АНАЛіЗ СПОСОБіВ ВИМіРЮВАННЯ СКЛАДОВИХ іМіТАНСУ ОБ’єКТіВ НЕЕЛЕКТРИЧНОї ПРИРОДИ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

h

Охарактеризовано тдходи щодо вимiрю-вання параметрiв iмiтансу для об'eктiв неелектричног природи з вгдомими та невгдомими схемами замщення. Проаналiзовано особливос-тi побудови засобiв для вимiрювання складо-вих iмiтансу об'eктiв неелектричног природи. Запропоновано способи, що реалiзуються серш-ними вимiрювальними засобами широкого та спещального застосування

Ключовi слова: вимiрювальний затб, iмi-танс, об'екти неелектричног природи, способи

вимiрювання складових iмiтансу

□-□

Охарактеризованы подходы к измерению параметров иммитанса для объектов неэлектрической природы с известными и неизвестными схемами замещения. Проанализированы особенности построения устройств для измерения составляющих иммитанса объектов неэлектрической природы. Предложены способы, которые реализуются серийными измерительными средствами широкого и специального применения

Ключевые слова: измерительное устройство, иммитанс, объекты неэлектрической природы, способы измерения составляющих иммитанса

УДК 621.317

|DOI: 10.15587/1729-4061.2015.47603|

АНАЛ1З СПОСОБ1В ВИМ1РЮВАННЯ СКЛАДОВИХ 1М1ТАНСУ ОБ'еКЛВ НЕЕЛЕКТРИЧНОТ ПРИРОДИ

О. О. Антонюк

Астрант* E-mail: olena.antonyuk@ukr.net £. В. Походило

Доктор техычних наук, професор* E-mail: evgenp@meta.ua В. З. Юз ва

Астрант* E-mail: yuzva_v@rambler.ru *Кафедра метрологи, стандартизаци та сертиф^ацп Нацюнальний ушверситет ^bBiB^^ полЬехшка» вул. С. Бандери, 12, м. Львiв, УкраТна, 79013

1. Вступ

Впродовж останшх рокiв все ширше застосову-ються електричнi методи контролю як окремих, так i узагальнених показникiв якостi об'eктiв неелек-трично! природи. Переважно iнформативними елек-тричними параметрами для цього вибирають пасивш параметри, а саме eмнiсть чи шдуктившсть, опiр чи провiднiсть, активну чи реактивну складовi iмiтансу двополюсника, якi вiдображають окремi електрофь зичш параметри контрольованих об'eктiв. Вони е iн-формативними параметрами первинних перетворю-вачiв, а вимiрюються вщповщними вимiрювальними засобами, в основному вимiрювачами iмiтансу (пара-метрiв комплексного опору чи провщноси) двопо-люсних об'екпв. Оцiнювання якостi контрольованих об'ектiв здшснюеться через порiвняння отриманих результатiв вимiрювання iнформативного параметра з вiдповiдними параметрами стандартного (базового) зразка [1]. Осюльки для об'екив неелектрично! природи порiвнюваними величинами е активнi та реактивш складовi iмiтансу [2, 3], то актуальним е !х вимiрювання. Разом з тим, побудова електричного стандартного зразка контрольованого об'екта пода-еться у виглядi значень його активних та реактивно! складових iмпедансу чи адмиансу на фiксованих частотах або у виглядi iмiтансограм [4], тобто графiчних залежностей складових вщ частоти тестового сигналу за нормованих умов.

