Датчики и системы, № 11,
2003 г.
Дан обзор и
охарактеризовано современное состояние знаний в области физических явлений
(эффектов), открывающий многогранные возможности по оптимизации задач измерений
Golovin P.D., Blinov
A.V. Physical effects employed in sensor design
The paper
overviews and discusses the modern state of knowledge in the area of physical
effects that open up wide possibilities in measurement optimization.
Богдасаров О.Е., Крышталь Р.Г., Медведь А.В., Шемет В.В. Газовый
датчик на основе ПАВ-резонатора с “фазовым форматом” выходного сигнала … 9
Приводятся новые
результаты исследования газового датчика на основе двухвходового ПАВ-резонатора
с подложкой из ST-кварца, работающего
в так называемым “фазовом формате”, когда откликом датчика на газовую пробу
служит изменение фазы электрического сигнала фиксированной частоты, прошедшего
через резонатор. На примере определения содержания паров воды в газе
продемонстрирована перспективность использования датчика с таким форматом
выходного сигнала при
детектировании малых концентраций вещества,
менее 10–7 г/м3. Обнаружена существенная
зависимость отклика ПАВ-датчика от мощности ПАВ. В работе приведены
экспериментальные результаты влияния мощности ПАВ на отклик датчика на пары
воды, содержащиеся в газообразном азоте.
Bogdasarov O.E.,
Kryshtal R.G., Medved A.V., Shemet V.V. Gas sensors based on SAW resonator
with “phase format” of output signal
Some new
experimental results on gas sensor based on ST-quartz two-port SAW resonator
with “phase format” of output signal are presented. The paper demonstrates the
potential of using SAW sensors with such output signal format for detecting
small (less than 10-7 g/m3) concentration of substance
with the example of measuring water content in gas. It discovers significant
influence of SAW power on sensor response. Experimental results of SAW power’s
effect on the sensor response to water vapor contained in gaseous nitrogen are
also included.
Кризский В.Н. Математическая модель геонавигации в системах
управления бурением горизонтальных скважин … 14
Рассмотрена математическая модель
задачи определения границ пластов в системах бурения горизонтальных скважин.
Предложен метод ее решения на основе вариационных алгоритмов А.Н. Тихонова
поиска экстремали. Решение прямой задачи осуществлено комбинированным методом
интегральных преобразований и интегральных уравнений.
Krizsky V.N. A
mathematical geonavigation model in control systems for horizontal well
drilling
A
mathematical model for the problem of determining bed boundaries in horizontal
well drilling systems is considered. The paper offers its solution based on
Tikhonov’s variational algorithms. The direct problem is solved using the
combined techniques of integral transformations and integral equations.
Семенов А.Д. Стабилизация процессов дискретного дозирования на
основе идентификационного алгоритма адаптивного управления … 18
Рассмотрено
применение самонастраивающегося цифрового регулятора для стабилизации процессов
дискретного дозирования. Приведена сравнительная оценка адаптивного и
неадаптивного законов регулирования процессов дискретного дозирования поточных
линий по переработке хлопка.
Semyonov A.D. Batching
process stabilization based on an identification algorithm of adaptive control
The
paper examines the application of a self-tuning digital controller for batching
process stabilization. It provides comparative evaluation of adaptive and
nonadaptive regulatory control laws for batching in cotton processing lines.
Поляков А.В. Систематическая погрешность измерения оптических
потерь в волоконных линиях связи при изменяющихся температурных условиях … 20
Получены аналитические выражения для коэффициента коррекции систематических погрешностей измерений оптическими импульсными рефлектометрами, учитывающие не только спектральные свойства полупроводниковых фотоприемников, но и позволяющие минимизировать влияние изменения температуры на точность измерений.
Polyakov A.V. Systematic
uncertainty of optical loss measurements in fiber-optic lines under temperature
changes
Analytic expressions for
the correction factor of systematic uncertainties in optic pulse reflectometer
measurements are derived. They account for the spectral properties of
semiconductor photodetectors and, moreover, allow to minimize the temperature
effect on measurement accuracy.
Козлов А.В., Ревелева М.А., Тихонов Р.Д. Исследование рекомбинации
в объеме биполярного магниточувствительного транзистора … 20
С помощью приборно-технологического моделирования исследована объемная рекомбинация в латеральном биполярном магниточувствительном транзисторе (БМТ), сформированном в кармане. Показано, что при выборе структуры БМТ с определенными параметрами и режимом работы возможно формирование потоков носителей тока с преобладающей объемной рекомбинацией. При воздействии магнитного поля возникает объемный механизм чувствительности БМТ, что позволяет уменьшить зависимость чувствительности от состояния поверхности прибора и получить два знака относительной магниточувствительности по току.
