ТЕОРИЯ И ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ДАТЧИКОВ, ПРИБОРОВ И СИСТЕМ
THEORY AND CONSTRUCTION PRINCIPLES OF SENSORS, DEVICES AND SYSTEMS
Барабанова Е. А., Вытовтов К. А., Вишневский В. М., Подлазов В. С.
НОВЫЙ ПРИНЦИП ПОСТРОЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ … 3
Аннотация: Предложен новый принцип построения оптических устройств обработки информации, основанный на методе параллельной передачи информационных и управляющих сигналов, применение которых позволит повысить производительность информационно-измерительных систем. Преимуществом новых систем является децентрализованный способ управления коммутацией, а также отсутствие блокировок, которое достигается одновременно пространственным и временным разделением сигналов. Впервые представлена теоретико-множественная и графическая модель коммутационной системы. На основе модели описаны условия существования каналов связи при параллельном поступлении нескольких сигналов на входы неблокируемой системы. Возможность децентрализованного управления процессом коммутации достигается ее определенным усложнением в сравнении с более простыми системами, используемыми на сегодняшний день. Поэтому немаловажным вопросом является оценка ее сложности. Приводится методика расчета сложности и результаты численного расчета на примере 4×4-, 16×16-, 256×256- и 65536×65536-систем.
Ключевые слова: информационно-измерительная система, оптический коммутатор, децентрализованное управление, алгоритм, управление, теоретико-множественная модель, сложность.
Barabanova E. A., Vytovtov K. A., Vishnevsky V. M., Podlazov V. S.
THE NEW PRINCIPLE FOR THE CONSTRUCTION OF OPTICAL INFORMATION PROCESSING DEVICES FOR INFORMATION-MEASURING SYSTEMS
Abstract: The authors propose a new principle of constructing optical information processing systems, as well as a new method for parallel transmission of information and control signals, the use of which will improve the performance of information-measuring systems. The advantage of the new systems is a decentralized switching control, as well as the absence of blocking, which is achieved simultaneously by spatial and temporal separation of signals. For the first time, a set-theoretical and graphical model of a switching system is presented. Based on the model, the authors describe the conditions of the existence of communication channels with the simultaneous receipt of several signals at the inputs of a non-blocking system. The possibility of decentralized control of the switching process is achieved by its certain complication in comparison with simpler well-known systems. Therefore, an important issue is the assessment of its complexity. The paper presents a methodology for calculating complexity and the results of numerical calculations using 4×4, 16×16, 256×256, and 65536×65536 systems as examples.
Keywords: information-measuring system, optical switch, decentralized control, algorithm, control, set-theoretical model, complexity.
Поляков П. А., Поляков О. П., Касаткин С. И., Амеличев В. В.
ИМПУЛЬСНОЕ ПЕРЕМАГНИЧИВАНИЕ СТМР-ПЕРЕХОДОВ С ДВУМЯ УСТОЙЧИВЫМИ СОСТОЯНИЯМИ … 9
Аннотация: Рассмотрены результаты теоретического анализа перемагничивания порогового СТМР-перехода с двумя устойчивыми магнитными состояниями полоски из FeNiCo-MgO-CoNi наноструктуры в однородном импульсном магнитном поле на основе теории микромагнетизма и решения уравнения Ландау-Лившица-Гильберта. Определена минимальная длительность импульса перезаписи (перемагничивания) для осуществления устойчивой перезаписи СТМР магниточувствительной полоски в магнитном поле, создаваемого импульсом тока в планарных проводниках и параметры перехода.
Ключевые слова: спин-туннельный магниторезистивный эффект, переход и наноструктура, перемагничивание магниторезистивной полоски в импульсном магнитном поле.
Poliakov P. A., Poliakov O. P., Kasatkin S. I., Amelichev V. V.