2. Аналiз лiтературних даних та постановка проблеми

Осюльки двополюсники, якими подаються об'ек-ти контролю неелектрично! природи (контрольова-ний та базовий зразки), описуються багатоелемент-ними схемами замiщення [5, 6], то порiвняння 'iхнiх iмiтансiв здiйснюють на декiлькох фiксованих частотах тестового синусо!дального сигналу [1]. Елек-тричнi величини такого двополюсника (адмианс Y або iмпеданс Z) вiдображають вiдповiднi одиничнi показники об'екив неелектрично! природи (концен-трацiю, волопсть i т. п.) i зв'язаш з ними вiдповiдною залежнiстю. Таким способом визначаеться вщнос-ний показник, за яким здшснюеться щентифжащя об'екив контролю. Вiдносний показник е вщношен-ням мiж реактивними (1т (X), 1т (Х0)) i активними (Яе(Х), Яе(Х0)) складовими iмiтансу, вiдповiдно до-слщжуваного об'екта X i базового зразка Х0 на фж-сованих частотах ^Д2,...ДП при вiдсутностi 'iхнiх схем замщення, а саме:

Im (X)f1

Im (Xo )f; Ч1' Im (X0 )f2 42'...'lm (X0)

Im (X)f:

= q2-

Im (X)ft

-=qn>

Re (X)f:

Re(X)f;

Re(X)fn

Re (Xo f в1' Re(Xo )f2 "' Re(Xo )fn

(1)

(2)

© С

Г

де q1,q2,...,qn - вiдносний показник реактивних скла-дових; g1,g2,...,gn - вщносний показник активних складових.

Для об'eктiв контролю з вщомими схемами замь щення вiдноснi показники якостi визначаються як вщношення вiдповiдних параметрiв елементiв схем об'екпв порiвняння. Так, для спирту та алкогольно! продукцп в певному частотному дiапазонi схема замь щення об'екта мiстить паралельне з'еднання емносп та опору [5], що ввдображають вiдповiдно такi електро-фiзичнi параметри як !хню дiелектричну проникнiсть та питому провщшсть. Схеми замiщення бюлопчних тканин, зокрема тiла людини, е складнiшими i мiстять як послщовш, так i паралельнi з'еднання емност та опору [6]. Однак вимiрюються емнiсть та опiр через розд^ьне вимiрювання складових iмпедансу чи адмь тансу на окремих частотах. На низьких частотах для таких об'екпв додатковим шформативним параметром може бути емшсть подвiйного шару контактного перетворювача [7], а тому дощльним е вимiрювання складових в широкому дiапазонi частот.

Розглянемо особливостi побудови засобiв вимь рювання параметрiв iмiтансу для об'ектiв неелектрично! природи на прикладi бiологiчних тканин та рщин, зокрема спирту. У робой [8] для вимiрювання складових iмпедансу бiологiчних тканин i рiдин запропоновано вимiрювальний засiб, що працюе на основi чотириелектродно! схеми i дозволяе шдвищи-ти точнiсть вимiрювання змши складових iмпедансу шляхом введення генератора синусо!дальних на-пруг, фазочутливого вимiрювача рiзницi двох напруг i блоюв зворотного зв'язку i управлiння. Застосу-вання чотирьох електродiв ускладнюе конструкщю електродного блоку, однак забезпечуе iнварiантнiсть результату вимiрювання до неiнформативних пара-метрiв лiнii зв'язку та приелектродного iмпедансу. При цьому вимiрювання складових iмпедансу реа-лiзуеться лише на частотах 1,5 кГц, 6 кГц, 24 кГц i 96 кГц.

У робоп [9] запропоновано зааб, що дозволяе ви-значати питомi значення активно! i емнiсноi складових iмпедансу на пiдставi одержуваного методами матема-тичного моделювання розподiлу електричного поля у бюлопчнш тканинi при заданш конфiгурацii елек-тродiв. Пристрш мае розширений робочий дiапазон вимiрюваних значень iмпедансу завдяки роздiльному вимiрюванню складових iмпедансу i застосування до-даткових плечей вимiрювальноi схеми з рiзними номь налами елементiв i розширеним дiапазоном робочих частот введенням перетворювача середньовипрямле-ного значення напруги, що здшснюе детектування i згладжування вимiрювального сигналу високо! часто-ти. Проте з допомогою цього засобу реалiзуються лише вимiрювання параметрiв iмпедансу.

