Laboratorium zaawansowanej elektroniki i automatyki 98

 Laboratorium zaawansowanej elektroniki i automatyki 98

 W europejskim modelu gospodarczym istotne są wysokie podatki od paliw dla samochodów. Z nich buduje i utrzymuje się drogi.
Według analizy przeprowadzonej przez badaczy z Uniwersytetu w Leeds samochody elektryczne są średnio o 312 kg cięższe niż ich analogiczne wersje z silnikami spalinowymi, co wynika z masy ich akumulatorów. Tymczasem według  stosowanej przez inżynierów i konstruktorów dróg formuły obliczeniowej, dwukrotne zwiększenie nacisku na oś pojazdu ( przy takiej samej oponie ) powoduje 16-krotnie większe uszkodzenie nawierzchni. Im większa masa, tym większe prawdopodobieństwo powstawania małych pęknięć w asfalcie, które jeśli nie zostaną naprawione, rozszerzają się i ostatecznie przekształcają w dziury. Przeciętny samochód elektryczny obciąża drogi 2,24 razy bardziej niż jego odpowiednik z silnikiem benzynowym i 1,95 razy bardziej niż z silnikiem diesla, przy czym w przypadku pojazdów elektrycznych ważących ponad 2000 kg zużycie jest większe 2,32 razy. Do podobnych wniosków doszli badacze z Uniwersytetu w Edynburgu.
Zatem trzeba wysokim podatkiem obłożyć energię elektryczną do ładowania EV.

 Bardzo dobry efekt sterowania obiektem wielowejściowym – wielowyjściowym MIMO uzyskamy  tylko stosując odpowiedni złożony regulator ( o ile on w ogóle istnieje ) co nie zawsze jest wykonalne. Dobry efekt uzyskamy rozprzęgając pętle regulacji. Wcześniej dano kilka prostych przykładów tego zabiegu. W najprostszym razie parujemy wejścia z wyjściami na które one najsilniej reagują. Dobrze jeśli czasy reakcji tych pętli mocno się różnią.
W złotym wieku powojennego kapitalizmu do kryzysu naftowego regułą było stosowanie zasad  Keynesizmu. Kryzys ten dał stagflacje co spowodowało odejście od atakowanego keynesizmu w stronę monetaryzmu i neoliberalizmu. Ale próby sterowania złożonym systemem MIMO tylko ilością pieniądza a później stopami procentowymi nic dobrego nie dają !  Z dekady na dekadę rozwój jest coraz wolniejszy. Chory „rozwój” pchany jest pompowaniem kolejnych gigantycznych pasożytniczych baniek spekulacyjnych. Po ich pęknięciu jest kryzys i stagnacja aż do kolejnej bańki.  

W sondażu Kantar (przeprowadzonym w dniach 5-26 maja 2023 roku) zapytano respondentów o to, jakie zagadnienia są dla nich najważniejsze i czy są wystarczająco poruszane w kampanii (formalnie się jeszcze nie rozpoczęła ) wyborczej. 93 % wszystkich badanych uznało, że najważniejszą dla nich kwestią jest służba zdrowia. Dla 91 %  edukacja i sytuacja w szkolnictwie. 90 % wspomniało o cenach, inflacji i drożyźnie.  Skandale związane z nadużywaniem władzy, swobody obywatelskie i wysokość podatków - na te kwestie bardziej niż ogół społeczeństwa zwracają szczególną uwagę wyborcy w wieku od 18 do 24 lat.  

Prezes NBP Adam Galopiński obiecywał że dogonimy za 3-5 lat Zachód. A tu dywersant Goldman Sachs sypie piach w tryby rozpędzonej propagandowej lokomotywy dziejów. Według prognoz Goldman Sachs gospodarka Polski co najmniej do 2075 roku nie dogoni Niemiec pod względem PKB per capita. Aczkolwiek stosunek dochodu na mieszkańca w Polsce do dochodu na mieszkańca w Niemczech osiągnie najwyższy poziom w historii w tym okresie. Konwergencja będzie mieć miejsce w najbliższych dekadach, jednak z czasem zacznie spowalniać i przejdzie w dywergencje. Prognozy wzrostu PKB dla Polski są złe !

 Destabilizacja systemu gospodarczego a szczególnie nadmierne drukowanie pieniądza, zawsze przynosi szkody. Jedni mają szkody a inni mogą mieć zaskakujące zyski. MFW: Wyższe zyski odpowiadają za 45% inflacji w strefie euro. Rekordowe zyski sieci handlowych, banków, deweloperów, rentierów, firm energetycznych. A wydrukowane pieniądze miały być dla biedniejszych !


