Датчики и системы, № 3,2014 г.
ТЕОРИЯ И ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ДАТЧИКОВ, ПРИБОРОВ И СИСТЕМ
Чернодаров А. В., Патрикеев А. П. Объектно-ориентированная модульная
технология создания интегрированных навигационных систем на базе
квантово-оптических измерителей … 2
Рассмотрены особенности создания интегрированных навигационных систем с применением объектно-ориентированной модульной технологии. Представлена структура аппаратного и программно-математического обеспечения бесплатформенных инерциально-спутниковых навигационных систем на базе волоконно-оптических и лазерных гироскопов. Анализируются результаты натурных испытаний.
Ключевые слова: интегрированные
навигационные системы, квантово-оптические измерители, объектно-ориентированная
технология разработки, летный эксперимент.
Chernodarov A. V., Patrikeev A. P. An object-oriented modular technology for the creation of integrated
navigation systems based on quantum optical sensors
Special features of
creating integrated navigation systems are considered by application of
object-oriented modular technology. A block diagram of the object-oriented
hardware support and object-oriented mathematical-software support for the
navigation system built around fiber-optic and laser gyros is
given. The results of tests of such system are presented.
Keywords: integrated navigation systems, quantum optical sensors,
object-oriented technology for creation, flight development.
Куценко С. М., Башкуев Ю. Б. Особенности регистрации атмосфериков
индукционным электрометрическим преобразователем и цифровым осциллографом … 7
Рассмотрен вопрос применения индукционно-электрометрического преобразователя (ИЭП) для исследования параметров атмосферных помех (атмосфериков) в ОНЧ–УВЧ диапазоне. Приведены экспериментальные результаты измерений атмосфериков цифровым осциллографом с использованием в качестве датчика поля ИЭП.
Ключевые слова: атмосферные помехи,
индукционный электрометрический преобразователь, цифровой осцилограф.
Kutsenko S. M., Bashkuev Y. B. Peculiarities of registration atmosphrerics
induction detected by an electrometric Converter and digital storage
oscilloscope
Storm activity is a
source of interference to electronic equipment and telecommunications, so in
this article the problem of induction-electrometric converter (IEP) to study the parameters of atmospheric noise
(atmospherics) in the VLF - UHF band. Based on the experimental measurements of atmospherics digital
oscilloscope using as a field sensor IEP.
Keywords: atmospheric noise, the induction electrometric converter.
Овчарук В. Н. Критерии
выбора параметров акустической эмиссии материалов … 10
Проанализированы основные проблемы акустико-эмиссионного метода неразрушающего контроля. Приведена сравнительная оценка эффективности параметров сигналов акустической эмиссии. Показана неадекватность методов анализа в узкой полосе частот. В качестве примера приводятся сравнительные результаты спектрального анализа сигналов акустической эмиссии. Обоснована необходимость применения методов спектрального анализа для повышения точности и достоверности результатов.
Ключевые слова: неразрушающий
контроль, акустико-эмиссионная диагностика, спектральный анализ,
амплитудно-частотная характеристика.
Ovcharuk V. N. Criteria for selecting the
parameters of acoustic emission of materials
The major problems of
the nondestructive inspection acoustic emission method are analyzed in the
article. The comparative evaluation of the acoustic emission signals
effectiveness is conducted. The inappropriateness of the analysis method in the
narrow band of frequencies is shown in the article. The comparative results of
the acoustic emission signals spectral analysis are given. The necessity of
using spectral analysis methods to increase the accuracy and reliability of results
is demonstrated.
Keywords: nondestructive testing, acoustic-emission diagnostics,
spectral analysis, frequency response function
Шарапов В. М., Совлуков
А. С., Базило К. В. и др. Пьезоэлектрический преобразователь с резонатором Гельмгольца … 18
Рассмотрены актуальные вопросы совершенствования пьезоэлектрических преобразователей, широко применяемых в измерительной технике. Изменение характеристик преобразователя возможно за счет внешних для пьезоэлемента цепей – электрических, механических или акустических. Рассмотрен пьезоэлектрический преобразователь с резонатором Гельмгольца, применение которого позволяет увеличить уровень выходного сигнала, снизить рабочую частоту и расширить полосу частот. Построена эквивалентная схема электроакустического преобразователя с резонатором Гельмгольца при помощи прикладных программ, которая позволяет производить оценку характеристик, прогнозировать параметры и режим пьезоэлектрических преобразователей.
Ключевые слова: измерительный
пьезоэлектрический преобразователь, резонатор Гельмгольца, амплитудно-частотная
характеристика, эквивалентная схема.
