Measurement Systems - connection between Sensors and Embedded System

Tumenbayar LKHAGVATSEREN, MEng.

Doctoral thesis

Abstract:

Rapid growth in the sensors and sensor technology introduces a variety of products to the market. The increasing number of available sensor concepts and implementations demands more versatile sensor electronics and signal conditioning. Nowadays, signal conditioning for the available spectrum of sensors is becoming more and more challenging. In a meantime, there have been rapid advances in wireless technologies and an importance of a RF communication system is expanding day by day due to its advantages. With all the new implementation and wireless communications innovations, this work is devoted to illumination for a measurement system connection between sensors and embedded system. In this dissertation, we experiment with a measurement system consists of a classic sensor with modern System in Package system for a wireless communication. In addition, the thesis deals with the properties of propagation and penetration of the electromagnetic radiation in the range from 1 GHz to 8 GHz for the different power levels examined for a reliable communication system for sensors. Furthermore, the work reveals a test result of the penetration of the signal via a firemen garment for a further smart suite development.

Abstract:

Obrovský rozvoj senzoriky a souvisejících technologií je dnes předmětem zájmu techniky. Vyžaduje to ale moderní systémy, mikroelektroniku a obvodů pro úpravu signálů. V oblasti propojení senzorů s vnějším prostředím je to především rozvoj datové komunikace a to bezdrátovými systémy. Obě otázky rozpracovává disertační práce. Vedle souhrnu všech druhů senzorů podle jejich fyzikálního principu je to také sestavení reálného modelu. Obsahuje tenzometrické senzory pro dvě osy působící síly a modulární soubor zesilovačů pro zpracování signálů. Bezdrátová komunikace je realizována experimentální jednotkou ZSTAR3 napojenou na vyhodnocované senzory a s bezdrátovým datovým výstupem na frekvenci 2,4 GHz. Analýza přenosů VF signálů byla prováděné v širším pásmu 1 až 8 GHz s proměnným vysílacím výkonem a pro šíření signálů pro různá prostředí s přes různé materiály. Bylo to několik typů místností pro rozbor a hodnocení šíření signálů a několik typů materiálů včetně hasičského oděvu pro vyhodnocování útlumu.

Keywords

měřicí systém, senzor, úprava signálu, bezdrátová komunikace, mikrovlnný přenos, přenos signálů v místnosti, absorpce signálu přes materiál

Jazyk práce: English

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 1. 5. 2011

Identifikátor: 22968

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 23. 6. 2011

Tomas Bata University in Zlín

Faculty of Applied Informatics

Doctoral programme / odbor:
Chemistry and Process Engineering / Technical Cybernetics