Перспективним методом е побудова вимiрюваль-них пристро!в з використанням чтв iмпедансного перетворювача. Введена в останш роки технологiя е результатом досягнень в рiзних технологiчних областях, як електрошка i фiзика, i дае змогу поеднувати складш функцiональнi системи в однiй мжросхемь Саме використання цiеi технологи запропоновано у робоп [10]. Авторами пропонуеться вимiрювати параметри активноi та реактивноi складових iмпедансу у частотному дiапазонi вiд 1 кГц до 100 кГц, дiапазон

вимiрювання iмпедансу вiд 1 кОм до 10 МОм з точш-стю системи 0,5 %.

Для дослiдження спирту та водно-спиртових роз-чинiв використовують принцип вимiрювання повно-го iмпедансу [11]. Реалiзацiя способу вимiрювання iмпедансу полягае у наступному: мiкропроцесорний пристрш (МПП) здшснюе генеращю синусо!даль-них сигналiв необхiдноi частоти, якi з допомогою цифро-аналогового перетворювача перетворюються у ступшчастий сигнал i подаються на вхiд фiльтра низьких частот, що вид^яе необхiдну гармошку. Отриманий синусо!дальний сигнал надходить на вхщ дослiджуваноi рiдинноi комiрки. Вхщний i вихiдний сигнали синхронно оцифровуються двоканальним цифровим перетворювачем, а отримаш дискретнi значення надходять на МПП, де з допомогою цифрово! ф^ьтрацп визначаються !х амплиуди i фазовий зсув. Далi розраховуеться повний iмпеданс дослiджувано-го зразка.

Принцип роботи засобу вимiрювання повно! про-ввдност для дослiдження фiзико-хiмiчних властивос-тей рщин, розглянуто у роботi [12]. Вш Грунтуеться на пропусканнi через вимiрювальну комiрку, яка зану-рена у дослщжувану рiдину, змiнного струму задано! частоти i амплiтуди. Отриманий у результатi корисний сигнал розкладаеться на амплггудш значення струму i напруги, а також зсув фаз мiж струмом i напругою.

Проведений аналiз вимiрювальних засобiв показав, що для дослщження бiологiчних об'екпв доцiль-ним е вимiрювання параметрiв складових iмiтансу, проте, сучаснi розробки в основному призначеш для вимiрювання параметрiв iмпедансу. Що ж стосуеть-ся спирту та водно-спиртових розчишв, то оскiльки !хня питома проввдшсть та дiелектрична проникнiсть безпосередньо визначаються за активною та реактивною складовими адмиансу, то доцiльно розглянути способи !х вимiрювання. Разом з тим, дослвдження об'ектiв неелектрично! природи може, як зазначалося вище, здiйснюватися в широкому частотному дiапа-зонi, а сершш вимiрювачi iмiтансу не завжди можуть це забезпечити. Тим бшьше, що режими !хньо! роботи не завжди е прийнятними. Окрiм цього не завжди таю вимiрювальнi засоби е доступними для споживача або вони ввдсутш у нього. Саме тому актуальним е аналiз рiзних варiантiв вимiрювання складових iмiтансу з використанням сершних засобiв рiзного призначення та побудови спецiалiзованих засобiв.

3. Цшь та задачi досл1дження

Мета роботи - аналiз способiв вимiрювання па-раметрiв iмiтансу двополюсникiв, якими подаються об'екти неелектрично! природи, та !х реалiзацiя.

Вiдповiдно до мети роботи поставлено наступш завдання:

- характеристика методу щентифжацп об'ектiв неелектрично! природи;

- характеристика та аналiз способiв вимiрювання параметрiв iмiтансу з використанням сершних засобiв рiзного призначення;

- характеристика та аналiз способiв вимiрювання параметрiв iмiтансу, за якими можуть бути побудоваш вимiрювальнi засоби спещального призначення.

