Датчики и системы, № 1, 2022

Sensors and Systems, N 1, 2022

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

МОДЕЛИРОВАНИЕ, КОНСТРУИРОВАНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО ДАТЧИКОВ, ПРИБОРОВ И СИСТЕМ

MODELING, DESIGN AND PRODUCTION OF SENSORS, INSTRUMENTS AND SYSTEMS

Артемьев Б. В., Алпатов А. В., Сацков М. А., Юлдашев М. Н.

АНАЛИЗ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ БЕСПРОВОДНОЙ ПЕРЕДАЧИ ЭНЕРГИИ … 3

DOI: https://doi.org/10.25728/datsys.2022.1.1

Аннотация: Представлен анализ существующих технологий беспроводной передачи энергии и областей их применения. Приведены характеристики работы некоторых систем реализации технологии, физическое обоснование их действия, и информация об области применения технологии. Выполнено сравнение предложенных на потребительском рынке беспроводных зарядных устройств, используемых в них технологий, их преимуществ и недостатков. Дано описание рынка беспроводных зарядных устройств, приведена история их разработки, а также технические характеристики, преимущества и недостатки. Предложен метод применения технологии беспроводной зарядки, основанный на разрабатываемой технологии передачи электроэнергии по сети Wi-Fi, описано его гипотетическое место на рынке, показаны сильные и слабые стороны.

Ключевые слова: беспроводная зарядка, индуктивная связь, магнитно-резонансная связь, радиочастотное излучение.

Artemiev B. V., Alpatov A. V., Satskov M. A., Yuldashev M. N.

ANALYSIS OF METHODS AND MEANS OF WIRELESS POWER TRANSMISSION

Abstract: The paper analyzes the existing wireless power transmission technologies and their application areas. The characteristics of the operation of some technology implementation systems, the physical justification of their operation, and information on the basis of which it is possible to draw a conclusion about the scope of the technology are given. The comparison of wireless chargers offered on the consumer market, the technologies used in them, their advantages and disadvantages is carried out. It tells about the products offered on the market of wireless chargers, the history of their development, as well as technical characteristics, advantages and disadvantages are given. The author offers his own method of applying wireless charging technology based on the developed technology of electricity transmission over the Wi-Fi network, describes its hypothetical place in the market, shows strengths and weaknesses.

Keywords: wireless charging, inductive coupling, magnetic resonance coupling, radio frequency radiation.

Асташкин С. Н.

ЛЕКАРСТВЕННАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ, ФЕНОТИПИЧЕСКАЯ СРЕДА И ОБЛАЧНОЕ УПРАВЛЕНИЕ … 12

DOI: https://doi.org/10.25728/datsys.2022.1.2

Аннотация: Предложена Облачная архитектура Организации управления Генов клеткой (ООГ) в организме. Предложено объяснение лекарственной устойчивости при онкологии. Представление о быстром получении надежного показателя состояния болезни уже по ходу лечения позволяет делать целенаправленные коррекции. Впервые предложена новая, облачная модель управления процессингом клетки. В статье рассмотрены вопросы явлений сцепленности генов (в том числе мутировавших) в Облачных критериях что, по мнению автора, дает гораздо более точную картину для выстраивания прогностических моделей. Доказывается работоспособность модели ООГ при объяснении явления лекарственной устойчивости. В статье впервые рассмотрены вопросы топологии клетки и ее связей: ядра с ее поверхностью. Предлагается через очень быстрые цитологические исследования топологии поверхностей клетки выйти на более высокий уровень в диагностике заболеваний, в том числе онкологических.

Ключевые слова: облачное управление, лекарственная устойчивость, клетка, организм, онкология, топология, цитология.

Astashkin S. N.

DRUG RESISTANCE, PHENOTYPIC ENVIRONMENT AND CLOUD MANAGEMENT

Abstract: Proposed Cloud architecture of the Organization of Gene cell management (COG) in the body. What is presented is an explanation of drug resistance (DR) in oncology. The idea of quickly obtaining a reliable indicator of the state of the disease already during treatment allows you to make targeted corrections. First proposed a new, cloud-based model for managing cell processing. Considers the issues of gene adhesion phenomena (including mutations) in the Cloud Criteria, which, according to the author, gives a much more accurate picture for building prognostic models. The operability of the COG model is proved when explaining the phenomenon of drug resistance. The article considers the issues of cell topology, including its surface. It is proposed through very rapid cytological studies of the topology of cell surfaces to reach a higher level in the diagnosis of diseases, including oncological ones.

Keywords: cloud management, drug resistance, cell, organism, oncology, topology, cytology.

Совлуков А. С.

