub formă de număr în afișaj. Se pot realiza pe baza unei metode electrice de măsurare analogice sau pe baza unei metode electrice de măsurare digitale. Metodele electrice de măsurare digitale au avantajul obținerii directe a valorii măsurate, exactitate ridicată și posibilitatea înregistrării sau transmiterii la distanță a informației de măsurare.

3. Aparate electrice de măsurare mixte

Au caracteristic faptul că rezultatul măsurării se obține parțial sub formă digitală și parțial sub formă analogică. După principiul de funcționare se clasifică:

a. Aparatele magnetoelectrice, funcționează numai în curent continuu și sunt formate din unul sau mai mulți magneți permanenți, ficși sau mobili, și una sau mai multe bobine, parcurse de curentul de măsurare.

b. Aparatele feromagnetice, sunt formate dintr-o bobină fixă, parcursă de curentul de măsurat, și o piesă din Fe, introdusă în câmpul magnetic creat de curent.

c. Aparate electrodinamice, sunt alcătuite din una sau mai multe bobine mobile, parcurse de curentul de măsurat. Dacă bobina este din Fe, se numesc ferodinamice.

d. Aparatele electrostatice, sunt formate din piese metalice fixe și piese metalice mobile, între care se exercită forșe electrostatice.

e. Aparatele termice cu fir cald, funcționează prin dilatarea unui fir conductor parcurs de curentul de măsurat.

f. Aparatele de inducție, acționează asupra curenților pe care conductoarele mobile îi introduc în piese.

g. Aparatele cu redresor sunt formate prin asocierea unui aparat magnetoelectric cu unul sau mai multe dispozitive redresoare.

h. Aparatele electrostatice funcționează la frecvențe înalte.

Aparatele feromagnetice, electrodinamice, electrostatice și termice funcționează în curent continuu și alternativ. Aparatele feromagnetice și electrodinamice folosesc frecvența rețelei de 50 Hz. Aparatele termice măsoară curenți la frecvențe foarte înalte.

4. Traductoare pentru mărimi electrice

Transportul, distribuția și utilizarea energiei electrice au impus utilizarea traductoarelor pentru mărimi electrice atât în producerea și transportul energiei electrice, cât și în scopuri de reglare, supraveghere locală sau la distanță. În general, principiul de funcționare al traductorului se bazează pe conversia mărimilor electrice preluate direct (de la rețea), sau prin intermediul unor elemente primare de transformare – în semnale unificate de tensiune sau curent.

Cele mai utilizate sunt traductoarele care servesc la conversia următoarelor mărimi electrice: curent, tensiune, putere, frecvență (abatere de frecvență), defazaj și factor de putere.

Având în vedere diversitatea de aplicații, se pot construi variante ale aceluiași tip de traductor având caracteristici statice diferite. Notând cu Y mărimea de ieșire și cu X mărimea de intrare în traductor, în fig. 13 sunt prezentate principalele tipuri de caracteristici statice ale acestor traductoare.

De regulă, mărimile de intrare în traductoarele electrice nu se aplică direct, ci prin intermediul unor elemente auxiliare standardizate: șunturi electrice, divizoare de tensiune (pentru mărimile continue), transformatoare de curent și transformatoare de tensiune (pentru mărimile alternative). Forma caracteristicilor statice a traductoarelor de mărimi electrice este impusă de natura aplicațiilor (care sunt diversificate).

În general, dependența intrare – ieșire este liniară, dar la traductoarele de curent și/sau tensiune (folosite pentru supravegherea parametrilor energetici), aceste caracteristici se impun neliniare. Un exemplu este ilustrat în cazul N, unde dependența intrare-ieșire este pătratică (y = kx2).

Fig. 13 Caracteristici statice pentru traductoare de mărimi electrice

Mijloacele modern pentru măsurarea mărimilor electrice sunt construite să funcționeze în current continuu și/sau alternative și conțin elemente de electronica și microelectronică cee ace a condus la miniaturizarea acestora și utilizarea în sisremele de măsurare și monitorizare controlate de calculatoare electronice.

