Датчики и системы, № 6, 2010 г.

 

С О Д Е Р Ж А Н И Е  И  А Н Н О Т А Ц И И

 

ТЕОРИЯ И ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ДАТЧИКОВ, ПРИБОРОВ И СИСТЕМ

 

Мишин В. А., Борисова Т. С., Киселев С. К. Обеспечение достоверности отображения аэронавигационной картографической информации в системах электронной индикации летательных аппаратов … 2

Рассмотрены методы и средства выявления ошибок в алгоритмическом и программном обеспечении систем отображения картографической информации, входящих в состав бортовых комплексов авиационного назначения, для повышения надежности их функционирования и снижения рисков пилотирования вследствие неверного отображения навигационной информации в полете.

Ключевые слова: бортовой авиационный комплекс, система отображения аэронавигационной картографической информации, алгоритмическое и программное обеспечения, достоверность, надежность, риски пилотирования.

Mishin V. A., Borisova T. S., Kiselev S. K. Promotion of aeronautic cartographic data display trustworthiness in the airborne vehicle electronic indicator systems

The errors detection methods and instruments for aeronautic cartographic data display systems algorithm and software are considered. This systems are the parts of embedded aviation complexes. This methods and instruments allow to increase the airborne vehicle systems reliability and to decrease the piloting risks, related to the incorrect navigation information during a flight.

Keywords: embedded aviation complex, aeronautic cartographic data display indicator systems, algorithm and software, trustworthiness, reliability, piloting risks

 

Тихоненков В. А., Винокуров Л. Н. Компенсация аддитивной температурной погрешности тензорезисторного датчика … 7

Рассмотрен способ компенсации аддитивной температурной погрешности тензорезисторного датчика с мостовой измерительной цепью с учетом нелинейности температурной характеристики начального разбаланса датчика, заключающийся в одновременном введении в плечо мостовой цепи термонезависимого и термозависимого резисторов.

Ключевые слова: тензорезисторный датчик, мостовая цепь, аддитивная температурная погрешность, компенсация, нелинейность.

Tikhonenkov V. A., Vinokurov L. N. The compensation of additive temperature error of strain gauge

The paper present the method of compensation of additive temperature error of strain gauge with a bridge measuring circuit taking into account nonlinearity of the temperature characteristic initial unbalance the sensor, consisting in simultaneous introduction in a shoulder of a bridge circuit of thermoindependent resistor Rsh and thermodependent Rb is considered.

Keywords: strain gauge, bridge circuit, additive temperature error, compensation, nonlinearity.

 

Калинина Л. Н., Литвинов А. В., Николаев И. Н. Особенности динамических характеристик МДП-сенсоров … 12

Дана информация об особенностях динамических характеристик, обнаруженных на некоторых типах МДП-сенсоров, заключающихся в том, что при релаксации (после удаления измеряемого газа) сигнал сенсора проходит через нуль и остается отрицательным в течение длительного времени. Это явление вносит небольшую погрешность в измерения концентраций газов, поэтому им, как правило, можно пренебречь. Однако обнаруженный эффект представляет существенный интерес для создания микроскопической теории центров захвата, ответственных за чувствительность МДП-сенсоров к газам.

Ключевые слова: МДП-сенсор, динамическая характеристика МДП-сенсора.

Kalinina L. N., A. Litvinov V., Nikolaev I. N.The particular of the MIS-sensors dynamic characteristics

This paper deals with the particular of dynamic characteristics, which was found on some type of the MIS-sensors. This particular consist in crossing through zero of the sensors signal during relaxation (after removal gas) and the sensors signal remain negative during long time. This phenomenon introduces relatively small error in measurements of gas concentration, therefore it can be neglect. However founded effect can be of interest for creation microscopical theory of trap centers, which are responsible for sensitivity to gases of the MIS-sensors.

Keywords: MIS-sensor, dynamic characteristic of MIS-sensors.

 

Игнатьева Е. В., Михайлов Ю. А., Панков В. В. О повышении чувствительности кремниевых интегральных тензопреобразователей давления … 17

Рассмотрена новая конструкция мембраны, позволившая достичь чувствительности более 7 мВ/(В·кПа) при одновременном уменьшении нелинейности преобразовательной характеристики. Номинальное давление преобразователя снижено до 1 кПа.

