Уверенный взгляд в будущее. Научно-исследовательскому институту физических измерений – 50 лет … 2
ТЕОРИЯ И ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ДАТЧИКОВ, ПРИБОРОВ И СИСТЕМ
Анцев И. Г., Богословский С. В., Виноградов А. В. Оптимизация вида модуляции запросных сигналов беспроводных датчиков на ПАВ … 4
Приведены результаты исследования влияния на характеристики датчика на ПАВ вида модуляции и девиации частоты запросных сигналов беспроводных пассивных датчиков на поверхностных акустических волнах на основе дисперсионных линий задержки. Определен субоптимальный вид закона изменения фазы, обеспечивающий высокую чувствительность к внешним воздействиям. Предлагаемый подход обеспечивает высокую помехозащищенность, а также точность измерений при увеличенном радиусе действия. Рассмотрены физические ограничения на реализацию предложенных устройств.
Ключевые слова: датчики давления, пассивные, дисперсионные линии задержки.
Antsev I. G., Bogoslovsky S. V., Vinogradov A. V. Modulation type optimization for inquiry signals of SAW (surface acoustic wave) wireless sensors
Study results of SAW based sensor characteristics influence of modulation type and frequency deviation of inquiry signals of wireless passive sensors on surface acoustic waves based on dispersive delay lines are presented. Suboptimal type of phase variation law was determined which ensures high sensitivity to external influences. Proposed approach guarantees high interference immunity and also measurement accuracy with increased operating radius. Physical limitations to an implementation of proposed devices were considered.
Key words: pressure transducers, passive, dispersive delay lines.
Аванесян Г. Р. Метод определения нелинейных искажений случайных сигналов … 8
Описан метод определения нелинейных искажений сигналов, имеющих произвольный спектр с применением в качестве критерия вероятностного показателя разброса мгновенных значений дифференциального коэффициента усиления. Рассмотрены особенности реализации метода.
Ключевые слова: дисперсия, нелинейные искажения, критерий оценки, коэффициент усиления, случайный сигнал.
Avanesyan H. R. Method of definition of non-linear distortions of random signals based on a statistical evaluation of changes of a differential gain
In the article the method permitting to determine non-linear distortions of signals with any spectrum, containing the useful information is circumscribed. Feature of a method is the application as a criterion of an evaluation of distortions, probabilistic parameter of dispersion of instantaneous values of a differential gain. The features of engineering realization of a method are considered.
Key words: dispersion, nonlinear distortions, evaluation criterion, gain factor, random signal.
Степанов С. Н., Белов А. А., Волошин А. Э. и др. Универсальная система управления кристаллизационной установкой для выращивания кристаллов из водных растворов … 13
Описана универсальная система управления кристаллизационной установкой для выращивания кристаллов из водных растворов, характеризующаяся высокой степенью надежности и стабильностью значений параметров внутри кристаллизатора. Использование этой системы позволяет выращивать кристаллы больших размеров с заранее заданными оптическими свойствами.
Ключевые слова: выращивание кристаллов, система управления, кристаллизационная установка, водный раствор, надежность.
Stepanov S. N., Belov A. A., Voloshin A. E. Universal controlling system of the crystal growth apparatus for the growing crystals from water solution
The crystallization arrangement controlling system for crystal growth apparatus for the growing crystals from water solution is described. Their main features are high degree of reliability and ability to sustain stable parameters in the arrangement. This system has important advantages comparably usually used industrial controlling systems. Using of this controlling system permits to grow large crystals with preprogrammed optical properties.
Key words: crystal growth, crystallization arrangement, water solution, controlling system, durability, parameter stability.
Гошля Р. Ю., Захаренко В. А., Пономарев Д. Б. Датчик теплового контроля на основе пьезоэлектрического кварца … 18
Описан тепловой приемник излучения с частотным выходным сигналом и чувствительным элементом из пьезоэлектрического кварца. Приводятся экспериментальные данные и математическая модель данного типа приемника излучения.
Ключевые слова: датчик теплового контроля, кварцевый пьезоэлемент, резонансная частота.
Goshlya R. Yu., Zakharenko V. A., Ponomarev D. B. Thermal control sensor based on piezoelectric quartz
Thermal radiation detector with frequency output signal and sensitive element made from piezoelectric quartz. Experimental data and mathematical model of this type of radiation detector are presented.
Key words: thermal control sensor, quartz piezoelectric element, resonance frequency.