Kozlov A.V., Reveleva
M.A., Tikhonov R.D. Investigation of recombination in the volume of bipolar
magnetosensitive transistor
Volume recombination in
lateral bipolar magnetosensitive transistor
(BMT) created in the well is studied by means of instrumental simulation. The paper
shows that the selection of BMT structure with proper parameters and operation
mode allows generating current carrier flows with dominant volume
recombination. Under magnetic field effect, the volume mechanism of BMT
sensitivity arises that allows diminishing the sensitivity dependence on the
instrument’s surface condition and ensures 2 decimal digits of the relative
magnetic sensitivity subject to current.
Вусевкер В.Ю., Доля В.К., Панич А.Е. Модернизированные
пьезочувствительные элементы в датчиках вибрации … 28
В работе предложена
усовершенствованная конструкция пьезочувствительного элемента. Изменение
эффективности в зависимости от соотношений размеров при заданной конструкции
было рассмотрено количественно и качественно. Приведены экспериментальные
значения вибрационной чувствительности предложенной конструкции.
Vusevker V.Y., Dolya
V.V., Panich A.E. Modernized piezosensitive elements in vibration
transducers
Modernized construction of a piezosensitive
element is proposed. Efficiency change with the change of dimension relation
for the given construction is studied quantitavely and qualitatively.
Experimental results on vibration sensitivity of the given construction are
adduced.
Конструирование и производство датчиков, приборов и
систем
Почивалин О.П., Пох А.В. Применение
микроконтроллеров MSP430
в датчике разности давлений … 31
Показаны преимущества представителя семейства 16-разрядных микроконтроллеров MSP430 корпорации “Texas Instruments” при использовании в трехпараметрическом датчике, рассчитанном на измерение разности давлений, статического давления, температуры (для последующей корректировки температурной погрешности). Описаны структурная схема, алгоритм преобразования, функции коррекции и расчета величины давления.
Pochivalin O.P., Pokh
A.V. Application of MSP430 microcontrollers in a pressure differential
sernsor
The paper shows the
merits of MSP430, a Texas Instruments’
16-bit microcontroller application
in a three-variable sensor intended for measuring pressure differential, static
pressure and temperature (for subsequent temperature error correction). Structural design, conversion
algorithm, correction and pressure calculation functions are described.
Рассмотрен датчик абсолютного давления ДАЭ-10 обеспечивающий измерения медленноменяющихся давлений жидких и газообразных агрессивных и неагрессивных сред. Применение – в промышленном производстве, авиации, космонавтике, в оборонных отраслях.
Bogachkin A.G. DAE-100
Resistive-strain microelectronic pressure sensor
The paper presents the
DAE-100 absolute pressure sensor, which performs pressure measurements in
slowly changing liquid and gaseous either aggressive or non-aggressive media.
Applications include manufacturing, airspace and defense industries.
Мокров Е.А., Трофимов А.Н., Семенов В.А., Тихомиров Д.В. Датчики давления, работоспособные в условиях воздействия нестационарных тепловых потоков при эксплуатации жидкостных ракетных двигателей … 35Приведены результаты работ по снижению воздействия нестационарных тепловых потоков на датчик давления Вт 212. Описывается математическая модель датчика, конструктивные решения по уменьшению его погрешности. Приведены результаты испытаний опытных образцов датчика.
Mokrov E.A., Trofimov
A.N., Semyonov V.A., Tikhomirov D.V. Pressure sensors operable under
unsteady thermal flow effects in liquid-propellant engines
The paper presents the results
of reducing the effect of unsteady heat flows on the Vt212 pressure transducer.
It describes the mathematical model of the sensor and design solutions chosen
to reduce its error. Sensor prototype testing data are included.
Баринов И.Н. Метод прямого сращивания структур
“кремний-на-изоляторе” для датчиков давления … 39
Показаны преимущества структур “кремний-на-изоляторе” (КНИ) по сравнению с объемным кремнием. Предложена технология изготовления структур КНИ методом прямого сращивания. Предложенная технология позволяет создавать чувствительные элементы для датчиков давления с улучшенными техническими характеристиками. Качество структур подтверждено проведенными испытаниями.
Barinov I.N. A
fusion bonding technique for Silicon-on-Insulator structures in pressure
sensors
The advantages of
Silicon-on-Insulator (SOI) structures against bulk silicon are demonstrated. A
technology of SOI structures' making based on fusion bonding techniques is
proposed. The technology allows making high-performance pressure sensing
elements. The high quality of SOI structures was proven experimentally.