4. PROIECTAREA SISTEMULUI DE MONITORIZARE

A PARAMETRILOR ELECTRICI AI ECHIPAMENTELOR MEDICALE

4.1. Noțiuni generale

Monitorizarea funcționării echipamentelor electrice a apărut ca urmare a necesității de a asigura siguranța în funcționare și creșterea eficienței mentenaței acestora. Aceasta a devenit posibilă o dată cu dezvoltarea și perfecționarea sistemelor de măsurare și achiziții de date bazate pe tehnica de calcul din ce în ce mai performantă. Scopul esențial al monitorizării este obținerea de informații „on-line” privind parametrii de funcționare ai echipamentelor în vederea valorificării lor în timp real sau la un moment ulterior [1, 2, 3, 27].

Perfecționarea mijloacelor de măsurare a făcut posibile noi descoperiri în știință și tehnică, care s-au reflectat asupra realizării unor mijloace de măsurare din ce în ce mai precise, mai rapide, mai flexibile

Dacă, în trecut, în cea mai mare parte, măsurările erau concentrate în laboratoarele de cercetare sau de încercări, în ultimele decenii, măsurările au migrat în toate domeniile de activitate datorită portabilității instrumentelor. Dezvoltarea foarte rapidă a electronicii și informaticii a pus la dispoziția inginerilor o multitudine de echipamente, având funcții noi și complexe, realizate sub formă monolitică sau modulară, ușor de instalat și de pus în funcțiune.

Calculatoarele personale, asociate cu sisteme de operare și software din ce în ce mai performante, cu posibilități de prelucrare numerică din ce în ce mai complete și mai sofisticate constituie un suport stimulativ pentru realizarea unor sisteme de măsurare tot mai performante.

În paralel, s-au dezvoltat circuite specializate, asociate microprocesoarelor, pentru a permite realizarea de sisteme de măsurare și prelucrare numerică complexă a semnalelor capabile de să lucreze în timp real. În ultimul timp, aparatele numerice cu μP și-au impus superioritatea față de toate celelalte mijloace de măsurare.

Avantajele acestor aparate nu se limitează numai la ușurința și flexibilitatea în prelucrarea semnalelor de măsurare, ci ele permit, în același timp, dezvoltarea și organizarea unor sisteme de măsurare raționale și eficiente pe care le necesită astăzi domeniul industrial.

După 1983, a apărut și s-a dezvoltat conceptul instrumentației virtuale, care permite transformarea calculatorului într-un instrument de măsurare deosebit de performant. Calculatorul personal devine astfel un aparat de măsurare complex și complet, care poate înlocui cea mai mare parte a aparaturii necesare unui laborator de măsurare din domeniul mărimilor electrice.

Se perfecționează continuu și cartelele/plăcile de achiziții de date, adaptate nevoilor utilizatorilor din toate domeniile științei și tehnicii, concomitent cu standardizarea sistemelor de interfață și a mediilor de programare, trecându-se, și în domeniul software-lui pentru măsurări, la programarea vizuală (LabVIEW, LabWINDOWS, Test Point, HPVEE etc.) și la utilizarea pe scară largă a Instrumentelor Virtuale.

Dezvoltarea rețelelor informatice, a Internet-ului, a făcut posibilă interconectarea la mare distanță a diverselor componente ale unui sistem de măsurare, dezvoltându-se un nou concept, acela de sistem distribuit de măsurare. În cadrul acestor sisteme distribuite, componentele sistemului posedă inteligență proprie, fiind capabile de acțiuni și prelucrări independente, subordonate sau lucrând în cooperare cu un computer master. Se poate vorbi deci de inteligență distribuită asociată cu conducerea la distanță a proceselor, de BUS-uri inteligente și de sisteme inteligente având traductorul asociat cu sistemul de prelucrare a datelor și cu elementul de execuție, sub numele de traductoare inteligente.

În domeniul echipamentelor, încorporarea prin construcție a unei rețele de senzori și a unei inteligențe proprii, conferă acestora posibilitatea de a monitoriza și autoevalua, putând lua decizii în sensul optimizării funcționării sau al protecției la avarii, apărând noțiunea de echipamente inteligente (Smart Engine). S-a ajuns la încorporarea unei rețele de senzori în construcția unor structuri capabile deci să se autoevalueze cu ajutorul unui sistem inteligent și să semnaleze pericole de defectare înainte ca ele să producă sau să protejeze structura prin limitarea solicitărilor la care este supusă, devenind astfel structură inteligentă.

