4.4 Pracownia Innowacyjnych Konstrukcji Elektronicznych

dr hab. Aleksander Marszałek

budynek A0, skrzydło B1, pokój 316

tel.  17 851 86 40

email: amarszalek@ur.edu.pl

W Pracowni Innowacyjnych Konstrukcji Elektronicznych realizowane są następujące zadania badawcze:

• Projektowanie i konstruowanie elektronicznych zestawów laboratoryjnych,
• Doskonalenie metody wynalazczej konstrukcji elektronicznych ARZW-Elektron,
• Badania eksploatacyjne, umiejętności eksploatacji urządzeń elektronicznych,
• Pomiary pola elektromagnetycznego emitowanego przez urządzenia elektroniczne.

Na wyposażeniu pracowni znajdują się urządzenia pomiarowe, laboratoryjne i wytwórcze oraz zestawy montażowe.

W skład aparatury pomiarowej wchodzą: multimetry cyfrowe, mierniki natężenia dźwięku, wilgotności, temperatury, analizatory spektralne promieniowania elektromagnetycznego.

Analizator widma DSA815 dzięki technice cyfrowej oraz częstotliwości pośredniej (IF) umożliwia pomiary bardzo słabych sygnałów. Bazujące na tej technologii filtry cyfrowe pozwalają na ustawienie mniejszego pasma, co znacznie redukuje średni wyświetlany poziom szumu. Urządzenie posiada zdolność rozróżniania częstotliwości słabych sygnałów: używając filtrów IF o najwęższym paśmie, jest możliwe wydzielenie sygnałów o różnicy częstotliwości 100Hz.

Do grupy urządzeń laboratoryjnych będących na wyposażeniu Pracowni Innowacyjnych konstrukcji elektronicznych wchodzą: generatory funkcyjne, oscyloskopy, zasilacze laboratoryjne, testery sieci elektrycznych i telekomunikacyjnych oraz kamera termowizyjna.

Urządzenie umożliwia: pomiary impedancji pętli zwarciowej z rozdzielczością do 0,01Ω,
w instalacjach zabezpieczonych wyłącznikami RD o I_∆N>= 30mA bez ich zadziałania; badanie wyłączników różnicowoprądowych typu AC, A i B; pomiary rezystancji izolacji; niskonapięciowy pomiar rezystancji połączeń ochronnych i wyrównawczych; pomiary rezystancji uziemiania; szybie sprawdzenie poprawności podłączenia przewodu ochronnego PE; pomiary napięcia, częstotliwości, sprawdzanie kolejności faz.

Oscyloskop cyfrowy odznacza się następującymi parametrami: czułość od 500uV do 10V/dz.; pasmo 200 MHz; max. szybkość próbkowania 2GS/s; standardowa długość pamięci 14M punktów, opcjonalna 56M punktów; wyzwalanie sygnałami szeregowych magistral RS232, I2C, SPI z funkcją dekodowania sygnału; wyświetlacz TFT 8" o rozdzielczości 800x480.

Kamera termowizyjna o wysokiej czułości termicznej rzędu 65mK może wykrywać różnice temperatury obiektu i wyświetlać je w postaci obrazów termicznych. Ponieważ potencjalne uszkodzenia zawsze objawiają się miejscowym przegrzaniem lub wyziębieniem badanego obiektu, można zatem za pomocą kamery termowizyjnej natychmiast zlokalizować miejsce uszkodzenia, a szczegółową analizę usterki przeprowadzić za pomocą oprogramowania narzędziowego do analizy obrazów termicznych. Zakres mierzonych przez kamerę temperatur to -20°C do 350°C, dzięki celownikowi laserowemu można łatwo zlokalizować badany obiekt na ekranie, opcja dodawania komentarzy głosowych pozwala na słowny opis badanego lub diagnozowanego obiektu bez potrzeby notowania wyników pomiarów lub diagnostyki.

Generator charakteryzuje się następującymi parametrami: pasmo 100 MHz, próbkowanie 1 GSa/s, 14-bitowa rozdzielczość pionowa; technika bezpośredniej syntezy cyfrowej (DDS – Direct Digital Synthesizer), wysokiej jakości sygnały wyjściowe o małych zniekształceniach; tóżnorodność generowanych przebiegów: sinus, prostokąt, piła, trójkąt, impulsy, szum biały, DC, indexup, index down, Sinc, elektrokardiogram; modulacja sygnału wyjściowego: AM, FM, PM, ASK, FSK, PSK, PWM, Sweep, Burst; wbudowane modulacje IQ: BPSK, QPSK, OQPSK, 16PSK, p/4DQPSK, 8PSK, D8PSK, 4QAM, 8QAM, 16QAM, 32QAM, 64QAM; opcja skokowej zmiany częstotliwości (ang. hopping) według wzorca zdefiniowanego przez użytkownika (tablic i sekwencja); interfejsy: USB Host, USB Device, LAN(LXI-Class C), GPIB; 11cm ekran TFT LCD, 16M kolorów; uniwersalne wejścia/wyjścia sygnałów.