PULSE MAGNETIC REVERSAL THRESHOLD STMR TRANSITIONS
Abstract: In article results of the theoretical analysis of magnetic reversal threshold STMR junction with two steady magnetic conditions of a strip from FeNiCo-MgO-CoNi nanostructures in a homogeneous pulse magnetic field on the basis of the theory of micromagnetism and the decision of equation Landau-Lifshitz-Gilbert are considered. The minimal duration of an impulse of rewriting (magnetic reversal) for realization of steady rewriting STMR magnetosensibility strips in a magnetic field, a current created by an impulse in planar conductors and parameters of junction is certain.
Keywords: spin-tunneling magnetoresistive junction, ferromagnetic nanostructure, frequency properties, the theory of magnetic reversal magnetoresistive strips in a pulse magnetic field.
Атрошенко Ю. К., Бойкова Т. С.
ВЛИЯНИЕ СПОСОБА МОНТАЖА ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ НА КАЧЕСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПЕРЕГРЕТОГО ПАРА … 15
Аннотация: Разработана модель теплопереноса в системе “чувствительный элемент термоэлектрического преобразователя – защитная гильза”, численно определены кривые разгона термоэлектрических преобразователей, выполнена их идентификация. По полученным динамическим характеристикам датчиков выполнен расчет параметров настройки ПИ-регулятора АСР температуры перегретого пара, выполнен сравнительный анализ полученных расчетных переходных процессов.
Ключевые слова: АСР температуры перегретого пара, инерционность термопары, качество регулирования, теплоперенос, модель.
Atroshenko Yu. K., Boykova T. S.
INFLUENCE OF THE WAY OF INSTALLATION OF THERMOCOUPLES ON QUALITY OF THE ATTEMPERATION OF THE SUPERHEATED STEAM
Abstract: We defined the model of heattransfer in the “sensing device of the thermoelectric converter – a protective sleeve” system. Curves of dispersal of thermoelectric converters taking into account influence of protective sleeves numerically are built, their identification is executed. With use of the dynamic characteristics of sensors calculation of settings for the PI-regulator of a gaseous steam temperature is executed, comparative analysis of the received settlement transition processes is made.
Keywords: automatic control system of temperature of a superheated steam, thermocouple inertia, control quality, heat transfer, model.
КОНСТРУИРОВАНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО ДАТЧИКОВ, ПРИБОРОВ И СИСТЕМ
DESIGN AND PRODUCTION OF SENSORS, DEVICES AND SYSTEMS
Голев И. М., Никитина Е. А., Заенцева Т. И.
МАГНИТОМЕТРИЧЕСКИЕ ДАТЧИКИ ДЛЯ СИСТЕМ НАВИГАЦИИ … 22
Аннотация: Рассмотрены параметры современных датчиков для систем навигации по магнитному полю Земли и индустриальных объектов и применимость промышленно выпускаемых магнитометрических датчиков в магнитометрических системах навигации. Изложены принципы работы магниторезистивных, феррозондовых, гальванометрических, квантовых с оптической накачкой и основанных на ядерной прецессии датчиков, СКВИД-магнитометров. Приведены основные характеристики, определяющие возможность применения датчиков в навигационных системах.
Ключевые слова: магниторезистивные датчики, феррозондовые датчики, датчики на основе ядерного магнитного резонанса, квантовые магнитометры с оптической накачкой, сверхпроводящие квантовые интерференционные датчики.
Golev I. M., Nikitina E. A., Zaentceva T. I.
MAGNETOMETRIC SENSORS IN NAVIGATION SYSTEMS
Abstract: The parameters of modern magnetic field sensors for magnetic field navigation systems (magnetic field of Earth and industrial objects) and the applicability of modern industrially manufactured magnetometric sensors in magnetometric navigation systems are discussed. The principles of operation of magnetometric sensors of different types are considered: magnetoresistive, fluxgate, galvanometric, quantum optically pumped and based on nuclear precession, SQUID-magnetometers. The main characteristics which determine the possibility of using sensors in navigation systems are given.
Keywords: geophysical fields navigation, magnetometric sensors, magnetoresistive sensors, fluxgate sensors, nuclear magnetic resonance sensors, quantum optically pumped magnetometers, superconducting quantum interference sensors.
Пауткин В. Е.
О СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ АНОДНОГО СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ МИКРОМЕХАНИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ … 28
Аннотация: Рассмотрены современные технологические приемы анодного соединения чувствительных элементов микромеханических датчиков.
Ключевые слова: анодное соединение, микромеханические датчики, кремниевая пластина, стеклянная пластина, микросистема.
Pautkin V. E.
ANALYSIS OF THE MODERN TECHNOLOGY OF ANODIC BONDING OF PARTS OF SENSITIVE ELEMENTS MICROMECHANICAL SENSORS
Abstract: In this paper, are considered technological solutions aimed at improving the quality of the bonding parts of sensitive elements in micromechanical sensors.
Keywords: anodic bonding, micromechanical sensors, silicon wafer, glass plate, micro system.
Морозов В. П., Аликин К. А.
О ПРЕДЕЛЬНЫХ ВОЗМОЖНОСТЯХ СНИЖЕНИЯ ПОГРЕШНОСТИ В ИНВЕРТИРУЮЩЕМ МАСШТАБНОМ УСИЛИТЕЛЕ … 33
Аннотация: Приведены результаты моделирования процессов воспроизведения сигнала в масштабном усилителе с отрицательной обратной связью по погрешности, позволяющие оценить возможную степень снижения общей ошибки масштабирования и ее частотной составляющей. Показано, что снижение ошибки приводит к затягиванию колебательного переходного процесса при воспроизведении сигнала.
Ключевые слова: масштабное звено, сдвоенный операционный усилитель, погрешность масштабирования, отрицательная обратная связь.
Morozov V. P., Alikin K. A.
UPPER LIMITS OF ERROR REDUCTION IN INVERTING SCALING AMPLIFIER
Abstract: In this paper, we present simulation results of signal reproduction processes in scaling amplifier with negative feedback by error signal. The feedback affords reduction of common scaling error and its frequency dependent component. It is shown that error reduction causes to dragging out of oscillations after transients by signal reproduction.
Keywords: scaling unit, twin operational amplifier, scaling error, negative feedback.
Андреев М. Я., Губарев А. В., Охрименко С. Н., Паршуков В. Н., Рубанов И. Л.
ОЦЕНКА ВЕРОЯТНОСТИ ЛОЖНОЙ ТРЕВОГИ ОБНАРУЖЕНИЯ ЦЕЛИ ПРИ ИНТЕГРАЦИИ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ ПОДВОДНОГО НАБЛЮДЕНИЯ НАДВОДНОГО КОРАБЛЯ … 37
Аннотация: Рассмотрена вероятность ложной тревоги обнаружения цели при интеграции информационных систем подводного наблюдения надводного корабля.
Ключевые слова: интеграция, системы подводного наблюдения надводного корабля, вероятность ложной тревоги.
Andreev M. Ia., Gubarev A. V., Okhrimenko S. N., Parshukov V. N., Rubanov I. L.
ESTIMATION CALCULUS OF PROBABILITY BY FALSE ALARM UNDER INTEGRATION INFORMATION SYSTEMS OF UNDERWATER SEARCHING BY SURFACE SHIP
Abstract: In this article estimation calculus of probability by false alarm under integration information systems of underwater searching by surface ship is considered.
Keywords: integration, system of underwater searching by surface ship, probability by false alarm.
ИЗМЕРЕНИЯ, КОНТРОЛЬ, АВТОМАТИЗАЦИЯ (журнал в журнале)
MEASUREMENT, CONTROL, AUTOMATION (Journal in journal)
Галицын А. А.
ТУМАННЫЙ ИНТЕРНЕТ ВЕЩЕЙ … 40
Аннотация: Статья посвящена описанию новой парадигмы в архитектуре и новой парадигмы в обеспечении безопасности беспроводного Интернета Вещей, ориентированных на конвергенцию Интернета Вещей и концепции “Туманных вычислений”. Предлагаемый подход обеспечивает простоту и прозрачность построения безопасного локального “Мира Умных Вещей” и его подключения к Интернету (т. е. доступность этого процесса для массового разработчика). Этот подход обеспечит эргономичность архитектуры систем, простоту обеспечения и высокий уровень безопасности, уникальную помехозащищенность при многократном снижении себестоимости радиосистем Интернета Вещей (IoT), индустриального Интернета Вещей (IIoT) и всеобъемлющего Интернета (IoE) в будущем.
