Датчики и системы, № 5,2012 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
Касимов А. М., Мамедли Э. М., Мельников Л. И. Вопросы разработки и реализации разнородной системы управления летательным аппаратом … 2
Рассмотрены вопросы разработки и реализации разнородной системы управления летательным аппаратом, включающей резервный канал на базе элементов струйной техники. Разработаны принципы построения разнородной системы, предложен метод определения требований к характеристикам вычислителя резервного канала, приведен пример.
Ключевые слова: разнородная система, резервный канал, принципы построения, требования к характеристикам.
Kasimov A. M., Mamedli E. M, Mel'nikov L. I. Development and realization issues of heterogeneous control system for flying vehicle
Development and realization issues of heterogeneous control system for flying vehicle, including redundant channel based on jet technology elements, are considered. Construction principles for heterogeneous system were developed, a method of a determination of requirements to characteristics of redundant channel calculator was proposed< and an example was presented.
Keywords: heterogeneous system, redundant channel, construction principle, requirements to characteristics.
Барбашов В. М. Моделирование радиационных отказов цифровых БИС электронных систем … 7
Представлены методы функционально-логического моделирования радиационных отказов цифровых электронных систем, основанные на модели нечеткого цифрового автомата Брауэра. Даны рекомендации по методам прогнозирования радиационных отказов в электронной компонентной базе (ЭКБ). В качестве примера приведены теоретические и экспериментальные результаты КМОП БИС серии1617 по их радиационным отказам.
Ключевые слова: радиационная стойкость, критериальная функция принадлежности, автомат Брауэра.
Barbashov V. M. Simulation of radiation failures of digital LSIs in electronic systems
Methods of functional and logical simulation of radiation failures of digital electronic systems based on a model of fuzzy digital Brauer's automation are presented. Recommendations on prediction methods of radiation failures in electronic components base (ECB) are given. Theoretical and experimental results on radiation failures of CMOS LSIs of 1617 series are presented as an example.
Keywords: radiation resistance, criterion membership function, Brauer's automation.
Иванов В. И., Титов В. С. Эквивалентные преобразования обобщенных параметров двухполюсников при идентификации сложных измерительных цепей … 11
Рассмотрены примеры преобразований обобщенных параметров различных системных функций многоэлементных двухполюсников, позволяющие упростить процедуру идентификации сложных цепей, в частности, расчет условий уравновешивания и вычисления значений электрических параметров элементов измеряемых двухполюсников.
Ключевые слова: многоэлементные двухполюсники, обобщенные параметры, эквивалентные преобразования.
Ivanov V. I., Titov V. S. Equivalent transformations of the generic parameters of double-pole sections at identification of complicated measuring chains
The considered examples of the transformations of generic parameters of various system functions of double-pole sections, allowing simplify the procedure to identifications of the complex circuits, in particular, calculation of the conditions for balancing and calculations of importance's electric parameter element measured one-port section.
Keywords: multiple-unit double-pole chains, generic parameters
Тихоненков В. А., Солуянов Д. А., Винокуров Л. Н. Косвенный способ компенсации аддитивной температурной погрешности тензорезисторного датчика … 17
Описан адаптированный к производству способ компенсации аддитивной температурной погрешности тензорезисторного датчика с мостовой измерительной цепью с учетом нелинейности температурной характеристики начального разбаланса датчика.
Ключевые слова: тензорезисторный датчик, мостовая цепь, аддитивная температурная погрешность, компенсация, нелинейность, выходной сигнал, пилотажно-навигационная система.
Tikhonenkov V. A., Soluyanov D. A., Vinokurov L. N. The indirect method for compensation of additive temperature error of strain gauge
The paper present the method for compensation of additive temperature error of strain gauge with bridge measuring circuit taking into account nonlinearity of the temperature characteristic initial unbalance the sensor which is adapted for manufacture of sensors.
Keywords: strain gauge, bridge circuit, additive temperature error, compensation, nonlinearity, output signal, flight navigation system.
Гулиев Э. В. Разработка методов и средств корректирующей фильтрации при цифровых динамических измерениях физических величин … 22
Рассмотрены современные тенденции развития измерительно-вычислительных систем (ИВС), направленные на повышение показателей качества и эффективности. Приведены методы исследования и разработки высокоэффективных ИВС для динамических измерений, а также построена модель ИВС. Изложен подход к коррекции измерений, основанный на решении обратной задачи.
Ключевые слова: измерительно-вычислительные системы, динамические измерения, коррекция, обратная измерительная задача
Guliyev E. V. Development of methods and means of correcting filter by digital dynamic measurements of physical quantities
In the introduced work the modern tendencies of developing ICS which directed to increase their exponents of quality and effectiveness are generalized. It is shown the researchers and exploitations of high effected ICS for numerical dynamic measurements and built its model. Therefore, the approach based on the solution the inverse function of measurements made to correction.
Keywords: instrument computing system, dynamic measurements, correction, computing inverse function.
