Letecká fakulta Technickej univerzity v Košiciach a Vojenský letecký technický a skúšobný ústav Košice usporiadali v dňoch 6. - 8. septembra 2006 v poradí 7. medzinárodnú vedeckú konferenciu "NOVÉ TRENDY ROZVOJA LETECTVA". Naša katedra sa na organizácii konferencie podieľala prípravou sekcie Aplikovaná magnetometria.

Konferencia bola poznamenaná haváriou učebného bloku

K havárii došlo začiatkom roka (v januári) a laboratórium magnetometrie bolo značne postihnuté.

Prednesené príspevky v sekcii "APLIKOVANÁ MAGNETOMETRIA":

Josef BLAŽEK, Jozef HUDÁK, Václav MOUCHA
Katedra leteckej technickej prípravy, Leteckej fakulty Technickej univerzity, Rampová 7, 041 21 Košice

vzdelávanie, senzorika, študijný program, formy a metódy vzdelávania

Príspevok opisuje základné východiská, ciele a metodiku riešenia projektu Kega.3/3142/05 v rámci ktorého sa riešiteľský kolektív snaží na základe analýz a dostupných moderných vzdelávacích materiálov vytvoriť nový alternatívny študijný program bakalárskeho stupňa zameraný na senzoriku. Hlavnou otázkou je „Čo a ako učiť bakalára - senzorika“.

Jan BYDŽOVSKÝ, Jozef PAĽA a Elemír UŠÁK
Slovenská technická univerzita, Fakulta elektrotechniky a informatiky, Ilkovičova 3, 812 19 Bratislava

nedeštruktívna diagnostika, aplikovaná magnetometria, multiparametrický senzor

Nedeštruktívna diagnostika degeneratívnych zmien materiálov je v súčasnosti nepostrádateľným technologickým procesom v rámci zaistenia kvality a najmä bezpečnosti výrobnej produkcie a následnej prevádzky. Obsahom príspevku je dizajn multiparametrických senzorov zameraný na vplyv vzduchovej medzery, ako aj niektoré výsledky získané pri analýze vplyvu plastickej deformácie nízkouhlíkatej oceli na zmenu hustoty a rozloženia dislokácií. Súčasne si príspevok kladie za cieľ oboznámiť odbornú verejnosť s aktuálnym stavom problematiky v danej oblasti aplikovanej magnetometrie.
Táto práca bola finančne podporovaná grantami VEGA 1/0143/03 a VEGA 1/3116/06.

Eleonora ČERMÁKOVÁ
BRNO, UNIVERSITY OF TECHNOLOGY, Faculty of Civil Engineering, Dpt. of Physics, Žižkova 17, 602 00 Brno, Czech Rep

...

The developing electronization - develops and modifies the legislations concerned with residential and working spaces from the point of view of electromagnetic fields. The present time develops and produces legislation concerned with reference values for extremely low frequencies of electromagnetic fields, and a maximum admissible current densities in human body for these frequencies. The article points to the differences between the Slovakian and the Czech legislations in relation to the EU legislation.

Eleonora ČERMÁKOVÁ
BRNO, UNIVERSITY OF TECHNOLOGY, Faculty of Civil Engineering, Dpt. of Physics, Žižkova 17, 602 00 Brno, Czech Rep

...

The article deals with the question of whether the law 480/2000 Sb. on protection of health against non-ionizing radiation is fulfilled also for conductors with basic insulation which does not shield electromagnetic fields emitted by such distributions. In the measurements of the electric and magnetic components emitted by 22 kV HV distribution in the area Zálesí (southern Moravia) drawn in a plane arrangement on a console with a pitch designed for insulated line...

Eleonora ČERMÁKOVÁ, Jiří VONDRÁK
BRNO, UNIVERSITY OF TECHNOLOGY, Faculty of Civil Engineering, Dpt. of Physics, Žižkova 17, 602 00 Brno, Czech Rep

...

The geodetic measurements of the mutual distance between the energetic distributions of 22 kV and their distance from the ground were carried out to verify the technically determined distances of HV conductors. The measurement was made by the use of the electronic station Topcon GPT 2006.

Ján DUDÁŠ, Milan GUZAN
Department of Theoretical Electrotechnics and Electrical Measurement, Technical University of Košice, Slovakia
Iwona GOSČIAŇSKA
Institute of Physics, A.Mickiewicz University, Umultowska 85, 61-614 Poznaň, Poland
Jozef BAGI
Húskova 61, 041 11 Košice, Slovakia

...