Абдуллаев Н. А., Асадов Х. Г. Новая концепция создания акустометрического комплекса с использованием фотометрически контролируемых высотных атмосферных каналов … 23
Описана новая концепция создания акустометрического комплекса, предназначенного для локализации источника ударно-акустических волн. Предложен метод совершенствования фотометрической системы контроля солнечной активности, воздействующей на атмосферные каналы.
Ключевые слова: акустометрический комплекс, атмосфера, фотометр, солнечная активность.
Abdullayev N. A., Asadov H. H. New concept for development of acoustometric complex using photometer controlled higher atmospheric channel
Тhe new concept for development of acoustometric atmospheric complex, designed for location of acoustic-shock waves sources is described. The method for development of photometric system, used for control of solar activity, effected on atmospheric channel is suggested.
Keywords: acoustometric complex; atmosphere; photometer; solar activity.
Полохов А. Н. Датчик для измерения вектора напряженности электростатического поля … 27
Описана экспериментальная система определения наличия электростатического поля и значения его напряженности на основе измерения тока смещения и соответствующей компьютерной обработки.
Ключевые слова: электростатическое поле, ток смещения, измерительная схема, устройство ввода данных в компьютер, алгоритм обработки.
Polokhov A. N. Sensor for electrostatic field strength vector measurement
Experimental system for the determination of the existence of electrostatic field and the value of its strength based on the measurement of displacement current and corresponding computer processing was described.
Key words: electrostatic field, displacement current, measuring circuit, data input device to computer, processing algorithm.
Хмаров И. М., Кондрашов Н. Г. Методики измерений и установка для определения широкого набора оптических характеристик образцов материалов … 29
Представлена многофункциональная измерительная установка для определения широкого набора оптических характеристик образцов материалов с обеспечением синтеза и занесения в базу данных параметрической модели рассеяния материала (покрытия).
Ключевые слова: внешнее покрытие, индикатриса рассеяния, коэффициент отражения.
Khmarov I. M., Kondrashov N. G. Techniques and measuring installation for definition of a wide set of optical characteristics of samples of materials
In given article multipurpose measuring installation for definition of a wide set of optical characteristics of samples of materials is presented, including: indicatrix of diffusion, spectral dependences of factors of reflexion, factor of mirror reflexion, degree когерентности a mirror component, thermodynamic reflective characteristics. Synthesis of parametrical model of dispersion of a material (covering) and its entering in a database in interests of maintenance of monitoring and the analysis of reflective characteristics of various objects is thus provided.
Keywords: external covering, indicatrix of diffusion, reflexion factor.
Представляет кафедра радиотехники
Института инженерной физики и радиоэлектроники
Сибирскогого федерального университета (г. Красноярск)
О развитии точного приборостроения и радиоизмерительной техники в Сибирском федеральном университете … 33
Патюков В. Г., Патюков Е. В., Галеев Р. Г. Оценка помехоустойчивости сигналов частотных датчиков … 34
Рассмотрены вопросы построения устройств оценки помехоустойчивости систем при обработке сигналов частотных датчиков. Используемый способ обработки сигналов частотных датчиков основан на анализе фазовых флуктуаций и позволяет вести оперативный контроль за измеряемыми параметрами сигналов частотных датчиков при ограничении используемых данных.
Ключевые слова: частотные датчики, дисперсия фазовых флуктуаций, отношение сигнал/шум.
Patyukov V. G., Patyukov E. V., Galeev R. G. Assessment of SNR signals frequency sensors
Problems of devices design for an evaluation of interference immunity during frequency sensors signals processing were considered. Used method of frequency sensors signals processing is based on phase fluctuation analysis and it allows to perform operative control of measured parameters of frequency sensors signals with a limitation of used data.
Key words: frequency sensors, the variance of phase fluctuations, the SNR
Сушкин И. Н. Применение системы IGS для прогноза и регистрации землетрясений … 37
Рассмотрено применение системы IGS для прогнозирования землетрясений на основе изменения электронной концентрации в ионосферном слое Земли в период сейсмической активности на примере землетрясения на Гаити 12 января 2010 года магнитудой 7 баллов по шкале Рихтера. Определение электронной концентрации проводилось по измеренным радионавигационным параметрам навигационной спутниковой системы GPS.
