Институту проблем управления – 70 лет: развитие и становление отечественной науки управления … 2
ТЕОРИЯ И ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ДАТЧИКОВ, ПРИБОРОВ И СИСТЕМ
Анашин В. С. Сенсоры для систем бортовой дозиметрии … 11
Рассмотрены проблемы создания сенсора накопленной дозы (СНД) – одного из основных элементов бортового сегмента системы мониторинга ионизирующих излучений космического пространства (ИИ КП). Обоснован выбор его чувствительного элемента, функционирующего на принципе МДП-дозиметрии. Определены технические требования к средствам бортовой дозиметрии, принципам построения СНД и ЧЭ, к разработке структур СНД. Конкретизированы приоритетные направления в области бортовой дозиметрии.
Ключевые слова: ионизирующие излучения космического пространства, система мониторинга, бортовая дозиметрия, бортовой сегмент, сенсоры накопленной дозы, чувствительный элемент.
Anashin V. S. Sensors for on-board dose metering systems
The paper discusses the development problems of a cumulative dose sensor (CDS) which is a key element of the on-board segment of monitoring systems for space ionizing radiation. It justifies the choice of sensing element based on MIS dosimetry operation principle. Engineering requirements to on-board dose metering devices and to CDS design concepts and structure development are formulated. Priority areas in the field of on-board dose metering are specified.
Keywords: space ionizing radiation, monitoring system, on-board segment, cumulative dose sensors, sensing element.
Калинина Л. Н., Литвинов А. В., Михайлов А. А., Николаев И. Н. МДП-сенсоры для измерений концентраций H2S в воздухе в диапазоне 0,005…10 ppm … 16
Исследованы статические характеристики МДП-сенсоров H2S в диапазоне 2¼7 ppm. Показано, что сенсоры со структурами Pd-SiO2-Si и Pd-Si3N4-Si обладают достаточным разрешением по концентрации H2S и приемлемым временным ресурсом работы. Сделан вывод о возможности применения таких сенсоров в качестве чувствительных элементов газоанализаторов для контроля предельно допустимых концентраций H2S в рабочей зоне.
Ключевые слова: МДП-сенсор, ПДК H2S рабочей зоны.
Kalinina L. N., Litvinov A. V., Mikhailov A. A., Nikolaev I. N. MIS sensors for H2S content measurement in 0.005…10 ppm range
Static characteristics of MIS H2S sensors for 2…7 ppm range are examined. The paper shows that the sensors with Pd-SiO2-Si and Pd-Si3N4-Si structures provide sufficient resolution per H2S concentration and acceptable life time. It concludes about the possibility of applying such devices as sensing elements of gas analyzers for H2S content monitoring in working spaces against MPC.
Keywords: MIS sensor, H2S MPC in working space.
Черников С. П., Цветков Ю. П., Брехов О. М. и др. Компьютерная модель динамики процесса автоматического развертывания аэростатного магнитного градиентометра … 20
Описана компьютерная модель динамики процесса автоматического развертывания аэростатного магнитного градиентометра с длинной измерительной базой. Получены оценки усилий в несущих тросах тросонакопителя ячеистого типа. Рассмотрены возможные нарушения процесса развертывания, их причины и пути устранения.
Ключевые слова: аэростат, градиентометр, тросонакопитель, трос, усилия, компьютерная модель.
Chernikov S. P., Tsvetkov Yu. P., Brekhov O. M., et al. Computer model of balloon-borne magnetic gradiometer deployment dynamics
A computer model of deployment dynamics of a balloon-borne magnetic gradiometer with a big gage length is described. The estimates of strains in suspension ropes of cellular rope magazine are obtained. Possible disruptions of deployment process, their causes and the ways to eliminate are examined.
Keywords: stratospheric balloon, gradiometer, rope magazine, cable, stresses, computer model.
Ахремчик О. Л. Модели измерительных подсистем на основе современных датчиков температуры … 23
Описано выделение в качестве базовых компонентов структуры измерительной подсистемы двух видов графов и декомпозиция модели посредством дополнительной раскраски графов и маркировки дуг.
Ключевые слова: граф, датчик, модель, структура.
Akhremchik O. L. The models of measuring subsystems based on modern temperature sensors
Two graph types are chosen as basic structural components of a measuring subsystem employing modern temperature sensors. Model decomposition is carried out by means of additional graph coloring and ribs tagging.