 Korzyść z Jednorazowej Dywidendy Demograficznej właśnie się kończy.
Imigranci z III Świata są niskiej jakości, kłopotliwą siłą roboczą.
Kryzys demograficzny jest gorszy niż najbardziej pesymistyczne prognozy. W kwietniu 2023 roku urodziło się zaledwie 21 tysięcy dzieci. Część z ukraińskich matek. Najmniej w całym okresie statystyki !Liczba urodzeń za ostatnie 12 miesięcy spadła do 298 tysięcy.

W systemie światowym jest ustalona kolejność dziobania pokarmu przy korycie. Są silne państwa poważne mające zdefiniowane interesy o które uparcie twardo walczą. Są państwa niepoważne, słabe, skorumpowane, marionetkowe i pasożytnicze. Są dyktatury i  peryferyjne demokracje fasadowe. Państwa z dykty i błota nic nie znaczą i działają na szkodę mieszkańców.
Obecna próba puczu w Rosji ( pucze są w republikach bananowych i Afryce ) pokazuje co korupcja jest w stanie zrobić z każdym państwem.
Nie wiadomo za czyje interesy walczą Ukraińcy ? Do kogo należą ukraińskie ziemie ? W 2020 roku premier Szmyhal ujawnił, że z 6,4 mln hektarów gruntów mających być w rękach państwa zostało tylko 0,75 mln ha a 5 mln ha zostało w  nielegalny sposób „sprywatyzowane”.
  
 Amerykański Uber pełni w wielu krajach świata rolę drogiego automatycznego pośrednika między potencjalnymi pasażerami a dostawcami usług transportowych. Uber pobiera opłatę prowizyjną o wysokości 25 % wartości netto. W Polsce dla  kwoty brutto będzie to zatem już 30,75 %. W większości krajów cywilizowanych zabroniono działalności Uberowi a firmy taksówkarskie mają własne aplikacje i obsługujący je serwer. Drogimi globalnymi Pośrednikami są eBay, Aliexpress, Booking... a w Polsce  lokalnie Allegro, Olx,  Pyszne... Przetwarzanie informacji przez tych pośredników jest trywialne czy wręcz prostackie. Gigantyczny  Amazon jest pośrednikiem ale prowadzi tez fizyczne magazyny na świecie. Obrót amerykańskich pośredników w Chinach jest znikomy a generalnie aplikacje chińskich koncernów są coraz części używane na świecie co wywołuje wściekłość Hegemona odsuwanego od zysków. Firmy - aplikacje posiadają jedynie i aż możliwości sprzedażowe. Restauracje czy hotele są wściekłe że muszą pośrednikowi dać aż 25% obrotu.
Odejście od posiadania własnych zakładów produkcyjnych przez wiele marek w XXI wieku stało się faktem. Wybierając drogę outsourcingu procesu projektowania i produkcji stało się wydmuszkami. Marketing i sprzedaż są ważne. W przypadku produktów niskiej i średniej technologii sprzedaż jest równie  istotna jak sam produkt. 
Reklama Internetowa bywa bardzo tania. Ładna gwiazdka z Twittera / Instagrama o inteligencji mrówki  może mieć dziesiątki a nawet setki tysięcy  obserwujących. Sprzedaż z jej sklepu Internetowego może być całkiem spora.  Tak działa rynek.
Ogromne marże mają  biura pośrednictwa pracy. Pośrednicy płacą robotnikom z III Świata 200 - 400 euro miesięcznie a od pracodawcy biorą dwa razy tyle lub więcej. To pośrednictwo to kryminalny, drapieżny  wyzysk ekonomiczny i  handlem ludźmi.

