Page 85 - XXIV Konferencja Automatyków Rytro 2026

wymiarach (X, Y, Z) i wykonywanie pomiarów seryjnych. Pojedyncza seria pomiarowa
obejmuje skanowanie zadanej powierzchni w płaszczyźnie XY na określonej wysokości Z
sondy pomiarowej. Komunikacja między skanerem CNC, miernikiem pola a komputerem
odbywa się za pomocą interfejsu RS232, zapewniając szybką i niezawodną transmisję
danych.
W celu akwizycji i interpretacji danych został napisany w języku C# specjalistyczny
program. Program zbiera i zapisuje dane w bazie SQLite umożliwiając efektywne
gromadzenie danych pomiarowych, a jednocześnie zapewniając skalowalność i
niezawodność procesu. Zapisane dane są następnie wykorzystywane do generowania
arkusza w programie Excel, który zawiera szczegółową mapę pola magnetycznego wokół
badanych obiektów oraz wskaźniki liczbowe umożliwiające selekcję materiałów do
konkretnych zastosowań.
Istotnych informacji metrologicznych na temat rozkładu badanego pola dostarczają
średnie oraz odchylenia standardowe wyznaczane dla poszczególnych punktów oraz dla
serii pomiarów w każdym punkcie. Wprowadzenie odpowiednich równań matematycznych
do praktycznych zastosowań w formie numerycznej często stanowi wyzwanie. Jednakże,
dzięki podejściu skoncentrowanemu na bezpośredniej implementacji tych równań w aplikacji,
udało się znacznie uprościć ten proces. Poniżej przedstawiony jest zapis wszystkich równań
w formie numerycznej. Aplikacja wyznacza trzy średnie: średnią a(i) z pomiarów i-tej serii,
wykonanej dla wszystkich punktów pomiarowych membrany (1), średnią p(j,t) w punktach o
współrzędnych j, t liczoną z pomiarów wielokrotnych uzyskanych w n seriach oraz średnią m
liczoną ze wszystkich średnich p(j,t).
Średnia z pomiarów i-tej serii:

1 w, k
a   i  x  ji ,,  t (1)
wk  j 1 ,  t 1

gdzie: i – numer bieżącej serii pomiarów, j – numer bieżącego wiersza tablicy wyników, t –
numer bieżącej kolumny tablicy wyników, n – liczba serii pomiarów, k – liczba wierszy tablicy
pomiarów, w – liczba kolumn tablicy pomiarów.
Średnia z pomiarów wielokrotnych z n serii:

1 n
p  tj ),    x  ji ,,  t (2)
n  i 1

Średnia ze wszystkich średnich:

1 n, w, k
m   x  ji ,,  t (3)
nwk  i 1 ,  j 1 ,  t 1

Wskaźniki liczbowe są aktualizowane po każdym skanowaniu badanej płaszczyzny.
Przykładowo aktualizacja średniej m dla n serii (ozn. m n) do średniej (ozn. m n+1), po dodaniu
kolejnej serii, o numerze n+1 wygląda następująco:

1  w, k 
m n 1   nm n   nx   ,1  t j,  (4)
n 1   j 1 ,  t 1 

W aplikacji wyznaczane są również następujące oszacowania odchyleń standardowych:
Oszacowanie odchylenia standardowego s x(i) nieobciążonego, pojedynczego wyniku w i-
tej serii:
Tadeusz Skubis, System pomiarowy do badania równomierności pola magnetycznego str. 3
XXIV KONFERENCJA AUTOMATYKÓW RYTRO 2026 POLITECHNIKA ŚLĄSKA