Датчики и системы, № 6, 2019

Sensors and Systems, N 6, 2019

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

C O N T E N T & A B S T R A C T S

ТЕОРИЯ И ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ДАТЧИКОВ, ПРИБОРОВ И СИСТЕМ

THEORY AND CONSTRUCTION PRINCIPLES OF SENSORS, DEVICES AND SYSTEMS

Лапшинский В. А.

ОТ “СТЕНЫ ПАМЯТИ” К “СТЕНЕ ДАТЧИКОВ” И ОБРАТНО: АРХИТЕКТУРА SRAM-ПАМЯТИ С ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫМИ ВОЗМОЖНОСТЯМИ … 3

Аннотация: Рассмотрены состояние и тенденции развития архитектуры кристаллов PIM-памяти (вычислений-в-памяти) на основе технологии SRAM и области их применения. Освещены вопросы терминологии и принципы масштабирования архитектуры PIM-памяти.

Ключевые слова: кристаллы PIM-памяти, архитектура [вычислений] глубоко в памяти, классификаторы для машинного обучения, вычисления на битовой (разрядной) шине.

Lapshinsky V. A.

FROM “WALL OF MEMORY” TO “WALL OF SENSORS” AND BACK TO: ARCHITECTURE OF SRAM MEMORY WITH COMPUTING OPPORTUNITIES

Abstract: The state and trends in the development of the architecture of PIM-memory (processing-in-memory) chips based on SRAM technology and their areas of application are considered. The terminology issues and the principles of scaling the PIM-memory architecture are covered.

Keywords: PIM-memory chips, deep in-memory architecture (DIMA), machine learning classifier, bit-line processing (BLP).

Рязанцев Д. А., Тимонин Р. М., Трофимов А. А.

ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ТЕРМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ ДАТЧИКА ТЕМПЕРАТУРЫ … 11

Аннотация: Методом имитационного моделирования определено время термической реакции датчика температуры с платиновым чувствительным элементом. Результаты моделирования подтверждены экспериментом. Предложенный алгоритм расчета позволил получить интересующие временные зависимости температурного воздействия, снизить количество дорогостоящих испытаний, а также значительно уменьшить затраты времени на разработку.

Ключевые слова: имитационное моделирование, датчик температуры, платиновый чувствительный элемент, время термической реакции, твердотельная модель, схема граничных условий.

Ryazantsev D. A., Timonin R. M., Trofimov A. A.

SIMULATION OF THERMAL RESPONSE OF THE TEMPERATURE SENSOR

Abstract: The simulation method was used to determine the time of the thermal response of the temperature sensor with a platinum sensitive element. The simulation results are confirmed by experiment. The proposed calculation algorithm allowed us to obtain the temporal dependences of temperature exposure of interest, reduce the number of expensive tests, and also significantly reduce development time.

Keywords: simulation modeling, temperature sensor, platinum sensitive element, reaction time, solid model, boundary conditions scheme.

Чипулис В. П.

ВЛИЯНИЕ ПОГРЕШНОСТЕЙ КОСВЕННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ НА РЕЗУЛЬТАТЫ УЧЕТА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ И ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ … 14

Аннотация: Дана оценка влияния погрешностей косвенных измерений на адекватность результатов учета тепловой энергии и горячей воды. Предложен метод корректировки результатов измерений, повышающий их точность. Метод основан на определении поправки к результатам косвенных измерений разности расходов. Он позволяет исключить при выполнении определенных условий влияние погрешностей расходомеров. Рассмотрение ведется на примере учета потребления тепловой энергии и горячей воды конкретным жилым домом.

Ключевые слова: погрешность измерений, косвенные измерения, открытая система теплопотребления, расход теплоносителя.

Cipulis V. P.

THE INFLUENCE OF THE ERRORS OF INDIRECT MEASUREMENTS TO RESULTS OF METERING OF THERMAL ENERGY AND HEATING MEDIUM

Abstract: Influence of errors of indirect measurements on adequacy of results of the account of thermal energy and hot water is estimated. A method of adjusting the measurement results, which increases their accuracy, is proposed. The method, based on the determination of the correction to the results of indirect measurements of the difference in costs, allows to exclude, under certain conditions, the influence of flow meter errors. Consideration is conducted on the example of the account of consumption of thermal energy and hot water by the concrete a apartment house.

Keywords: accuracy of measurement, indirect measurements, open system of heat consumption, heating medium.

Рогактин Б. Ю., Рогаткин Ю. Б.

СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ КРИСТАЛЛА СБИС … 22

Аннотация: Представлена система измерения температуры микропроцессора с температурным датчиком на основе двух p-n-переходов в прямом смещении, работающих при разных плотностях тока. Аналоговый сигнал с датчика температуры обрабатывается с помощью 10-разрядного АЦП и специализированного контроллера. Система измерения температуры кристалла реализована по технологии КМОП с проектными нормами 65 нм и предназначена для использования в условиях воздействия внешних факторов.

Ключевые слова: измерение температуры, надежность СБИС, аналого-цифровой преобразователь.

Rogatkin B. Y., Rogatkin Yu. B.

SOC TEMPERATURE MEASUREMENT SYSTEM

Abstract: A microprocessor temperature measurement system with a temperature sensor based on two p-n-junctions in forward bias operating at different current densities is presented. An analog signal from the temperature sensor is processed using a 10-bit ADC and a dedicated controller. The crystal temperature measurement system is implemented using CMOS technology with design standards of 65 nm and is intended for use under the influence of external factors.

Keywords: temperature measurement, VLSI reliability, analog-to-digital converter.

КОНСТРУИРОВАНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО ДАТЧИКОВ, ПРИБОРОВ И СИСТЕМ

DESIGN AND PRODUCTION OF SENSORS, DEVICES AND SYSTEMS

Попов И. А.

ВИХРЕТОКОВЫЙ ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЙ … 26

Аннотация: Рассмотрена конструкция и анализ параметров вихретокового датчика перемещений, позволяющего реализовать тестовый метод повышения точности измерений. Приведены результаты расчетов и экспериментальных исследований.

Ключевые слова: перемещение, вихретоковый датчик, тестовый метод повышения точности измерений.

Popov I. A.

EDDY CURRENT DISPLACEMENT SENSOR

Abstract: The design and analysis of the parameters of the eddy current displacement sensor, which allows implementing a test method for improving the measurement accuracy, is considered. The results of counting and experimental studies are given.

Keywords: displacement, eddy current sensor, test method for improving the accuracy of measurements.

Ураксеев М. А., Важдаев К. В., Сагадеев А. Р.

АКУСТООПТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ … 31

Аннотация: Обоснованы актуальность данного исследования, посвященного разработке акустооптического преобразователя для коммутации волоконно-оптических линий связи распределенных информационно-измерительных систем. Сформулирована цель работы как осуществление структурного синтеза и разработки нового, обладающего улучшенными характеристиками акустооптического преобразователя для коммутации волоконно-оптических линий связи, который может быть успешно использован в телекоммуникационных и распределенных информационно-измерительных системах. В результате осуществления структурного синтеза разработан новый акустооптический преобразователь с улучшенными характеристиками, достигнутыми благодаря совокупности конструктивных и технологических приемов.

Ключевые слова: акустооптический преобразователь, волоконная оптика, измерительная система, коммутация линий связи.

Urakseev M. A., Vazhdaev K. V., Sagadeev A. R

ACOUSTO-OPTIC CONVERTER FOR DISTRIBUTED INFORMATION MEASUREMENT SYSTEMS

Abstract: The relevance of the present study devoted to the development of an acousto-optic converter for switching fiber-optic communication lines of distributed information-measuring systems is substantiated. The goal of the work was formulated as the implementation of structural synthesis and the development of a new acousto-optic converter with improved characteristics for switching fiber-optic communication lines, which can be successfully used in telecommunication and distributed information-measuring systems. As a result of structural synthesis, a new acousto-optic converter was developed with improved characteristics achieved by a combination of design and technological methods.

Keywords: acousto-optic converter, fiber optics, measuring system, commutation of communication lines.

Васюков С. А., Мурзин И. А., Мисеюк О. И.

УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОННЫМИ РЕЛЕ АВТОМОБИЛЬНЫХ СИГНАЛИЗАЦИЙ ПО СИЛОВОЙ ЭЛЕКТРОПРОВОДКЕ В УСЛОВИЯХ ИМПУЛЬСНЫХ ПОМЕХ … 35

Аннотация: Разработана электрическая модель проводки автомобиля, приведены данные, подтверждающие ее адекватность. Исследованы импульсные помехи от штатных и от подключаемых владельцем автомобиля потребителей. Предложен способ импульсной передачи управляющего сигнала.

Ключевые слова: автомобильная сигнализация, импульсные помехи, модуляция, импульсный управляющий сигнал.

Vasyukov S. A., Murzin I. A., Miseyuk O. I.