Ключевые слова: кремниевый интегральный преобразователь давления, нелинейность преобразовательной характеристики, показатель чувствительности конструкции.

Ignateva E. V., Mikhailov Yu. A., Pankov V. V. On the sensitivity increase of silicon pressure strain transducers

The traditional methods of sensitivity increase are accompanied by increase of nonlinearity of the converting characteristic that limits their capabilities. The new membrane design optimization enabled to reach sensitivity more than 7 mV/V∙kPa with simultaneous decrease of nonlinearity. The nominal pressure of the strain transducer was decreased till 1 kPa.

Keywords: integrated silicon pressure transducer, nonlinearity of transforming characteristic, design sensitivity factor.

 

Галиев А. Л., Гусев В. Г., Орлов А. В. Способ формирования импульсов с постоянной энергией … 21

Рассмотрен способ формирования импульсов воздействия с постоянной энергией на исследуемые физические объекты. Описано устройство, осуществляющее дозированное воздействие на объект исследования импульсами с заданной энергией.

Ключевые слова: физический объект, нелинейные компоненты, компаратор, регистратор, порог чувствительности, энергия.

Galiev A.L., Gusev V. G., Orlov A. V. Method of constant energy pulse shaping

This article discusses one way to build momentum investigated the physical effects on objects with a constant energy. The description of the developed device, which "portions" impact on the object with a given pulse energy. We analyze the error of measurement, depending on the resistance of the object.

Keywords: physical object, nonlinear components, comparator, recorder, sensitivity threshold, energy.

 

Васьковский С. В., Морозов В. П. Иерархический принцип построения инструментальных средств отладки … 23

Сформулирован иерархический принцип построения и рассмотрены наиболее эффективные способы реализации систем отладки распределенных микропроцессорных комплексов реального времени.

Ключевые слова: комплексная отладка, иерархический подход, системы реального времени.

Vas'kovsky S. V., Morozov V. P. Hierarchical design principle of debugging tools

Hierarchical design principle is formulated and most effective realization methods are considered for debugging systems of distributed microprocessor real-time complexes.

Keywords: integrated adjustment, hierarchical approach, real-time systems.

 

Целищев Е. С., Кудряшов И. С., Глязнецова А. В. Новый подход к построению универсальной структуры информационного обеспечения процесса проектирования систем контроля … 28

Рассмотрена агрегативно-декомпозиционная технология автоматизированного проектирования систем контроля и управления, ее место в сквозной технологии проектирования АСУТП. Формулируется проблема разработки логической структуры баз данных и знаний технических средств автоматизации различных производителей. Предлагается универсальная последовательность выбора характеристик средств контроля, не зависящая от требований конкретного производителя. Анализируются два возможных подхода к описанию параметров и алгоритмов выбора средств контроля и управления. Приводятся условия процесса проектирования, при которых использование того или иного подхода наиболее эффективно.

Ключевые слова: системы контроля и управления, технология автоматизированного проектирования, технические средства автоматизации, измерение, база данных и знаний, методы построения логической структуры базы.

Tselishev E. S., Kudryashov I. S., Glyaznetsova A. V. New approach to construction of universal structure of dataware for control systems engineering process

The article is about Aggregation&Decomposition Technology of control systems automated design, and about its place in end-to-end design of IACS (Industrial Automatic Control System). It defines the problem of developing the logical structure of Data&Knowledge Base, which contains description of multivendor automation equipment. A universal order of choosing the control equipment features, independent of a concrete vendor, is offered. There is an analysis of two possible approaches to description of control equipment features and its choosing algorithms. An engineering process conditions for effective using of this or that approach are defined.

Keywords: control systems, technology of control systems automated design, automation equipment, measurement, data and knowledge base, methods of developing the logical structure of a base.