Semnalele electrice sunt utilizate ca suport al informației metrologice ca urmare a numeroaselor avantaje pe care le prezintă: ușurința obțineii acestoar de la traductoare, iar prelucrarea semnalelor electrice astfel obținute, prin utilizarea electronicii, conferă măsurărilor calități deosebite precum: sensibilitate ridicată; consum foarte scăzut; viteză mare de măsurare; transmiterea ușoară la distanță a informațiilor; fiabilitate mărită; diversitatea posibilităților de rezolvare a problemelor de măsurare.

În plus, semnalele pot fi prelucrate pe numeroase căi, ceea ce pune la îndemâna utilizatorului o varietate mare de procedee electronice pentru măsurări.

4.2. Adoptarea soluției constructive și dimensionarea sistemului

4.2.1. Soluții similare

La nivel macro, în anul 2008, ISPE – Secția Sisteme Energetice a elaborat, la comanda CN Translectrica – Sucursala OMEPA, documentațiile impuse de legislația în vigoare în domeniu (SF și CS) pentru un „Sistem pentru integrarea sistemelor existente de monitorizare a calității energiei electrice” pentru a se satisface cerințele impuse de „Standardul de performanță pentru serviciile de transport și de sistem ale energiei electrice” și de standardul CEI 61000-4-30:2008) și crearea condițiilor, din punct de vedere hardware și software, pentru integrarea, în viitor, în acest Sistem și a altor puncte de măsurare a parametrilor de calitate a energiei electrice (50).

În fig.14 este prezentată structura de ansamblu a Sistemuli Integrat de Monitorizare a Calității Energiei Electrice, iar în fig.15 este prezentată schema bloc de principiu a Sistemului de Procesare și Stocare (LAN – Centrul de Management a Datelor de Calitate a Energiei Electrice) care se va realiza la sediul Central al Sucursalei Operatorul de Masurare a Energiei pe Piata Angro – OMEPA [1,2].

La nivelul LAN – Centrul de Management a Datelor de Calitate a Energiei Electrice se va asigura permanent achiziția, procesarea și stocarea datelor transmise din punctele de măsurare și a celor rezultate în procesul de prelucrare a datelor referitoare la calitatea energiei electrice în nodurile rețelelor electrice monitorizate, precum și generarea de rapoarte flexibile, în conformitate cu necesitățile și responsabilitățile Sucursalei OMEPA referitoare la măsurarea, monitorizarea și raportarea parametrilor de calitate a energiei electrice.

De asemenea, la nivelul LAN – Centrul de Management a Datelor de Calitate a Energiei Electrice se vor crea condițiile tehnice pentru organizarea și actualizarea unui web-site cu rapoarte și situații sintetice și informații de interes public și cu date la dispoziția unor user-i din cadrul CNTEE Transelectrica și UnO DEN (în principal pentru Biroul de Control Tehnic al cerințelor Codului RET) și a entităților pentru care se realizează/prestează activități de măsurare a calității energiei electrice.

Sistemul de Achiziție și Schimb de Date pentru Sistem Integrat de Monitorizare a Calității Energiei Electrice va fi constituit din Analizoare de Calitate a Energiei Electrice de clasă A (conform celor definite în standardul CEI 61000-4-30:2008), montate fix în stațiile electrice, și din interfețe de comunicații pentru a se asigura transmisiunile de date între analizoarele montate în stațiile electrice, acolo unde se aplică, precum și între acestea și LAN – Centrul de Management a Datelor de Calitate a Energiei Electrice.

Fig. 14 Schema bloc de principiu pentru Sistemul Integrat de Monitorizare a Calității Energiei Electrice

[1, 2]

Fig. 15 Schema bloc de principiu a Sistemului de Procesare și Stocare al

Sistemului Integrat de Monitorizare a Calității Energiei Electrice

(LAN – Centrul de Management a Datelor de Calitate a Energiei Electrice) [1, 2]

Abordarea modernă, care, pe zi ce trece, tinde să devină modalitatea standard în domeniu, include monitorizarea continuă a parametrilor de calitate a energiei electrice în aprecierea performanțelor atât a echipamentelor și sistemelor de distribuție furnizorilor, cât și echipamentelor consumatorilor.