High precision electrical resistance measurements were performed on holmium bulk and thin films (UHV) samples in the temperature range from 4.2 K up to 300 K in zero magnetic filed and in magnetic fields up to 5 T below ~ 150 K. A „knee-like“ resistance anomaly was observed near the transition from paramagnetic state to basal-plane
spiral structure in bulk with the Néel temperature TN = 128.9 K and below 127 K in Ho films in a thickness range from 98 nm to 215 nm. Application of magnetic field parallel to the substrate and thin film plane for temperatures below ~ 150 K caused the decrease of resistance value with increasing magnetic flux density. The X-ray diffraction of Ho films revealed diffraction peaks originating from the h.c.p. structure of Ho and those from holmium dihydride.

Jozef GALANDA, Jozef HUDÁK
Technická univerzita, Rampová 7, 041 21 Košice

bezpilotný prostriedok, 3D vizualizácia, riadiace pracovisko

Jednou z hlavných požiadaviek na vlastnosti návrhu riešenia pozemného riadiaceho pracoviska (PRP) pre riadenie ľahkého bezpilotného prieskumného vrtuľníka bola možnosť 3D vizualizácie záujmového priestoru na virtuálnej mape terénu, založenej na reálnych základoch s možnosťou zobrazenia prieskumných, aplikačných a iných informácií a vzdialeného riadenia pohybu daného objektu v tomto priestore. Navrhnutú koncepciu PRP je možné v súčasnosti využiť v najrôznejších odvetviach ľudskej činnosti, nielen v tej, pre ktorú bol navrhovaný. V prvej časti príspevku je podaný výklad možnosti a vlastností PRP. V druhej časti sú načrtnuté aplikačné možnosti využitia PRP aj v iných odvetviach výskumu a aplikácií v praxi.

Patrik GONDA, Jozef HUDÁK, Josef BLAŽEK
Technická univerzita, Rampová 7, 041 21 Košice

homogénne magnetické pole, Helmholtzove cievky

Pri mnohých fyzikálnych experimentoch je potrebné mať v istom objeme definované, stacionárne alebo v čase premenné, homogénne magnetické pole. Pre potreby laboratória aplikovanej magnetometrie sme sa rozhodli pre konštrukciu Helmholtzových cievok. Na účely automatizácie merania sú cievky vybavené riadiacim procesorom, ktorý umožňuje tak autonómne riadenie pretekajúceho prúdu, ako aj ovládanie z riadiaceho počítača.

Milan GUZAN, Ján DUDÁŠ
Katedra teoretickej elektrotechniky a elektrického merania FEI, Technická univerzita, Park Komenského 3, 043 89 Košice

...

V článku je prezentovaná úprava štandardnej metódy určovania teplôt magnetických fázových prechodov magnetických látok z teplotných závislostí fyzikálnych veličín nameraných v neekvidistantných bodoch. Tieto teploty boli určované ako lokálne extrémy teplotných závislostí fyzikálnych veličín resp. ich prvých derivácií podľa teploty. Najpoužívanejšia aproximácia v súlade s metódou najmenších štvorcov bola robená polynómom stupňa 2 až 5 postupne pre nepárne n-tice (n=3,5,7,9) v teplotnom intervale v okolí magnetického fázového prechodu. Automatizované meranie teplotných závislostí fyzikálnych veličín poskytuje pri podrobnom mapovaní až stovky experimentálnych hodnôt v okolí fázového prechodu a to si vyžiadalo úpravu metodiky vyhodnocovania experimentálnych údajov – rozšírenie n-tíc z pôvodne maximálne 9 na niekoľko desiatok.

F. HERCHL, P. KOPČANSKÝ, M. TIMKO, M. KONERACKÁ, I. POTOČOVÁ
Institute of Experimental Physics SAS, Watsonova 47, 043 53 Košice, Slovakia
K. MARTON
Faculty of Electrical Engineering and Informatics, Technical University, Letná 9/A, 041 20 Košice, Slovakia
L. TOMČO
Faculty of Aeronautics, Rampová 7, 041 21 Košice, Slovakia

...

Magnetic liquid is a suspension of very fine magnetic particles of the order of 10 nm. Oil based magnetic fluids enable better cooling of transformers than pure transformer oils. The presence of foreign particles in liquid dielectric has a great effect on its breakdown withstand. The aim of this work is to investigate the DC and AC breakdown voltage distribution of magnetic fluid and compare it with theoretical model of Duxbury and Leath. The time dependences of the breakdown development were measured with help of an inductive probe and an oscilloscope with its own memory. It has been found, that addition of certain amount of magnetic particles into transformer oil improves its breakdown withstand also by DC voltage.

