prof. dr hab. inż. Janusz Smulko
Zatrudnienie
- Kierownik katedry w Katedra Metrologii i Optoelektroniki
- Profesor w Katedra Metrologii i Optoelektroniki
Obszary badawcze
Publikacje
Filtry
wszystkich: 187
Katalog Publikacji
-
EFFICIENCY OF GAS MIXTURES DETECTION BY RESISTIVE GAS SENSORS
PublikacjaResistive gas sensors are very popular and are commonly used to detect various gases and their mixtures. Their main disadvantage is very limited selectivity. Practical use of gas sensors in environmental applications (e.g., in sewage systems to protect workers, in air conditioning systems to monitor atmosphere quality) requires determination of concentration of a few mixed gases at the same time. We would like to present recent...
-
Efficiency of gas mixtures detection by resistive gas sensors
PublikacjaResistive gas sensors are very popular and are commonly used to detect various gases and their mixtures. Theeir main disadvantage is very limited selectivity. Practical use of gas sensors in environenmental applications requires determination of concentration of a few mixed gases at the same time. We would like to present recent results of gas detection improvement by utilizing a single gas sensor and additional measurements to...
-
Supercapacitors - charge redistribution and restoring voltage
PublikacjaThe charge in supercapacitor is stored on electrodes and in electrolyte. The charges on electrodes create the Helmholtz double layer which is formed immediately with time constant of the order of seconds, while the charge storage in electrolyte is going on with time constant of the order of hundreds seconds. When the charged supercapacitor is shorted for few seconds, the charge from electrodes is discharged while the charge in...
-
Performance Analysis of the "Intelligent" Kirchhoff- Law - Johnson-Noise Secure Key Exchange
PublikacjaThe Kirchhoff-law - Johnson-noise (KLJN) secure key distribution system provides a way of exchanging theoretically secure keys by measuring random voltage and current through the wire connecting two different resistors at Alice’s and Bob’s ends. Recently new advanced protocols for the KLJN method have been proposed with enhanced performance. In this paper, we analyze the KLJN system and compare with the „intelligent” KLJN (iKLJN)...
-
Szumy czujników : Metody pomiarów i analizy
PublikacjaW pracy przedstawiono problematykę pomiarów i analizy szumów w wybranych rodzajach czujników. Przedstawiono mechanizmy powstawania szumów, metody ich pomiarów oraz analizy. W pracy występuje szereg przykładów w których szumy są źródłem informacji o zjawiskach zachodzących w otoczeniu czujnika. Praca będzie przydatna dla osób zajmujących się problematyką pomiarów i analizy sygnałow o niewielkiej intensywności.
-
Fluctuation phenomena in semiconductor gas sensors
PublikacjaCzujniki gazu mogą być wytwarzane z cienkiej warstwy półprzewodnika, która po podgrzaniu do odpowiedniej temperatury staje się czuła na gaz. Zjawisko to jest dobrze znane i szeroko opisane w literaturze. Jako wskaźnik detekcji gazu wykorzystuje się zmianę rezystancji stałoprądowej czujnika. Zwiększenie czułości i, co najważniejsze z praktycznego punktu widzenia, selektywności dyskryminacji można uzyskać jeśli warstwa półprzewodnika...
-
Tools for signal analysis of gas sensors
PublikacjaStatystyki drugiego rzedu oraz jklasyczna analiza widmowa są zwykle stosowane do badania sygnałów losowych o rozkładzie gaussowskim. Są one jednak często nieodpowiednie w przypadku analizy niestacjonarnych sygnałów niegaussowskich. Pewne narzędzia do analizy takich sygnałów sa dostępne w bibliotekach środowiska MATLAB. Zostały one wykorzystane do do analizy fluktuacji sygnałów czujników gazów. W artykule przedstawiono system do...
-
Testowanie jakości warystorów niskonapięciowych
PublikacjaW pracy przedstawiono budowę warystorów, z uwzględnieniem procesów zachodzących w ich strukturach i prowadzących do zmiany ich parametrów elektrycznych oraz wybrane sposoby testowania ich jakości.