Fig. 16 Structura unui sistem de supraveghere centralizată a calității energiei electrice

(sursa: http://instal.utcb.ro/conferinta_2010/articole/rosca_2_2010.pdf)

Achiziția datelor într-un astfel de sistem este realizată prin intermediul unor echipamente fixe de monitorizare a calității energiei electrice amplasate la consumatori care au instalat propriul lor software și care beneficiază de posibilități de achiziție și procesare a datelor și de prezentare a rezultatelor. Software-ul are, printre alte funcții, și pe aceea de a crea o bază de date ce conține informații despre performanțele sistemului de alimentare cu energie electrică sau a instalației consumatorului. Această bază de date poate fi accesată pentru obținerea de informații referitoare la istoricul recent sau de durată al evenimentelor de calitate a energiei electrice monitorizate.

S.C. ELECTROTEHNICA Echipamente Electrice S.R.L. București propune un sistem de monitorizare compus din (fig. 17):

dispozitivele de măsură (analizoare de rețea Schneider Electric);

rețeaua de comunicație (magistrale de transmisie MODBUS, magistrale de transmisie ETHERNET, servere de conversie MODBUS – ETHERNET tip EGX);

software de monitorizare si control (SM 1500, SM3000).

Fig. 17 Arhitectura sistemului de monitorizare

(sursa: http://www.electrotehnica.ro/files/Sistem%20monitorizare%20CA%20.pdf)

Software-ul de monitorizare permite realizarea următoarelor funcții: setarea dispozitivelor de măsură (analizoare de rețea); accesarea tuturor valorilor măsurate prin intermediul PC-ului; salvarea automată a datelor achiziționate într-o bază de date centrală; organizarea și procesarea mărimilor achiziționate; comenzi manuale de conectare /deconectare de la distanță a întrerupătoarelor automate din stațiile de distribuție a energiei electrice (este necesar ca întrerupătoarele automate sa fie echipate cu comandă electrică- telecomandă); executarea automată a unor secvențe inițiate de un eveniment, o alarmă sau la o anumită dată.; generarea de rapoarte pentru toate tipurile de date achiziționate.

Aparatul ION 7350 (furnizat de către S.C. ENERGOBIT S.A. (http://www.energobit.com/app_cms/content.asp?ContentId=938) se poate conecta la circuitele de măsură a unei celule electrice.

Funcții ale aparatului: măsurare; înregistrare date și evenimente; deconectarea anumitor consumatori.

Funcții de măsurare:

3 tensiuni de fază/linie și media lor;

3 curenți de faza și media lor;

putere activă, reactivă, aparentă, trifazată și pe fiecare fază;

energie activă, reactivă, aparentă: import, export;

factor de putere trifazat și monofazat;

putere activă, reactivă medie pe perioada de integrare;

frecvența;

minime, maxime și medii pentru fiecare parametru măsurat;

nesimetrii de tensiune sau curent;

31 armonici de curent și tensiune;

forme de undă.

Se pot afișa local (pe aparat) parametrii care se doresc, ca de exemplu:

puterea medie în curs;

limitele de putere la care se face atenționare;

limitele de putere la care se fac deconectări;

tensiuni, curenți;

energia măsurată.

Afișajul are 8 ecrane programabile (de utilizator) fiecare cu parametrii care se doresc. Fiecare ecran are posibilitatea de a afișa unul, doi, trei sau patru parametri simultan ți se poate renunța la toate aparatele de măsură (ampemetre, voltmetre, contoare, indicatoare de putere, cosfimetre, etc.).

S.C. SCADA – shop. Ro (http://www.scada-shop.ro) comercializează produse asemănătoare. Analizorul parametri rețea electrică UMG 96S destinat măsurării, monitorizării și înregistrării parametrilor electrici (RMS real) în rețele de joasă și medie tensiune: V, A, kW, kVA, kVAr, cosφ, Hz, kWh, kVArh. Măsurarea este potrivită pentru sisteme mono și trifazate cu nul în rețele de joasă și medie tensiune. Sistemul permite: memorare evenimente; analizor de armonici tensiune și curent până la ordinal 15; port de comunicație RS232 pentru 52.13.017/RS485 pentru 52.13.001 etc.