4. Характеристика cnoco6iB вимiрювання активно!' та реактивно!' складово!' iмiтансу

Iдентифiкацiя об'екив неелектрично! природи зводиться до порiвняння BeKTopiB, якими можна подати на комплекснш площинi адмiтанси або iM-педанси базового i контрольованого об'екпв, тобто об'eктiв порiвняння. У нашому випадку розглянемо вимiрювання складових адмиансу. На рис. 1. вектор Y0 вiдображаe адмiтанс базового зразка, а вектор Yx - адмгганс контрольованого об'екта на однiй фж-сованiй частотi тестового сигналу. На шших частотах вектори вiдрiзнятимуться шшими параметрами век-торiв порiвняння.

Рис. 1. Векторна дiаграма адмiтансiв

Для того, щоб отримати вiдноснi показники для оцшювання якостi, необхiдно знати два параметри, що описують зазначеш вектори iмiтансiв. Такими параметрами можуть бути модуль i фаза або активш та реактивш складовi адмiтансiв контрольованого та базового зразюв. Розглянемо способи вимiрювання складових (активно! та реактивно!) iмiтансу об'eктiв порiвняння з використанням eмнiсного первинного перетворювача.

4. 1. Способи, що реалiзуються сершними вимiрю-вальними засобами широкого застосування

Спопб 1. Безпосередне (пряме) вимiрювання ак-тивних G0, Gx i реактивних B0, Bx складових та

визначення вщношень — i Gx. Для цього необхщно B0 G0

використати один вимiрювальний засiб розд^ьно-го вимiрювання складових адмианса на фiксованих частотах широкого частотного дiапазону. У такому разi до вимiрювача iмiтансу пiд'eднуeться первинний перетворювач з об'ектом контролю. Осюльки такi засоби мають один вхщний пристрiй, то вимiрювання складових здшснюеться спочатку контрольованого, а поим базового об'екпв, тобто методом замщенням. Результати вимiрювання можуть безпосередньо виво-дитися на обчислювальний пристрiй для визначення вщносних показникiв. Таким способом реалiзуeться почергове вимiрювання електричних шформативних параметрiв. При цьому базовим зразком може бути безпосередньо стандартний зразок даного виду про-дукцп або його електрична модель на тих же частотах вимiрювання.

Спос1б2. Вимiрювання модулiв |Y0| и |Yx| адмиан-сiв i фазових кутiв ф0 та фх з визначенням за результатами вимiрювань i значень складових за вщомими виразами :

Bx = |Yx|sin фх, B0 = |Y0|sin ф0, Gx = |Yx|cos фx,

G0 = IY0ICOS Ф0.

(3)

(4)

(5)

(6)

Для таких вимiрювань необхiдно мати генератор синусо!дальних коливань Г широкого частотного дь апазону i фазометр ФЗ. До генератора тд'еднуеться векторний перетворювач «амианс-напруга» ВП, що мштить подiльник напруги, елементами якого е первинний перетворювач з контрольованим об'ектом (ба-зовим зразком) та зразковий елемент (резистор чи конденсатор) [3]. З допомогою векторного перетворювача здшснюеться перетворення «амианс-напруга», тобто комплексна пасивна величина (адмианс чи iмпеданс) перетворюеться в комплексну активну величину. При цьому параметри комплексно! напруги (амплиудне значення та фазовий кут) пропорцшш ввдповвдним параметрам iмiтансy

Для вимiрювання модульних значень напруг перетворювача використовують вольтметр амплиудних значень В, а для вимiрювання фази напруг - фазометр ФЗ. Схема з'еднання вимiрювальних засобiв наведена на рис. 2.

Рис. 2. Схема з'еднання вимiрювальних 3aco6iB

Обчислювальним пристроем ОБП реалiзуються обчислення активно! та реактивно! складових за вира-зами (3)-(5).

Отже, зазначеш способи вимiрювання складових iмiтансу реалiзуються сершними вимiрювальними за-собами широкого застосування.