 Holenderscy i niemieccy pośrednicy okrutnie łupili prymitywną szlachecką Polskę.
Peryferyjny Kapitalizm Zależny, dostępny w Google Books.  
 „Polskie zboże trafiające do Europy Zachodniej pozwalało wyżywić w latach największego eksportu do 1.1% tamtejszej ludności, a wiec niewiele. Eksport zboża stał się bardzo opłacalny za sprawa rewolucji cen. Pod koniec XVI wieku produkowano w Polsce około 1.2 mln ton zboża, z czego eksportowano co najwyżej około 6%. Miasta spożywały około 19% produkcji. Transport na duże odległości był możliwy tylko droga rzeczna i morska, bowiem zwierzęta pociągowe użyte do transportu lądowego zjadłyby cała transportowana żywność już po paruset kilometrach próby przewozu. Cena zboża w Gdańsku był 2-krotnie wyższa niz u producenta. Cena w Amsterdamie była 2-krotnie wyższa niż w Gdańsku. W Portugalii cena była znacznie wyższa niż w Amsterdamie. Wielki handel i transport morski zboża zorganizowali Holendrzy i to oni przechwytywali cała nadwyżkę, dokonując ogromnej akumulacji. Szczyt eksportu polskiego zboża miał miejsce pod koniec XVI wieku i utrzymywał się wysoko także później. Ponad 80% polskiego handlu zagranicznego obsługiwał wówczas Gdańsk. Rekordowe były dla eksportu zboża lata 1618–1619. Także niewiele gorszy był rok 1641.
Już w 1641 roku Polska eksportowała towary o niskiej wartości dodanej, a importowała
o wysokiej wartości dodanej. Bardzo szybko ukształtowała się niekorzystna struktura
handlu zagranicznego – typowa dla peryferii. Holenderskie kompanie handlowe miały bardzo wysokie marze na wszystkich towarach eksportowanych i importowanych. Szczególnie wysokie były marze na wyrobach kolonialnych. Wysoka marża w eksporcie i imporcie pozwoliła im na gigantyczna akumulacje.
Widoczna była przewaga eksportu nad importem. Ale rok 1641 był rokiem zrównoważonego eksportu i importu! W roku 1565 Gdańsk z Elblągiem zanotowały 6-krotnie wyższy eksport od importu. A w roku 1620 stosunek eksportu do importu wynosił 5:2. W jaki sposób możliwe było utrzymywanie tak wielkiej nierównowagi przez kompanie holenderskie? Holendrzy płacili srebrem i złotem wygospodarowanym w operacjach handlowych i bankowych na zachodzie Europy. Cześć ich kruszców pochodziła także z rabunku z floty hiszpańskiej. Zaopatrując Polskę w srebro i złoto, pokrywali deficyt handlowy. Zresztą ich marze były znacznie wyższe niż deficyt handlowy mierzony u producenta. Stworzyli samonapędzający się mechanizm wyzysku i akumulacji. O ile państwa Inków i Azteków podbiły garstki morderczych awanturników, to polski handel zbożowy zmonopolizowała garstka holenderskich przedsiębiorców. XVI-wieczna Polska wcale nie była zbyt prymitywna na zorganizowanie kompanii handlowych. Okres reformacji w Polsce przynosi ogromne ożywienie nauki i kultury. Ustawa z 1565 roku zabraniała jednak polskim kupcom wyjeżdżania za granice. Datę tą warto zapamiętać.
W połowie XVII wieku w Gdańsku około 50 holenderskich przedsiębiorców miało stałych agentów. Często byli to młodsi synowie potężnych kupieckich rodów Amsterdamu. Wiek XVII to okres największej świetności Niderlandów. W samej Holandii, która dominowała w unii Zjednoczonych Prowincji, szlachta była nieliczna i mało znacząca gospodarczo. Struktura społeczna Holandii była nowoczesna. Administracja i gospodarka Holandii sprawnie rządziła nieliczna, sprężysta oligarchia mieszczańska, czyli patrycjat. Radcy miejscy byli ludźmi rozumnymi i przedsiębiorczymi. Liczna była klasa średnia. Wysoki poziom osiągnęło rzemiosło. Bogactwo oligarchii było olśniewające, ale nikt nie mógł narzekać, bo było to społeczeństwo względnie egalitarne. Standard życia w Holandii
budził zawiść w innych krajach. Holandia, tworząc wtedy instytucje społeczno - charytatywne,
wyprzedziła inne kraje o całe wieki. Powstały sierocińce, przytułki i domy pracy.
W okresie 1590–1630 północne Niderlandy stały się pierwsza potęgą morska i handlowa świata. Wschodnie Indie kontrolowała holenderska Kompania Wschodnio  -Indyjska utworzona w 1602 roku. Głównymi towarami importowanymi przez Kompanie z Indii do Holandii były korzenie i tekstylia – zwłaszcza bawełna i jedwab. Jednak Kompania handlowała ponad 100 towarami: złotem, srebrem, miedzią, cyna, opium, a także wszystkim, na czym był duża marża. Za złoto i srebro z Holandii kupowano skóry jelenie w Tajlandii, które sprzedawano dalej w Japonii. Za skóry kupowano miedz, która sprzedawano w Indiach za materiały bawełniane. W Molukken (dzisiejsza Indonezja) za bawełnę kupowano przyprawy (goździki, cynamon, pieprz, gałka muszkatołowa) i z tym wracano do Europy.
Po całym obiegu handlowym powiększano kapitał 10-krotnie!...
W owym czasie tylko Holendrzy mieli rozbudowana, monopolistyczna siec bankowości i operacji kredytowych. Tylko oni mogli zorganizować duże przedsięwzięcia w handlu międzynarodowym. Jednak, jak pokazuje przykład Anglików, nic nie trwa wiecznie. Cudzoziemska flota, „flota amsterdamska”, jak ja z podziwem nazywano, była potężna. W 1642 roku do portu w Gdańsku zawinęły aż 2 052 statki. W okresie handlowym u nabrzeży Motławy stało 400–500 statków. Połowa handlu zamykała się w basenie Bałtyku. Popularna była trasa z Gdańska przez Amsterdam do Portugalii, gdzie zboże wymieniano na sól i wino.
Zboże głównie wysyłano do krajów, w których na skutek nieurodzaju znacznie wzrosły
ceny. W Amsterdamie magazynowano zboże w dużych spichrzach. Ceny zboża ustalone na giełdzie w Amsterdamie decydowały o cenach w całej Europie – Genui, Madrycie, Lizbonie i Londynie.
Lokalne operacje handlowe w Gdańsku prowadziło około 500 kupców, prawie wyłącznie
Niemców, prowadzących niewielkie rodzinne przedsiębiorstwa. Byli to kupcy poważni
i surowo nadzorowani. Nazwiska tych Niemców znane były w całej Polsce. Zatrudniali on licznych faktorów – agentów – którzy podróżowali po kraju zawierając transakcje handlowe. Z reguły dostawca dostarczał towar własnym transportem i na własne ryzyko do Gdańska, gdzie często spisywano umowę na kolejny rok. Rzadziej transport organizował kupiec. Zboże do Gdańska płynęło Wisłą specjalnymi tratwami, czółnami, pontonami,łodziami i galarami. Płynęło tak jak i sama Wisła, zmiennym nurtem.
W skład załogi najpopularniejszej szkuty, czyli specjalnej tratwy, wchodziło 20 flisaków,
dowódca załogi, sternik, pomocnik sternika i kucharz. Statki wiślane budowano
z drzewa dębowego lub sosnowego. Oprócz zboża spławiano woda: płótno, skóry, wędzone i solone mięso, drewno budowlane oraz pnie sosen i modrzewi przeznaczone na maszty statków. Ważniejsze dopływy Wisły – San, Dunajec, Wisłoka, Wieprz, Bug, Pilica, Narew– były żeglowne i spławiano nimi zboże i inne towary. Po dopłynięciu do Gdańska tratwy rozbierano, a drewno sprzedawano jako surowiec. Zboże w Gdańsku było 2-krotnie droższe niż na rynkach lokalnych, zaś w Amsterdamie2-krotnie droższe niż w Gdańsku. Główna korzyść z handlu w Polsce odnosił Gdańsk, który na tle polskich miast był niewyobrażalnie bogaty i wielki. W 1600 roku liczył 50 tys. mieszkańców – 5 razy więcej niż Warszawa i ponad 3 razy więcej niż Kraków. Gdańsk miał własny samorząd i mennice.”