Analizorul de rețea electrică CHAUVIN ARNOUX CA 8435 oferit de S.C. Quartz Matrix S.R.L (http://www.senys.ro/custom_page/Aparate-de-masura/) este un aparat specializat cu înregistrare pe termen lung ce permite determinarea și investigarea unor comportări specifice a proceselor din sistemele electrice de distribuție:

recunoaște automat traductorii de curent;

permite investigarea tuturor parametrilor energiei atât in curent continuu cât și în curent alternativ;

permite măsurarea, calcularea și afișarea armonicelor;

măsoară puterea activă, reactivă, aparentă și deformanta;

calculează curenții și tensiunile deformante;

calculează valorile DPF (displacement power factor) și ale factorului de putere;

măsoară curentul de pornire în cazul echipamentelor electrice;

măsoară fenomene tranzitorii, fenomene ce durează câteva zeci de μs;

măsoară fenomenul de flicker (lungă și scurtă durată);

permite monitorizarea rețelelor electrice prin intermediul alarmelor.

Din studiile efectuate a reieșit faptul că există numeroase companii pe piață care oferă produse similare.

4.2.2. Soluția propusă

Arhitectura sistemelor numerice de monitorizare poate fi foarte diferită, în funcție de:

mărimile măsurate și viteza lor de variație;

numărul de canale de măsurare;

tehnica de calcul disponibilă;

precizia de măsurare cerută și, nu în ultimul rând,

prețul de cost al componentelor utilizate.

Valorificarea în timp real presupune:

controlul și reglajul automat al parametrilor de funcționare ai echipamentelor electrice;

optimizarea funcționării echipamentelor;

creșterea securității în funcționare a instalațiilor prin semnalizarea și întreruperea funcționării în caz de avarie.

Valorificarea ulterioară a informațiilor constă în:

analiza evoluției parametrilor de funcționare în vederea adoptării unor decizii cât mai eficiente privind acțiunile de mentenanță;

determinarea diferiților parametri semnificativi pentru echipamentul respectiv: consumul de energie, durata de funcționare, timpul mediu de bună funcționare, rata defectărilor și cauzele acestora, cheltuielile totale cu energia și mentenanța etc.

Având în vedere tipul lucrării și resursele avute la dispoziție am optat pentru realizarea unui dispozitiv pentru monitorizarea tensiunii și a curentului, ca parametri electrici ce caracterizează echipamentele electrice, cu posibilități de interconectare cu un sistem de calcul și control de la distanță.

Dispozitivul este construit sub forma unei „prize de curent” care înglobează traductorii de tensiune și curent necesari. Legătura cu sistemul de calcul se face prin intermediul unui dispozitiv cu placă de control ARDUINO care va permite monitorizarea energiei electrice de acasă prin internet, adică să supravegherea consumului electric al echipamentului. Se măsoară tensiunea și curentul consumate instantaneu și pe un interval de timp stabilit și se determină energia consumată într-o
pagină web, ce poate fi exprimată grafic, pentru perioadele de timp stabilite.

Materialele necesare au fost achiziționate de pe site-ul http://roboromania.ro și au constat în:

o placă de dezvoltare UNO sau NANO sau Mini;

senzor de curent AC1030 – 30 Amp Current Transformer

senzor de tensiune pe care îl vom realiza cu transformatorul de alimentare
al montajului, pentru că vrem să separăm galvanic tot montajul de rețeaua de 220v
a carcasei, pentru a întâmpina distrugerile cauzate de un scurtcircuit.
Acesta este de 12v și 1A.

display LCD

sursă stabilizată de 5v și 1A. Modul sursă ajustabilă LM2596 DC 4-40v la 1,3-37v compatibil Arduino. Circuitul redresează curentul alternativ citit de senzorul de curent (varianta bobină). Este un redresor de precizie, cu un câștig de aproximativ 40. Se convertește ieșirea cu vârfuri negative de la senzororul de curent în tensiune continua de aproximativ 0…5v, într-un interval de aproximativ 0 – 50A, cu o liniaritate si precizie de aproximativ 0.1A.

memorie EEPROM I2C 24LC256 Compatibil Arduino

modul interfață memorie EEPROM I2C 24LC256

placă de rețea Arduino W5100 sau ENC28J60. Placa de rețea Arduino W5100 este mult mai stabilă. Modul Ethernet ENC28J60 TCP / IP, TCP, UDP, ICMP, IGMP, IPv4, ARP, PPPoE compatibil Arduino.

modul interfața FTDI – USB (tip FT232R) cu reset

alte elemente: placă prototip, diode 1N4148, rezistențe, potențiometre, condensatoare, diode 1N4007, cabluri conexiune și conectori, cutie, leduri, socluri.

