ДАТЧИКИ И СИСТЕМЫ № 2, 2013

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

 

Муравьева О. В., Муравьев В. В., Кокорина Е. Н. и др. Оптимизация систем подмагничивания проходных электромагнитно-акустических преобразователей объемных волн для неразрушающего контроля пруткового проката … 2

В работе представлены подходы к разработке систем подмагничивания проходных электромагнитно-акустических (ЭМА) преобразователей продольных и поперечных объемных волн и их оптимизации для неразрушающего контроля пруткового проката с позиций достижения максимальных коэффициентов ЭМА преобразования, минимизации массогабаритных размеров, требуемой апертуры и акустической помехозащищенности.

Ключевые слова: электромагнитно-акустические преобразователи, моделирование, системы внешнего подмагничивания, продольные и поперечные волны, неразрушающий контроль, прутковый прокат.

Murav'ova O. V., Murav'ov V. V., Kokorina Ye. N., et al. Optimization of magnetization systems of encircling electromagnetic-acoustic transducers of volume waves for nondestructive testing of rolled rods

The approaches to development of magnetization systems of encircling electromagnetic-acoustic transducers of longitudinal and shear volume waves and systems optimization for non-destructive testing of iron bars from the perspective of maximum value of electromagnetic-acoustic transformation coefficient, minimal weight and sizes parameters, required aperture and acoustic interference protection are presented.

Keywords: electromagnetic-acoustic transducers, simulation, outer magnetization system, longitudinal and shear waves, non-destructive testing, rolled rods.

 

Воробьев А. В. Модуль аналоговой обработки информационного сигнала для геоинформационных магнитометрических систем … 9

Рассмотрен вариант структуры математической модели и схемотехнической реализации модуля аналоговой обработки информационного сигнала для геоинформационных магнитометрических систем.

Ключевые слова: аналоговая обработка информационного сигнала, геоинформационная система, магнитометрическая система.

Vorobyov A. V. Module analog signal processing information for geoinformation magnetometer system

The variant, the mathematical model and circuit implementation of the analog processing unit for geographic information data signal magnetometer systems.

Keywords: analog signal processing of information, geographical information system, magnetometer system.

 

Вишнеревский В. Т., Леневский Г. С. Верификация математического описания элементов с распределенной упругостью … 15

Рассмотрена верификация математического описания линейных элементов с распределенной упругостью, входящих в состав электропривода. Верификация заключается в определении степени соответствия экспериментально найденных резонансных и антирезонансных частот с расчетными значениями. Описана специализированная лабораторная установка для получения частотных характеристик исследуемых элементов.

Ключевые слова: электропривод, распределенные параметры, математическое описание, идентификация параметров, частотные характеристики, электромеханическая система.

Vishniareuski V. T., Lenevsky G. S. Verification of mathematical description of elements with distributed elasticity

The verification of mathematical description of linear elements with distributed elasticity, included into electric drive, was considered. The verification consists in the determination of the quality of conformance of experimentally measured resonance and anti-resonance frequencies with their calculated values. Specialized laboratory facility for the determination of frequency characteristics of examined elements is described.

Keywords: electric drive, distributed parameters, mathematical description, identification of parameters, frequency characteristics, electromechanical system.

 

Арбузов В. П., Ларкин С. Е., Мишина М. А., Водовскова П. Н. Микропроцессорная измерительная цепь емкостного датчика с временным разделением каналов … 18

Предлагается использовать в измерительной цепи для преобразования пассивных величин (рабочей и опорной емкостей датчика) в напряжение кусочно-ступенчатый сигнал. Описана измерительная цепь с временным разделением каналов, позволяющая получить сигнал, пропорциональный заданной функции преобразования емкостного параметрического преобразователя, независимо от неидеальности тракта преобразования с использованием как микропроцессора, так и микроконтроллера.

Ключевые слова: кусочно-ступенчатое напряжение, коррекция погрешности преобразования, временное разделение каналов, микропроцессорная измерительная цепь.

Arbuzov V. P., Larkin S. E., Mishina M. A., Vodovskova P. N. Microprocessor measuring circuit of the sensor time-division channels

In article it is offered to use in a measuring circuit at conversion of the sensor passive values (working and reference capacities of the sensor) to voltage of the active transformer piecewise-graduated pressure. The offered microprocessor measuring circuit time-division channels allows to receive a signal proportional to a given function of conversion of the capacity parametric converter with usage as the microprocessor, and the microcontroller irrespective of nonidealities of a path of conversion.

Keywords: piecewise-step voltage, correction of a conversion error, time sharing between channels, microprocessor measuring circuit.

 

Кузнецов К. И., Костенко И. С., Юдин А. В., Зарочинцев В. С. Вычислительные эксперименты по изучению аномально больших поверхностных волн в районе о. Сахалин … 22

Приведены данные обширного эксперимента по регистрации поверхностного волнения на шельфе о. Сахалин в районе м. Острый. Описаны проблемы регистрации аномально больших волн с помощью датчиков придонного давления и способы решения этих проблем. Проведен общий анализ записей на встречаемость аномально больших волн.