Вiдомо, що в широкому частому дiапазонi роз-д^ьне вимiрювання складових адмiтанса пов'язане з проблемами забезпечення сталого кутового змь щення мiж сигналами керування фазочутливими детекторами. Для одночасного вимiрювання активно! та реактивно! складових необхщно забезпечити змь

п

щення мiж сигналами керування детекторами

2

Окрiм цього вимiрювання складових в широкому частотному дiапазонi ускладнюеться через суттеве переважанням одше! над iншою. Все це призводить до ускладнення вимiрювального засобу та попршен-ня метрологiчних характеристик. Якщо вимiрювати

одну складову iмiтансу безпосередньо, а другу визна-чати опосередковано, то можна забезпечити широкий дiапазон вимiрювань простше.

Нижче розглянемо способи, за якими можуть бути побудоваш вимiрювальнi засоби спещального призна-чення з вимiрюванням модуля або фази вектора адмь танса та однiei iз його складових.

4. 2. Способи, за якими можуть бути побудоваш вимiрювальнi засоби спещального призначення

Спосгб 1. Вимiрювання активних складових G0, Gx i фазових кутiв ф0 , фх. За отриманими результатами визначають вiдповiднi реактивнi складовi за виразами:

Bx = GItgфI i B0 = G0tgф0.

(7)

Для цього будуеться канал перетворення актив-ноi складовоi адмiтансу ПАС (фазочутливий детектор i додатковi пристроi) канал вимiрювання фазового змiщення ФЗ мiж вихiдною напругою 1} х векторного перетворювача та напругою тестового сигналу 1}т генератора Г. Векторний перетворювач використову-еться аналогiчний до описаного вище. Схема такого вимiрювального засобу зображена на рис. 3.

Рис. 3. Схема вимiрювача за активною складовою i фазою

Спопб 2. Вимiрювання реактивних складових B0, Bx i фазових KyTiB ф0, фх. Для визначення активних складових використовують вирази:

B

G=

tgФx

iG0 =

0 tgфo

(8)

Схема такого вимiрювального засобу зображена на рис. 4. Вщмшшсть даноi схеми вщ попередньоi полягае в тому, що замiсть каналу перетворення активно'! скла-дово'! необхiдно мати канал перетворення реактивно! Для цього додатково вводиться в коло керування пере-творювача ПРС фазоповертач ФП.

Рис. 4. Схема вимфювача за реактивною складовою та фазою

Спос1б3. Вимiрювання модyлiв |Y0| и |Yx| адмгган-сiв i активних складових G0, Gx. Визначення реактивних складових B0, Bx здiйснюeться за виразами:

B0 =4Y02 - G2 i Bx =4Yx2 - GX .

(9)

Для таких вимiрювань необхiдно мати канал перетворення активних складових ПАС та канал перетворення модульних значень ПМЗ (рис. 5).

ит ит

Г вп

ПМЗ

ПАС

ОБП

Reiz)

Iin(Z) -►

Рис. 5. Схема вимфювача за модулем та активною складовою

Спос1б4. Вимiрювання модyлiв |Y0| и |Yx| адмгган-ав i реактивних складових B0, Bx. Визначення реактивних складових G0, Gx з виразiв:

G0 ^ VYF—BF i Gx ^VYxr—Bf.

(10)

Для таких вимiрювань необхiдно мати канал перетворення реактивних складових у схемi засобу, що реа.гпзуе попередшй cnociô (рис. 5).

Аналогично визначають складов! адмиансу, вико-ристовуючи при цьому BiflOMi вирази.

5. /\na.ii;î використання ciiocooiis вим1рювання активно!' та реактивно! складово! ÎMÎTaHcy

Розглянут! способи вим!рювання параметр!в iMi-тансу дозволяють оцiнювати якiсть продyкцiï, здшс-нювати iдентифiкацiю об'eктiв неелектрично! природи за змшою ïхнiх електричних параметрiв у частотному дiапазонi. Для цього можна використати наявш чи доступш засоби рiзного призначення та з заданими метролопчними та експлyатацiйними характеристиками. У цьому разi результатом вимiрювань мае бути значення активно! та реактивно! складових iмiтансy на фжсованих частотах.