Dispozitivul este prezentat în imaginile următoare.

4.3. Achiziția și controlul parametrilor electrici

Software-ul permite stocarea parametrilor sub forma unei baze de date și conține mai multe fișiere:

serverWeb_Energy_roboromania.ino

database.h

debug_out.h

general_string_data.h

page_printer.h

page_string_data.h

După realizarea montajului și încărcarea software-ului, se montează senzorul pe firul de
fază al alimentării echipamentului (atenție la electrocutare).

După conectare, se pot citi curentul și tensiunea instantanee a rețelei de alimentare a echipamentului, precum și energia electrică activă, în funcție de intervalul orar selectat pe butoanele din josul paginii: 1 min, 10 min, o oră, 12 ore etc.

Conectare dispozitiv pentru măsură

Ledurile de la placa de rețea încep să pulseze, semn că se conectează.
de asemenea, trebuie configurat routerul de internet pentru IP-ul dispozitivului astfel încât să se acceseze browswerul și pagina web necesară aplicației.

.

Pentru resetarea bazei de date se acționează butonul reset din fereastra aplicaței. Prin modificarea codului sursă se pot realiza diferite modele de pagină web sau se pot realiza alte măsurători.

5. CONCLUZII ȘI OBSERVAȚII PERSONALE

Echipamentele medicale funcționează în condișii de mediu „prietenoase” cu excepția celor de pe unitățile mobile de urgenșă. Factorii care acționează asupra lor nu se manifestă simultan. Sunt două categorii caracteristice care se deosebesc între ele în raport cu acțiunea factorilor externi: aparatele de interior și aparate de exterior. La primele nu au importanță acțiunile atmosferice, dar interesează alți factori ca, de exemplu, forțele electrodinamice, din cauza distanțelor mai mici dintre părțile conducătoare de curent. În timpul funcționării echipamentele electrice sunt supuse acțiunii multor factori, care influențează funcționarea lor și care determină condițiile pe care aceste echipamente trebuie să le îndeplinească. Cele mai importante dintre aceste acțiuni sunt:

electrice;.

mecanice;

termice;

atmosferice;

datorate timpului – îmbătrânirea și uzura morală.

Acțiunile electrice se produc sub acțiunea tensiunilor de serviciu. În unele cazuri, echipamentele sunt solicitate la supratensiuni de comutație sau atmosferice. De asemenea, sunt supuse acțiunii diferitelor descărcări electrice însoțite de un arc electrice mai mult sau mai puțin intens. Dacă supratensiunea depășește tensiunea de încercare, se admite ca echipamentul să prezinte descărcări superficiale, dar nu trebuie să apară străpungeri.

Ținând seama de influența acțiunilor enumerate mai sus, pentru o funcționare normală în exploatare, echipamentele electrice trebuie să îndeplinească următoarele condiții fundamentale:

1. funcționarea sigură și de lungă durată la parametrii pentru care a fost calculat echipamentul;

2. stabilitatea termică și dinamică la trecerea celor mai mari curenți de scurtcircuit prescriși pentru echipamentul dat;

3. izolația electrică să reziste la solicitarea supratensiunilor, care nu întrec valoarea tensiunilor de încercare recomandate;

4. stabilitatea la solicitările factorilor climatici;

5. construcția în ansamblu să fie simplă, alcătuită din elemente tipizate și să permită execuția în flux tehnologic;

6. gabaritul, greutatea și costul să fie cât mai reduse;

7. deservirea, revizia și repararea să fie ușoare, simple și cu maximum de securitate.