Попчёнков Д.В., Шипилов И.А. Устройство контроля толщины пленки FTM-7 … 41
Дана информация о преимуществах применения прибора для измерения и отображения скорости осаждения и толщины диэлектрических, резистивных и проводящих слоев, осаждаемых в условиях вакуумного напыления.
Popchyonkov D.V.,
Shipilov I.A. FTM-7 film thickness monitoring device
The papers informs about the
application advantages of an instrument for measuring and displaying deposition
rate and thickness of dielectric, resistive and conductive layers, precipitated
by vacuum deposition.
Контроль, учет и распределение
материальных и энергетических потоков
Гребенюк Г.Г. Применение методов теории
графов для параметрической диагностики сетей теплоснабжения … 43Описаны методы нахождения повреждений в сетях
теплоснабжения на основе анализа показаний датчиков давления и возможных путей распространения возмущений
от действия повреждений. Приведен пример практической
задачи.
Grebenyuk G.G. Application
of graph theory techniques for parametric diagnosis of heat supply networks
The paper describes the
methods for fault detection in heat supply networks based on analyzing pressure
sensors’ readings and possible ways of disturbance propagation from the fault
location. A practical example is adduced.
Беляев Б.М., Патрикеев В.Г. Особенности применения
дифманометров-расходомеров ДСС при учете природного газа … 47
В работе показано, что дифманометры-расходомеры типа
ДСС в своей структуре имеют только диаграмму со специальной квадратичной
сеткой, с помощью которой извлекается корень квадратный из разности давлений,
прямо пропорциональный значению расхода.
Belyaev B.M.,
Patrikeev V.G. Some features of DSS-type differential pressure sensors
application in natural gas accounting
DSS-type pressure
sensors have linear transformation function subject to pressure differential.
The paper advises how to use this feature for calculating average daily
pressure differential based on the recommendations formulated in the attachment
to the governmental standard of Russian Federation.
Новые
приборы
Игнатьева Н.О. Пироэлектрические инфракрасные датчики фирмы “Murata” … 48
Описаны
пироэлектрические датчики фирмы “Murata”, область их применения; даны краткие технические
характеристики и пример схемы включения.
The paper describes Murata’s
pyroelectric IR sensors, their application area, and performance attributes and
provides an example of connection circuit.
Новая серия инверторов F5 … 49
Уникальный тонкий сенсор давления “Pressurex®” … 50
Ист-Ганновер, Нью-Джерси – компания “Сенсор Продактс Инк.” представляет свою новую сенсорную пленку, реагирующую на тактильную силу, под названием “Pressurex®” (TPSF). Этот сенсор полезен для оценки величины и распределения сжатия между любыми двумя взаимодействующими или сопряженными поверхностями.
Измерения, контроль, автоматизация (журнал в
журнале)
МакГихин П. (Великобритания). Прогноз британской техники: стратегия
в области датчиков до 2015г. …51
Излагаются итоги отчета Рабочей группы по датчикам, созданной в рамках программы UK Technology Foresight – Прогноз британской техники. Рассматриваются мировой и британский рынки сенсорной техники. Анализируются возможности и проблемы, рыночные факторы, наиболее перспективные технологии и области применения.
McGeehin P. UK Technology Foresight – sensors strategy for 2015
The paper
summarises the report of a Sensors Task Force which was formed as part of the
UK Technology Foresight exercise. It examines the various markets for sensor
technology, both globally and in the UK and analyzes the opportunities and
challenges, market pull factors, and the most promising technologies and
application areas.
Портнов-Соколов Ю.П. Управление
риском – приоритетная дисциплина в теории управления ХХI века … 67
Предложено полагать управление риском одной из приоритетных дисциплин теории управления XXI в., так как такое управление минимизирует опасность для жизни человека в мире техногенных катастроф. В качестве примера особо опасных объектов рассматривается жидкостная ракета-носитель (РН). Развивается методология управления риском для объектов этого класса.
Portnov-Sokolov Yu.P.
Risk management – a foreground discipline in XXI century control theory
The author suggests to
consider risk management as a priority discipline of the XXI century control
theory, because such management minimizes the hazard to human life in the world
of man-caused disasters. A liquid-propellant carrier rocket is discusses as an
example of particularly dangerous object. Risk management philosophy for this
class of objects is developed.
Испытания
и сертификация датчиков, отраслевые стандарты
Внесены в
Государственный реестр средств измерений … 69
Abstracts … 72