 Zatem eksploatacja Polaków przez obcy kapitał w III RP to nic nowego ! Tak było ponad 400 lat wcześniej.
Kapitał produkcyjny per capita jest w Polsce niewielki na tle Czech a co dopiero Niemiec. Automatyzacja jest droga.  Według raportu Banku Światowego z 2022 nawet w najnowocześniejszych polskich firmach część zadań wykonuje się z wykorzystaniem podstawowych technologii lub „analogowo” ponieważ konkurencyjna praca ludzka jest tania. Pomimo imponującego wzrostu gospodarczego, polski producent nadal musi angażować niemal 3x więcej siły roboczej niż przeciętny producent w Niemczech, aby wyprodukować towar o tej samej wartości. Polak w ciągu roku pracuje o circa 40% godzin więcej niż Niemiec.

 Tegoroczny World Competitiveness Ranking opublikowany przez International Institute for Management Development (IMD) ocenia 64 gospodarki na podstawie ponad 300 wskaźników w czterech  kategoriach: wyniki gospodarcze, efektywność rządu, efektywność biznesowa i infrastruktura.  Wskaźniki stworzone z  danych stanowią dwie trzecie ostatecznego wyniku rankingu. Za pozostałą jedną trzecią czynników w rankingu odpowiadają wyniki ankiety.
W rankingu 2023 konkurencyjność polskiej gospodarki została oceniona na 60,5 punkta, co plasuje nas na 43 pozycji wśród 64 badanych gospodarek. W 2019 roku Polska była na 38 pozycji a w 2022 na 50 pozycji 
 Polska jako tania siłą robocza  jest podwykonawcą a jej eksport w wyrobach średniej i wysokiej technologi trudno nazwać oszołamiającym.

Papierosy wyrządzają ogromny szkody w publicznym zdrowi. Największe w historii, udane prozdrowotne kampanie antypapierosowe w USA dały ogromne korzyści.