-
Metody usuwania zakłóceń podczas pomiarów polowych widm Ramana
PublikacjaW pracy zostały scharakteryzowane źródła zakłóceń występujące podczas pomiarów widm Ramana w warunkach polowych. Zaprezentowano wpływ czasu integracji na jakość rejestrowanych widm w przypadkach, gdy szumy własne spektrometru mają składową typu 1/f, dominującą w zakresie małych częstotliwości. Przedstawiono także wyniki uzyskane podczas pomiarów z detekcją synchroniczną, stosowaną w przenośnych spektrometrach Ramana, w pomiarach...
-
Measurement system for nonlinear surface spectroscopy by atomic force microscopy for corrosion processes monitoring
PublikacjaIn addition to traditional imaging the surface, atomic force microscopy (AFM) enables wide variety of additional measurements. One of them is higher harmonic imaging. In tapping mode the nonlinear contact between tip and specimen results in higher frequency vibrations. More information available from the higher harmonics analysis proves to be helpful for more detailed imaging. Such visualization is especially useful for heterogeneous...
-
Metody usuwania zakłóceń podczas pomiarów polowych widm Ramana
PublikacjaW pracy zostały scharakteryzowane źródła zakłóceń występujące podczas pomiarów widm Ramana w warunkach polowych oraz sposoby redukcji ich wpływu na jakość rejestrowanych widm. Zaprezentowano wpływ czasu integracji na jakość rejestrowanych widm w przypadkach, gdy szumy własne spektrometru mają składową typu 1/f, dominującą w zakresie małych częstotliwości. Przedstawiono także wyniki uzyskane podczas pomiarów z detekcją synchroniczną,...
-
A measurement system for nonlinear surface spectroscopy with an atomic force microscope during corrosion process monitoring
PublikacjaIn addition to traditional imaging the surface, atomic force microscopy (AFM) enables wide variety of additional measurements. One of them is higher harmonic imaging. In tapping mode the nonlinear contact between tip and specimen results in higher frequency vibrations. More information available from the higher harmonics analysis proves to be helpful for more detailed imaging. Such visualization is espe-cially useful for heterogeneous...
-
Anatomy of noise in quantitative biological Raman spectroscopy
PublikacjaRaman spectroscopy is a fundamental form of molecular spectroscopy that is widely used to investigate structures and properties of molecules using their vibrational transitions. It relies on inelastic scattering of monochromatic laser light irradiating the specimen. After appropriate filtering the scattered light is dispersed onto a detector to determine the shift from the excitation wavelength, which appears in the form of...
-
BUDOWA I OPROGRAMOWANIE PRZENOŚNEGO SPEKTROMETRU RAMANA
PublikacjaW pracy przedstawiono budowę oraz zasadę działania przenośnego spektrometru Ramana, przygotowywanego w Katedrze Optoelektroniki i Systemów Elektronicznych Politechniki Gdańskiej. Opisano format plików *.SPC, który jest wykorzystywany przez oprogramowanie sterujące budowanym spektrometrem oraz stosowany przez większość komercyjnych aplikacji przeznaczonych do analizy widm Ramana. Przedstawiono podstawowe metody parametryzacji rejestrowanych...
-
Raman miniaturised system for field applications
PublikacjaRaman spectroscopy is a powerful and versatile research technique with a broad range of potential applications, which includes laboratory studies, on-line industrial process monitoring and field measurements. Scope of the field applications includes environment monitoring, detection of dangerous or prohibited materials and rapid identification of unknown samples. It stimulates development of dedicated Raman measurement equipment...
-
Budowa i oprogramowanie przenośnego spektrometru ramana
PublikacjaW pracy przedstawiono budowę oraz zasadę działania przenośnego spektrometru Ramana, przygotowywanego w Katedrze Optoelektroniki i Systemów Elektronicznych Politechniki Gdańskiej. Opisano format plików *.SPC, który jest wykorzystywany przez oprogramowanie sterujące budowanym spektrometrem oraz stosowany przez większość komercyjnych aplikacji przeznaczonych do analizy widm Ramana. Przedstawiono podstawowe metody parametryzacji rejestrowanych...
-
Algorytmy wykrywania substancji chemicznych na podstawie pomiarów widm Ramana
PublikacjaRejestracja widma promieniowania rozproszonego nieelastycznie podczas zjawiska Ramana, które jest charakterystyczne dla badanej substancji, pozwala na jej identyfikację. W pracy zostały przedstawione przykładowe widma Ramana substancji chemicznych. Następnie opisano błędy podczas pomiarów widm Ramana, powodujące ograniczenia możliwości identyfikacji substancji chemicznych lub ich mieszanin. Szczegółowo przedstawiono możliwości...
