Search
Search results for: FAULT DETECTION IN ELECTRONIC CIRCUITS
-
Fault detection in electronic circuits using test buses
PublicationA survey of test buses designed for diagnostics of digital and analog electronic circuits is presented: the IEEE 1149.1 bus for digital circuits, the IEEE 1149.4 bus for mixed-signal and the IEEE 1149.6 bus for AC coupled complex digital circuits. Each bus is presented with its structure, solution of key elements, particularly boundary registers and a set of test instructions. Diagnosis with the use of the described buses is...
-
A neural network based system for soft fault diagnosis in electronic circuits
PublicationW artykule przedstawiono system do diagnostyki uszkodzeń parametrycznych w układach elektronicznych. W systemie zaimplementowano słownikową metodę lokalizacji uszkodzeń, bazującą na pomiarach w dziedzinie częstotliwości przeprowadzanych za pomocą analizatora transmitancji HP4192A. Rozważono główne etapy projektowania systemu: definiowanie modelu uszkodzeń, wybór optymalnych częstotliwosci pomiarowych, ekstrakcję cech diagnostycznych,...
-
On fault diagnosis of analogue electronic circuits based on transformations in multi-dimensional spaces.
PublicationPrzedstawiono ideę nowej klasy metod diagnostycznych opartej na przekształceniu transformującym zmiany parametru układu na krzywe identyfikacyjne w przestrzeniach wielowymiarowych. Rozszerzono również klasę tych metod na diagnostykę uszkodzeń wielokrotnych. Dla takich metod omówiono algorytm lokalizacji i identyfikacji pojedynczych i wielokrotnych uszkodzeń parametrycznych w liniowych układach elektronicznych. Przedstawiono rezultaty...
-
Fault diagnosis in electronic circuits based on bilinear transformation in 3-D and 4-D spaces
PublicationPrzedstawiono ideę nowych metod diagnostycznych 3-D i 4-D opartych na przek-ształceniu biliniowym. Metody te bazują na transformacjach operujących odpo-wiednio w trzy i czterowymiarowych przestrzeniach funkcji układowych. Dlatych metod omówiono algorytm lokalizacji i identyfikacji pojedynczych uszko-dzeń parametrycznych w liniowych układach elektronicznych oraz algorytm lo-kalizacji i identyfikacji pojedynczych uszkodzeń...
-
New Two-center Ellipsoidal Basis Function Neural Network for Fault Diagnosis of Analog Electronic Circuits
PublicationIn the paper a new fault diagnosis-oriented neural network and a diagnostic method for localization of parametric faults in Analog Electronic Circuits (AECs) with tolerances is presented. The method belongs to the class of dictionary Simulation Before Test (SBT) methods. It utilizes dictionary fault signatures as a family of identification curves dispersed around nominal positions by component tolerances of the Circuit Under Test...
-
Using an IEEE1149.1 Test Bus for Fault Diagnosis of Analog Parts of Electronic Embedded Systems
PublicationThe new solution of a BIST called the JTAG BIST for self-testing of analog parts of electronic embedded systems is presented in the paper. The JTAG BIST consists of the BCT8244A and SCANSTA476 integrated circuits of Texas Instruments controlled via the IEEE 1149.1 bus. The BCT8244A is a scan test device with octal buffers, and the SCANSTA476 is a 12-bit ADC with 8 analog input channels. Self-testing approach is based on the fault...
-
The effect of the motor filters on earth fault current waveform in circuits with variable speed drives
PublicationIn circuits with variable speed drives distorted earth fault current flows. Earth fault current distortion influences the threshold of ventricular fibrillation. This paper presents earth fault current distortion in circuits with variable speed drives when motor filter is used. Two types of motor filter are analyzed. For every type of filter the effect of earth fault current distortion on ventricular fibrillation is evaluated.