Michal JANOŠEK, Jan KUBÍK, Pavel RIPKA
České vysoké učení technické v Praze, Fakulta elektrotechnická, Katedra měření, Technická 2, 166 27 PRAHA 6, Česká republika

magnetometr, fluxgate senzor

Senzory fluxgate, využívané např. při konstrukci elektronického kompasu, jsou tradičně realizovány jako rozměrné, precizní vinuté cívky s feromagnetickým jádrem. Tato konstrukce je však velmi drahá a výsledné senzory jsou velké. K jejich činnosti je dále třeba budicího proudu, a při standardním řešení – buzení sinusovým proudem – se nepříjemně projevuje zvýšená spotřeba senzoru, nezávisle na tom jak velké pole se měří, pokud není využito ladění budicí cívky paralelním kondenzátorem.Tyto aspekty vedly k vyvinutí specifické PCB fluxgate sondy (rozměrové výhody, náklady), která byla využita v magnetometru s využitím pulsního buzení (snížení spotřeby) a s použitím alternativní metody zpracování signálu.

Eva KOMOVÁ, Dušan PRASLIČKA
Faculty of Aeronautics, Technical University, Rampová 7, 041 21 Košice, Slovakia
Marek VARGA, Rastislav VARGA, Pavol VOJTANÍK
Institute of Physics, Fac.Sci., P. J. Šafárik University, Park Angelinum 9, 041 54 Košice, Slovakia

...

Magnetic aftereffect processes influence sensitivity of some ferromagnetic materials in low magnetic fields. They can by examined by Perminvar effect (PE) investigations. Experimental study of the PE and determination of the critical field values HCR are important for understanding of the magnetization processes in amorphous and partially crystallised materials (nanocrystalline materials). In our work Perminvar effect have been investigated on the set of Fe73,5-xNixCu1Nb3Si13,5B9 (x = 0, 5, 15, 20, 25 at. %) alloys and on the Fe44,5Co44,5Zr7B4 sample by susceptibility measurements after different thermal treatments.

Ivan MIKITA, Václav MOUCHA, Josef BLAŽEK
Katedra leteckej technickej prípravy, Leteckej fakulty Technickej univerzity, Rampová 7, 041 21 Košice

...

V článku je uvedený nový pohľad na usporiadanie meracieho systému budič – snímač pri prúdovom budení. Jedným z významných parametrov, ktorý pozitívne ovplyvňuje vlastnosti indukčných snímačov je tzv. prúdová citlivosť. Na druhej strane, hodnota prúdovej citlivosti je do značnej miery závislá aj od geometrie a parametrov vinutia. Analýza snímačov a budičov magnetického poľa je zameraná na skúmanie vplyvu objemu, rozloženia a parametrov vinutia. Výsledkom analýzy je optimalizácia rozloženia a parametrov vinutí pre rôzne tvary feromagnetických jadier a pre rôzne spôsoby budenia.

Ivan MIKITA, Václav MOUCHA, Dušan PRASLIČKA
Katedra leteckej technickej prípravy Leteckej fakulty Technickej univerzity, Rampová 7, 041 21 Košice

...

Modelovaniu, analýze a simulácii vlastností snímacích a budiacich magnetických obvodov sa v mnohých vývojových pracoviskách aj v súčasnosti venuje stále veľká pozornosť. Tento záujem súvisí nielen so skúmaním a objavovaním nových možností aplikácií, ale často aj s vývojom nových materiálov, hľadaním nových princípov a využitím nových technológií. Naše pracovisko sa v poslednom období úspešne zaoberalo analýzou, modelovaním a praktickým overovaním vlastností magnetických budičov a snímačov so zameraním na skúmanie vplyv tvaru magnetického obvodu a rozloženia vinutia na vlastnosti indukčných snímačov. Doteraz však nebol analyzovaný vplyv zloženia a parametrov feromagnetických materiálov používaných pre konštrukcii jadier na vlastnosti magnetických obvodov. V článku je uvedený postup analýzy, simulácia a diskusia dosiahnutých výsledkov pri skúmaní magnetických obvodov s rôznymi magnetickými materiálmi a to pri jednosmernom alebo striedavom budení.

Branislav MIKUŠ, Jozef HUDÁK, Ivan MIKITA
Katedra leteckej technickej prípravy Leteckej fakulty Technickej univerzity, Rampová 7, 041 21 Košice

...