Запропонованi способи вимiрювання складових та схеми !х реалiзацiï можуть бути основою для побудови засобiв вимiрювального контролю якостi окремих ви-дiв об'ектiв неелектрично! природи.

Об'екти неелектрично! природи мають широкий дiапазон змiни iмiтансy, вiд низькоомних (водш роз-чини, живi тканини тощо) до високоомних (оливи, спирти). Низькоомш об'екти (за активною складовою) традицшно вимiрюються на низьких частотах, а висо-коомнi - на високих з метою роздшьного вимiрювання як активно!, так i реактивно! складових. Тобто, на вибранш ^зного значення) частотi практично вимi-рюеться лише одна з двох складових.

У разi використання способу одночасного вимiрю-вання складових iмiтансy зазначених об'екпв на фж-сованiй частотi широкого дiапазонy ïï змiни з викорис-танням фазочутливого роздiлення матимемо ввдлжи (кiлькiсть розрядiв вiдлiкового пристрою) за складови-ми, що вiдрiзнятимyться на порядки. У нашому випад-ку для реалiзацiï диференцiйного методу ощнювання якостi чи iдентифiкацiï об'ектiв неелектрично! природи, як зазначено вище, шформативними е двi складовi

iмiтансу в широкому частотному дiапазонi, а тому i вщлши ïхнiх результапв варто мати спiвмiрними. Способом одночасного вимiрювання складових шляхом фазочутливого розд^ення не можливо забезпечити таю вимiрювання на заданих частотах окремих об'екпв. Однак, якщо вимiряти одну iз складових на фiксованiй частоту а iншу розрахувати за вимiряним значенням фазового кута сигналiв на цш же частотi, то можна забезпечити необхщш вимiрювання складових. Об-Грунтоване рiшення може бути способом вимiрювання фазового змiщення двох напруг. У результат реалiзацiï такого способу як на низьких, так i на високих частотах можна завжди забезпечити (дшенням) вимiрювання змiщення двох сигналiв однiеï фiксованоï частоти, за-безпечивши при цьому необхiдну розрядшсть вщлшо-вого пристрою. 1нструментальна похибка вимiрювання фази у даному разi визначатиметься формувачами часового штервалу, пропорцiйного фазовому змiщенню. В частотному дiапазонi до 100 кГц такою похибкою можна знехтувати для нашого випадку. Реалiзацiя такого способу дае змогу розширити частотний дiапазон одночасного вимiрювання двох складових та забезпечити необхщш для окремих об'екпв режими вимiрювання щодо частоти тестового сигналу.

Результати вимiрювання складових, отриманi рiз-ними способами, можна вважати вдентичними в межах шструментальних похибок використаних засобiв ви-мiрювання лише за наступних умов:

- первинний перетворювач повинен бути один i той же;

- рiвень тестового синусощального сигналу мае бути однаковим;

- тд'еднання первинного перетворювача здшсню-еться за однаковою схемою;

- умови вимiрювань однаковi.

Отримаш результати можуть використовуватися при реалiзацiï дослiджень рiзного роду об'ектiв нее-лектричноï природи, зокрема при ощнюванш якостi продуктiв харчування та у медичнш сферi.

6. Висновки

Отже, щентифжащя, оцiнювання якостi або стану об'екпв неелектричноï природи за параметрами iмiтансу зводиться до порiвняння векторiв, якими можна подати на комплекснш площиш адмiтанси або iмпеданси базового i контрольованого об'ектiв, тобто об'екив порiвняння.