-
The effect of the motor filters on earth fault current waveform in circuits with variable speed drives
PublicationIn circuits with variable speed drives distorted earth fault current flows. Earth fault current distortion influences the threshold of ventricular fibrillation. This paper presents earth fault current distortion in circuits with variable speed drives when motor filter is used. Two types of motor filter are analyzed. For every type of filter the effect of earth fault current distortion on ventricular fibrillation is evaluated.
-
Electronic Circuits for Graphene-Based Biosensor
Publication -
Fault Loop Impedance Measurement in Circuits Fed by UPS and Principle of Safety Protection
PublicationThis paper indicates a significant problem of uncertainty of fault loop impedance (FLI) measurement in circuits powered from uninterruptible power supply (UPS) (double-conversion AC-DC-AC). The correctly determined value of this impedance, related to the short-circuit current disconnection time and to the reference value, is one of the most important elements that determines the approval of an electrical installation and its receivers...
-
Selected problems of earth fault loop impedance testing in circuits fed from UPS
PublicationIn the paper a principle of earth fault loop impedance testing in low voltage systems has been presented. Selected factors, influencing accuracy of the testing, are indicated. A structure of UPS of VFI-type and the problem of impedance testing in circuits with such type of UPS are discussed.
-
Test limitations induced by fault-driven instability of analog circuits.
PublicationCelem pracy jest ocena ograniczeń testowania uszkodzeń parametrycznych wynikajacych z utraty stabilności przez testowany układ analogowy. Zastosowano metody zapożyczone z teorii sterowania: liniową transformacje frakcyjną i analizę metodą strukturalnych wartości szczególnych. Przykładowej analizie poddano filtr typu leapfrog. Do obliczeń wykorzystano środowisko Matlab/Simulink. Wyniki obliczeń wykazały dużą podatność testowanego...
-
Fault diagnosis of analog piecewise linear circuits based on homotopy
PublicationArtykuł opisuje weryfikację metodą diagnostyki analogowych układów odcinkowo-liniowych opartą na podejściu homotopijnym. Homotopia przekształca jedną funkcję f(x) w inną funkcję g(x) poprzez zmianę parametru homotopii tî[0,1]. Ścieżka homotopijna pokazuje drogę od punktu x0 z dziedziny funkcji f(x) do odpowiadającego mu punktu x* funkcji g(x). Idea metody zakłada wykorzystanie funkcji f(x) do opisu diagnozowanego układu w stanie...
-
Evaluation of applicability of classic methods of a fault loop impedance measurement to circuits with residual current devices
PublicationMeasurement of fault loop impedance in low voltage grids and systems is in most cases performed to verify the effectiveness of protection against electric shock by automatic disconnection of supply. For the sake of measurement accuracy, it is advisable to perform it using large current. Unfortunately, in circuits with residual current devices which are very widely used nowadays, a large measurement current may trigger those devices...
-
A testing method of analog parts of mixed-signal electronic systems equipped with the IEEE1149.1 test bus
PublicationA new solution of the JTAG BIST for testing analog circuits in mixed-signal electronic microsystems controlled by microcontrollers and equipped with the IEEE1149.1 bus is presented. It is based on a new fault diagnosis method in which an analog circuit is stimulated by a buffered signal from the TMS line, and the time response of the circuit to this signal is sampled by the ADC equipped with the JTAG. The method can be used for...
-
Two‐functional μBIST for Testing and Self‐Diagnosis of Analog Circuits in Electronic Embedded Systems
PublicationThe paper concerns the testing of analog circuits and blocks in mixed‐signal Electronic Embedded Systems (EESs), using the Built‐in Self‐Test (BIST) technique. An integrated, two‐functional, embedded microtester (μBIST) based on reuse of signal blocks already present in an EES, such as microprocessors, memories, ADCs, DACs, is presented. The novelty of the μBIST solution is its extended functionality. It can perform 2 testing functions:...
-
Modelling of soft fault propagation in sequential circuits by fuzzy-logic simulations
Publication -
Zbigniew Czaja dr hab. inż.
