Датчики и системы, № 11, 2001 г.
Анализируется проблема построения многоканальной измерительной сети в аспекте надежной регистрации параметров развития скоротечного аварийного процесса на длительном интервале наблюдения. Предлагается использовать микропроцессорные регистрирующие средства измерений, реализующие автоматическую синхронизацию процесса регистрации измерительной информации непосредственно от измерительного сигнала. Предлагается классификация алгоритмов автоматической внутренней синхронизации, использующих качественные признаки и количественные критерии опознавания полезного сигнала. Детально рассмотрен ряд алгоритмов самосинхронизации для обозначенного класса скоротечных процессов. Приведены технические характеристики автономных микропроцессорных регистраторов скоротечных процессов, разработанных в Физико-техническом институте Уральского Отделения РАН. Сформулированы основные программируемые функции, которые должны выполнять микропроцессорные регистраторы под управлением собственных автономных программ.
Alexeev V.A., Zabolotskikh V.I. Noise-immune synchronization of digital tools for transient process parameter recording
The problem of constructing a multi-channel measuring network in the aspect of reliable recording the parameters of transient emergency process evolution over a long observation interval is analyzed. It is proposed to use microprocessor-based recording measurement tools, which realize automatic synchronization of measuring data recording process immediately from the signal measured. The classification of automatic internal synchronization algorithms, which use both qualitative features and quantitative criteria of useful signal recognition, is presented. Several self-synchronization algorithms for the designated class of transient processes are considered in detail. Some performance data of autonomous microprocessor-based recorders of transient processes developed in the Physical-Technical Institute of the Ural Department of the Russian Academy of Sciences are listed. Basic programmable functions are formulated that should implement the microprocessor recorders under the control of their own autonomous programs.
Касаткин С.И., Поляков П.А., Абакумов А.А. (мл.)и др. Манипулятор для виртуальной реальности …6
Рассмотрены теоретические и прикладные вопросы решения задачи пассивной магнитной локации для определения пространственных и угловых координат объекта, обладающего дипольным магнитным полем. Описаны основные математические проблемы и разработан макет манипулятора для виртуальной реальности на основе анизотропных тонкопленочных магниторезистивных датчиков магнитного поля.
Kasatkin S.I., Polyakov P.A., Abakumov A.A. (Jr.), Muraviov A.M., Polyakov O.P., Tereshchenko I.V. A manipulator for virtual reality
Theoretical and practical problems of the passive magnetic location task for determining spatial and angular values of an object with dipole magnetic field are considered. Basic mathematical problems are formulated; a manipulator prototype for virtual reality based on anisotropic thin-film magnetoresistive sensors of magnetic field is described.
Мокров Е.А., Блинов А.В., Новиков Н.Н., Паршенцев В.А. Повышение достоверности функционирования систем измерения …10
В статье рассматриваются вопросы, связанные с повышением достоверности функционирования бортовых систем измерения. На примере аналого-цифровых преобразователей напряжения – код рассматриваются технические решения устройств, у которых в процессе функционирования определяется весь заданный класс неисправностей. При построении таких систем использованы положения теории парафазной логики. На базе таких устройств предполагается построение различных интеллектуальных датчиков.
Mokrov E.A., Blinov A.V., Novikov N.N., Parshentsev V.A. The approaches to improving operational reliability of measuring systems
The problems concerning the improvement of operational reliability of airborne measuring systems are discussed. Engineering solutions for the devices where the whole specified class of failures is determined during operation is considered with the example of voltage-to-code ADCs. The paraphrase logic theory is applied for building such systems. It is proposed to design various intelligent sensors on the basis of such devices.
Вьюгин А.Б., Дунцев А.В., Лабутин С.А., Мельников В.И. Акустозондовая система исследования распределения газовой фазы в двухфазной среде …14
Приведены результаты разработки и исследования ультразвукового измерителя пространственного распределения газовой фазы в кипящей и иной двухфазной среде. Разработанная акустозондовая система позволяет определять фазовое состояние среды в восьми локальных объемах размером 0,5 мм3, распределенных по высоте сосуда с двухфазной средой, и исследовать изменение размеров и скорости отдельных крупных пузырьков при их всплытии. Описываются программное обеспечение, конструкция прибора и результаты его лабораторных и стендовых испытаний.
