Електронна вимірювальна система для вивчення сенсорів IoT

Автор(и)

  • Володимир Браїловський Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича Автор https://orcid.org/0000-0003-0082-247X
  • Богдан Фіцак Автор
  • Галина Ластівка Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича Автор https://orcid.org/0000-0003-3639-3507
  • Маргарита Рождественська Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича Автор https://orcid.org/0000-0002-0333-2604

DOI:

https://doi.org/10.31861/sisiot2023.2.02003

Ключові слова:

сенсор, вологість, цифрове оброблення сигналів, вимірювальна система

Анотація

В роботі обґрунтовано вибір методики і розроблено електронну вимірювальну систему, що надає можливості вивчати сенсори систем Інтернету речей. На основі аналізу існуючих методів побудови аналогічних систем обрано підхід та запропоновано методику забезпечення заданого рівня температури і вологості у кліматичній камері. Зокрема, визначення рівня відносної вологості для його подальшого регулювання здійснюється за допомогою еталонного давача відносної вологості та температури. Параметри досліджуваного студентами сенсора визначаються на основі вимірювання частоти генератора, реалізованого на мікросхемі NE555. Необхідний рівень вологості у кліматичній камері підтримується шляхом змішування вологого та сухого повітря, потоки яких регулюються засувками різного діаметра. Розроблена електронна вимірювальна система виготовлена, проведене її експериментальне випробування. Експериментальні результати залежності вологості у кліматичній камері, виміряні за допомогою еталонного сенсора DHT22, від співвідношення площ отворів у засувках свідчать про її нелінійність. Водночас залежність частоти генерованих коливань та ємності аналогового ємнісного давача вологості від відносної вологості у кліматичній камері є практично лінійною. За результатами експериментів отримане емпіричне співвідношення, враховане під час програмування пристрою і призначене для проведення подальших вимірювань відносної вологості. Основні характеристики розробленої електронної вимірювальної системи: діапазон регулювання відносної вологості – 40-80%, діапазон зміни температури – 20-80 °С, час встановлення заданого рівня вологості після заміни засувок – 6-7 хв. Електронна вимірювальна система може застосовуватись для навчальних цілей, а також для розв’язання практичних завдань щодо контролю та регулювання температури і відносної вологості повітря у замкненому просторі.

Завантажити

Дані для завантаження поки недоступні.

Біографії авторів

  • Володимир Браїловський, Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича

    Кандидат фізико-математичних наук, доцент кафедри радіотехніки та інформаційної безпеки навчально-наукового інституту фізико-технічних та комп'ютерних наук Чернівецького національного університету ім. Ю. Федьковича, Чернівці, Україна. Сфера наукових інтересів: радіотехніка та інформаційна безпека. Автор близько 100 публікацій у цій галузі.

  • Богдан Фіцак

    Студент кафедри радіотехніки та інформаційної безпеки навчально-наукового інституту фізико-технічних та комп'ютерних наук Чернівецького національного університету ім. Ю. Федьковича, Чернівці, Україна. Сфера наукових інтересів: радіотехніка та системи IoT.

  • Галина Ластівка, Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича

    Отримала ступінь бакалавра та магістра радіотехніки в Чернівецькому національному університеті імені Юрія Федьковича, Україна; кандидат технічних наук. Наразі є доцентом кафедри радіотехніки Чернівецького національного університету імені Юрія Федьковича. Сфера наукових інтересів: методи та засоби радіоспектроскопії, їх застосування для дослідження сенсорних властивостей, кібербезпека.

  • Маргарита Рождественська, Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича

    Кандидат фізико-математичних наук, доцент кафедри радіотехніки та інформаційної безпеки навчально-наукового інституту фізико-технічних та комп'ютерних наук Чернівецького національного університету імені Юрія Федьковича, Чернівці, Україна. Сфера наукових інтересів: радіотехніка, системи Інтернету речей та інформаційна безпека.

Посилання

“LoRaWAN temperature, humidity, leak detection, all-in-one sensor,” TEKTELIC, 30-May-2022. [Online]. Available: https://tektelic.com/products/sensors/comfort-base-smart-room-sensor/.

J. Fraden, Handbook of modern sensors: Physics, designs, and applications, 5th ed. Cham, Switzerland: Springer International Publishing, 2016.

X. Rao et al., “Review of optical humidity sensors,” Sensors, vol. 21, no. 23, p. 8049, 2021.

L. B. Veldscholte, R. J. Horst, and S. de Beer, “Design, construction, and testing of an accurate low-cost humidistat for laboratory-scale applications,” Eur. Phys. J. E Soft Matter, vol. 44, no. 4, p. 48, 2021.

“Compare DHT22, DHT11 and Sensirion SHT71,” Kandrsmith.org. [Online]. Available: https://www.kandrsmith.org/RJS/Misc/Hygrometers/calib_dht22_dht11_sht71.html.

Kostur O., Sakhno A., Zakharov H., Parfenov V., Rudakov V., Zaichenko Y., inventors (2001). Ustanovka dynamichnoho osushennia povitria pidvyshchenoi efektyvnosti dlia kompleksiv hrupovoho zberihannia ozbroiennia ta viiskovoi tekhniky [Installation of dynamic air drying of increased efficiency for complexes of group storage of weapons and military equipment].Ukrainian patent, no.35344. URL: http://surl.li/mmayr

Dvykaliuk R., inventor (2018). Kondensatsiina ramka dlia zmenshennia volohosti useredyni vulyka ta dobuvannia kondensatu [Сondensation frame for reducing humidity inside the hive and coating condensate]. Ukrainian patent, no.129535. URL: https://iprop-ua.com/inv/zt0dhidl/

Timothee Cailleaux (FR), inventor (2020). Pakuval'ni materialy z rehulyuvannyam volohostii [Moisture control packaging materials]. Ukrainian patent, no.121895.

Berezovskyi V., inventor (2014). Sposib pidtrymannia optymalnoi volohosti zhytlovykh prymishchen [The method of maintaining optimal humidity in residential premises]. Ukrainian patent, no.92377. URL: http://surl.li/mmbsg

Serha O., Dubrovin V., Melnychuk M., Hryhoriuk I., Myronenko V., inventors (2011). Prystrii rehuliuvannia volohosti povitria v klimatychnii kameri [Device for regulating air humidity in the climatic chamber].Ukrainian patent, no.96072. URL: http://surl.li/mmbzl

Brailovsky V., Rozhdestvenska M., Fitsak B., inventors (2022). Prystrij dlya rehulyuvannya volohosti v klimatychnij kameri [Device for humidity regulation in climate chamber]. Ukrainian patent, no.151206.

Features and 3. Description, “xx555 Precision Timers,” Www.ti.com. [Online]. Available: https://www.ti.com/lit/ds/symlink/ne555.pdf.

Завантаження


Переглядів анотації: 141

Опубліковано

2023-12-30

Номер

Том 1 № 2 (2023)

Розділ

Статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2023 Безпека інфокомунікаційних систем та Інтернету речей

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Як цитувати

[1]
В. Браїловський, Б. Фіцак, Г. Ластівка, and М. Рождественська, “Електронна вимірювальна система для вивчення сенсорів IoT”, SISIOT, vol. 1, no. 2, p. 02003, Dec. 2023, doi: 10.31861/sisiot2023.2.02003.

Статті цього автора (цих авторів), які найбільше читають