Sharapov V. M., Sovlukov A. S., Bazilo
K. V., et al. Piezoelectric transducer with Helmholtz resonator
Improvement of piezoelectric transducers widely used in measurement techniques
is considered. Change of transducer characteristics is possible due to piezoelement outer circuits – electrical, mechanical or
acoustic ones. Piezoelectric
transducer with Helmholtz resonator is considered. Level
of output signal can be increased, operation frequency can be decreased and
frequency band of piezoelectric transducers can be broadened due to application
of Helmholtz resonator. Equivalent scheme of electroacoustical transducer with Helmholtz
resonator is designed. Using it and based on software special programs,
estimation of characteristics, forecasting of parameters and regime of
piezoelectric transducers can be provided.
Keywords: measuring piezoelectric transducer, Helmholtz
resonator, amplitude-frequency characteristic, equivalent
scheme.
КОНСТРУИРОВАНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО ДАТЧИКОВ, ПРИБОРОВ И СИСТЕМ
Коршунов В. А., Яшин А. В. Отечественное радиоприборостроение:
состояние парка радиоизмерительных приборов … 22
Дана общая характеристика радиоизмерительных приборов, обсуждаются актуальные вопросы их разработки и выпуска, анализируется современное состояние парка приборов, находящихся в эксплуатации.
Ключевые слова:
радиоприборостроение, радиоизмерительные приборы, области применения,
классификация, состояние.
Korshunov V. A., Yashin A. V. Domestic radio instrument engineering: the
condition of radio measuring instruments population
General characteristic
of radio measuring instruments was given, topical issues of their design and
manufacturing were discussed, current condition of
operating instruments population was analyzed.
Keywords: radio instrument engineering, radio
measuring instruments, application domains, classification, condition.
Казарян А. А. Универсальный
чувствительный элемент давления … 30
Предложена конструкция чувствительного элемента давления, на одной подложке которой сформирован емкостной и тензометрический мост. Такая конструкция чувствительного элемента давления позволяет одновременно измерять поля пульсации и статического давления.
Ключевые слова:
тензорезистивный, емкостной, чувствительный элемент, одновременно, мембрана,
обкладки конденсатора, звуковое давление, давление звука, статическое давление.
Kazaryan A. A. Universal sensitive pressure
element
Sensitive pressure element design with
capacitive and tensiometric bridges mounted on single
substrate is proposed. Such sensitive element design allows to measure
simultaneously pulsation field and static pressure field.
Keywords: piezoresistive, capacitive, sensitive element, simultaneously,
membrane, capacitor plates, acoustic
pressure, sound pressure, static pressure.
Бисярин Н. Н., Черняк Е. Я. Исследование влияния аппаратных параметров на характеристики спектрометра
ионной подвижности с источником ионов на основе коронного разряда … 35
Разработана экспериментальная конструкция спектрометра ионной подвижности. Исследовано влияния аппаратных параметров (тока коронного разряда (1–30 мкА), длительности инжектирующего импульса (200¼3500 мкс), напряженности электрического поля в области дрейфа (70¼220 В/см)) на аналитические характеристики экспериментального спектрометра ионной подвижности с источником ионов на основе коронного разряда. Разработана система инжекции ионного пакета в область дрейфа. Выполнено детектирование химических соединений на примере нитроглицерина.
Ключевые слова: спектрометр ионной
подвижности, коронный разряд, ионный источник, разрешающая способность.
Bisyarin N. N., Chernyak E. Y. Experimental ion mobility spectrometer with a source of ions based on
corona discharge
The experimental design
of ion mobility spectrometer is developed. The effect of hardware parameters
(corona discharge current (1–30 µA), the duration of the injecting pulse (200…3500
µs), tensions of the electric field in the drift region (70…220 V/cm)) on the
analytical characteristics of the experimental ion mobility spectrometer with
ion source based on corona discharge are investigated. The system for injection
ion packet in the drift region is developed. The detection of high-molecular
chemical compounds on example of nitroglycerin is accomplished.
Keywords: ion mobility spectrometer, a corona discharge, ion sources,
resolution.
Фрунзе А. А., Фрунзе А. В. О погрешностях измерений температуры
реальных объектов энергетическими пирометрами … 41
Рассмотрены причины значительных погрешностей измерения температуры реальных объектов энергетическими пирометрами, главная из которых – ошибочное значение вводимого в пирометр коэффициента излучения. Приведены сравнительные значения погрешности измерений температуры пирометрами с различными приемниками излучения при одинаковых ошибках вводимого значения коэффициента излучения. Проанализированы зависимости спектральной излучательной способности типичных металлических объектов от температуры.