-
Algorytmy wykrywania substancji chemicznych na podstawie pomiarów widm Ramana
PublikacjaRejestracja widma promieniowania rozproszonego nieelastycznie podczas zjawiska Ramana, które jest charakterystyczne dla badanej substancji, pozwala jej identyfikację. W pracy zostaną opisane błędy wyznaczania widm Ramana, powodujące ograniczenia możliwości identyfikacji substancji chemicznych lub ich mieszanin. Szczegółowo zostaną przedstawione możliwości redukcji błędów pomiarowych przez zastosowanie procedur usuwania tła oraz...
-
Wyznaczanie rozdzielczości pomiarów widm Ramana
PublikacjaOpisano parametry wpływające na rozdzielczość pomiarów widm Ramana. Następnie przedstawiono sposób wyznaczania rozdzielczości dla przykładowego układu spektrometru, wykorzystywanego w projekcie badawczym budowy przenośnego spektrometru Ramana. Wyniki analizy przeprowadzonej na podstawie prążków występujących w kilku pomierzonych widmach potwierdziły zgodność obliczeń z obserwowaną rozdzielczością pomiarów w przedziale 8,5-10,5...
-
Pomiary wyładowań niezupełnych w kondensatorach foliowych
PublikacjaWystępowanie zjawisk wyładowań niezupełnych w dielektrykach kondensatorów foliowych wpływa na skrócenie ich czasu życia.Stąd, pomiary parametrów wyładowań niezupełnych i ich analiza mogą się przyczynić do poprawy jakości produkowanych kondensatorów.Stosowane metody pomiarowe wyładowań niezupełnych bazują na efektach, jakie te wyładowania wywołują w kondensatorach. Zjawiska wyładowań powodują przepływy prądów, co umożliwia pomiary...
-
Quality prediction of foil capacitors by acoustic emission signals
PublikacjaJakość i trwałość kondensatorów foliowych jest zależna od ich warunków pracy (np. nadmiarowego napięcia pracy, temperatury, wilgotności) oraz od potencjalnych defektów wprowadzonych na różnych etapach wytwarzania kondensatorów. Nieustanny nacisk na wzrost jakości wytwarzanych elementów przy jednoczesnej redukcji kosztów wytwarzania oznacza, że nowe, tanie i szybkie metody predykcji jakości tych elementów są mocno poszukiwane. W...
-
Diagnostics of high-voltage varistors by acoustic emission
PublikacjaWarystory, szeroko stosowane w ogranicznikach przepięć, powinny być testowane na końcowym etapie ich wytwarzania. Stosowane metody testowania wymagają użycia wysokich napięć i prądów o dużych natężeniach, co jest nidogodne, destrukcyjne i wymaga poboru relatywnie dużych pocy. W artykule zaproponowano zastosowanie analizy sygnału emisji akustycznej do predykcji jakości struktury warystora. Opisano system przygotowany do tej aplikacji,...
-
Badanie emisji akustycznej kondensatorów foliowych przy napięciowym pobudzeniu impulsowym
PublikacjaOpisano metodę oceny jakości foliowych kondensatorów przeciwzakłóceniowych za pomocą badania ich drgań w zakresie ultradźwięków pod wpływem impulsowego sygnału pobudzającego. Indukowane drgania są źródłem informacji o jakości zastosowanej w kondensatorze zwijki folii oraz wykonanych kontaktach. Przedstawiono układ impulsowej polaryzacji kondensatora oraz system do pomiaru sygnału ultradźwiękowego. Uzyskane wyniki pomiarów dla grupy...
-
Pomiary wyładowań niezupełnych w kondensatorach foliowych
PublikacjaWystępowanie zjawisk wyładowań niezupełnych w dielektrykach kondensatorów foliowych wpływa na skrócenie ich czasu życia. Stąd, pomiary parametrów wyładowań niezupełnych i ich analiza mogą się przyczynić do poprawy jakości produkowanych kondensatorów. Stosowane metody pomiarowe wyładowań niezupełnych bazują na efektach, jakie te wyładowania wywołują w kondensatorach. Zjawiska wyładowań powodują przepływy prądów, co umożliwia pomiary...