РАДИОВОЛНОВЫЕ РЕЗОНАТОРНЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА ДЛЯ КОНЦЕНТРАТОМЕТРИИ ЖИДКОСТЕЙ … 19

DOI: https://doi.org/10.25728/datsys.2022.1.3

Аннотация: Рассмотрены радиоволновые (радиочастотные и микроволновые) резонаторные устройства, применимые для высокоточного измерения различных физических свойств жидкостей, в том числе концентрации смесей. В частности, описываемые радиочастотные резонаторные устройства применимы для измерения малых значений концентрации примесей в различных жидкостях. Рассматриваемое также двухканальное резонаторное устройство для концентратометрии характеризуется повышенной точностью измерения за счет обеспечения возможности определения локальных значений концентрации смеси независимо от диэлектрической проницаемости базового вещества. Оно применимо при наличии различных дестабилизирующих факторов, в частности, изменений температуры. Рассмотрены конструкции датчиков концентрации и измерительных устройств в целом.

Ключевые слова: измерение, датчик, радиочастотный, микроволновый, жидкость, физическое свойство, концентрация, резервуар, длинная линия, объемный резонатор.

Sovlukov A. S. Radiofrequency and microwave resonator measuring devices for concentration measurements of liquids

Abstract: Radiofrequency and microwave resonator devices applicable for highly accurate measurements of different physical properties of liquids including concentration of mixtures are considered. In particular described radiofrequency resonator devices are applicable for measurement of low concentration values of admixtures in different liquids. Considered also two-channel resonator device for concentration measurement is characterized by increased measurement accuracy due to provision of ability to determine local concentration values of mixtures independently on dielectric permittivity of a base substance. It is applicable under the presence of different disturbing factors, of the temperature change in particular. Constructions of concentration sensors and measuring devices as a whole are considered.

Keywords: measurement, sensor, radiofrequency, microwave, liquid, physical property, concentration, reservoir, transmission line, cavity resonator.

Кондратов Д. А., Драч В. Е., Шмелькова А. А.

ИК-ДАТЧИКИ КРЕНА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛОВОЙ ОРИЕНТАЦИИ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА … 26

DOI: https://doi.org/10.25728/datsys.2022.1.4

Аннотация: Приведен сравнительный обзор датчиков, определяющих крен разными способами. Особое внимание уделяется инфракрасным (ИК) датчикам крена. Детально описаны принцип их функционирования, а также влияние конструкции оптического окна на показания ИК-датчиков. Приведена оценка влияния нагрева корпуса и окружающих газов на показания термопар, а также показано влияние погодных условий и подстилающей поверхности на работу датчика. Сделан вывод о том, что ИК-датчики обладают рядом преимуществ в отличие от других типов датчиков и могут быть использованы для получения данных при ориентации летательного аппарата.

Ключевые слова: крен, ИК-датчик, МЭМС-термопара, летательный аппарат, угловая ориентация.

Kondratov D. A., Drach V. E., Shmelkova A. Al.

IR ROLL SENSOR FOR DETERMINATION OF AN ANGULAR ORIENTATION OF THE AIRCRAFT

Abstract: Roll – the movement of the aircraft relative to the longitudinal horizontal axis of inertia. Currently, roll sensors are widely used to measure the roll of an aircraft. The article provides a comparative overview of sensors that determine the roll in different ways. Special attention is paid to the IR roll sensor. The operating principle is described in detail. The influence of the optical window design on the IR sensor readings is described, the influence of the heating of the housing and surrounding gases on the thermocouple readings is estimated, and the influence of weather conditions and the underlying surface on the sensor operation is shown. It is concluded that IR sensors have a number of advantages in contrast to other types of sensors, and can be used to obtain data on the orientation of the aircraft.

Keywords: roll, IR sensor, MEMS thermocouple, aircraft, angular orientation.

Трушин С. А., Фирсова Л. В.

УЛУЧШЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ДАТЧИКА МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ОСНОВЕ RL-ГЕНЕРАТОРА ПУТЕМ ТЕРМОМАГНИТНОГО ОТЖИГА … 33

DOI: https://doi.org/10.25728/datsys.2022.1.5

Аннотация: Представлены результаты исследований, направленные на улучшение технических характеристик (уменьшение погрешности и увеличение чувствительности) магнитометра индукционного типа на основе RL-генератора с помощью термомагнитного отжига магнитопроводов чувствительных элементов (сенсоров) магнитометра.

Ключевые слова: сенсор магнитного поля, чувствительный элемент, магнитопровод, термомагнитный отжиг, петля гистерезиса, коэрцитивная сила, индукция магнитного поля, передаточная характеристика, коэффициент преобразования, коэффициент нелинейности.