  Siemens  Energy ujawnia poważne problemy w Siemens Gamesa. Koszty rozwiązania problemów z jakością głównie łopat turbin wiatraków ( uszkadzają się w czasie długotrwałej pracy ) mogą znacznie przekroczyć 1 mld euro. Akcje spadają o 37,3% https://www.reuters.com/business/energy/siemens-energy-ceo-setback-turbine-troubles-more-severe-than-thought-possible-2023-06-23/
Niemcy "poradzili sobie" z emisjami CO2. Gdy wyłączyli elektrownie jądrowe, a zielone źródła pogodowo zależne nie spełniały oczekiwań, przestali raportować rosnące bieżące emisje dwutlenku węgla. Dane historyczne też zniknęły. Masz gorączkę – zbij termometr. Jakie to proste.

Niemcy chcą odzyskać swoją dawną pozycje w produkcji PV. Ale to chyba nie jest możliwe.

Na razie Indie są małym światowym producentem przy Chinach.

 Wielki  amerykański koncern zbrojeniowy Raytheon ma „kilka tysięcy dostawców w Chinach”, a „decoupling jest niemożliwy”. Ponad 95% metali ziem rzadkich lub metali pochodzi z Chin lub jest tam przetwarzanych. Gdybyśmy wyszli z Chin, przywrócenie  zdolności zajęłoby nam wiele lat.‘We can de-risk but not decouple’ from China, says Raytheon chief. Head of aerospace and defence group says western manufacturers will find it impossible to completely cut ties” https://www.ft.com/content/d0b94966-d6fa-4042-a918-37e71eb7282e

 Poza prestiżem trudny jest do zrozumienia konflikt USA z Chinami o Tajwan. Przecież USA może nakazać TSMC ( także Samsungowi ) budowę nowych fabryk chipów tylko w USA. Za 3-5 lat nie będzie problemu i 50 % chipów będzie produkowane w USA. USA mając drukarnie dolarów nie muszą się przejmować kosztami. Trzeba tylko skończyć z zabójczą finansjeryzacją ! Wszyscy dotychczasowi hegemonowie urośli na potężnej i nowoczesnej produkcji !
 
 Dawnej Polsce strasznie, na mnóstwo sposobów,  zaszkodziła kontrreformacja. W Europie nauka i technologia rozwijała się w miastach u mieszczan. W szlacheckiej Polsce miasta upadały. Liberalizacja w krajach protestanckich i we Francji (edykt o tolerancji Henryka IV) bardzo sprzyjała nauce.

Kler ( także  protestancki) stopniowo tracił siłę władzy i moc skazywania ludzi na śmierć za poglądy lub za cokolwiek. Stopniowo zanikał u badaczy efekt mrożący. Zakwitła wymiana poglądów i nauka. 

Muchy tse-tse ( typowo 12 mm wielkości, jako narząd gębowy mają długą kłujkę ) przenoszą świdrowców śpiączki afrykańskiej, nagane i  zarodźca malarycznego. W  Afryce mucha tse-tse  w okresie przedkolonialnym na obszarze występowania negatywnie wpływała między innymi na wydajność produkcji rolnej oraz centralizację polityczną i powstanie rządu. Przyczyniła się do zacofania gospodarczego Afryki i łatwości jej okrutnego podboju.
Kontrreformacja była dla Polski taką muchą tse-tse.

Rzućmy okiem na kryminalne przedstawienie pod tytułem „polski samochodów elektryczny Izera”.
-D&R, projektowanie, engineering - brak 
-Fabryka – brak
-Infrastruktura przemysłowa i kooperanci - brak
-Kosztorys - brak
-Rozpoznanie i miejsce na rynku – brak
-Infrastruktura energetyczna - brak
A co jest ?
-Banda oszustów robi show dla suwerena
-Aparatczykowie PiS wypełniają kieszenie publicznymi pieniędzmi.
Jeżeli opozycja będzie u władzy to Izery też nie będzie. Pieniądze pozostaną za to w kieszeniach partyjnych na zagranicznych kontach.  Inni oszuści będą robić show dla suwerena.
Kurtyna.

 Współczesny pieniądz generowany jest jako dług, głównie rządu.  Pożyczone środki rząd może dobrze zainwestować ale może też je zmarnotrawić i rozkraść. Są państwa gdzie publiczny majątek jest wart więcej niż długi rządu !  Strasznie bogata jest Norwegia.