W grupie urządzeń wytwórczych będących na wyposażeniu Pracowni Innowacyjnych Konstrukcji Elektronicznych występują: stacje lutownicze, piec grzewczy do płytek PCB, naświetlarka ultrafioletowa, urządzenie do prototypowania płytek drukowanych LPKF ProtoMat S63.

Stacja lutownicza na gorące powietrze umożliwia montaż i demontaż komponentów elektronicznych SMT a także PHT, dzięki dużej mocy elementu grzejnego i stabilnemu strumieniowi powietrza możliwa jest praca z komponentami CHIP, SO, PLCC, BGA. Urządzenie posiada mikroprocesorową, precyzyjną stabilizację temperatury.

Stacja lutownicza umożliwia montaż i demontaż elementów przewlekanych i elementów montowanych w technologii SMT, SMD. Dzięki cyfrowej stabilizacji temperatury i niewielkich rozmiarów rączce urządzenie jest bardzo wygodne w obsłudze.

Stacja lutownicza PACE ST50 w połączeniu ze stacją na gorące powietrze RECCO RA150 tworzą zaawansowane stanowisko pracy do montażu i demontażu urządzeń i elementów elektronicznych wytwarzanych na potrzeby badań naukowych.

Ploter LPKF ProtoMat S63, naświetlarka UV,  piec na gorące powietrze stacja lutownicza Pace ST50, stacja na gorące powietrze RECCO RA150 tworzą razem stanowisko do prototypowania, wytwarzania i montażu płytek elektronicznych. Urządzenia umożliwiają szybkie i bardzo dokładne wytworzenie obwodów drukowanych oraz montaż elementów elektronicznych na potrzeby badań naukowych.

W Pracowni Innowacyjnych Konstrukcji Elektronicznych występuje szereg elektronicznych układów montażowych umożliwiających montaż, testowanie oraz badania konstruktorsko-eksploatacyjne urządzeń elektroniki analogowej i cyfrowej.

Zestaw KL-300 jest urządzeniem laboratoryjnym przeznaczonym do wykonywania doświadczeń z zakresu podstaw elektronicznej techniki cyfrowej. Wszystkie urządzenia niezbędne do prowadzenia eksperymentów takie jak zasilacz, generator sygnałowy, przełączniki i wskaźniki są zainstalowane w module podstawowym zestawu. 11 rozszerzających modułów doświadczalnych pokrywa szeroki zakres podstawowych zagadnień z elektronicznych układów cyfrowych. Zestaw pozwala oszczędzić czas i koszty zarówno studentom, jak i pracownikom naukowo-badawczym zajmującym się pomiarami prototypów projektowanych obwodów.

Zestaw ETS-7000 wyposażony jest w zasilacz DC oraz generator funkcyjny 1Hz - 100kHz (sinus 0 - 8Vpp, trójkąt 0 - 6Vpp, prostokąt 0 - 8Vpp oraz TTL), zestaw potencjometrów, dwa 7-segmentowe wyświetlacze LED, 8-bitowy wyświetlacz LED, zestaw przełączników oraz moduł uniwersalny AD-222.  możliwość współpracy z komputerem

Zestaw CIC-300 doskonale nadaje się do eksperymentów na układach programowalnych CPLD i FPGA. Zestaw umożliwia projektowanie układów kombinacyjnych, przerzutników, liczników, dzielników częstotliwości, rejestrów oraz implementację. Zestaw jest oparty na układzie Altery z rodziny Flex 8000. Wraz z zestawem jest dołączane oprogramowanie MAX+PLUS II. Oprogramowanie posiada edytor graficzny i tekstowy (możliwość zastosowania HDL, AHDL, VHDL i Verilog) oraz symulację układów cyfrowych.

Zestaw ZL9ARM to płyta bazowa dla modułów dipARM z mikrokontrolerami LPC213x (ZL7ARM) oraz LPC214x (ZL10ARM). Wyposażono go w wiele klasycznych peryferii, które umożliwiają wygodne testowanie uruchamianych aplikacji.