Diagnosticarea în timp real a problemelor legate de calitatea energiei electrice presupune:

analizarea dezechilibrelor, anomaliilor de tensiune, distorsiunilor de undă și cauzele acestora;

măsurarea curenților armonici și înregistrarea evoluției lor în timp;

măsurarea eficienței și cantitatea de energie electrică consumată sub toate aspectele ei;

efectuarea unei caracterizări dinamice, în timp real, a sistemului de energie electrică;

efectuarea de corelații între variația parametrilor care caracterizează calitatea curentului electric cu rata defectărilor și determinarea uni plan de mantenanță corespunzător, precum și stabilirea căilor pentru creșterea timpului mediu de bună funcționare;

realizarea de rapoarte complete sub formă grafică sau tabelară despre evoluția parametrilor monitorizați;

analiza evenimentele tranzitorii;

analiza tendințelor pentru tensiune, curent, frecventă, putere, armonice, oscilații și flicker pentru toate cele 3 faze simultan și nul;

monitorizarea de la distanță și intervenție la evenimente nedorite etc.

Direcții viitoare de cercetare

Deși dispozitivul în sine este simplu și măsoară doi parametri, tensiunea și curentul, poate fi dezvoltat către un aparat complex, capabil de monitorizare parametrilor a echipamentelor medicale sub aspectele mai-sus menționate. Alături de monitorizare, prin software adecvat poate fi adăugată și funcția de diagnosticare și autodiagnosticare.

Aria cercetărilor și domeniul de aplicație sunt deosebit de vaste, iar sistemele de achiziții de date sunt în actualitate permanentă.

Materializarea dezvoltării ulterioare a dispozitivului prezentat se poate face în direcțiile:

dezvoltarea și perfecționarea acestor tipuri de dispozitive și sisteme de achiziție a datelor, precum și a software-ului de specialitate;

îmbunătățirea interfețelor om-calculator și utilizarea automatelor programabile în sistemele monitorizare și control, în scopul îmbunătățirii performanțelor echipamentelor;

înglobarea tehnologiilor wireless la astfel de dispozitive/aparate/sisteme.

6. BIBILIOGRAFIE

Albert, H., Golovanov, C., Golovanov, N., Elefterescu, L., Probleme actuale privind monitorizarea calității energiei electrice în România, http://www.sier.ro/Monitorizarea_Energiei_Electrice_MONTENEGRO_Oct2004.pdf.

Albert H., Golovanov, N., Golovanov, C., Rășcanu, V., Elefterescu, L., Monitorizarea calității energiei electrice, http://www.sier.ro/Monitorizarea_Energiei_Electrice_CNE%202002.pdf.

Albert, H., ș.a., Echipament pentru monitorizarea tensiunii în rețelele electrice, Brevet de invenție nr. 116750/26.04.2000.

Asch, G., Les capteurs en instrumentation industrielle, Dunod, Paris, 1987.

Baltag. O., Senzori și traductoare, Editura BIT, Iasi, 2001.

Bradley, D.A., Dawson, D., Burd, N.C., Loader, A.J., Mechatronics. Electronics in products and processes, Chapman&Hall, London, 1993.

Baraboi, A., Adam, M., Echipamente electrice, Editura „Gh. Asachi”, Iași, 2002.

Crețu, M., Sărmășanu, C., Traductoare, Iași, Institutul Politehnic, 1990.

David, V., Măsurări electrice I, Curs partea 1, Facultatea de Electrotehnică, Universitatea Tehnică „GH. ASACHI”, Iași, 2009.

David V., Crețu V. E., Măsurări în biomedicină și ecologie. Aplicații, Editura „SETIS”, Iași, 2005.

Dumitrache, I., Automatizări și echipamente electronice, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1882.

Dumitriu, A., Dudiță, F., Ionescu, E., Diaconescu, D., Automate de control și deservire – Roboți industriali, Universitatea „Transilvania” Brașov, curs, 1986.

Dumitru, C, Dumitru, Lucia, Bazele electroenergeticii, Universitatea Politehnică București, 2004.

Dumitrescu, St., Tehnica Măsurării, Editura Universității din Ploiești, 2000.

Golovanov, C., Manolovici, V., Ioniță, A., Măsurări în biologie și medicină, Universitatea Politehnica București, 1996.

Ionescu, C., Instrumentarea și achiziția datelor la încercarea în teren a motoarelor de tracțiune ce echipează autovehiculele militare, Referatul nr. 2, Academia Tehnică Militară, București, 2001.

Ionescu, G., Masurari și Traductoaare Vol. 1 și 2, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1985.