Ключевые слова: автономный регистратор волнения, аномально большие волны, волнограммы, вычислительные эксперименты.

Kuznetsov K. I., Kostenko I. S., Udin A. V., Zarochintsev V. S. Instrumental measurements of freak waves in the area of Sakhalin Island

The data presented extensive experiment on surface waves offshore Sakhalin island in the Ostry cape in 2006. Describes the registration of abnormally large waves using bottom pressure sensor and solutions to these problems. Conducted a general analysis of the records of the presence of abnormally large waves.

Keywords: autonomous wave recorders, abnormally large waves, freak waves, wave record, computational experiments.

 

КОНСТРУИРОВАНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО ДАТЧИКОВ, ПРИБОРОВ И СИСТЕМ

 

Кравченко А. М., Анохин А. М. Двухканальный терморегулятор на основе S-негатронов … 28

Приведено описание электрической схемы двухканального терморегулятора промышленного применения, построенного на основе температурного сенсорного негатрона с S-образной вольтамперной характеристикой. Предложены и рассмотрены новые схемотехнические приемы построения терморегулятора, позволившие получить существенные конструктивные и эксплуатационные преимущества относительно аналогов традиционного построения.

Ключевые слова: полупроводник, сенсор, негатрон, S-образная ВАХ, температурный порог, функция преобразования, позиционное регулирование.

Kravchenko A. M., Anohin A. M. Two-channel temperature regulator on the basis of S-negatrons

The description of the electric scheme of a two-channel temperature regulator of the industrial application constructed on the basis of temperature touch properties negatrons with S-shaped volt-ampere characteristic is resulted. Are offered and considered new circuitry receptions of construction of the temperature regulator, allowed to get essential constructive and operational advantages concerning functional analogs of traditional construction.

Keywords: the semiconductor, sensor control, negatron, S-shaped VACH, temperature, threshold function of transformation, position regulation.

 

Давыдов А. И., Мухамадиев А. А., Ураксеев М. А. Акустооптическая коммутация элементов в информационно-измерительных системах … 33

Рассмотрены принципы работы акустооптических коммутаторов. Приведены их структурные схемы, преимущества и недостатки. Сделаны выводы о перспективах их использования в информационно-измерительных системах.

Ключевые слова: акустооптический коммутатор, информационно-измерительная система, оптическое волокно, дефлектор, преобразователь, оптоволоконный массив.

Davidov A. I., Mukhamadiev A. A., Urakseev M. A. Elements’ acousto-optic switching in information-measuring systems

Acousto-optic switches’ work principles are considered. Block skeleton diagrams, merits, and demerits are shown. Conclusions of prospects of their use in information-measuring systems are drawn.

Keywords: acousto-optic switch, information-measuring system, optic fiber, deflector, transducer, fiber-optic array.

 

Вострухин А. В. Микроконтроллерный источник опорного напряжения … 37

Описан программно-управляемый источник опорного напряжения для измерительных преобразователей, реализующих нулевой метод сравнения с мерой.

Ключевые слова: микроконтроллер, широтно-импульсный модулятор, резистивный делитель, коэффициент заполнения, ШИМ-сигнал, модель, Matlab/Simulink.

Vostrukhin A. V. Microcontroller source of a voltage reference

The software-controlled voltage reference is considered which can be used in the measurement converters for organization of a zero method of comparison with a measure.

Keywords: microcontroller, pulse-width modulator, resistive divider, factor of filling, PWM-signal, model, Matlab/Simulink.

 

Власов В. Л., Хлебников Д. В., Тихомиров С. А. Адаптивный цифровой фазолюминесцентный датчик растворенного в морской воде кислорода … 40

Описан адаптивный фазолюминесцентный датчик (ФД) растворенного в морской воде кислорода, автоматически настраивающийся на максимальную чувствительность к измеряемой величине и имеющий более широкий динамический диапазон в области малых концентраций кислорода, меньшую погрешность и постоянную времени, а также линейную шкалу.

Ключевые слова: парциальное давление, индуцированная люминесценция, частота, фаза, амплитудная модуляция, морская вода, растворимость газов, кислород, датчик, динамический диапазон, адаптивность, океанологический зонд, редокс-слой.

Vlasov V. L., Tikhomirov S. A., Khlebnikov D. V. The intellectual digital phase-luminescent sensor of the oxygen dissolved in sea water

It is described developed in the P. P. Shirshov Institute of Oceanology (Russian Academy of Sciences) the adaptive phase-luminescence sensor of the oxygen dissolved in sea water which unlike existing traditional luminescent sensors automatically is adjusted on the maximum sensitivity to measured partial pressure of oxygen, has at the expense of it wider dynamic range in the field of small concentration of oxygen, a smaller error and time constant, and also a linear scale (between partial pressure and directly measured optimum frequency of modulation of the induced luminescence).