-
Detekcja gazów za pomocą rezystancyjnych czujników gazów
PublikacjaRezystancyjne czujniki gazu są obecnie najpopularniejszymi czujnikami różnych gazów na rynku. Metoda pomiaru polega na obserwacji zmian rezystancji, które zależą od zmian stężenia badanego gazu w atmosferze. Wadą tych czujników jest mała selektywność na różne gazy wywołujące jednakową zmianę ich rezystancji. W oracy przedstawiono zasadę działania i budowę tcyh czujników. Przybliżono metodę zwiększającą selektywności i czułości...
-
Portable raman spectrometer for maritime security applications
PublikacjaThe fast identification of explosives, narcotics and other chemicals carried on board of ships or transported in containers to the harbors is an important problem of maritime security. Raman spectroscopy is widely used for fast identification of various chemicals. Continuous progress in the field of photonics has resulted in commercial availability of low-power compact Raman spectrometers which can be integrated into portable systems....
-
Mikroprocesorowy system sterowania sensorami z inerfejsem USB
PublikacjaZapotrzebowanie na detekcję gazów oraz zapachów wymaga konstruowania tanich urządzeń o coraz lepszej selektywności i czułości pomiarów. W pracy opisano taki układ pomiarowy, w którym zwiększenie selektywności oraz czułości uzyskano przez pomiar zjawisk fluktuacyjnych w rezystancyjnym czujniku gazów. Opisano sposób pomiaru, wybrany układ pomiarowy oraz projekt i realizację systemu mikroprocesorowego sterującego układem. W zakończeniu...
-
Algorithms of chemicals detection using raman spectra
PublikacjaRaman spectrometers are devices which enable fast and non-contact identification of examined chemicals. These devices utilize the Raman phenomenon to identify unknown and often illicit chemicals (e.g. drugs, explosives)without the necessity of their preparation. Now, Raman devices can be portable and therefore can be more widely used to improve security at public places. Unfortunately, Raman spectra measurements is a challenge...
-
Bezprzewodowa sieć sterująca urządzeniami domowymi w standardzie ZigBee
PublikacjaW pracy scharakteryzowano właściwości standardu ZigBee. Przedstawiono także inne, konkurencyjne technologie w zakresie budowy systemów bezprzewodowych sieci sensorowych oraz opisano dostępne na rynku, gotowe rozwiązania sieci sterujących urządzeniami domowymi i przemysłowymi. Przybliżono przykłady zastosowania sieci w standardzie ZigBee do zarządzania przepływem energii elektrycznej. Następnie opisano realizację sieci bezprzewodowej...
-
Electronic nose - idea and applications
PublikacjaPrzedstawiono koncepcję nosa elektronicznego, z wykorzystaniem pomiarów i analizy zjawisk fluktuacyjnych w rezystancyjnych czujnikach gazów. Przybliżono problemy pomiarów szumów m.cz. oraz sposoby ich analizy. Opisano szereg przykładowych zastosowań takiego urządzenia.
-
Portable raman spectrometer with two excitation wavelengths
PublikacjaSelected problems of development of a portable Raman spectrometer having small size, reduced power consumption and robust construction are shown. The device dedicated for semiskilled personnel uses two lasers: 785nm and 355nm. Results of preliminary tests are presented. Also data processing procedures as well as problems referred to Raman signals acquisition through packages and influence of interfering signals are discussed.
-
The fast identification of explosives, natcotics and other chemicals carried on board of ships or transported in containers
PublikacjaThe fast identification of explosives, narcotics and other chemicals carried on board of ships or transported in containers to the harbors is an important problem of maritime security. Raman spectroscopy is an advanced technique used in state-of-the art laboratories for fast identification of chemicals. No sample preparation is required, and identification can be carried out through transparent packing, such as plastic or glass,...
-
The control software of the portable raman spectrometer
PublikacjaThe paper contains a description of the control software of a portable Raman spectrometer which was built in the Department of Optoelectronics and Electronic Systems Faculty of Electronics, Telecommunications and Informatics Gdansk University of Technology. The software has modular structure, which includes the laser control module and the spectrum acquisition module (laser power selection, working mode and data acquisition time)...