Článok sa zaoberá možnosťami použitia magnetického poľa pri objektovej ochrane. Jeho meranie je realizované pomocou jednotlivých druhov snímačov, pričom dôraz je kladený na magnetorezistívne snímače HMR od firmy HONEYWELL. V článku je predstavená koncepcia systému na objektovú ochranu s využitím merania magnetického poľa v priestore chráneného objektu, ako aj analýza meraných údajov a návrhy na registráciu činností (pohybu) v sledovanom objekte.

Václav MOUCHA, Josef BLAŽEK
Katedra leteckej technickej prípravy Leteckej fakulty Technickej univerzity, Rampová 7, 041 21 Košice

...

Všeobecný trend znižovania záujmu študentov o vedu a technológie sa podľa prieskumov zverejnených na konferencii OECD s názvom „Declining Student Enrolment in Science and Technology“, konanej 14. – 15. nov. 2005 v Amsterdame, objavuje vo väčšine európskych krajín už na začiatku deväťdesiatych rokov minulého storočia. Z uvedenej konferencie vyplývajú mnohé závažné celospoločenské podnety pre vytváranie podmienok zvýšenia atraktívnosti a tým aj záujmu o štúdium technických vied a moderných technológií. V článku je uvedený prehľad podstatných východísk a odporúčaní, ktoré boli prezentované na konferencii v Amsterdame pre spolupracujúce európske krajiny. Ďalej sú opísané vybrané motivačné aktivity vo výučbe elektrotechnických predmetov a vo vedeckej činnosti uskutočnené na katedre leteckej technickej prípravy za posledných 10 rokov a tiež diskusia názorov a výsledkov vlastných skúseností v motivácii študentov.

Vojtěch PETRUCHA, Jan VČELÁK
České vysoké učení technické v Praze, Fakulta elektrotechnická, Katedra měření, Technická 2, 166 27 PRAHA 6, Česká republika

...

Kompaktní fluxgate kompas s elektronickou kompenzací náklonu a digitálním výstupem dat. Cílem projektu je sestrojení elektronického digitálního kompasu s použitím miniaturních PCB (fluxgate senzory vyrobené technologií plošných spojů) fluxgate senzorů magnetického pole, které umožňují dosáhnout lepší přesnosti oproti AMR senzorům a menší spotřeby elektrické energie oproti většímu typu fluxgate senzoru.
Kompas je tvořen ortogonálně umístněnými trojicemi fluxgate magnetometrů a MEMS akcelerometrů. Elektronika se sestává z modulu napájení, buzení fluxgate senzorů, zpracování signálu z fluxgate senzorů a modulu s delta-sigma AD převodníky. Díky pulsnímu buzení se podařilo snížit celkový výkon potřebný k provozu kompasu pod 2W. Zpracování impulsního signálu z fluxgate senzorů je provedeno metodou řízené integrace pouze v aktivní části periody. Mechanickou konstrukci tvoří celkem čtyři 4-vrstvé plošné spoje, které jsou spolu se senzory vestavěny v dutině laminátové tyče s průměrem 48mm a délkou 230 mm. Kompas je vybaven digitálním výstupem dat po rozhranní UART. Pro testování byl postaven modul obsahující napájecí akumulátory a převodník sériové linky na USB. Budou diskutovány dosažené výsledky ve srovnání s kompasem s větším typem fluxgate senzoru a s AMR senzory magnetického pole.

Antonín PLATIL
České vysoké učení technické v Praze, Fakulta elektrotechnická, Katedra měření, Technická 2, 166 27 PRAHA 6, Česká republika

...

Pomocí komerčně dostupných prostředků digitalizace signálu a s použitím příslušného software je možné realizovat magnetometr s fluxgate sondou bez použití specializované elektroniky – jen s univerzální multifunkční měřicí kartou a minimem dalších součástek. Ačkoliv v současnosti dosažené parametry nejsou zcela uspokojující (rozlišení 16-bitového AČP v rozsahu zemského mg. pole je mnohem horší než šum samotné fluxgate sondy), experimenty naznačují cestu pro budoucí implementaci takovýchto systémů jakmile se stanou dostupnějšími systémy s rozlišením 20 a více bitů. Pro některé aplikace by mohlo vyhovět i stávající řešení.

Petr SMÉKAL
BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY, Faculty of Civil Engineering, Dpt. of Physics, Žižkova 17, 602 00 Brno, Czech Rep.

...