 Odbiorniki TVC z pilotem zdalnego sterowania miały kiedyś włącznik sieciowy ale był on rzadko używany i nieużywany właśnie odbiornik był w stanie czuwania Standby. Toteż od dłuższego czasu urządzenia elektroniczne nie mają już włącznika sieciowego. Zasilacz impulsowy musi być bardzo starannie przetestowany i bezpieczny w pracy pod nieobecność domowników. Lodówki działały niewyłączane całymi miesiącami.
Jeśli inteligenta pralka i zmywarka mają samodzielnie rozpocząć prace pod nieobecność domowników to powinny być wyposażone w sensor wody na podłodze. Wyciek wody łączem IoT musi alarmować kogo trzeba aby zminimalizować szkody. W budynku wielorodzinnym można odciąć dopływ wody do pionu z zalewanym mieszkaniem do czasu przybycia domowników  

 Najpopularniejsze w automatyce przemysłowej są sensory temperatury, ciśnienie, przepływu i poziomu. Sensor przepływu i poziomu może bazować na sensorze ciśnienia. 
Dla orientacji polecany jest http://matusiakj.blogspot.com/2018/04/sensory-spis-tresci.html
Oprócz typowych masowo produkowanych sensorów są też rzadko spotykane sensory dość „egzotyczne”. Ponieważ produkowane są w małych seriach są dość drogie i trudno dostępne. Często jednak jest z nich duży użytek.
Produkcja sensorów do systemów pneumatycznych spada a elektronicznych rośnie. Jest za to coraz więcej sensorów i analizatorów z interface cyfrowym z łącznością kablem lub światłowodem. Jeśli dodatkowy sprzęt do samotestu jest tanio wykonalny to program mikrokontrolera sensora winien wykonywać samo - test. Ale generalnie jeszcze drogie są sensory i analizatory samosprawdzające się ( na przykład sensor pH) od wejścia.
Samotestowanie I/O i mikrokomputera kontrolerów PLC do odpowiedzialnych zastosowań ma już ponad 40 lat historii.

Interaktywne diagramy producentów półprzewodników pozwalają wybrać odpowiednie komponenty. Ale w przypadku systemów sensorów i analizatorów nie oferują one stricte frontowych sensorów poza półprzewodnikowymi sensorami temperatury (o niewielkim zakresie pomiaru ) , ciśnienia i MEMS. Same stricte sensory produkują firmy niszowe. Z racji niewielkiej produkcji są one dość drogie. 
Przykład od Texas Instrument z działu Process Analytics (pH, Gas, Concentration, Force & Humidity).
„Gas optical NIR spectrometer process analytics”

Sensory do systemów automatyki nadal nie są tanie. Już sama obudowa jest z reguły wykonana z materiałów wysokiej jakości zapewniających wymaganą  trwałość i odporność.  Szczególnie drogie są  sensory i analizatory dokładne i trwałe. W przypadku średniej wielkości produkcji dominują w cenie koszty D&R. Toteż stosuje się układ scalony ASIC produkowany na zamówienie lub programowalny układ logiczny aby nikt rozwiązania nie skopiował. 

 Krystalizacja jest ważnym procesem produkcyjnym. Znanych jest wiele urządzeń do krystalizacji. Ważna jest obecnie energooszczędność tego procesu.
„Krystalizacja przemysłowa z roztworu”, Piotr M.Synowiec,  2008,  seria "Inżynieria chemiczna", WNT.
„Krystalizacja z roztworu jest metodą bardzo często stosowaną do rozdziału substancji i polepszenia jakości produktu. W książce autor przedstawił podstawy teoretyczne krystalizacji z roztworu i na tym tle omówił aktualny stan wiedzy dotyczącej zasad projektowania instalacji przemysłowych. Obszernie opisał aspekty:
- teoretyczne krystalizacji izo – i politermicznej oraz z reakcją chemiczną
- hydrodynamiczne i ich wpływ na kinetykę procesu
- bilansowania masowego i cieplnego
- przenoszenia skali
- doboru krystalizatorów
- projektowania”
W pokazanym systemie w okrągłym zbiorniku – krystalizatorze  jest wolno pracujące mieszadło  typu osiowego. Turbulencje w magmie są szkodliwe i zabronione. Mieszadło otacza rura przechodząca w stożek z dolnym odprowadzeniem gęstej magmy do wirówki. Przegroda kontroluje przepływ roztworu.  Przesycenie roztworu jest w ogólności  uzyskiwane przez parowanie, chłodzenie lub chłodzenie próżniowe.
Temperaturę w krystalizatorze  kontroluje regulator TIC zmieniając zaworem strumień pary podgrzewający roztwór w wymienniku ciepła.
Poziom w podawczym zbiorniku wejściowym (Feed Tank) pilnuje regulator LIC operujący zaworem przychodzącego roztworu.
Drugi regulator LIC pilnuje poziomu w krystalizatorze operując zaworem w torze podającym roztwór do krystalizatora.
Regulator PRC pilnuje optymalnego ciśnienia w górnej części krystalizatora wpuszczając trochę powietrza.
W pokazanym systemie użyto dwóch nietypowych, rzadko spotykanych  sensorów:
SDS – Slurry Density Sensor – Sensor Gęstości Zawiesiny. Jest to urządzenie  ultradźwiękowe. Podobne sensory używane są przykładowo do pomiaru gęstości ścieków i  gnojowicy
FDS Fines  Density Sensor – Sensor Gęstości Drobin.
Informacje z sensorów SDS i FDS analizuje w warstwie optymalizacji człowiek lub program komputerowy wypracowując optymalne sygnały zadane  dla regulatorów a także do ręcznego ustawienia ( głównie przy pierwszym rozruchu ) nie pokazanych zaworów do uzyskania optymalnego rozpływu roztworu.  