PeopleZbigniew Czaja was born in Czluchow, Poland, in 1970. He graduated from Gdansk University of Technology, Faculty of Electronics, Telecommunications and Informatics in 1995. The Ph.D. degree in electronics was received in 2001 from the same university. He worked as assistant professor at this university from 2002 to 2013. In 2014, he qualified as an associate professor, and in 2017, as a professor. His research interests are in...
-
Diagnosis of fully differential circuits based on a fault dictionary implemented in the microcontroller systems
PublicationPrzedstawiono nową koncepcję testera wbudowanego bist przeznaczonego do diagnostyki w pełni różnicowych układów analogowych implementowanych w mikrosystemach mieszanych sygnałowo. w trakcie testowania mierzona jest amplituda i faza wyjściowego napięcia różnicowego. procedura detekcji i lokalizacji uszkodzeń bazuje na słowniku uszkodzeń przechowywanym w pamięci programu mikrokontrolera. korzystną cechą przestrzeni pomiarowej wyznaczonej...
-
Method of earth fault loop impedance measurement without nuisance tripping of RCDs in 3-phase low-voltage circuits
PublicationVerification of electrical safety in low-voltage power systems includes the measurement of earth fault loop impedance. This measurement is performed to verify the effectiveness of protection against indirect contact. The widespread classic methods and meters use a relatively high value of the measuring current (5–20) A, so that they are a source of nuisance tripping of residual current devices (RCDs). The meters dedicated to circuits...
-
A self-testing method of large analog circuits in electronic embedded systems
PublicationPrzedstawiono metodę samotestowania filtrów wyższych rzędów składających się z łańcucha pierwszego lub drugiego rzędu filtrów (bloków) zaimplementowanych w mieszanych sygnałowo elektronicznych systemach wbudowanych sterowanych mikrokontrolerami lub procesorami sygnałowymi.Idea metody bazuje na fakcie, iż odpowiedź danego bloku jest traktowana jako sygnał pobudzenia kolejnego bloku. Dzięki temu rozwiązaniu rekonfigurowalny układ...
-
A method of fault diagnosis of analog parts of electronic embedded systems with tolerances
PublicationPrzedstawiono nową metodę detekcji i lokalizacji uszkodzeń w częściach analogowych z tolerancjami elementów nieuszkodzonych mieszanych sygnałowo elektronicznych systemów wbudowanych sterowanych mikrokontrolerami. Metoda składa się z trzech etapów. W pierwszym etapie tworzony jest słownik uszkodzeń przez aproksymację rodziny pasów lokalizacyjnych. W etapie pomiarowym wewnętrzny licznik mikrokontrolera mierzy czasy trwania impulsów...
-
Implementation of an input-output method of diagnosis of analog electronic circuits in embedded systems
PublicationPrzedstawiono implementację zmodyfikowanej metody 2D detekcji i lokalizacji uszkodzeń sieci analogowych z uwzględnieniem tolerancji elementów nieuszkodzonych w systemach wbudowanych bazujących na mikrokontrolerach. Metoda składa się z dwóch etapów: przedtestowego - tworzenie słownika uszkodzeń i testowego, w którym dokonywany jest pomiar przez mikrokontroler amplitudy i przesunięcia fazowego odpowiedzi na pobudzenie przebiegiem...
-
Protection Against Electric Shock Using Residual Current Devices in Circuits with Electronic Equipment
PublicationW artykule przedstawiono problematykę stosowania wyłączników różnicowoprądowych w obwodach z urządzeniami elektronicznymi, które powodują, że prąd różnicowy ma zmienną częstotliwość lub jest odkształcony. Wyniki badań wskazują, że częstotliwość obiegająca od znamionowej oraz zawartość wyższych harmonicznych w prądzie różnicowym niekorzystnie wpływa na skuteczność ochrony przeciwporażeniowej przy zastosowaniu wyłączników różnicowoprądowych....