Аминев Д. А., Увайсов С. У. Алгоритм распределения пропускной способности систем регистрации сигналов от многих датчиков … 26
Описан алгоритм распределения пропускной способности интерфейса подсистемы ввода сигналов от разнотипных датчиков с различными скоростями опроса, основанный на методе весовых коэффициентов, связанных со скоростями цифровых потоков. Верификация алгоритма проведена в среде моделирования MatLab. Приведены структурная схема и временные диаграммы работы подсистемы ввода.
Ключевые слова: алгоритм распределения, пропускная способность, регистрация сигналов, системы регистрации, датчики сигналов, верификация алгоритмов, структурная схема, временная диаграмма, цифровой поток, весовой коэффициент.
Aminev D. A., Uvaysov S. U. Bandwidth distributed algorithm for registration systems of signals from many sensors.
Bandwidth distributed algorithm for interface of input signal subsystem is developed. Algorithm is based on weighting coefficient method related to speeds of thread and verified in MatLab. Example of registration system and timing diagram is shown.
Keywords: distributed algorithm, вandwidth, registration of signals, registration system, sensor of signals, verification of algorithm, structure circuit, timing diagram, digital thread, weighting coefficient.
Тимошенков С. П., Плеханов В. Е., Анчутин С. А. и др. Анализ влияния анизотропии свойств кремния на параметры резонатора … 29
Представлены результаты анализа влияния свойств материала резонатора на величину расщепления его собственных частот, а также результаты оценки влияния упругого подвеса резонатора на расщепление его собственных частот. Проведенные расчеты позволили выбрать ориентацию кремния для изготовления резонатора и сформулировать требования к конструкции упругого подвеса резонатора.
Ключевые слова: кольцевой резонатор, анизотропия, метод конечных элементов, балансировка.
Timoshenkov S. P., Plehanov V. E., Anchutin S. A., et al. Analysis of influence of anisotropy of silicon characteristics on the resonator characteristics.
The article gives results of the analysis of influence of resonator material characteristics on the magnitude of splitting its natural frequencies, results of evaluating of resonator elastic suspension on splitting its natural frequencies. Carried out calculations allowed to choose silicon orientation for resonator fabrication and to formulate requirements for resonator elastic suspension construction.
Keywords: ring resonator, anisotropy, finite element method, balancing adjustment.
КОНСТРУИРОВАНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО ДАТЧИКОВ, ПРИБОРОВ И СИСТЕМ
Акпаров В. В., Дураев В. П., Медведев С. В. Полупроводниковые кольцевые лазеры и датчики вращения на их основе … 34
Представлен обзор результатов исследований полупроводниковых кольцевых лазеров (ПКЛ) и их применений в качестве датчиков вращения. В работе рассматриваются принципы, на которых основано функционирование датчиков вращения на базе ПКЛ, а также компоненты ПКЛ, благодаря которым стало возможным создать датчик вращения. Обсуждаются работы ведущих лабораторий, проводящих исследования по применению ПКЛ в качестве датчика вращения.
Ключевые слова: Полупроводниковый кольцевой лазер, лазерный гироскоп, датчик вращения, волоконный резонатор.
Akparov V. V., Duraev V. P., Medvedev S. V. Semiconductor circular ring laser and rotation sensors based on them
Review of results of semiconductor circular ring lasers (SCRL) studies and their applications as rotation sensors was presented. The principles of rotation sensors based on SCRLs and SCRL components which allow to develop rotation sensor are considered in this paper. Works of leading laboratories carrying out studies on using SCRL as rotation sensor.
Keywords: semiconductor circular ring laser, laser gyroscope, rotation sensor, fiber-optic resonator.
Воробьев А. В. Синтез и верификация математической модели анизотропного магниторезистивного мостового сенсора …
Предлагается анализ анизотропного магниторезистивного эффекта, наблюдаемого в тонких пермаллоевых магнитных пленках, синтезируется обобщенная математическая модель АМР-датчика, а также выполняется ее верификация.
Ключевые слова: АМР-эффект, АМР-датчик, магниторезистор, тонкие магнитные пленки.
Vorobyov A. V. Syntesis and verification of the general mathematical models AMR-bridge sensors
The analysis anisotropic magnetoresistor the effect observed in thin permalloy magnetic films and the approach to synthesis of generalized mathematical model of the AMR-sensor, and also its verification is offered.
Keywords: AMR-effect, the AMR-sensor, magnetoresistor, thin magnetic films.
Касаткин С. И., Муравьев А. М., Плотникова Н. В. и др. Анизотропный магниторезистивный преобразователь-градиометр магнитного поля … 45
Рассмотрен новый вид анизотропного магниторезистивного преобразователя магнитного поля, представляющий собой градиометр магнитного поля с четной вольт-эрстедной характеристикой, выходящей в насыщение с ростом внешнего магнитного поля. Приведены результаты его разработки в качестве магниточувствительного наноэлемента для биосенсора и магнитной головки.
Ключевые слова: анизотропный магниторезистивный преобразователь, градиометр, магнитное поле, металлическая наноструктура.