Keywords: graph, sensor, model, structure.
Бородин С. Г., Дрейзин В. Э., Пиккиев В. А., Поветкин Р. А. Моделирование динамических свойств системы стабилизации температуры теплоэлектрического манометрического преобразователя … 26
Приведены результаты математического моделирования динамических свойств системы стабилизации температуры терморезистивного манометрического преобразователя теплоэлектрического вакуумметра с двумя переключаемыми температурами нагрева. Определено достижимое быстродействие такого вакуумметра на разных пределах измерения.
Ключевые слова: теплоэлектрический манометрический преобразователь, система температурной стабилизации, математическая модель, переходной процесс.
Borodin S. G., Dreyzin V. E., Pikkiev V. A., Povetkin R. A. Modeling the dynamics of temperature stabilization system of a thermoelectric gage head
The paper presents the results of mathematical modeling of temperature stabilization system dynamics of a thermoresistive gage head for thermoelectric vacuum gauge with two switchable heating temperatures. The attainable speed of such vacuum gauge is evaluated for various measurement ranges.
Keywords: thermoelectric gage head, temperature stabilization system, mathematical model, transient.
Гладкий П. В. ШИМ в ультразвуковых медицинских сканерах … 31
Рассмотрены особенности применения однополярной и двухполярной ШИМ для возбуждения УЗ-излучателей в медицинских сканерах.
Ключевые слова: медицинское ультразвуковое сканирование, аподизация, ШИМ, спектр.
Gladky P. V. PDM in ultrasonic medical scanners
The application features of unidirectional and bidirectional PDM for ultrasonic transmitters excitation in medical scanners are discussed.
Keywords: medical ultrasonic scanning, apodization, PDM, spectrum.
Денисенко В. В. Возможности повышения точности путем многократных измерений … 35
Рассмотрены факторы, ограничивающие повышение точности усреднением результатов многократных измерений. Приведены формулы и графики для оценки пределов повышения точности при наличии типовых источников погрешности.
Ключевые слова: многократные измерения, усреднение, точность, помехи
Denisenko V. V. Accuracy improvement by multiple measurements
The factors limiting accuracy improvement by averaging the results of multiple measurements are studied. Formulae and graphs helping to evaluate accuracy improvement limits for typical errors sources are presented.
Keywords: multiple measurements, averaging, accuracy, disturbances.
Семенцов С. Г., Власов А. И. Влияние конечной разрядности в системах цифровой обработки … 39
Рассмотрена реализация алгоритмов цифровой обработки сигналов в форматах представления данных с плавающей и фиксированной точкой. Показана эффективность систем с плавающей точкой при работе с реальными сигналами. Отмечено, что при квантовании коэффициентов адаптивных цифровых фильтров снижается скорость сходимости и устойчивость адаптивных алгоритмов.
Ключевые слова: цифровая обработка сигналов, цифровые фильтры, форматы данных, коэффициенты, округление.
Sementsov S. G., Vlasov A. I. Finite capacity effect in digital processing systems
The implementation of digital signal processing algorithms with fixed and floating point is considered. The efficiency of floating point systems when processing real signals is shown. It is noted that the quantization of adaptive digital filter coefficients results in lower convergence rate and stability of adaptive algorithms.
Keywords: digital signal processing, digital filters, data formats, coefficients, round-up.
КОНСТРУИРОВАНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО ДАТЧИКОВ, ПРИБОРОВ И СИСТЕМ
Овчинников А. М., Ролдугин Д. С., Овчинников М. Ю. Аппаратно-программный комплекс для обработки спектральной информации … 44
Рассмотрены принципы гиперспектрального анализа для распознавания состава материала наблюдаемых поверхностей в задачах дистанционного зондирования. Приведено описание функциональной схемы гиперспектрометра и созданного на ее основе макета мобильного гиперспектрального прибора. Дано описание используемого алгоритма распознавания, его программной реализации и результатов лабораторных экспериментов.
Ключевые слова: гиперспектральный анализ, корреляционный метод, макет гиперспектрометра, программное обеспечение.