-
Electron mobility variance in semiconductors: the variance approach
PublikacjaPraca przedstawia nowe podejście da analizy zjawisk losowych w półprzewodnikach. Uwzględnia kilka mechanizmów zjawisk fluktuacji ruchliwości w półprzewodnikach, prowadzących do powstawamai składowej szumów typu 1/f, dominujących w zakresie małych czetotliwości. Przedstawia analizę sposobu wyznaczenia stałej Hooge'a określającej intensywność szumów typu 1/f.The statistical non-triviality of current carrier mobility fluctuations...
-
Portable Raman spectrometer - design rules and applications
PublikacjaRaman spectroscopy has become more popular due to its new prospective field applications in forensic sciences, war against terrorism, environment protection and other field chemical analysis. Raman spectrometers can be miniaturised to portable devices and their price is decreasing due to development of optoelectronics components. Unfortunately, this technology has still numerous limitations that influence their design and limit...
-
Third harmonic index as a diagnostic tool of high-voltage varistors
PublikacjaThe recommended methods for standard testing of high-voltage varistors demand application of high voltages and intensive currents that is inconvenient and needs extensive power consumption. These methods require metallization of the prepared ZnO structures that increases costs of testing. Another method of varistor quality and endurance evaluation by the third harmonic index measurement at relatively low voltage range has been...
-
Diagnostics of high-voltage varistor quality using resonant ultrasound spectroscopy
PublikacjaResonant spectroscopy is an effective nondestructive testing method focused on defects detection in tested objects. Resonance spectrum contains an information about the mechanical properties and particularly about the structural homogeneity of the whole object. A swept frequency method has been used to measure the selected resonant frequencies range. The system for measurement of resonant ultrasound spectroscopy of high-voltage...
-
Resonant ultrasonic spectroscopy in high-voltage varistor spectroscopy
PublikacjaResonant spectroscopy is an effective non-destructive testing method focused on defects in tested objects. The testing procedure, based on the resonant pattern, allows rejection of the tested samples with defects which do not fit the pattern. A sweeping frequency method has been used to measure the spectrum of resonances in high-voltage varistors. As a result we can observe resonances that depend directly on inhomogeneity of the...
-
Dwa zastosowania procesorów sygnałowych w układach przetwarzania i akwizycji danych
PublikacjaW ciągu ostatnich kilku lat nastąpił skokowy wzrost liczby aplikacji stosujących mikrokontrolery i mikroprocesory w układach pomiarowych. Ten wzrost dotyczy także zastosowań procesorów sygnałowych, pozwalających na wstępne przetwarzanie rejestrowanych danych w czasie rzeczywistym. Możliwość wstępnego przetwarzania istotnie ogranicza liczbę przechowywanych lub przesyłanych do nadrzędnego komputera parametrów w stosunku do liczby...
-
System do badań nieniszczących warystorów metodą rezonansowej spektroskopii ultradźwiękowej
PublikacjaW prezentowanym systemie pomiarowym wykorzystano metodę ''przemiatania'' częstotliwości do identyfikacji częstotliwości rezonansowych, które zależą od właściwości struktury badanego warystora. Jako kryterium zastosowano parametr jakości Q, na podstawie którego proponuje się eliminację wadliwych elementów we wczesnej fazie ich produkcji.
-
Methods of quality characterization of foil-based capacitors
PublikacjaJakość kondensatorów wykonanych z folii aluminiowej jest zależna od wielu parametrów podczas ich produkcji. Istniejące metody oceny ich jakości nie są doskonałe. Stąd istnieje potrzeba propozycji nowych metod. W pracy przedstawiono wyniki badań zawartości trzeciej harmonicznej oraz emisji akustycznej występującej pod wpływem naprężenia mechanicznego zwijek foliowych z jakością wytworzenia tych zwijek.
-
Quality assessment of high voltage varistors by third harmonic index
PublikacjaHigh voltage varistors that consist of grained ZnO have to be tested before assembling into a surge arrester. The existing methods demand a usage of high voltages and intensive currents that is inconvenient, destructive and needs extensive power consumption. Additionally, these methods require metallization of the prepared varistor structures that increases costs. We propose another method of varistors quality assessments by a...
