ДАТЧИКИ и СИСТЕМЫ, № 7, 2006 г.

 

СОДЕРЖАНИЕ и АННОТАЦИИ

CONTENTS and ABSTRACTS

 

 

Теория и принципы построения датчиков, приборов и систем

 

Шахов Э. К., Ашанин В. Н. Разделение функций – основной принцип совершенствования средств измерений …2

Показано, что совершенствование структур измерительных преобразователей идет по пути разделения функций между отдельными их звеньями и создания для каждого из узлов оптимальных условий для решения основной возлагаемой на него задачи преобразования. Принцип разделения функций дает возможность рассмотрения процессов преобразования в любых структурах измерительных преобразователей независимо от классификационной принадлежности с единой методологической позиции. Приведены соответствующие иллюстрирующие примеры измерительных преобразователей с разделением функцией в пространстве и во времени.

Shakhov E. K., Ashanin V. N. Functions partition: the basic principle of instrumentation improvement

The paper shows that the improvement of measuring transducers structures follow the path of partition between various elements and creating optimal conditions for solving the assigned key conversion task by each element. The functions partition principle enables the consideration of conversion processes in any measuring transducer structures independent on its classification membership from a generic methodological viewpoint. The paper is illustrated with the examples of measuring transducers with functions partition in space and time.

 

Корпусов О. В., Свинцов И. В., Липчанский А. А., Свинцов В. Я. Математическая модель электрического поля многоэлектродной кондуктометрической ячейки … 7

Представлены результаты разработки и исследования математической модели электрического поля многоэлектродного датчика, чувствительные элементы которого являются ос­новными (измерительными) электродами и симметрично расположенными относительно них защитными электродами.

Korpusov O. V., Svintsov I. V., Lipchansky A. A., Svintsov V. Ya. A mathematical model of the electric field of multielectrode conductometric cell

The paper presents the results of mathematical model development and investigation for the electric field of a multielectrode sensor whose sensing elements are both the measuring electrodes and the protecting electrodes located symmetrically relative to the measuring ones.

 

Кондратов В. Т., Редько В. В. Цифровой измеритель постоянного тока со структурно-избыточным волоконно-оптическим сенсором … 11

Приведено описание цифрового измерителя постоянного тока с автоматической коррекцией систематических погрешностей, в котором реализован магнито-оптико-электронный метод избыточных измерений с использованием структурно-избыточного волоконно-оптического сенсора.

Kondratov V. T., Red’ko V. V. Digital dc meter with structurally redundant fiber-optic sensor

A digital dc meter with automatic systematic inaccuracy correction is described. The meter employs magneto-optoelectronic technique of redundant measurements using a structurally-redundant fiber-optic sensor.

 

Косинский А. В., Потомский С. Ю., Холомонов А. А. Одномодуляторный дифференциальный оптоэлектронный преобразователь перемещений … 15

Рассмотрена структура и принцип действия одномодуляторного дифференциального оптоэлектронного преобразователя перемещений. Введенные в преобразователь дополнительные элементы более эффективно компенсируют постоянную составляющую сигнала и погрешность, возникающую из-за нестабильности темнового напряжения фотоприемника. Дифференциальный преобразователь характеризуется большей точностью преобразования.

Kosinsky A. V., Potomsky S. Yu., Kholomonov A. A. Single- modulator differential optoelectronic displacement transducer

Structure and operation principle of a single-modulator differential optoelectronic displacement transducer is considered. Additional elements introduced into the transducer compensate more effectively for the signal’s dc component and the error arising due to the instability of photodetector’s dark voltage. The differential transducer typically has higher conversion accuracy.

 

Басыров В. С. Сильфоны – применение и расчет … 18

Рассмотрена методика расчета напряжений и деформаций при проектировании упругих чувствительных элементов в виде сильфонов.

Basyrov V. S. Bellows, their calculation and application

The paper discusses the methodology of stresses and deformations calculation and the problems of performance characteristics calculation in bellows-type resilient sensing elements design.

 

Петрова И. Ю., Киселев А. А Синтез параметрических структурных схем поляризационных оптических датчиков … 21

Рассмотрено структурное представление и методика проектирования датчиков, работающих на основе поляризационных оптических эффектов.

Petrova I. Yu., Kiselyov A. A. Parametric structural diagrams synthesis for polarization optical sensors

Structural representation and design procedure for the sensors operating on the basis of polarization optical effects are discussed.