Аналiз розглянутих способiв вимiрювання складових iмiтансу показав, що активну та реактивну складо-вi iмiтансу об'ектiв порiвняння можна безпосередньо вимiряти або визначити за результатами вимiрювання модуля та фази з допомогою наявних вщповщних сершних вимiрювальних засобiв. Вимiрювання зазна-чених параметрiв контрольованого та базового зразюв необхiдно здiйснювати такими засобами методом за-мiщення.

Для побудови спецiалiзованих засобiв вимiрюван-ня складових iмiтансу в широкому частотному дiапа-зош пропонуються комбiнованi способи, а саме: вимь рювання однiеï iз складових (активна або реактивна) та модуля або фазового кута з подальшим обчислення iншоï складовоь

Лiтература

1. Походило, 6. В. 1]штансний контроль якост [Текст]: монограф1я / 6. В. Походило, П. Г. Столярчук. - Л.: НУЛП, 2012. - 164 с.

2. Походило, 6. В. Диференцшний метод оцшювання якост продукцй за параметрами ¡м^ансу [Текст] / 6. В. Походило, С. 6 Остапчак // Автоматика, вим1рювання та керування. - 2011. - № 695. - С. 41-45.

3. Походило, 6. В. Вим1рювач1 CLR з перетворенням «¡м^анс-напруга» [Текст]: монограф1я / 6. В. Походило, В. В. Хома. -Л.: НУЛП, 2011. - 292 с.

4. Григорчак, I. I. 1мпедансна спектроскотя [Текст]: навч. поаб. / I. I. Григорчак, Г. В. Понедшок. - Л.: НУЛП, 2011. - 352 с.

5. Пат. на КМ №93243 Украша, МПК G01N27/48, G01N27/02. Споаб експресного визначення вмюту етилового спирту в водно-спиртовому розчиш [Текст] / Кукла О. Л., Мамикш А. В., Майстренко А. С., Мацас 6. П., Гелескул М. Ф.; за-явник i власник патенту Ыститут ф1зики нашвпровщнигав ¡м. В. 6. Лашкарьова Нащонально! академ1 наук Украни. -№ u201403603; заявл. 07.04.14; опубл. 25.09.2014, Бюл. №18. - 7 с.

6. Grimnes, S. Cole Electrical Impedance Model—A Critique and an Alternative [Text] / S. Grimnes, O. G. Martinsen // IEEE Transactions on Biomedical Engineering. - 2005. - Vol. 52, № 1. - P. 132-135. doi:10.1109/tbme.2004.836499

7. Мирошниченко, Е. В. Особенности биоимпедансных измерений на высоких частотах [Текст] / Е. В. Мирошниченко, Е. С. Семенистая // Известия ЮФУ. Технические науки. - 2008. - Т. 79, № 2. - С. 46-58.

8. Пат. 2196504 Российская Федерация, МПК A61B5/053. Устройство для измерения активной и емкостной составляющих импеданса биологических тканей [Электронный ресурс] / Ефремов А. В, Ибрагимов Р. Р., Манвелидзе Р. А., Леонтьев В. Т., Булатецкий К. Г., Колонда Г. Г., Тарасов Е. В., Ибрагимов Р. Ш.; заявитель и патентообладатель Новосибирская государственная медицинская академия. - №2000117324/14; заявл. 28.06.2000; опубл. 20.01.2003. - Режим доступа: \www/URL: http://www.findpatent.ru/patent/219/2196504.html

9. Пат. 2366360 Российская Федерация, МПК A61B5/053. Устройство для измерения импеданса биологических тканей [Электронный ресурс] / Образцов С. А., Леонов С. Д. , Троицкий Ю. В., Федоров Г. Н.; заявитель и патентообладатель Гос. образ. учреждение высшего проф. образ. Смоленская гос. мед. академия федер. агентства по здравоох. и соц. развитию. - №2008110270/14; заявл. 17.03.2008; опубл. 17.03.2008. - Режим доступа: \www/URL: http://www.findpatent.ru/ patent/236/2366360.html

10. Kamat, D. K. Bio-Impedance Measurement System for Analysis of Skin Diseases [Text] / D. K. Kamat, Arati P. Chavan, Dr. P. M. Patil // International Journal of Application or Innovation in Engineering & Management (IJAIEM). - 2014. - Vol. 3, № 2. - P. 92-96.