CONTROL OF ELECTRONIC RELAYS FOR CAR ALARMS VIA CAR POWER WIRING IN THE PRESENCE OF IMPULSE NOISE

Abstract: In the presented article a method of digital signal transmission is proposed, an impulse noise from regular and plug-in consumers is investigated, an electrical model of wiring is developed and the results of its verification are presented.

Keywords: car alarm, pulse noise, modulation, digital signal.

Шалыгин М. Г., Десяцкая Л. В.

ПРОГРАММНО-АППАРАТНЫЙ КОМПЛЕКС ИЗМЕРЕНИЯ, ПОСТРОЕНИЯ И ОБРАБОТКИ ТОПОГРАФИИ ПОВЕРХНОСТИ … 40

Аннотация: Предложен программно-аппаратный комплекс, ставящий своей целью повышение скорости проведения измерений, точности результата измерения, получение трехмерного изображения топографии. Разработана кинематическая схема автоматизированного перемещения измерителя по поверхности измеряемого объекта. Приведен принцип осуществления измерений и пример обработки информации. Описана система автоматизации комплекса и основные сферы применения.

Ключевые слова: топография поверхности, измерительный комплекс, прецизионные измерения, шероховатость поверхности, автоматизация измерений.

Shalygin M. G., Desyatskaya L. V.

SOFTWARE AND HARDWARE COMPLEX OF MEASUREMENT, CONSTRUCTION AND PROCESSING OF SURFACE TOPOGRAPHY

Abstract: The software and hardware complex aimed at increasing the speed of measurements, accuracy of the measurement result, obtaining a three-dimensional image of the topography is proposed. The kinematic scheme of automated movement of the meter on the surface of the measured object is developed. The principle of measurements and an example of information processing are given. The system of automation of the complex and the main fields of application are described

Keywords: surface topography, measuring complex, precision measurements, surface roughness, measurement automation.

ХРОНИКА

CHRONICLE

Смирнов С. В.

ИТОГИ МОЛОДЕЖНОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ, ПОСВЯЩЕННОЙ CAD/CAM/PDM-СИСТЕМАМ И CALS-ТЕХНОЛОГИЯМ … 45

Аннотация: Представлен обзор XVIII Международной молодежной конференции “Системы проектирования, технологической подготовки производства и управления этапами жизненного цикла промышленного продукта (CAD/CAM/PDM-2018)”, проходившей в Москве (ИПУ РАН). Представлен научно-прикладной аспект мероприятия, состав, география участников. Разобраны наиболее значимые доклады, посвященные CAD/CAM/PDM-системам, CALS-технологиям, инженерным расчетам, технической диагностике современного производства электроники, вычислительной техники, программного обеспечения, робототехники, приборостроения и машиностроения. Приведен перечень научных проблем, обсуждаемых на конференции и дано обоснование участия молодежи для будущего.

Ключевые слова: САПР, жизненный цикл (ЖЦ), модели, технологии, молодые ученые, 3D-моделирование, технологии, проектирование, числовое программное управление (ЧПУ), программное обеспечение, CAD/CAM/PDM - системы, графический редактор, конфигурация, робототехника, стандартизация, автоматизация производства, технологии, система, структуры, функционально-воксельное моделирование (ФВМ).

Smirnov S. V.

RESULTS OF THE YOUTH SCIENTIFICALLY-PRACTICAL CONFERENCE DEVOTED TO CAD/CAM/PDM-SYSTEMS AND CALS-TECHNOLOGIES

Abstract: The review of the XVIII-th International Youth Conference “Systems of design, technological preparation of production and management of the stages of the life cycle of an industrial product (CAD / CAM / PDM-2018)” held in Moscow (IPU RAS) is presented. Presented scientific and applied aspect of the event, the composition and geography of the participants. In addition, the most significant reports on CAD / CAM / PDM systems, CALS technologies, engineering calculations, and technical diagnostics of modern electronics, computing, software, robotics, instrument engineering and mechanical engineering have been reviewed. A list of scientific problems discussed at the conference is given and youth participation for the future is justified.

Keywords: CAD, life cycle (life cycle), models, technologies, young scientists, 3D modeling, technologies, design, numerical control (CNC), software, CAD/CAM/PDM systems, graphics editor, configuration, robotics, standardization, production automation, technologies, system, structures, functional voxel modeling (MBF).

ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ УПРАВЛЕНИЯ: С 1939 ГОДА ДО НАШИХ ДНЕЙ … 57

INSTITUTE OF CONTROL SCIENCES: FROM 1939 TO THE PRESENT DAY