Kasatkin S. I., Murav'ev A. M., Plotnikova N. V., et al. Anisotropic magnetoresistive transducer - magnetic field gradiometer
New type of anisotropic magnetoresistive transducer of magnetic field representing magnetic field gradiometer with even volt-oersted characteristic saturated with magnetic field increase, is considered. Results of its development as magnetosensitive nanoelement for biosensor and magnetic head.
Keywords: anisotropic magnetoresistive transducer, gradiometer, magnetic field, metallic nanostructure.
Сокол-Кутыловский О. Л., Сарвартинов А. И. Фазовые измерения с синхронизацией по сигналам GPS-приемников … 48
Показана помехоустойчивость и высокая эффективность обнаружения аномалий электромагнитного поля аппаратурно-программным комплексом, осуществляющим фазовые измерения магнитного поля низкой частоты с синхронизацией по сигналам GPS-приемников.
Ключевые слова: фазовые измерения, геофизические измерения, синхронизация по сигналам GPS-приемников, электромагнитные аномалии.
Sokol-Kutylovskij O. L., Sarvartinov A. I. Phase measurements with synchronization on signals of GPS-receivers
The noise stability and high efficiency of detection of anomalies of an electromagnetic field is shown by the hardware-program complex which is carrying out phase measurements of a magnetic field of low frequency with synchronization on signals of GPS-receivers.
Keywords: phase measurements, synchronization on signals of GPS-receivers, electromagnetic anomalies.
Липанов А. М., Гуляев П. В., Шелковников Е. Ю., Тюриков А. В. Инерционный пьезоэлектрический привод с магнитоиндукционным датчиком скорости … 52
Дано описание устройства магнитоиндукционного датчика скорости линейных перемещений, встроенного в инерционный пьезоэлектрический привод. Приведены конструктивные и схемотехнические особенности датчика. Представлены результаты его теоретических и экспериментальных исследований.
Ключевые слова: инерционный пьезопривод, магнитоиндукционный датчик скорости, схема замещения, кинематическая пара трения.
Lipanov A. M., Gulyaev P. V., Shelkovnikov E. Yu., Tyurikov A. V. Inertial piezoelectric drive with magneto-inductive velocity sensor
The magneto-inductive linear displacement velocity sensor, embedded to inertial piezoelectric drive, is presented in the paper. The constructive and schematics features of the sensor are described. Results of theoretical and practical tests of the sensor are demonstrated.
Keywords: inertial piezoelectric drive, magneto-inductive velocity sensor, equivalent circuit, friction kinematical couple
ИЗМЕРЕНИЯ, КОНТРОЛЬ, АВТОМАТИЗАЦИЯ (журнал в журнале)
Грановский В. А., Кудрявцев М. Д., Сирая Т. Н. Производственный контроль и методология измерений … 55
Исходя из практических задач производственного контроля, представлены основные методологические проблемы измерений, которые необходимо решать для обеспечения достоверности контроля. Они возникают на всех этапах процесса измерений, начиная от формулирования измерительной задачи и заканчивая интерпретацией полученных результатов. Выявлена особая роль общей измерительной модели, построение которой необходимо не только для определения измеряемых величин, но и для формирования согласованной их системы с целью контроля. Системе измеряемых величин должна отвечать формируемая на этапе планирования согласованная система методов и методик измерений. На заключительном этапе обработки данных следует не только сформировать оценки измеряемых величин и погрешностей измерений, но также подтвердить адекватность используемых моделей и согласованность результатов с исходными требованиями и моделями. Указанные проблемы иллюстрируются на примере измерительного контроля параметров детали, имеющей форму секторного кольца. Далее они обобщаются как системные проблемы и рассматриваются применительно к основным этапам измерительной процедуры. Намечены основные пути решения проблем.
Ключевые слова: измерение, производственный контроль, модель, параметр формы, измеряемая величина, план измерительного эксперимента, адекватность модели, алгоритм обработки данных.
Granovsky V. A., Kudryavtsev M. D., Siraya T. N. Production control and methodology of measurements
Based on practical problems of production control, main methodological problems of measurements, which it is necessary to solve for ensuring of control reliability, are presented. These problems appear at all stages of measurements process, beginning from a formulation of measurement problem and finishing by an interpretation of obtained results. Special role of general model of measurements, which it is necessary to construct not only for the determination of measured quantities but also for the formulation of their consistent system for control's goal, is revealed. Consistent system of methods and procedures formulated on the planning stage, should correspond to a system of measured quantities. On final stage of data treatment it is necessary not only to formulate estimates of measured quantities and measurement accuracies but also to confirm the adequacy of used models and consistency of results with initial requirements and models. Stated problems are illustrated on an example of measurements control of parameters of the part with sectored ring shape. After that they are generalized as system problems and are considered in respect to main stages of measuring procedure. Main paths to a solution of problems are outlined.
Keywords: measurement, production control, model, shape parameter, measured quantity, plan of measuring experiment, model adequacy, algorithm of data treatment.
Новости. Из мира нанотехнологий … 65
Конференции, симпозиумы, семинары (июль–декабрь 2012 г.) … 67
* * *
Contents and abstracts … 68