-
Two-center radial basis function network for classification of soft faults in electronic analog circuits
PublicationW pracy zaproponowano specjalizowaną sieć neuronową z dwucentrowymi radialnymi funkcjami bazowymi (TCRB) neuronów w warstwie ukrytej,przeznaczoną do diagnostyki uszkodzeń parametrycznych układów analogowych. Zastosowanie funkcji TCRB pozwala na znaczne zmniejszenie liczby neuronów w warstwie ukrytej, lepsze dopasowanie do słownika uszkodzeń oraz poprawę dokładności klasyfikacji, w porównaniu z dotychczas stosowaną siecią z jednocentrowymi...
-
Using a square-wave signal for fault diagnosis of analog parts of mixed-signal electronic embedded systems
PublicationArtykuł przedstawia nowe podejście do detekcji i lokalizacji pojedynczych katastroficznych i parametrycznych uszkodzeń części analogowych w mieszanych sygnałowo elektronicznych systemach wbudowanych. Podejście składa się z trzech etapów: tworzenia słownika uszkodzeń na podstawie krzywych identyfikacyjnych, etapu pomiarowego w którym układ badany pobudzany jest falą prostokątną generowaną przez mikrokontroler a odpowiedź jest próbkowana...
-
Michał Kowalewski dr inż.
PeopleResearch career: Doctoral dissertation "Tolerance robust, dictionary methods of fault diagnosis of electronic circuits with specialized neural classifier". Participation as a performer in four KBN research teams MNiSW and NCBiR concerning the development of diagnostic methods for analog electronic circuits and diagnostics of technical objects using impedance spectroscopy methods. 39 publications, including 10 in magazines,...
-
A method of self-testing of analog circuits based on fully differential op-amps with theTCBF classifier
PublicationA new approach of self-testing of analog circuits based on fully differential op-amps of mixed-signal systems controlled by microcontrollers is presented. It consists of a measurement procedure and a fault diagnosis procedure. We measure voltage samples of a time response of a tested circuit on a stimulation of a unit step function given at the common-mode reference voltage input of the op-amp. The fault detection and fault localization...
-
Self-Testing of Analog Parts Terminated by ADCs Based on Multiple Sampling of Time Responses
PublicationA new approach for self-testing of analog parts terminated by analog-to-digital converters in mixed-signal electronic microsystems controlled by microcontrollers is presented. It is based upon a new fault diagnosis method using a transformation of the set of voltage samples of the time response of a tested analog part to a square impulse into localization curves placed in a multidimensional measurement space. The method can be used...
-
A solution of the integrated µBIST for functional and diagnostic testing in mixed-signal electronic embedded systems
PublicationMain problem of the paper is testing of analog circuits and blocks in mixed-signal electronic embedded systems (EESs), using the built-in self-test (BIST) technique. The integrated mBIST based on reusing signal blocks already present in an EES, such as processors, memories, ADCs, is presented. The novelty of the solution is the extended functionality of the mBIST. It can perform 2 testing functions: functional testing and fault...
-
A method of self-testing of an analog circuit terminated by an ADC in electronic embedded systems controlled by microcontrollers
PublicationA new self-testing method of analog parts terminated by an ADC in electronic embedded systems controlled by microcontrollers is presented. It is based on a new fault diagnosis method based on on-line (i.e. during measurement), transformations of voltage samples of the time response of a tested part to a square pulse - onto localization curves placed in the measurement space. The method can be used for fault detection and single...
-
Electric shock hazard in circuits with variable-speed drives
PublicationThe conventional approach to electrical safety under fault condition in typical power systems considers earth fault currents of sinusoidal waveform and frequency of 50/60 Hz. However, in circuits with variable-speed drives, there is earth fault current flow with harmonics, and these harmonics influence the threshold of ventricular fibrillation. The paper presents earth fault current waveforms in circuits with variable-speed drives...