 

Конструирование и производство датчиков, приборов и систем

 

Никоненко В. А. Средства метрологического обеспечения измерений температуры в диапазоне от –190 до +1600 °С … 23

Приведена информация о разработанных и выпускаемых ОАО НПП "Эталон" (г. Омск) эталонных средствах поверки термометрической аппаратуры, включая набор термостатов и печей. Последние по своим характеристикам не уступают зарубежным образцам и соответствуют Государственно поверочной схеме (ГПС). Эта аппаратура обеспечивает комплексное решение воспроизведения и передачи единицы температуры в соответствии с ГПС для средств измерения в диапазоне от – 190 до +1600 °С.

Nikonenko V. A. Metrological assurance of temperature measurements in the –190…1600°C range

The paper informs about standard instruments developed and manufactured by Etalon Scientific and Production Company for thermometric devices calibration including a family of thermostats and heaters. The latter are not inferior to any foreign analogs and comply with National Calibration Scheme (NCS). The equipment ensures integrated temperature unit traceability solution in accordance with NCS for measuring instruments operating in –190…1600°C temperature range

 

Воробей Р. И., Гусев О. К., Киреенко В. П., Свистун А. И. и др. Фотоэлектрические нуль-детекторы для систем передачи данных … 28

Предложено для увеличения скорости передачи данных по оптическому каналу связи использовать дополнительное кодирование информации длиной волны излучения с последующим её детектированием посредством полупроводниковых фотоэлектрических нуль-детекторов. Разработан комплект фотоэлектрических нуль-детекторов оптической информации, модулированной по длине волны излучения в диапазоне длин волн 0,3…1,8 мкм.

Vorobey R. I., Gusev O. K., Kireenko V. P., Svistun A. I., et al. Photoelectrical null detectors for data transmission systems

To increase data transfer rate through an optical channel, the paper proposes to use additional wavelength coding with subsequent information detection using photoelectrical semiconductor null detectors. A set of photoelectrical null detectors for wavelength modulated optical information in wavelength range 0.3…1.8 μm is developed.

 

Горский Е. В., Лившиц А. М. Портативный эмиссионный спектрометр ПАПУАС-4ИМ для анализа сплавов … 30

Рассмотрен новый эмиссионный спектрометр, предназначенный для анализа металлических сплавов – “ПАПУАС-4ИМ” (разработка ООО “Спектроприбор”). Описан принцип работы прибора, приведены его метрологические и эксплутационные характеристики. Показаны результаты измерений на примере алюминиевых и медных сплавов.

Gorsky E. V., Livshitz A. M. PAPUAS-4IM Portable emission spectrometer for alloys analysis

PAPUAS-4IM is a new emission spectrometer developed by Spectropribor Public JSC for metal alloys analysis. The paper describes its operation principle end presents its metrological and operational characteristics. Measurement results are shown by the examples of aluminum and copper alloys.

 

Новые приборы

 

Быстродействующие измерительные элементы для газовых датчиков … 37

 

Ультразвуковые датчики Honeywell серии 941-D … 38

 

Датчик давления MPXY8020A с беспроводным интерфейсом … 39

 

 

К 45-ЛЕТИЮ КАФЕДРЫ "ПРИБОРЫ УПРАВЛЕНИЯ" ТУЛЬСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА –

 

Распопов В. Я. Научно-образовательная работа кафедры "Приборы управления" Тульского государственного университета … 40

Raspopov V. Ya. Scientific and educational work of the Control Instruments Section of Tula State University

 

Дмитриев В. А., Распопов В. Я., Иванов Ю. В., Алалуев Р. В. Датчики вертикальной качки … 44

Рассмотрены особенности применения инерциального метода для измерения вертикальной качки судна. Проанализирован состав аппаратуры датчиков вертикальной качки, необходимой для работы с различными типами промерных эхолотов. Приведены конструкции систем измерения вертикальной качки.

Dmitriev V. A., Raspopov V. Ya., Ivanov Yu. V., Alaluev R. V. Heaving sensors

The features of inertial technique application for heaving measurements are examined. The paper analyzes the components of heaving sensors hardware compatible with different hydrographic echo-sounders. Various heaving measurement system designs are included.