Trushin S. A., Phirsova L. V. Improvement of characteristics of magnetic field sensor based on RL-generator

Abstract: The results of the researches directed on improvement of technical characteristics (reduction of an error and sensitivity increase) induction type magnetometer based by RL-generator by means of thermomagnetic annealing of magnetowires of sensitive elements are presented.

Keywords: magnetic field sensor, sensitive element, magnetowire, thermomagnetic annealing, hysteresis loop, coercive force, magnetic field induction, transfer characteristic, transformation factor, nonlinearity factor.

Чипулис В. П.

АДЕКВАТНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ В ОТКРЫТЫХ СИСТЕМАХ ТЕПЛОПОТРЕБЛЕНИЯ … 39

DOI: https://doi.org/10.25728/datsys.2022.1.6

Аннотация: Рассмотрена нормативная база, используемая при коммерческом учете тепловой энергии и горячей воды, которая регламентирует требования к метрологическим характеристикам измерительных приборов систем учета. Однако даже при соблюдении всех требований могут быть получены результаты измерений, неприемлемые для оплаты за потребляемые ресурсы. Основной причиной этого являются погрешности результатов косвенных измерений разности расходов, которые могут достигать сотен процентов при допустимых погрешностях расходомеров. Приведен простой способ коррекции, позволяющий получить адекватные результаты измерения тепловой энергии систем отопления и горячего водоснабжения в открытых системах теплопотребления.

Ключевые слова: открытая система теплопотребления, теплосчетчик, косвенные измерения, тупиковая система горячего водоснабжения.

Chipulis V. P.

ADEQUACY OF THERMAL ENERGY MEASUREMENT IN OPEN HEAT CONSUMPTION SYSTEMS

Abstract: The regulatory framework used in the commercial accounting of thermal energy and hot water regulates the requirements for metrological characteristics of measuring instruments of metering systems. However, even if all the requirements are met, measurement results may be obtained that are unacceptable for paying for the resources consumed. The main reason for this is the errors in the results of indirect measurements of the difference in costs, which can reach hundreds of percent with permissible errors of flow meters. A simple correction method is given, which allows obtaining adequate results of measuring the thermal energy of heating and hot water supply systems in open heat consumption systems. Consideration is conducted on the examples of specific objects-consumers of thermal energy.

Keywords: open heat consumption system, heat meter, indirect measurements, dead-end hot water supply system.

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

SCIENTIFIC AND TECHNICAL PUBLICISM

Пащенко Ф. Ф., Хижинская Л. Д., Лясковская И. В., Пащенко А. Ф.

“УМНЫЙ” ГОРОД МОСКВА. ЧАСТЬ I … 48

DOI: https://doi.org/10.25728/datsys.2022.1.7

Аннотация: Дано определение термина “умный город”. Рассмотрен комплекс проведенных мероприятий от ремонта детских и спортивных площадок до благоустройства общественного транспорта. Приведены примеры цифровых технологий и сервисов, которые делают столицу Российской Федерации “умным” городом.

Ключевые слова: “умный” город, “умный” транспорт, “умная” энергетика, “умное” ЖКХ, Интернет вещей, “IQ городов” России, стандарт “Умный город”, электронные сервисы и приложения, многофункциональные центры.

Pashchenko F. F., Khizhinskaya L. D., Lyaskovskaya I. V., Pashchenko A. F.

SMART CITY MOSCOW. PART 1

Abstract: A whole range of measures was carried out from the repair of children's and sports grounds to the improvement of public transport. The article presents a number of examples of digital technologies and services that make the capital of the Russian Federation a truly “Smart” city.

Keywords: smart city, smart transport, smart energy, smart housing and communal services, internet of things, IQ of Russian cities, Smart City standard, electronic services and applications, multifunctional centers.

НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ПУБЛИЦИСТИКА

SCIENTIFIC AND TECHNICAL PUBLICISM

Кнорринг В. Г.

НЕ ПОРА ЛИ СОЗДАВАТЬ ИЗМЕРИТЕЛЬНУЮ НАУКУ? … 59

DOI: https://doi.org/10.25728/datsys.2022.1.8

Аннотация: Представлено содержание измерительной науки в виде ряда разделов, каждый из которых освещает одну из черт или сторон измерения. Перечислено множество вопросов, которые представляются заслуживающими внимания.

Ключевые слова: концептуальная модель, измерительные шкалы, рецепция, измерительный канал, измерительные преобразования, погрешности и неопределенности, сравнение при измерении.

Knorring V. G.

ISN’T IT HIGH TIME TO CREATE MEASUREMENT SCIENCE?

Abstract: The content of measurement science is outlined as a set of sections, each of them depicting one of the various feachers or sides of measurement. Many questions which seem to need attention are listed.

Keywords: conceptual model, measurement scales, reception, measurement channel, measurement conversions, errors and uncertainties, comparison in measurement.