11. Кукла, А. Л. Импедансный анализатор для идентификации марок водно-спиртовых напитков [Текст] / А. Л. Кукла, А. С. Павлюченко, А. С. Майстренко, А. В. Мамыкин // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. - 2012. -№ 1. - С. 15-21.

12. Скачек, В. А. Определение физико-химических свойств жидкостей методом измерения иммитанса [Текст] / В. А. Скачек, А. В. Сотцев, А. В. Скачек // Междуна. научно-техн. конф. «Совершенствование систем автоматизации технологических процессов». - Минск: БНТУ, 2010. - С. 38.

Розглядаеться можливють тдвищення функцiональностi процесу мотторингу пара-Mempie duHaMi4Hux характеристик тформа-цшно-комуткацшних мереж шляхом iM^e-ментаци функцш прогнозування момeнmiв появ позаштатних ситуацш. Представлена архтектура системи предиктивного мот-торингу

Ключовi слова: предиктивний мотто-ринг, динамiчнi характеристики тформа-цшно-комуткацшног мepeжi, прогнозування, полiномiальна екстраполящя

Рассматривается возможность повышения функциональности процесса мониторинга параметров динамических характеристик информационно-коммуникационных сетей путем имплементации функций прогнозирования моментов возникновения внештатных ситуаций. Представлена архитектура системы предиктивного мониторинга

Ключевые слова: предиктивный мониторинг, динамические характеристики информационно-коммуникационной сети, прогнозирование, полиномиальная экстраполяция

УДК 621.391

|DOI: 10.15587/1729-4061.2015.47598|

ПОВЫШЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОСТИ МОНИТОРИНГА ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ИНФОРМАЦИОННО-КОММУНИКАЦИОННЫХ

СЕТЕЙ

Ю. О. Бабич

Старший преподаватель* Е-mail: babich159@gmail.com Л. А. Никитюк

Кандидат технических наук, профессор, заведующий кафедрой* Е-mail: nikityuk_l@mail.ru *Кафедра сетей связи Одесская национальная академия связи им. А. С. Попова ул. Кузнечная, 1, г. Одесса, Украина, 65029

1. Введение

Современный этап эволюционного развития сетей связи характеризуется конвергентными процессами, которые происходят одновременно в сетях, технологиях и услугах [1, 2]. Вследствие этого сети связи нового поколения приобретают признаки информационно-коммуникационных сетей (ИКС) [3], то есть сетей, способных предоставлять услуги неограниченного спектра и нового качества. Это, в свою очередь, предъявляет особые требования к обеспечивающим системам, выполняющим функции управления и технического обслуживания ИКС. Перевод этих систем на интеллектуальную платформу, с целью повышения эффективности и гибкости принимаемых решений по обеспечению работоспособности сети, требует и новых подходов к организации процесса мониторинга технических и технологических параметров объекта.

Следует отметить, что, несмотря на все многообразие современных видов мониторинга, применяемых

в сетях связи [4-7], все они в основном нацелены на обеспечение достоверного отражение и констатацию текущего состояния объекта. Представляется актуальным повысить функциональность существующих видов мониторинга, путем имплементации процедур прогнозирования возникновения внештатных ситуаций или деградации рабочих характеристик объекта, с целью обеспечения возможности упреждения негативных последствий их воздействия.

2. Анализ литературных данных и постановка проблемы

Отдельные подходы к реализации прогностического мониторинга можно наблюдать в ряде существующих научных работ [8-21].

Так, в работе [18], подтверждается целесообразность реализации приведенных выше требования к процессу мониторинга, однако отсутствует четкая

©