Ключевые слова: система IGS, спутниковая навигационная система ГЛОНАСС, GPS, ионосфера, электронная концентрация, землетрясение
Sushkin I. N. Application of system igs for the forecast and registration of earthquakes
In article change of electronic concentration in an ionospheric layer of the Earth in seismic activity in Haiti is considered applications of system IGS for forecasting of earthquakes for a basis during earthquake on January, 12th, 2010 by magnitude 7 points under the Richter scale. The period Definition of electronic concentration is considered from December, 23rd, till February, 4th, 2010 spent on the measured radio navigating parameters of navigating satellite system GPS.
Key words: IGS system, GLONASS satellite navigational system, GPS, ionosphere, electron concentration, earthquake
Шевченко И. Н., Панько С. П. Метод повышения точности измерения координат точечной цели при подповерхностном зондировании … 40
Рассмотрен метод, позволяющий повысить точность измерения координат точечной цели при подповерхностном зондировании посредством излучения зондирующего сигнала в подповерхностное пространство и приеме отраженного от точечной цели сигнала тремя разнесенными антеннами. Оцениваются погрешности дискретного определения координат точечной цели.
Ключевые слова: зондирующий сигнал, подповерхностное зондирование, точечная цель.
Shevchenko I. N., Panko S. P. A method for increasing the accuracy of measuring the coordinates of point target in the subsurface sounding
The method, which allows more accurate measurement of coordinates of the point target at subsurface sounding by emission of the probe signal in the subsurface space and reception reflected from the point target signal with three spaced antennas. We estimate the error of a discrete definition of the coordinates of the point target.
Keywords: probing signal, subsurface sensing, point target.
Алешечкин А. М. Метрологическое обеспечение высокоточной радионавигационной системы УВЧ-диапазона … 45
Рассмотрена высокоточная радионавигационная система “Крабик”, предназначенная для навигационного обеспечения морских объектов. Рассмотрен способ контроля основной погрешности измерения радионавигационных параметров. Представлены результаты испытаний системы в лабораторных и реальных условиях, полученные при работе опытного образца системы в Двинском заливе Белого моря.
Ключевые слова: радионавигация, местоопределение, координаты потребителя, погрешности, фазовые методы, дальности, экспериментальные исследования.
Aleshechkin A. M. Metrological support of a UHF-band high-precision radio-navigation system
In this article is discussed a high-precision radionavigation system (RNS) “Krabik”, intended for sea objects navigation support. The method of determination the radio navigation paramenetrs measurements basic error is considered. Are represented the RNS test results in laboratory and field conditions, obtained during function of the RNS prototype in Dvinskiy gulf of the White Sea.
Keywords: radionavigation, position determination, user coordinates, errors, phase measurements methods, ranges, tests
Романов А. П. Система компенсации структурной помехи в виде псевдослучайного сигнала … 48
Рассмотрена возможность исключения влияния мощного сигнала, принятого от ближайшей береговой станции радионавигационной системы, на синхронизацию слабых сигналов, принятых от существенно удаленных береговых станций. Определена структурная схема формирования компенсирующего сигнала. Получены параметры, влияющие на степень подавления мощного сигнала в присутствии флуктуационной помехи.
Ключевые слова: псевдослучайный сигнал, сигнал с частотно-фазовой манипуляцией, структурная помеха, компенсатор помех.
Romanov A. P. System of indemnification of the structural hindrance in the form of the pseudo-casual signal
Possibility of an exception of influence of the powerful signal accepted from the nearest coastal station of radio navigating system, on synchronization of the weak signals accepted from essentially remote coastal stations is considered. The block diagramme of formation of a compensating signal is defined. The parameters influencing degree of suppression of a powerful signal in the presence of a normal hindrance are received.
Keywords: a pseudo-casual signal, a signal with frequency-phase manipulation, a structural hindrance, the jack of hindrances
Кузьмин Е. В., Сенченко Я. И. Точность фазовой синхронизации цифрового приемника шумоподобного МЧМ-сигнала при комплексировании с автономным датчиком скорости … 52
Рассмотрено влияние автономного датчика скорости на точность системы фазовой синхронизации цифрового приемника шумоподобного сигнала с минимальной частотной манипуляцией. Представленная система фазовой синхронизации 2-го порядка астатизма с автономным датчиком скорости позволяет исключить динамические ошибки синхронизации при движении морского объекта с ускорением до 0,1 м/с2.
Ключевые слова: автономный датчик скорости, шумоподобный сигнал, минимальная частотная манипуляция, фазовая синхронизация.