Ключевые слова: облачные вычисления, туманные вычисления, Интернет Вещей, индустриальный Интернет, всеобъемлющий Интернет, корреляционная обработка радиосигнала, локальное радиопространство, кибербезопасность, IoT-радиопроцессор.
Galitsyn A. A.
FOGGY INTERNET OF THINGS
Abstract: The article is devoted to the description of the new Paradigm in Architecture and of the new Paradigm in ensuring the Security of the Wireless Internet of Things, focused on the convergence of the Internet of Things and the concept of “Foggy Computing”. The proposed approach ensures the simplicity and transparency of developing a Safe Local “World of Smart Things” and its connection to the Internet (that is, the availability of this process for a mass developer). This approach will provide unique ergonomics of the System Architecture, ease of provision and high level of security, unique interference protection, while multiple reducing of the radio-system’s cost for the Wireless Internet of Things (IoT), Industrial Internet of Things (IIoT) and Internet of Everything (IoE) in the Future.
Keywords: cloud computing, fog computing, Internet of Things (IoT), Industrial Internet (IIoT), Internet of Everything (IoE), radio signal correlation processing, local radio space, cyber security, IoT-radioprocessor.
Затуливетер Ю. С., Фищенко Е. А.
КОНЦЕПЦИЯ УНИВЕРСАЛЬНОГО АЛГОРИТМИЧЕСКОГО ПРОСТРАНСТВА ДЛЯ ЦИФРОВОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ КРУПНОМАСШТАБНЫХ СИСТЕМ … 49
Аннотация: Анализируются закономерности развития глобальной компьютерной среды (ГКС) и ее влияние на крупномасштабные системы. Представлен подход к организации распределенных вычислений и сетецентрического управления в сколь угодно больших системах. Излагаются принципы формирования в ГКС универсального и кибербезопасного алгоритмического пространства для цифровой трансформации крупномасштабных систем в ГКС без принципиальных ограничений их размеров.
Ключевые слова: глобальная компьютерная среда, крупномасштабные системы, цифровая трансформация, интеграция сетевых ресурсов, универсальное алгоритмическое пространство.
Zatuliveter Yu. S., Fishchenko E. A.
THE CONCEPTION OF THE UNIVERSAL ALGORITHMIC SPACE FOR THE DIGITAL TRANSFORMATION OF LARGE-SCALE SYSTEMS
Abstract: The regularities of the development of the global computer environment (GCE) and its impact on large-scale systems are analyzed. An approach to the organization of distributed computing and network-centric control in arbitrarily large systems is presented. The principles of formation in GCE the universal and cybersecure algorithmic space for a digital transformation of large-scale systems without principal limitations of their sizes are described.
Keywords: global computer environment, large-scale systems, digital transformation, integration of network resources, universal algorithmic space.
Новые приборы
New devices
РАСПРЕДЕЛЕННЫЙ ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ E52X … 58
DISTRIBUTED TEMPERATURE SENSOR E52X
КРУГОВАЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНО-ДИАГНОСТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА … 60
CIRCULAR MEASURING DIAGNOSTIC INSTALLATION
КОМПЛЕКТ LKZ-720 ДЛЯ ПОИСКА СКРЫТЫХ КОММУНИКАЦИЙ … 62
LKZ-720 KIT FOR FINDING HIDDEN ELECTRICAL COMMUNICATIONS
ДЕФЕКТОСКОП ВИД-345 МАГНИТНО-ВИХРЕТОКОВЫЙ ПОРТАТИВНЫЙ … 65
FLAW DETECTOR VID-345 MAGNETIC EDDY CURRENT PORTABLE
АИР-10SH – ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ ДЛЯ СУРОВЫХ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ … 67
AIR-10SH – A PRESSURE SENSOR FOR HARSH OPERATING CONDITIONS