 

Волков В. Ю., Батышкина В. В. Повышение точности прогноза степени загрязнения атмосферного воздуха в автоматизированной системе экологического мониторинга … 34

Для повышения точности прогноза степени загрязнения атмосферного воздуха в режиме реального времени в г. Новомосковск Тульской области предлагается использовать модифицированный метод технического анализа “перевернутая голова-плечи”.

Ключевые слова: измерения, прогноз, степень загрязнения, атмосферный воздух, концентрация загрязняющих веществ, модели технического анализа, модель “перевернутая голова-плечи”.

Volkov V. Yu., Batyshkina V. V. Accuracy enhancement of forecast of atmospheric air contamination level in automated system of environmental monitoring

It is proposed to use modified technical analysis method "inverted head-shoulders" for accuracy enhancement of forecast of atmospheric air contamination level in real-time mode in Novomoskowsk city in Tula region.

Keywords: measurements, forecast, contamination level, atmospheric air, concentration of contaminating agents, technical analysis models, "inverted head-shoulders" model.

 

Карасев В. В., Карасева А. В. Исследование процессов в первичном контуре бесконтактного преобразователя импульсных сигналов … 39

Приведено описание переходных процессов в первичном контуре индуктивного бесконтактного преобразователя импульсных сигналов на основе воздушного трансформатора, используемого для сбора данных о состоянии вращающихся объектов.

Ключевые слова: вращающиеся объекты; бесконтактная передача сигналов; воздушный трансформатор; индуктивно связанные контуры.

Karasyov V. V., Karasyova A. V. Study of processes in primary circuit of contactless transducer of pulse signals

Description of transients received on a primary contour of the contactless converter is given on the basis of the air transformer used for data acquisition about a condition of rotating objects is presented by authors.

Keywords: rotating objects; contactless signal transmission; air-core transformer; inductively coupled circuits.

 

 

КОНСТРУИРОВАНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО ДАТЧИКОВ, ПРИБОРОВ И СИСТЕМ

 

Лурье М. С., Баранов Ю. С., Фролов А. С. Технологические испытания и поверка погружных вихревых расходомеров для целлюлозно-бумажного производства … 42

Рассмотрена проблема поверки погружных вихревых расходомеров. Описан стенд, позволяющий имитировать гидродинамические процессы в технологическом трубопроводе при работе расходомера. Сформулированы основные математические соотношения, описывающие работу испытательного стенда. Разработана имитационная модель стенда в приложении Simulink пакета Matlab. Приведены результаты исследования стенда на модели.

Ключевые слова: погружной вихревой расходомер, имитационный стенд, гидродинамические процессы, математическая модель.

Lurje M. S., Baranov Y. S., Frolov A. S. Technological tests and checking vortical flowmeters for pulp-and-paper manufacture

The checking problem submersible vortical flowmeters is considered. The stand is described, allowing to simulate hydrodynamic processes, in the technological pipeline at flowmeter work. The basic mathematical parities describing test bed work are formulated. The imitating model of the stand in appendix Simulink of package Matlab is developed. Results of research of the stand on model are resulted.

Keywords: submersible, a flowmeter, the vortical, imitating stand, hydrodynamic processes, mathematical model.

 

Горлов М. И., Шишкина Н. А., Самцов Е. П. Датчик влажности поверхностно-конденсационного типа … 45

Показано практическое использование микроэлектронного датчика влажности поверхностно-конденсационного типа для измерения содержания паров воды внутри корпусов интегральных схем.

Ключевые слова: датчик влажности, корпус, интегральная схема, пары воды.

Gorlov M. I., Shishkina N. A., Samtsov E. P. The superficial-condensate type

Praktical use of a microelectronic superficial-condensate type gauge for measuring steam contents inside the integrated circuits case is shown.

Keywords: humidity sensor, case, integrated circuit, steam.

 

Задирака И. С., Зинин Ю. М., Лобанов А. В. Исследование датчика системы аварийной защиты мостового тиристорного инвертора …49

Рассмотрены токовый датчик системы аварийной защиты мостового тиристорного инвертора повышенной частоты, а также схема контрольного включения. Датчик выполнен в виде ферритового кольца с выходной вторичной обмоткой. Первичными обмотками, включенными по дифференциальной схеме, являются силовые проводники мостовой схемы инвертора. Приведены временные и параметрические зависимости PSpice модели датчика, полученные в результате схемотехнического моделирования в программе MicroCap 9.