Kuzmin E. V., Senchenko Y. I. Accuracy of digital receiver spread spectrum at interconnecting with stand-alone speed sensor
Influence of the stand-alone speed sensor on accuracy digital receiver spread spectrum with minimum-shift keying phase-locked loop system is considered. The presented phase-locked loop system with stand-alone speed sensor allows to exclude dynamic errors at movement of sea object with acceleration to 0,1 мeter for a second in a square.
Keywords: stand-alone speed sensor, spread spectrum, minimum-shift keying, phase-locked loop.
Левицкий А. А., Маринушкин П. С. Исследование режимов работы пьезоэлектрического вибрационного гироскопа осцилляторного типа … 55
Представлен анализ режимов работы пьезоэлектрического вибрационного гироскопа. Приводятся результаты численного анализа в пакете конечно-элементного моделирования ANSYS для оценки собственных частот, расщепления основной частоты, чувствительности и разности частот первичных и вторичных колебаний гироскопа. Выявлены закономерности, связывающие характеристики пьезоэлектрического вибрационного гироскопа с его конструктивными параметрами.
Ключевые слова: вибрационные гироскопы, микросистемная техника, пьезоэлектрические датчики.
Levitskiy A. A., Marinushkin P. S. Research of the modes of operation of the oscillatory type piezoelectric vibratory gyroscope
The present article considers the problems concerning modeling of piezoelectric vibratory gyroscope with the help of ANSYS finite element software package. The numerical results of piezoelectric vibratory gyroscope modeling for estimation of natural frequencies, primary mode frequency splitting, sensitivity and difference between primary and secondary oscillation frequencies are presented. Correlation between piezoelectric gyroscope performance characteristics and its design parameters are also considered.
Keywords: vibratory gyroscopes, microsystem technologies, piezoelectric sensors.
Матвеев Е. В., Глинчиков В. А. Модель нечеткой системы управления летательного аппарата … 59
Рассмотрены системы управления на основе метода линеаризации обратной связью с применением нечеткого логического вывода. Показано применение универсального аппроксиматора – нечеткого логического вывода в задачах адаптивного управления.
Ключевые слова: нечеткая логика, идентификация состояний, обучение нечеткой модели, обратное преобразование.
Matveev E. V., Glinchikov V. A. Model of fuzzy control systems aircraft
Construction of control systems on the basis of a method linear by a feedback with application of an indistinct logic conclusion is considered. Computer modelling with adaptive reference model when for identification of changing parametres of object and the subsequent adaptation of reference model the block identifier constructed with application of an indistinct logic conclusion is used is shown.
Keywords: the indistinct logic, identification of conditions, training of indistinct model.
Волошин А. М., Шайдуров Г. Я. О погрешности измерения уровня воды в гидронивелирах ГЭС … 62
Описаны физические основы, методы оценки основных факторов, влияющих на погрешность гидростатических нивелиров, и практические рекомендации по созданию систем автоматизированного контроля высотных смещений (САК ВС) на примере плотины Саяно-Шушенской ГЭС.
Ключевые слова: измерения, датчик уровня, погрешности, гидростатические нивелиры, системы мониторинга, гидротехнические сооружения.
Voloshin A. M., Shaidurov G. Y. On error measuring water level in hydrostatic levels of hydroelectric power plants
In the article we examine physical foundations, methods of assessment influence basic factors on pressure depth sensor error and practical recommendations on automatic checkout system making in altitude error on the example of Sayano-Shushenskaya hydroelectric power plant.
Keywords: measuring, level, error, hydrostatic level, monitoring system, hydroengineering, structure.
ИЗМЕРЕНИЯ, КОНТРОЛЬ, АВТОМАТИЗАЦИЯ (журнал в журнале)
Дрейзин В. Э., Брежнева Е. О. Сравнительный анализ характеристик промышленных газочувствительных датчиков … 68
Обзор промышленных газочувствительных датчиков различных производителей по наиболее важным метрологическим и эксплуатационным показателям.
Ключевые слова: газовый датчик, влияние влажности, влияние температуры, точность, селективность, быстродействие, стабильность.
Dreizin V. E., Brezhneva E. O. Comparative analysis of industrial gas sensitive sensors
Review of most significant metrological and operational characteristics of industrial gas sensitive sensors from different manufacturers.
Keywords: gas sensor, humidity influence, temperature influence, accuracy, selectivity, operation speed, stability.
Новости … 78
Приглашение к представлению докладов на конференции и симпозиумы … 82
* * *
Contents and abstracts … 68