Ovchinnikov A. M., Roldughin D. S., Ovchinnikov M. Yu. Hard-/software system for spectral information processing
The principles of hyperspectral analysis for surface substances recognition in remote sensing are presented. Hyperspectrometer’s functional design and a mobile hyperspectral device built on its basis are described. A description of a recognition algorithm, its software realization and experimental results are included.
Keywords: hyperspectral analysis, correlation method, hyperspectrometer mock-up, software.
Гаврушко В. В., Ионов А. С., Ласткин В. А. Кремниевые фотоприемники с высокой чувствительностью к ультрафиолетовому излучению … 49
Исследовано влияние степени легирования подложки исходного материала на вид спектральной характеристики кремниевого фотодиода, получаемого методом ионной имплантации. Установлено влияние степени легирования подложки на чувствительность в длинноволновой области спектра. Произведена оценка диффузионной длины электронов, которая в подложке КДБ-10 составила 27 мкм, а в подложке КДБ-0,1 – 6,8 мкм.
Ключевые слова: фотоприемник, кремний, спектр чувствительности, ультрафиолетовое излучение, диффузионная длина.
Gavrushko V. V., Ionov A. S., Lastkin V. A. Silicon photodetectors with high UV sensitivity
The effect of substrate doping level on the form of spectral response of a silicon photodetector made by ion implantation technique is investigated. The effect of substrate doping degree on the sensitivity in the long-wave spectral region is established. The diffusion length of electrons is evaluated which equals 27 μm in KDB-10 substrate, and 6.8 μm in the KDB-0,1 one.
Keywords: photodetector, silicon, sensitivity spectrum, UV radiation, diffusion length.
Игнатьева Е. В., Михайлов Ю. А., Панков В. В. Влияние конструкции мембраны на параметры выходной характеристики кремниевого тензопреобразователя давления … 51
Показано, что мембрана с рассредоточенным жестким центром обеспечивает значительное увеличение показателя чувствительности конструкции кристалла ИПД 5.2 при одновременном уменьшении нелинейности и температурного гистерезиса выходной характеристики. Достигнуто снижение верхнего предела измеряемого давления с 10 до 2,5 кПа.
Ключевые слова: кремниевый тензопреобразователя давления, мембрана с рассредоточенным жестким центром, метрологические характеристики
Ignatieva E. V., Mikhailov Yu. A., Pankov V. V. The influence of membrane design on the output characteristic of silicon pressure strain transducer
The paper demonstrates that a membrane with distributed solid center provides a considerable increase of sensitivity factor with simultaneous decrease of nonlinearity and a thermal hysteresis of output characteristic of IPD 5.2 chip. The decrease of rated pressure from 10 till 2.5 kPa is attained.
Keywords: silicon strain pressure transducer, membrane with distributed solid center, metrological performance.
Мелекаев М. А. Прецизионные измерительные головки отклонения … 54
Представлена принципиально новая измерительная головка отклонения для контроля геометрических параметров сложных деталей, построенная на базе экстремальной растровой системы с применением малых упругих деформаций, аналогов которой по точности не существует.
Ключевые слова: измерительные головки отклонения, геометрические параметры, погрешность наведения, фотоэлектрические преобразователи
Melekaev M. A. Precision deviation sensing heads
A novel deviation sensing head for monitoring the geometrics of compound component parts is presented. The device is based on extremal raster system using small elastic deformations and demonstrates unparalleled precision.
Keywords: deviation sensing heads, geometrics, pointing error, photoelectric transducers.
Касимов Ф. Д., Джавадов Н. Г., Ибрагимов Р. А., Свихнушин Н. М. Система автоматической регистрации метеорологических параметров … 57
Представлено описание системы автоматической регистрации метеорологических параметров в аэропорту и ее отдельных компонентов. Приведены основные технические параметры.
Ключевые слова: датчик, система, автоматическая регистрация, скорость ветра, магниточувствительная микросхема, датчик Холла, микроконтроллер.
Kasimov F. D., Javadov N. H., Ibraghimov R. A., Svikhnushin N. M. A system for automatic recording of meteorological parameters
The paper describes a system for automatic recording of airport weather parameters and discusses its components. Key performance data are presented.
Keywords: sensor, system, automatic recording, wind speed, magnetosensitive chip, Hall sensor, microcontroller.