Ключевые слова: реальный объект,
энергетический пирометр, коэффициент излучения, систематическая погрешность,
пирометр 8…14 мкм, коротковолновый пирометр, спектральная излучательная
способность.
The reasons of
substantial inaccuracies of temperature measurements of real objects by energy
pyrometers are considered, including the main of these reasons - erroneous
value of emissivity coefficient entered into a
pyrometer. Comparison values of inaccuracies of temperature measurements by
pyrometers with different radiation detectors and with the same inaccuracies of
entered value of emissivity coefficient are
presented. Dependencies of spectral emissivity of
typical metallic objects from the temperature were analyzed.
Keywords: real object, energy pyrometer, emissivity
coefficient, systematic bias, 8 ... 14 microns pyrometer, shortwave pyrometer,
spectral emissivity.
Клименков Ю. С. Построение системы управления положением ротора аэростатических шпиндельных узлов … 44
Описана микропроцессорная система для устранения биений и вибраций, а также компенсации дисбаланса ротора аэростатических шпиндельных узлов станков и приборов. Приведены алгоритм работы и функциональная схема системы.
Ключевые слова: аэростатический
шпиндельный узел, система управления, регулятор расхода газовой смазки,
радиальные нагрузки, микроконтроллерная система, дисбаланс ротора, пневматический
манипулятор микроперемещений.
Klimenkov Yu. S. Designing of positional control system for a
rotor of aerostatic spindle assemblies
Microprocessor system
for the elimination of outruns and vibrations and also for the compensation of rotor
imbalance of aerostatic spindle assemblies of engineering tools and devices is
described. Working algorithm and functional diagram of a system are presented.
Keywords: aerostatic spindle assembly, control system, regulator of air
lubricant consumption, radial loads, microcontroller system, rotor imbalance,
pneumatic manipulator of microdisplacements.
Бабаян Р. Р., Морозов В. П. Устройства аналоговой обработки сигналов в
микроконтроллерных системах … 47
Рассмотрены структуры и схемотехника входных аналоговых устройств связи микроконтроллерных систем (МКС) с объектами управления.
Ключевые слова: микроконтроллерные
системы, аналоговые устройства, преобразование сигналов, схемотехника.
Babayan R. R., Morozov V. P. Analog signal conditioners in microcontroller systems
Structures and circuitry
of the analog input devices intended for connection with the objects of control
in microcontroller systems are described
Keywords: microprocessors, analog devices, signals
conditioning, circuitry.
Аксенов Д. Н. Новые средства измерений теплофизических и теплотехнических параметров
материалов и конструкций … 51
Рассмотрены некоторые проблемы, с которыми приходится сталкиваться в процессе измерения. Представлены новые средства измерения теплофизических и теплотехнических параметров и материалов конструкций.
Ключевые слова: измерение
теплофизических параметров материалов, измеритель теплового сопротивления.
Aksenov D. N. New methods of measurements of thermophysical
and heat engineering parameters of materials and structures
Some problems are
considered which were encountered in measurement process. New measurement
instrumentation of thermophysical and heat
engineering parameters of structure materials are presented.
Keywords: measurement of thermophysical
parameters, thermal resistance measuring instrument.
Малышев Ю. О. Автоматизация государственного специального эталона единицы удельной
теплоемкости твердых тел в диапазоне температур 1337¼1800
К “ГЭТ 67-75” … 54
Кратко описано устройство и работа государственного специального эталона
“ГЭТ 67-
Ключевые слова: автоматизация,
эталон, удельная теплоемкость,
Malyshev Y. O. Automation of state special standard
of specific heat-conduction of solid frames in the range of temperatures
1337…1800 К "ГЭТ 67-75"
In the article shortly
described arrangement and functioning of state special standard "ГЭТ
67-75" and its calorimetric device. Shown the results of
improvement temperature stability in the thermostats of the calorimetric
device, achieved with the equipment of "ОАО НПП
"Эталон".
Keywords: automation, standard, specific heat-conduction.
Новые приборы
Новые пирометры ТЕРМОКОНТ
для измерения температуры металлов на основе фотодиодных приемников … 59
ИЗМЕРЕНИЯ, КОНТРОЛЬ,
АВТОМАТИЗАЦИЯ (журнал в журнале)
Об ожиданиях, перспективах, тенденциях.
Рефераты … 62
Библиография+ … 69
Конференции, симпозиумы, семинары
(июль—декабрь 2014 г.) … 71
***
Contents and abstracts … 72