-
Demonstrator testera wbudowanego BIST dla układów w pełni różnicowych
PublicationPrzedstawiono demonstrator testera wbudowanego, przeznaczony do pracy na stanowisku dydaktycznym w laboratorium z przedmiotu Zaawansowane Metody Pomiarowe i Diagnostyczne. Na stanowisku studenci zapoznają się z technologią BIST (ang. Built-In Self-Test), która jest przykładem wdrożenia strategii projektowania dla testowania.
-
Residual Current Devices: Selection, Operation, and Testing
PublicationIn this book, the idea for residual current protection has been presented. The evolution in construction types of residual current devices, which has taken place over decades, is discussed. Types and functional properties of the contemporary residual current devices are described. The main parameters of these devices, from the point of view of their selection and application, are indicated. Special constructions of the protective...
-
Effect of the let-through energy of overcurrent protective devices on the temperature of conductors during short-circuits
PublicationThe scope of the verification of low-voltage systems covers the earth fault loop impedance measurement. This measurement is usually performed with the use of low-value current meters, which force a current many times lower than the one occurring during a real short-circuit. Therefore, the international standard recommends consideration of the increase of resistance of conductors with the increase of temperature, which may occur...
-
Behavior of residual current devices at frequencies up to 50 kHz
PublicationThe use of residual current devices (RCDs) is obligatory in many types of low-voltage circuits. They are devices that ensure protection against electric shock in the case of indirect contact and may ensure additional protection in the case of direct contact. For the latter purpose of protection, only RCDs of a rated residual operating current not exceeding 30 mA are suitable. Unfortunately, modem current-using equipment supplied...
-
Diagnostyka analogowych filtrów wielosekcyjnych oparta na magistrali testującej IEEE1149.1
PublicationPrzedstawiono nową koncepcję testera JTAG BIST do samo-testowania torów analogowych opartych na wielosekcyjnych filtrach wyższego rzędu w mieszanych sygnałowo mikrosystemach elektronicznych sterowanych mikrokontrolerami i wyposażonych w magistralę testującą IEEE1149.1 (JTAG). Bazuje ona na metodzie diagnostycznej opartej na przekształce-niu transformującym próbki odpowiedzi czasowych kolejnych sekcji filtra pobudzonego impulsem...
-
Transient States during Short-circuit in a Line Powered by UPS and its Impact on Earth Fault Loop Impedance Measurement and Power Quality
PublicationThe short-circuit in a line powered by Uninterruptible Power Supply (UPS) during different UPS operation modes is presented in the article. The transient state condition related to the short-circuit in a line fed from double conversion On-line UPS is discussed in detail. The results of the measurements of earth fault loop impedance (FLI) in circuits powered by UPS with the instruments of various manufacturers are presented. The...
-
Samotestowanie toru analogowego ze wzmacniaczem w pełni różnicowym w elektronicznych systemach wbudowanych sterowanych mikrokontrole-rami
PublicationPrzedstawiono nową metodę samotestowania toru analogowego opartego na wzmacniaczu w pełni różnicowym w elektronicznych systemach wbu-dowanych sterowanych mikrokontrolerami. Bazuje ona na nowej metodzie diagnostycznej opartej na przekształceniu transformującym próbki odpo-wiedzi czasowej badanej części analogowej na pobudzenie "ujemnym" impulsem prostokątnym na wejściu Vocm na krzywe identyfikacyjne w przestrzeni pomiarowej. Metoda...
-
Low-frequency tripping characteristics of residual current devices
PublicationFast development of various types of converters makes their utilization in industry and in domestic installations very common. Due to converters, an earth fault current waveform in modern circuits can be distorted or its frequency can be different than 50/60 Hz. Frequency of earth fault (residual) current influences tripping of residual current devices which are widely used in low voltage systems. This paper presents the behaviour...