 Ponieważ coraz więcej jest urządzeń używających radiokomunikacji problemy z kompatybilnością elektromagnetyczną są coraz poważniejsze.
Na rysunku pokazano układ testowy do pomiaru współczynnika EMIRR (Electromagnetic Interference (EMI) Rejection Ratio) dla wejścia nieodwracającego wzmacniaczy operacyjnych. Ścieżka o oporności falowej 50 Ohm może z impedancja wejściową układu dawać rezonanse.  Skutkiem nieliniowości sygnał radiowy jest detekowany w układzie scalonym co powoduje zmianę wejściowego napięcia niezrównoważenia. EMIRR to stosunek amplitudy niemodulowanego sygnału RF do napięcia stałego  na wejściu OPA.

Na wykresie pokazano współczynnik EMIRR w funkcji częstotliwości dla układu OPA1656. Układ ten jest wrażliwy na sygnał w paśmie około 400 MHz czyli na pograniczu pasma UHF.
W praktyce poprawnie zaprojektowany i wykonany  układ nie reaguje na blisko pracujące radiotelefony oraz smartfony co wykorzystujemy w zgrubnym teście.

 Małosygnałowa rezystancja Rdson tranzystorów JFet i Mosfet zależy od wysterowania go bramką. W regionie 1 dla JFeta wraz z rosnącym napięciem Uds rezystancja jest coraz bardziej nieliniowa (powiększa się ) i przechodzi w regionie 2 w źródło prądowe. Linią przerywaną zaznaczono granice obu regionów.
Zauważmy że  w regionie 1 tranzystor jest aktywny i może wzmacniać sygnał z bramki ale słabo lub bardzo słabo. Toteż w roli nieregulowanego wzmacniacza JFet zawsze pracuje w regionie 2.

Rezystancja regulowana napięciem Ugs zmienia się w dość szerokich granicach

Przy sinusoidalnym napięciu Uds 1 Vp zniekształcenia prądu Id dla typowego N-JFeta są duże.
Większość tranzystorów JFet jest symetryczna czyli można zamieniać S i D. Dając jako Ugs= Uc + 1/2 Uds, (Uc to Ucontrol) uzyskuje się linearyzacje oporności i mocne zmniejszenie zniekształceń nieliniowych.  Przy linearyzacji i małych napięciach Uds generowane zniekształcenia nieliniowe mogą być bardzo małe

Typy tranzystorów JFet mają rezystancje Rdson ( Ugs=0 ) w przedziale 4 Ohm (duże chipy ) do 5 KOhm o najmniejszych strukturach i bardzo małym upływie bramki.
Znacznie bardziej liniowe jako regulowane rezystory są JFety typu P.

Dwubramkowe Mosfety pojawiły się w latach siedemdziesiątych a w latach osiemdziesiątych mocno je ulepszono. W schemacie zastępczym jest to kaskoda z dwóch Mosfetów (dolny i górny ) ale fizycznie na chipie jest to jeden specyficzny tranzystor dwubramkowy. W zakresie częstotliwości od kilkunastu MHz do 1 GHz mają najniższe szumy  ze wszystkich tranzystorów a są przy tym liniowe. Dzięki zastosowaniu ich w głowicach TVC gwałtowną popularność zyskały pojemne sieci telewizji kablowej. Skomplikowana głowica była bardzo trudna i w niewielu krajach świata opanowano ich projektowanie i produkcje oraz zautomatyzowane – skomputeryzowane strojenie. Od głowicy żądano bardzo niskich szumów przy odbiorze z anteny na odludziu i tolerancji silnego wielokanałowego sygnału CATV z bardzo nierównymi w poziomie sygnałami kanałów. Automatyczna regulacja wzmocnienia miała spełniać wymogi zdawałoby się niemożliwe do spełnienia.
Długożywotny był-jest typ BF998 Philipsa. Przy częstotliwości 800 MHz ma typowy współczynnik  szumów 1dB ( przy 200 MHz ca 0.5 dB ) i wzmocnienie 19 dB.  
Typowo pracuje z Ugs=0V, Ug2s=4V, Uds=7V i  Id=10 mA. Z większym prądem drenu transkonduktancja jest tylko odrobinę większa ale podniesiona temperatura tranzystora zwiększy poziom szumów. Na pierwszym rysunku pokazano ich statyczną charakterystykę z Vg2s=4V.
Przy Ugs=0 V charakterystyka tranzystora jest bardzo liniowa.