Ionescu, V., Teoria sistemelor, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1980.

Iordănescu, I., Iacobescu Gh., Alimentarea cu energie electrică a consumatorilor, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1980.

Ispas, C., Predincea, N., ș.a. Mașini unelte. Încercare și recepție. Editura Tehnică, București, 1998.

Mărcuță, C., Crețu, M., Măsurări electrice și electronice, Editura Tehnica Info, Chișinău, 2002.

Mihoc, D., ș.a., Teoria elementelor sistemelor de reglare automate, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1980.

Munteanu, R., Todoran, G., Teoria și practica prelucrării datelor de măsurare, Editura Mediamira, Cluj, 1997.

Munteanu, R., Târnovan, I., Sisteme de măsurare inteligente, Universitatea tehnică din Cluj-Napoca, 1992.

Quinquis, A., Șerbănescu, A., Rădoi, E., Semnale și sisteme. Aplicații în MATLAB, Editura Academiei Tehnice Militare, București, 1998.

Popescu, D., Senzori și interacțiunea cu mediu tehnologic, Universitatea Politehnică București, 1998.

Smădu, F., Sistem pentru analiza calității energiei electrice în sistemele de electroalimentare trifazate,http://www.labsmn.pub.ro/Club/Prezentari/CNIV%202005/PDFs/01-04%20Florin%20SMADU.pdf

Szekely, I., Sandu, F., Circuite electronice de conversie a semnalelor analogice și digitale, Editura MATRIX ROM, București, 2001.

Ștefan, P., Ergoingineria medical-dentară și instalația electrică aferentă, Buletinul AGIR nr. 1/2013.

Vatră, F., Poida, A., Sistem integrat de monitorizare a calității energiei electrice al CN TRANSELECTRICA, Conferința Națională și Expoziția de Energetică, Sinaia, 23-25 Octombrie 2013.

Vremeră, E., Măsurări electrice și electronice, Editura MATRIX ROM, București, 1998.

*** Encyclopedia of Measurement and Control, 2nd Edition, ISA –The Instrumentation, Systems and Automation Society

*** Handbook of Measurement Science, Edited by Sidemhan, P. H.,John Wiley & Sons Ltd.., 1982.

*** IEEE Interharmonic Task Force, Cigré 36.05/CIRED 2 CC02 Voltage Quality Working Group, Interharmonics în Power Systems, http://grouper. IEEE.org/groups/harmonic/iharm/docs/ihfinal.pdf

*** IEC 60255-24 – Ed. 1.0:2001, Electrical relays – Part 24: Common format for transient data exchange (COMTRADE) for power systems;

*** IEEE Std C37.111-1999, Common Format for Transient Data Exchange (COMTRADE) for Power Systems;

*** IEEE Std 1159.3-2003, Recommended Practice for the Transfer of Power Quality Data;

http://www.i-grid.com/igrid/, http://www.softswitch.com/sst/index.do

http://elth.ucv.ro/student1/Cursuri/Ciontu%20Marian/Sisteme%20de%20monitorizare%20(Master)/achizitie%20date.pdf

http://www.popservice.ro/, http://www.bender.ro/, Catalog Aplicații speciale pentru locații cu destinație medicală.

www.megger.com, Catalog Instrumente de test pentru instalații și echipamente electrice.

Monitorizarea energiei electrice acasă (ServerWeb Energy) – pentru avansați

www.actrus.ro/biblioteca/cursuri/electro/teodoru0/c6.htm

http://www.admee.ro/index.php/ro/analiza-diagnoza-si-monitorizarea-echipamentelor-electrice

http://www.apelalfa.ro/produse.php

http://www.ericson.com

http://www.hoperf.com/rf_fsk/rfm01.htm

http://www.hoperf.com/rf_fsk/rfm02.htm

http://www.iteadstudio.com

http://www.lem.com/

http://www.meanwelldirect.co.uk/product/PD-45A/PD-45A/default.htm

http://www.microchip.com/

http://www.onsemi.com/PowerSolutions/home.do

http://www.parkinelmer.com

http://www.rectron.com/

http://roboromania.ro

http://www.songle.com/en/

http://www.talema-nuvotem.com

http://www.technosoft.ro/

http://www.ti.com/

7. ANEXE