Ключевые слова: дифференциальный датчик, мостовой инвертор, аварийная защита.

Zadiraka I. S., Zinin Yu. M., Lobanov A. V. Sensor study for emergency protection system of bridge thyristor inverter

Current sensor for emergency protection system of high frequency bridge thyristor invertor and control switching circuit are considered. The sensor was designed as ferrite ring with output secondary coil. Connected by differential scheme primary coils are power conductors of bridge inverter circuit. Timing and parametrical dependencies of PSpice model of sensor are presented, which were obtained by circuit simulation in MicroCap 9 program.

Keywords: differential sensor, bridge inverter, emergency protection.

 

Бабаян Р. Р. Усилитель с токовым входом … 52

Проанализированы принципы работы и схемотехнические решения операционного усилителя с токовым входом, а также приведена методика оценки его параметров.

Ключевые слова: усилитель с токовым входом, гибридная микросхема, параметры.

Babayan R. R. Current input amplifier

Principles of operation and circuit solutions for operational amplifier with current input are analyzed and the evaluation procedure of its parameters is also presented.

Keywords: current input amplifier, hybrid microcircuit, parameters.

 

Косолапов А. М., Франтасов Д. Н. Исследование трансформатора тока с коррекцией погрешности … 55

Исследована компьютерная модель трансформатора тока с коррекцией погрешности, определены оптимальные статические и динамические характеристики модели.

Ключевые слова: измерительный трансформатор тока, компьютерное моделирование, исследование метрологических характеристик, коррекция погрешности.

Kosolapov A. M., Frantasoff D. N. Investigation of current transformer with error correction

The computer model of current transformer with error correction was investigated, the optimal statical and dynamical characteristics of the model have been determined.

Keywords: measuring current transformer, computer modelling, investigation of the metrological characteristics, error correction

 

Новый проект компании Emerson: "В центре внимания – пользователь" … 58

Представлена новая концепция управления производством, позволившая упростить работу пользователей продуктов цифровой архитектуры Plantweb® и, в итоге, повысить качество продукции.

Ключевые слова: пользователь, технология управления, автоматизация процессов, беспроводные сети.

New project of Emerson company: "User in the focus of attention"

New concept of production management is presented, which allows to simplify work of users of digital architecture Plantweb® products and eventually to enhance product quality.

Keywords: user, control technology, process automation, wireless networks.

 

Новые приборы

 

Новые опции и возможности применения датчика давления "Метран-150" … 61

 

Датчик угарного газа СО NAP-505-RS … 63

 

 

ИЗМЕРЕНИЯ, КОНТРОЛЬ, АВТОМАТИЗАЦИЯ (журнал в журнале)

 

Вольпян О. Д., Кузьмичев А. И. Фотонные метаматериалы: технологические аспекты их получения … 64

На основе анализа мировой литературы представлены основные методы получения метаматериалов для оптического диапазона, в частности, 2D и 3D фотонных метаматериалов. Рассматриваются возможности отдельных технологий и решение вопросов осуществления крупномасштабного производства и снижения его стоимости. На основе метаматериалов могут быть созданы новые высокоэффективные датчики, сенсоры, детекторы и приборы.

Ключевые слова: метаматериал, фотонный метаматериал, нанорезонатор, нанотехнология.

Volpian O. D., Kuzmichev A. I. Photonic metamaterials: Technological aspects of their obtaining

On the base of world literature analysis, the principal methods for obtaining optical metamaterials, in particular 2D and 3D photonic ones, are presented. Outlook of some technologies as well as resolving the problem how to create large-scale and low-cost fabrication are considered. New highly effective sensors, detectors and devices may be created on the base of photonic metamaterials.

Key words: metamaterials, photonic metamaterials, nanoresonator, nanotechnology

 

Библиография+ … 74

 

ХРОНИКА

 

Выставки "ЭкспоЭлектроника" и "ЭлектронТехЭкспо" празднуют успех! … 76

 

*  *  *

Contents and abstracts … 79