-
Badanie wybranych właściwości wyłączników różnicowoprądowych typu F
PublicationW instalacjach elektrycznych niskiego napięcia instaluje się coraz więcej przekształtników energoelektronicznych (systemy fotowoltaiczne, instalacje ładowania pojazdów elektrycznych, układy napędowe o regulowanej prędkości obrotowej silnika), a mają one wpływ na dobór typu wyzwalania wyłączników różnicowoprądowych (AC, A, F lub B). W obwodach, w których pojawia się prąd różnicowy zawierający składowe o częstotliwości innej niż...
-
An idea of an approach to self-testing of mixed signal systems based on a quadratic function stimulation
PublicationA new approach to self-testing of the analog parts of mixed-signal electronic systems controlled by microcontrollers equipped with an ADC and a DAC is presented. It is based on a BIST and a new fault diagnosis method. A novelty is the use of the DAC as a component of the BIST, allowing to generate a stimulating signal with a quadratic function shape. It contributes to a better extraction of information about the state of the circuit...
-
Verification of safety in low-voltage power systems without nuisance tripping of residual current devices
PublicationLow-voltage power systems require initial and periodical verification to check the effectiveness of protection against electric shock. As a protection in case of fault, automatic disconnection of supply is most often used. To verify such a protection measure, the earth fault loop impedance or resistance is measured. This measurement is easy to perform in circuits without residual current devices. When residual current devices are...
-
A method of earth fault loop impedance measurement without unwanted tripping of RCDs
PublicationIn low-voltage networks, earth fault loop impedance (EFLI) measurement is the basis for assessing the effectiveness of automatic disconnection of supply. Such a measurement is performed during initial and periodical verification, especially in a TN low-voltage network. Nowadays, due to widespread application of residual current devices (RCDs), such test is difficult in many circuits because RCDs operate during the test. In this...
-
Behavior of residual current devices at earth fault currents with DC component
PublicationLow-voltage electrical installations are increasingly saturated with power electronic converters. Due to very high popularity of photovoltaic (PV) installations and the spread of electric vehicles (EV) as well as their charging installations, DC–AC and AC–DC converters are often found in power systems. The transformerless coupling of AC and DC systems via power electronic converters means that an electrical installation containing...
-
Detection of inter-turn faults in transformer winding using the capacitor discharge method
PublicationThe paper presents results of an analysis of inter-turn fault effects on the voltage and current waveforms of a capacitor discharge through transformer windings. The research was conducted in the frame of the Facility of Antiproton and Ion Research project which goal is to build a new international accelerator facility that utilizes superconducting magnets. For the sake of electrical quality assurance of the superconducting magnet...
-
Multilevel Converters
PublicationThe newest Special Section is intended to focus on recent research and trends in application of multilevel converters. Multilevel converters have been extensively developed over the last two decades and show several important advantages of power electronic circuits, such as: operation at high voltages, harmonics reduction, higher efficiency, modularity, smaller size and lower cost. Also, thanks to increasing interest in renewable...
-
Development of the sound field 3D intensity probe based on miniature microphones
PublicationThe engineered measuring probe uses three pairs of miniature microphones coupled. The signals from the microphones after an initial amplification are fed to differential circuits. Due to the required symmetry of the circuit it was necessary to select electronic components very carefully. Moreover, additional digital signal processing techniques were applied to avoid amplitude and phase mismatch. The view of the engineered probe...
-
Dielectric Barrier Discharge Systems with HV Generators and Discharge Chambers for Surface Treatment and Decontamination of Organic Products
PublicationThe article presents applications of systems with power electronic converters, high voltage transformers, and discharge chambers used for nonthermal, dielectric barrier discharge plasma treatment of a plastic surface and decontamination of organic loose products. In these installations, the inductance of the high voltage transformers and the capacitances of the electrode sets form resonant circuits that are excited by inverters....
-
Faults and Fault Detection Methods in Electric Drives
PublicationThe chapter presents a review of faults and fault detection methods in electric drives. Typical faults are presented that arises for the induction motor, which is valued in the industry for its robust construction and cost-effective production. Moreover, a summary is presented of detectable faults in conjunction with the required physical information that allow a detection of specific faults. In order to address faults of a complete...