Vyughin A.B., Duntsev A.V., Labutin S.A., Mel’nikov V.I. An acoustic sounder system for investigating gas phase distribution in two-phase medium
Research and development results of an ultrasonic sensor of spatial distribution of gas phase in boiling or other two-phase media are presented. The ultrasonic waveguide measurement technique developed allows determining phase state of the medium in eight local volumes of 0.5 mm3 in each, that are distributed along the vertical axis of a vessel with two-phase medium. It is also possible to investigate the changing of dimensions and velocity of individual big bubbles when they emerge to surface. The software, device structure and the results of its laboratory and rig testing are also presented.
Куликов В.А., Зорин А.В. Мостовые нормирующие преобразователи сопротивления с усилением сигнала …18
Рассматриваются схемы и методика расчета мостовых нормирующих промежуточных преобразователей, применяемых совместно с низкоомными термопреобразователями сопротивления и обеспечивающих, кроме линеаризации характеристики моста, дополнительное усиление сигнала.
Kulikov V.A., Zorin A.V. Normalizing bridge circuit impedance converters with signal amplification
The paper describes intermediate normalizing bridge circuit converters, which are applied together with low-impedance thermal converters. The devices provide linearization of bridge operating characteristics and additional amplification through high gain ratio of operational amplifiers.
Бабаян Р.Р. Технологии изготовления прецизионных тонкопленочных резисторов …21
Рассмотрены результаты исследований резистивных структур на основе различных материалов, их электрические и временные характеристики, способы подгонки сопротивления тонкопленочных резисторов, приведены результаты экспериментальных исследований.
Babayan R.R. The technology of precision thin-film resistors production
The results of investigating resistive structures based on various materials are considered. Electrical and temporal performances as well as trimming methods for thin-film resistors are discussed. Experimental results are also presented.
Николаев Д.П. Исследование структуры тонких пленок на основе углерода и карбида кремния, полученных методами магнетронного распыления …26
Целью работы является обоснование интенсивности технологии нанесения пленок на основе углерода, титана, никеля, ванадия, вольфрама, карбида кремния в различных электронных приборах и устройствах. Экспериментально исследованы механические, физические, оптические характеристики пленок. Показано, что меняя состав плазмообразующей среды, величину вакуума и другие составляющие, можно управлять процессом осаждения пленок, добиваясь требуемых параметров.
Nicolaev D.P. Investigation of thin film structure based on carbon and silicon carbide obtained by magnetron sputtering techniques
The paper’s aim is to substantiate the effectiveness of coating thin films based on carbon, titanium, nickel, vanadium, tungsten and silicon carbide in various electronic instruments and devices. Mechanical, physical and optic properties of the films are studied experimentally. It is shown that by changing the composition of plasma forming environment, vacuum value and other variables it is possible to control film deposition process and provide its desired parameters.
Андриевский Е.Г., Гавриков О.В., Задорина Н.А. и др. Вопросы построения пилотажно-навигационного комплекса беспилотных летательных аппаратов …32
Анализируются особенности пилотажно-навигационного комплекса беспилотных летательных аппаратов (ЛА) и обосновывается его беспилотное построение на основе инерциально-позиционной системы навигации, датчика шестикомпонентного акселерометра средней точности и спутниковой навигационной системы в дифференциальном режиме.
Andrievsky E.G., Gavrikov O.V., Zadorina N.A., Kizimov A.T., Lebedev A.N. A variant of an aircraft instrumentation system for pilotless vehicle
The features of an aircraft instrumentation system for pilotless vehicles are analyzed. Its building on the basis of an inertial-positional navigation system, six-component medium accuracy accelerometer sensor, and a satellite navigation system in the differential mode is substantiated.
Иванов А.В., Кизимов А.Т. Связь между напряжением и ускорением в элементе шестикомпонентного акселерометра …34
Рассматривается связь между измеряемым ускорением действующей на чувствительный элемент силой, индукцией и электродвижущей силой индукции. Анализируется влияние перемещения чувствительного элемента на систематическую погрешность акселерометра.
Ivanov A.V., Kizimov A.T.The relationship between voltage and acceleration in six-component accelerometer element
The relationship between the measured acceleration, the force applied to the sensing element, the induction and the induction EMF are considered. The effect of the sensing element’s displacement on accelerometer’s systematic inaccuracy is analyzed.
Гладштейн М.А., Пудов М.В. Датчик неоптимального режима работы автомобильного двигателя …38
Описывается датчик неоптимального режима работы автомобильного двигателя внутреннего сгорания с классической системой зажигания. Носителем входной информации является сигнал с прерывателя. Световая индикация позволяет судить о состоянии контактов прерывателя, валика прерывателя-распределителя и величине угла замкнутого состояния контактов
Gladstein M.A., Pudov M.V. A sensor of automotive engine’s non-optimal operation
A sensor for non-optimal operation of a combustion engine with a classical ignition system is described. Light indication allows monitoring the condition of ignition distributor contacts, its shaft and the angle of the closed contacts. The chime indicates the necessity of speed change. The sensor’s full basic diagram and operation description are presented.