The article presents electromagnetic field simulation inside building constructions under high voltage lines with finish element method in the ANSYS software. Magnetic permeability and electric resistivity are changed in the models within the context of structural composite materials development. In conclusion, the results of particular magnetic field simulations inside building constructions are evaluated depending on practical applications of construction materials for low frequency magnetic field shielding.

Iveta TOMČÍKOVÁ, Miroslav MOJŽIŠ
Department of Theoretical Electrotechnics and Electrical Measurement, Faculty of Electrical Engineering and Informatics, Technical University of Košice, Park Komenského 3, 043 89 Košice

...

The paper presents results of the institucional research solved by working team of the Department of Theoretical Electrotechnics and Electrical Measurement (DTEEM), which has been supported by the Institutional project of Faculty of Electrical Engineering and Informatics, Technical University of Košice, No. 4435.The project deals with a torque sensor using the elastomagnetic effect of ferromagnetic materials for torque measurement. The goal was to create a torque sensor including accessories from homemade materials, to optimize its working conditions experimentally and to determine metrological properties of the measurement set.

Rastislav VARGA
Ústav fyzikálnych vied PF UPJŠ, Park Angelinum 9, 041 54 Košice

...

Amorfné sklom potiahnuté mikrodrôty sú nové materiály, ktoré sa vyznačujú veľmi zaujímavými vlastnosťami. V dôsledku doménovej štruktúry sa mikrodrôty s kladnou magnetostrikciou správajú ako makrospiny a dajú využiť na binárne kódovanie, ako senzory polohy, teploty, magnetoelasické senzory a pod. Magnetické mikrodrôty so zápornou magnetostrikciou majú doménovú štruktúru, ktorá sa skladá z domén so spontánnou magnetizáciou orientovanou cirkulárne. Takéto mikrodrôty slúžia ako senzory magnetického poľa, polohy, elektrického prúdu alebo ako mikrotransformátory.

Vladimír VASIL, Jozef HUDÁK
Katedra leteckej technickej prípravy Leteckej fakulty Technickej univerzity, Rampová 7, 041 21 Košice

...

V súčasnosti je merané obrovské množstvo technologických veličín, používajú sa rôzne meracie systémy, prístroje, snímače a komunikačné kanály. Namerané údaje sú ukladané v rôznych formátoch, ktorých spracovávanie a vyhodnocovanie je časovo náročná a zdĺhavá práca. Otázka efektívneho uchovávania nameraných údajov, ich ďalšie spracovanie, prezentácia a poskytovanie okruhu používateľov rôznych kategórií, nadobúda stále väčší význam. Predkladaný článok sa zaoberá stavbou „magnetometrického“ servera, prepojenia rôznych druhov snímačov magnetického poľa, ako aj vhodným návrhom programových prostriedkov na ich spracovanie. Server slúži na organizáciu magnetických meraní, uchovávanie, spracovanie, prezentáciu a poskytovanie nameraných údajov. Je postavený na technických prostriedkoch PC a OpenSource softvéru.

Vladimír VASIL, Jozef HUDÁK, Josef BLAŽEK
Katedra leteckej technickej prípravy Leteckej fakulty Technickej univerzity, Rampová 7, 041 21 Košice

...

Problematike ochrany objektov a priestorov sa venuje stále väčšia a väčšia pozornosť. Súčasné bezpečnostné systémy pomerne rýchlo „zastarávajú“ a prestávajú byť dostatočne spoľahlivé. Preto je potrebné hľadať nové spôsoby a metódy ochrany najmä tam, kde sa zhromažďujú ľudia, respektíve kde sa nachádza technika, ktorú je možné zneužiť pri trestnej činnosti. Predložený článok sa zaoberá návrhom technického riešenia zabezpečovacieho systému založeného na snímaní a vyhodnocovaní zmien magnetického poľa, vibrácií a zvuku, ktorý bude vhodným doplnkom ku „klasickým“, napríklad kamerovým či RF-čipovým systémom.

Dušan FOJTŮ, Antonín POLÁŠEK, Lubomír LAPČÍK Jr.
Tomas Bata University in Zlín, Faculty of Technology, Department of Physics and Material Engineering, Czech Republic

...

Results of the acoustic testing of selected materials used in sound damping constructions are presented. The sound absorption coefficient of the normal incidence wave on tested materials in the frequency range of 50-6000 Hz were determined. Obtained results were confronted with the theoretical numerical prediction models based on BEM/FEM methods as obtained from SAMCEF software. Obtained results allow optimization of the wall structure construction for aerospace, automotive and building industry application. The aim of this research was preparartion and creation of the software module for simulation of material behavour with BEM/FEM.