Пелевина Е. Н. Система управления наведением специального оружия мобильного робота … 59
Описаны системы управления наведением специального оружия (гидроразрушителя) мобильного робототехнического комплекса, предназначенного для выполнения взрывотехнических работ.
Ключевые слова: обезвреживание взрывных устройств, гидроразрушитель, система управления, приводы наведения на цель, магниторезистивный датчик, энкодер.
Pelevina E. N. Pointing control system for special weapon of a mobile robot
A pointing control system for special weapon (hydro destroyer) of a mobile robot intended for explosive devices neutralization is described.
Keywords: explosive devices neutralization, hydro destroyer, control system, pointing drive, magnetoresistive sensor, encoder.
Фомин П. М., Янников И. М., Морозов П. А., Абакумов И. И. Новые подходы к созданию систем оповещения населения … 62
Рассмотрена возможность создания на одном и том же оборудовании различных системы оповещения, включающих в себя средства речевого оповещения и информирования населения.
Ключевые слова: чрезвычайная ситуация, речевое оповещение населения, радиостанция.
Fomin P. M., Yannikov I. M., Morozov P. A., Abakumov I. I. New approaches to developing inhabitants warning system
An opportunity of creating various warning systems based on the same equipment is examined. The systems include the tools for early voice warning and population informing.
Keywords: emergency, voice population informing, broadcasting station.
РОССИЙСКОЕ ПРОИЗВОДСТВО
Тихоступ Е. А. Рекомендации по замене традиционных датчиков давления российским датчиком Метран-150 … 65
Приведены сравнительные характеристики датчика давления Метран-150 и его преимущества перед традиционными датчиками.
Ключевые слова: датчик давления стабильность метрологических характеристик, совершенство конструкции.
Tikhostup E. A. Recommendations on conventional pressure gages replacement with Russian Metran-150 pressure sensor
Comparative performance data of Metran-150 pressure sensor and its advantages as against conventional sensors are presented.
Keywords: pressure sensor, metrological performance stability, perfect design.
Мокеев А. В. Цифровые измерительные преобразователи ЭНИП-2 … 68
Описаны многофункциональные цифровые измерительные преобразователи телемеханики серии ЭНИП, разработанные специалистами ЗАО “Инженерный центр “Энергосервис”.
Ключевые слова: учет электроэнергии, телеизмерения, измерительные преобразователи, интерфейс.
Mokeev A. V. ENIP-2 digital measuring transducers
ENIP Series multipurpose digital measuring transducers for teleautomatics developed in Energoservice Engineering Centre are described.
Keywords: electricity accounting, telemetry, measuring transducers, interface.
Измерение, контроль и регулирование уровня в жилищно-коммунальном хозяйстве и теплоэнергетике … 71
Описаны назначение, функциональные и конструктивные особенности уровнемеров, выпускаемых ОАО "Завод "Старорусприбор" (г. Старая Русса).
Ключевые слова: ультразвуковые уровнемеры, уровнемеры емкостного типа, оптимальный вариант.
Level metering, monitoring and control in housing and communal services and heat-power engineering
Destination, functional and design features of level meters manufactured by Staroruspribor Works JSC (Staraya Russa, Russia) are described.
Keywords: ultrasonic level meters, capacitance level meters, optimum alternative.
ИЗМЕРЕНИЯ, КОНТРОЛЬ, АВТОМАТИЗАЦИЯ (журнал в журнале)
Дозорцев В. М. Компьютерный тренинг операторов технологических процессов: десять "мифов"… и еще пять … 73
Проанализированы пятнадцать распространенных утверждений относительно возможностей компьютерных тренажеров для обучения операторов технологических процессов на предмет их реальной полезности для тренинга. Показана несостоятельность ряда требований к тренажерам и предложены реалистичные пути достижения желаемых целей обучения с применением традиционных инструментов компьютерного тренинга.
Ключевые слова: технологический процесс, модели, компьютерный тренинг операторов.
Dozortsev V. M. Computerized training of process operators: 10 “myths” …and 5 more
The paper analyzes 15 common statements about the capabilities of computerized training simulators for process operators and examines their real practical value for training. It shows the groundlessness of some requirements to training systems and offers realistic ways to success based on conventional training tools.
Keywords: process, simulation models, computerized operator training.
Библиография+ … 80
Contents and abstracts … 84