Букатый С.А. Система контроля стабильности размеров материалов и деталей …41
Рассматривается система и измерительные средства для неразрушающего контроля размерной стабильности материалов и деталей, основанные на эффекте нелинейности температурных характеристик. Изложена методика проведения тарировки измерительных средств.
Bukatiy S.A. A system for inspecting dimensions stability of materials and component parts
The paper considers a system and instrumentation for nondestructive inspection of dimension stability of materials and component parts based on the effect of temperature characteristic non-linearity. The procedure of instrument calibration is presented.
Юдин А.В., Семенова С.Э. Анализ точностных характеристик фотометрического датчика толщины пленок …44
Описан метод анализа точностных характеристик фотометрического датчика толщины пленок. Представлено математическое описание метода, рассмотрен практический пример использования метода, а также приведены зависимости измеряемых характеристик, полученные при моделировании процесса в среде MATLAB.
Yudin A.V., Semyonova S.E. The analysis of accuracy parameters of a photometrical film width sensor
A method of accuracy parameters analysis for a photometrical film width sensor is described. Its mathematical description is presented; an application example is considered. The behavior of the measured characteristics obtained using MATLAB simulation is also presented.
Российское производство
Ефименко В.Т., Шалобаев Е.В., Ефименко А.В., Юркова Г.Н. Сканирующие лазерные датчики в системе лечения и диагностики заболеваний …47
Yefimenko V.T., Shalobaev E.V., Yefimenko A.V., Yurkova G.N. Scanning laser sensors for healthcare
The paper presents the achievements of domestic medical instrument-making in the area of scanning laser sensor production for prophylaxis and therapy.
Рысин В.С., Филь В.И. Магнитоуправляемый датчик Холла – элемент для построения охранных систем …49
Rysin V.S., Fil’ V.I. Ferreed Hall transducer – a new element for security system design
Magnetic and electrical performance of commercial ferreed microcircuits with logical and analog output produced by Crystal(Kiev, Ukraine) are presented
Измерения, контроль, автоматизация (журнал в журнале)
Трэнклер Х.-Р., Каноун О. Современное состояние сенсорной техники …53
Своими последними достижениями сенсорная техника обязана быстродействующим и недорогим электронным схемам, новым методам обработки сигналов и передовым производственным технологиям. Синергетическое взаимодействие новых разработок в этих областях открывает совершенно новые подходы, улучшающие характеристики технических изделий. Разработаны новые структуры датчиков, обеспечивающие их самоконтроль и самокалибровку. Быстрый прогресс в технологиях производства датчиков позволяет создавать недорогие высококачественные системы и компоненты. Все большее признание среди микросистемных технологий завоевывают поверхностная и объемная микрообработка. Новые подходы к улучшению свойств датчиков представляет цифровая обработка сигналов. Существенный вклад в повышение качества и доступности информации могут внести многосенсорные системы. При этом для точного определения значений измеряемых величин и принятия решений сложные алгоритмы обработки сигналов, основанные на методах слияния данных, оказываются более эффективными, чем традиционные пороговые алгоритмы.
В статье дается обзор последних достижений и тенденций развития в области сенсорной техники. В центре внимания авторов – структуры датчиков, технологии производства, и методы обработки сигналов в системах с одним или многими датчиками. Обозначены основные тенденции развития: миниатюризация датчиков и компонентов, широкое применение многосенсорных систем, расширение использования беспроводных и автономных датчиков.
Tränkler H.-R., Kanoun O. State-of-the-art in sensor technology
This state-of-the-art paper gives an overview of the recent advances and future development trends in the field of sensor technology. The authors focus on novel sensor structures, manufacturing technologies and signal processing methods in individual and multi-sensor systems. The predominantly observed future development trends are: the miniaturization of sensors and components, the widespread use of multi-sensor systems and the increasing relevance of radio wireless and autonomous sensors.
Тенденции и потребности рынка в области измерений(по результатам опроса) …62
Волгин Л.И. Талант и посредственность в творческих коллективах …63
Volghin L.I. Talent and mediocrity in creative teams
Some ethical and existential aspects and problems are discussed.
Испытания и сертификация датчиков, отраслевые стандарты