Keywords: partial pressure, induced luminescence, frequency, phase, amplitude modulation, sea water, solubility of gases, oxygen, sensor, dynamic range, adaptiveness, oceanological probe, redox-layer.

 

Гаджиев И. С. Метод измерения суточной динамики изменения концентрации О3 и NO2 вдоль автотрасс в дневное время … 43

В результате анализа существующих результатов исследований дневной динамики изменения загрязняющих воздух окислителей типа O3 и NO2 сделан вывод об инверсном характере изменения этих загрязнителей в зонах интенсивного движения автотранспорта в период от 900 до 2100 часа суток. Предложен новый метод измерения суточной динамики концентрации O3 и NO2 при минимальном объеме проводимых измерительный операций. Изложен алгоритм предложенного метода и его математическое обоснование.

Ключевые слова: концентрация O3 и NO2, автомобильный транспорт, загрязнение, метод измерения суточной динамики изменения концентрации.

Hajiyev I. S. The method for measuring of daily dynamics of variation of O3 and NO2 concentrations along roadways

As a result of held analysis of existing results of researches of O3 and NO2 type oxidants daily dynamics of variation the inverse character of changes of these pollutants concentrations along roadways during time period 900–2100 is revealed.

The new method for measuring of daily dynamics of changes of O3 and NO2 concentrations providing the minimum volume of measuring operations is suggested. The algorithm of the suggested method and its mathematical grounding is given.

Keywords: O3 and NO2 concentration, automobile transport, contamination, measurement method for daily dynamics of concentration variations.

 

Андреев К. А., Милешин С. А., Цивинская Т. А. Анализ методов электростатической сварки кремния и стекла при производстве высокоточных датчиков … 45

Представлен способ формирования интегральных чувствительных элементов на основе монокристаллического кремния. Основное внимание уделено применению методов электростатической сварки для получения мембран преобразователя, обладающих высокой чувствительностью к напряжениям, возникающим в материалах конструктивных элементов, при минимизации погрешностей параметров датчика.

Ключевые слова: разварка кремния и стекла, контакты датчиков, электростатическая сварка.

Andreev K.A., Mileshin S.A., Tsivinskaya T.A., et al. Analysis of methods of silicon and glass electrostatic welding for high-precision sensors manufacturing

The method of formation of integrated sensitive elements based on monocrystalline silicon is presented. The main attention was devoted to using of electrostatic welding method for the production of transducer's membranes having high sensitivity to tensions arising in structural elements' materials with the minimization of sensor's inaccuracy parameters.

Keywords: heat softening of silicon and glass, contacts of sensors, electrostatic welding.

 

Аминев Д. А., Козырев А. А., Кудрявцев Д. Ю., Увайсов С. У. Алгоритм определения наличия аварийного электрического разряда в сетях электропитания … 49

Рассмотрена проблема распознавания аварийного электрического разряда (АЭР) в сетях питания. Приведена структурная схема детектора АЭР. Предложен алгоритм работы модуля цифровой обработки сигналов. Представлены временные диаграммы процесса распознавания и пример реализации алгоритма в среде моделирования Matlab.

Ключевые слова: сети электропитания, аварийный электрический разряд, алгоритм распознавания, детектор разряда, цифровая обработка сигналов.

Aminev D. A., Kozyrev A. A., Kudryavtsev D. Yu., Uvaysov S. U. Identification algorithm of emergency electrical discharge for power networks

Issue of identification emergency electrical discharge for electrical network is studied. Structure chart of detector is shown. Algorithm of DSP module is offered. Timing diagram of identification process and realization example of algorithm in Matlab is given.

Keywords: electrical network, emergency electrical discharge, discharge detector, digital signal processing.

 

ИЗМЕРЕНИЯ. КОНТРОЛЬ. АВТОМАТИЗАЦИЯ (журнал в журнале)

 

Грановский В. А. Использование изделия для испытаний объектов, однотипных с его составной частью … 53

На основе анализа понятия испытательного оборудования и выявления фундаментальной проблемы испытаний сформированы исходные требования к техническому устройству, используемому в качестве испытательного оборудования при испытаниях типовой составной части устройства. Проанализирована штатная процедура испытаний устройства, определены требования к его составным частям, установлен общий алгоритм преобразования устройства в испытательное оборудование.

Ключевые слова: составная часть изделия, испытание, испытательное оборудование

Granovsky V. A. Usage of a product for a testing of object similar in type with its component part

Initial requirements to technical product used as testing equipment in tests of typical component part of such product were formulated on the base of testing equipment concept analysis and an identification of fundamental problem of tests. Regular procedure of device tests was analyzed, requirements to its component parts were determined, general algorithm of device conversion into testing equipment was established.

Keywords: component part of a product, test, testing equipment

 

Приглашение к представлению докладов на конференции и симпозиумы … 59

 

***

 

Contents and abstracts … 60