 

Малютин Д. М., Погорелов М. Г. Исследование влияния температурной погрешности акселерометров на точность работы бескарданной системы ориентации магнитного типа … 47

Проведена оценка влияния температурной погрешности акселерометров на точность бескарданной малогабаритной системы ориентации магнитного типа. Приведены зависимости, позволяющие сделать обоснованные выводы о возможности применения того или иного типа акселерометров в составе бескарданной малогабаритной системы ориентации магнитного типа с учетом их температурной погрешности и потребной точности определения азимутального угла. Рассмотрены возможности уменьшения погрешности определения азимутального угла.

 

Malyutin D. M., Pogorelov M. G. The investigation of accelerometer temperature error’s effect on the accuracy of shaftless magnetic-type navigation system

The influence of accelerometers’ temperature error on the accuracy of shaftless magnetic-type navigation system is investigated. The relationships are presented that allow to conclude about the possibility of applying specific accelerometer types as part of a shaftless portable magnetic-type navigation system subject to their temperature error and the desirable accuracy of azimuth angle measurement. The opportunity of azimuth angle measurement error reduction are discussed.

 

Родионов В. И. Опыт разработки управляемых гиростабилизаторов … 51

Рассмотрено состояние теории и практики создания управляемых гироскопических стабилизаторов на кафедре “Приборы управления” Тульского государственного университета. Приведены методы математического описания кинематических и динамических погрешностей, способы повышения точности, и методики определения ошибок в режимах стабилизации и слежения.

Rodionov V. I. Controlled hyperstabilizers development experience

State of the art in the theory and practice of controlled gyroscopic hyperstabilizers development at the Control Instruments Section of Tula State University is discussed. The methods of mathematical formulation of kinematic and dynamic errors, accuracy improvement techniques, and error detection procedures for stabilization and tracking modes are described.

 

Дмитриев В. А., Распопов В. Я., Иванов Ю. В., Алалуев Р. В. Датчик уровня для путевых железнодорожных машин на базе физического маятника … 56

Проведен сравнительный анализ различных конструкций маятниковых датчиков уровня для систем автоматической выправки путевых железнодорожных машин. Приведены сравнительные результаты экспериментальных исследований датчика уровня ИН-3 с оптико-электронным преобразователем угла в напряжение.

Dmitriev V. A., Raspopov V. Ya., Ivanov Yu. V., Alaluev R. V. Physical pendulum-based level sensor for rail track machines

Various pendulum-based level sensor structures for automatic track alignment systems of rail track machines are analyzed. Comparative results of IN-3 level sensor experimental investigation with optoelectronic angle-to-voltage converter are included.

 

Малютин Д. М. Совершенствование системы стабилизации гравиметрического измерительного комплекса … 59

Освещены основные задачи, решенные при создании системы стабилизации малогабаритного гравиметрического комплекса “ГРИН” для морских измерений. Приведены технические характеристики комплекса, подтвержденные результатами натурных испытаний. Рассмотрены направления совершенствования системы стабилизации морского гравиметра.

Malyutin D. M. The improvement for gravimetric complex’s stabilizing system

Basic problems solved during the development of the stabilizing system of GRIN small-size gravimetric complex for marine measurements. The complex’s performance attributes justified by full-scale test results are adduced. The improvement areas of marine gravimeter stabilizing system are outlined.

 

Измерения, контроль, автоматизация (журнал в журнале)

 

Николаев И. Н., Литвинов А. В., Емелин Е. В. Модель механизма чувствительности МДП-сенсоров к концентрациям газов … 66

Предложена модель, согласно которой чувствительность возникает благодаря захвату молекул газа, обладающих электрическими дипольными моментами полярными ловушками, расположенными в области границы раздела “металл – диэлектрик”. Модель удовлетворительно описывает полученные к настоящему времени экспериментальные результаты и подсказывает пути преодоления проблем, препятствующих применению МДП-сенсоров в качестве чувствительных элементов газоанализаторов.

Nikolaev I. N., Litvinov A. V., Yemelin E. V. A model of MIS sensors sensitivity mechanism to gas concentration

A model of MIS sensors sensitivity to gas concentration is proposed. According to the model, the sensitivity occurs owing to the capture of gas molecules with electric dipole moments by polar traps located in the metal-insulator interface area. The model fairly reflects the available experimental data and outlines the ways to overcome problems that hamper MIS sensors application as gas analyzer sensing elements.

 

Новости  … 74

 

ХРОНИКА

 

Семинар-презентация и выставка с международным участием "Автоматизация. Программно-технические средства. Системы. Применения" … 77

 

Судьба электроники в России … 79

 

***

 

Contents and abstracts … 80