-
Określenie położenia za pomocą sieci bezprzewodowej w standardzie ZigBee
PublikacjaMimo wprowadzenia systemu nawigacji GPS, nadal istnieje zapotrzebowanie na inne, tańsze systemy lokalizacji położenia, w szczególności pracujące w pomieszczeniach, gdzie często nie dochodzi sygnał z satelity. Taki system można zrealizować za pomocą bezprzewodowej sieci czujników w standardzie ZigBee za pomocą kilku różnych metod. W pracy przedstawiono metodę RSSI (ang.: Received Signal Strength Indicator) oceny odległości za pomocą...
-
Problemy wytwarzania i testowania kondensatorów z folii metalizowanej
PublikacjaKondensatory są powszechnie stosowanymi elementami biernymi w układach i urządzeniach elektronicznych, elektrotechnicznych oraz energetycznych. Stąd, istotnym jest, aby koszty produkcji były możliwie jak najniższe równocześnie przy zachowaniu ich wysokiej niezawodności. W pracy przedstawiono problemy napotykane podczas wytwarzania oraz testowania kondensatorów produkowanych na bazie folii polipropylenowych metalizowanych. Szczegółowo...
-
Testowanie jakości warystorów niskonapięciowych
PublikacjaWarystory są powszechnie stosowanym elementem zabezpieczającym przed przepięciami sieć energetyczną. Stąd, jakość tych elementów jest bardzo istotna, aby zabezpieczenie było skuteczne. Warystory są wykonywane z taniego i powszechnie stosowanego materiału - tlenku cynku wraz z dodatkami innych substancji, stanowiącymi zwykle tajemnicę producenta i decydującymi o końcowej jakości wyrobu. Produkty opuszczające fabrykę spełniają narzucone...
-
Problemy wytwarzania i testowania kondensatorów z folii metalizowanej
PublikacjaKondensatory są powszechnie stosowanymi elementami biernymi wukładach i urządzeniach elektronicznych, elektrotechnicznych oraz energetycznych. Stąd, istotnym jest, aby koszty produkcji były możliwie jak najniższe równocześnie przy zachowaniu ich wysokiej niezawodności. W pracy przedstawiono problemy napotykane podczas wytwarzania oraz testowania kondensatorów produkowanych na bazie folii polipropylenowych metalizowanych. Szczegółowo...
-
Uniform corrosion monitoring of carbon steel in concrete.
PublikacjaW przypadku korozji prętów zbrojeniowych w żelbecie zaobserwowane zostały obszary wzmożonego zaatakowania. Pomiar prądowego i napięciowego szumu elektrochemicznego umożliwia wyznaczenie szybkości korozji ogólnej a zmiany parametrów statystycznych przebiegów szumowych umożliwiają detekcję występowania przestrzennych rejonów intensyfikacji korozji. Przedstawione rezultaty, oparte na wykorzystaniu odpowiedniego układu zastępczego,...
-
Fluctuation-enhanced sensing: electronic dog nose identifies odors and counts molecules.
PublikacjaPrzedstawiono koncepcję wykrywania mieszanin gazów za pomocą analizy fluktuacji rezystancji sensora gazu. Porównano proponowaną ideę do wykorzystywanej w naturze przez zmysł węchu, w którym do mózgu dociera szereg pojedynczych impulsów elektrycznych wywołujących odczuwane wrażenie zapachowe.
-
Gas sensing by resistance fluctuations in PdxWO3 nanoparticle films.
PublikacjaPrzedstawiono wyniki badań sensorów gazu wykonanych z nanocząstek WO3 z dodatkiem Pd. Stwierdzono, że badanie fluktuacji rezystancji tych sensorów może istotnie zwiększyć czułość wykrywania gazu w porównaniu z obserwacją wyłącznie rezystancji stałoprądowej.
-
Resistance Noise Higher-Order Spectrums in Nanoparticle Gas Sensors.
PublikacjaPrzedstawiono badania fluktuacji rezystancji sensora gazu wykonanego z nanocząstek WO3. Stwierdzono występowanie składowych o rozkładzie prawdopodobieństwa różnym od rozkładu Gaussa. W celu zwiększenia czułości i selektywności wykrywanych gazów zastosowan do analizy obserwowanych fluktuacji spektra wyższych rzędów.
wyświetlono 6553 razy