W głowicy dla  prądu stałego układ (zasilanie Vcc=12V) jest takie jak w pokazanym teście. Układ głowicy jest przeraźliwie skomplikowany i stąd użyteczność pokazanego układu testu.

W tym układzie tranzystor przy obniżanym napięciu redukcji wzmocnienia poniżej AGC=9V (początkowo) pracuje z pełnym wzmocnieniem w podanym już punkcie pracy.
Przy obniżaniu napięcia AGC poniżej 9V spada prąd drenu i napięcie Uds dolnego Mosfeta a jednocześnie rośnie napięcie Ugs co pozwala uzyskać ogromną redukcje wzmocnienia przy znakomitej liniowości. Dolny Mosfet pracuje wtedy jako dość liniowo modulowany opornik (region 1) którego wartość przy rosnącym Ugs coraz bardziej spada. Jednocześnie przy spadającym prądzie Id spada transkonduktancja ( od strony źródła ) górnego Mosfeta. Przy częstotliwości 200 MHz głębokość regulacji AGC dochodzi do 60 dB a przy 800 MHz przekracza 45 dB co wynika  z pojemności wstecznej Cgd.

Sprawdzenie
1.W sortowaniu szybkim przez podział ważny jest wybór dzielącej zbiór próbki X aby była jak najbliżej mediany i podział był równy. Szczególnie ważny wybór X jest przy realizacji sortowania równoległej na wielu procesorach. Możemy wziąć wartości pierwszą z tablicy , środkową oraz ostatnią i z nich trzech wybrać „medianę”. Nawet taka niby mediana zmniejsza ryzyko bardzo nierównego podziału przez X. W naiwnej realizacji sortujemy te trzy wartości i jako medianę wybieramy środkową.   
-Podaj algorytm najszybszego wyboru mediany z trzech wartości
-Podaj algorytm  najszybszego wyboru mediany z 5 wartości. Podpowiedź: Potrzeba tylko 7 porównań. 
-Przy co najmniej jakiej ilości danych do podzielenia (w danym etapie ) warto wybrać medianę z 3 i 5 wartości.

2.We współrzędnych kartezjańskich dane są punkty A,B,C wierzchołków trójkąta oraz punkt X.
-Podaj algorytm wydajnie ustalający czy X jest wewnątrz trójkąta ABC
 
3.Znane są z fizyki wzory dla JFeta.
-Udowodnij że dla symetrycznego JFeta podana linearyzacja jest idealna.
-Jaki jest dopuszczalny dla liniowości zakres kombinacji napięć Uc i Uds ?

4.Philips / NXP podaje pełne dane (pdf) dla JFeta  BF245 grup A,B,C ( SMD to BF545. To typ 2N3819 z USA ale bez selekcji na grupy A,B i C ). Niestety wykresy charakterystyk stałoprądowych wykluczają podany wykres Rdson(Ugs) ?
-Gdzie są błędy ?


Cwiczenie
Zniekształcenia nieliniowe sygnału sinusoidalnego owocują harmonicznymi. Zniekształcenia nieliniowe sygnału złożonego owocują intermodulacjami, których ilość kombinacji może być duża.
Przy prostych modulacjach cyfrowych stopa błędu szybko maleje już przy niewielkim stosunku S/N sygnału ale przy modulacjach wielowartościowych amplitudy i fazy wymagania na jakość sygnału szybko rosną. Stąd wysokie wymagania na jakość nowoczesnego toru nadawczego i odbiorczego RF. 
Do wejścia antenowego odbiornika TVC podano wzmocniony sygnał z Generatora obrazu i dźwięku o zmiennym poziomie RF w dowolnym zakresie VHF lub UHF. Napięcie Uagc dla głowicy jest regulowane potencjometrem. Sygnał  składa się z sygnału obrazu czarno białego, sygnału koloru, sygnału dźwięku FM, sygnału cyfrowego dźwięku Nicam i sygnału Teletekstu. Przy słabym sygnale (pełne wzmocnienie AGC ) obraz i dźwięk są zaszumione, stopa błędów TXT jest wysoka a Nicam nie działa. Bez redukcji wzmocnienia przez AGC za silny sygnał RF powoduje jednak okropne zakłócenia wszystkich systemów.   
-Wyjaśnij teoretycznie podatność na degradacje szumem i intermodulacjami wymienionych sygnałów.
-Jakie sygnały nawzajem się zakłócają ?
-Wyjaśnij znakomite własności regulacyjne dwubramkowego Mosfeta w głowicy.