Физический принцип преобразования флуктуаций в датчиках

Cформулирован физический принцип взаимных преобразований флуктуаций в датчике: мгновенные значения относительных величин преобразуемых флуктуаций равны между собой. Описанный принцип позволяет более надежно прогнозировать флуктуационные свойства и стабильность работы датчиков преобразования неэлектр...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:Технология и конструирование в электронной аппаратуре
Date:2003
Main Author: Головко, А.Г.
Format: Article
Language:Russian
Published: Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України 2003
Subjects:
Online Access:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/70720
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:Физический принцип преобразования флуктуаций в датчиках / А.Г. Головко // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2003. — № 6. — С. 47-48. — Бібліогр.: 4 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1859953193628205056
author Головко, А.Г.
author_facet Головко, А.Г.
citation_txt Физический принцип преобразования флуктуаций в датчиках / А.Г. Головко // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2003. — № 6. — С. 47-48. — Бібліогр.: 4 назв. — рос.
collection DSpace DC
container_title Технология и конструирование в электронной аппаратуре
description Cформулирован физический принцип взаимных преобразований флуктуаций в датчике: мгновенные значения относительных величин преобразуемых флуктуаций равны между собой. Описанный принцип позволяет более надежно прогнозировать флуктуационные свойства и стабильность работы датчиков преобразования неэлектрических параметров в напряжение.
first_indexed 2025-12-07T16:18:10Z
format Article
fulltext Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2003, ¹ 6 47 ÑÅÍÑÎÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÀ Îïèñàííàÿ áàçîâàÿ ìîäåëü ñåíñîðà ìîæåò èñïîëü- çîâàòüñÿ äëÿ èçìåðåíèÿ ëþáûõ äðóãèõ âíåøíèõ âîç- äåéñòâèé ñ ñîîòâåòñòâóþùåé çàìåíîé ÷óâñòâèòåëü- íîãî ýëåìåíòà, ê êîòîðîìó ïðåäúÿâëÿþòñÿ ëèøü äâà òðåáîâàíèÿ. Âî-ïåðâûõ, îí äîëæåí áûòü ãåíåðàòîðîì òîêà (òîê íå çàâèñèò îò íàïðÿæåíèÿ íà ýëåìåíòå) è, âî-âòîðûõ, èìåòü ëèíåéíóþ çàâèñèìîñòü òîêà îò èçìåðÿåìîãî âíåøíåãî âîçäåéñòâèÿ. Ïðè èçìåðåíèè èíòåíñèâíîñ- òè ñâåòà, íàïðèìåð, ýòèì òðåáîâàíèÿì ñîîòâåòñòâóþò ôîòîäèîäû è ïîëåâûå ôîòîòðàíçèñòîðû [2], äëÿ èç- ìåðåíèÿ ìàãíèòíûõ ïîëåé ïîäõîäÿò ìàãíèòîòðàíçèñ- òîðû [4], ïðè èçìåðåíèè ãàììà-èçëó÷åíèÿ ýôôåêòèâ- íû äèîäû íà îñíîâå ñèíòåòè÷åñêèõ àëìàçîâ [5] è ò. ä.  êà÷åñòâå ÷óâñòâèòåëüíûõ ýëåìåíòîâ îäíîâðåìåí- íî ìîãóò áûòü èñïîëüçîâàíû è äðóãèå ýëåìåíòû ãå- íåðàòîðà. Òàê, ïðè èçìåðåíèè èíòåíñèâíîñòè ñâåòà îäíîâðåìåííî ñ îñâåùåíèåì ôîòîäèîäà (×Ý) ìîæåò îñâåùàòüñÿ è ÎÏÒ, íàïðÿæåíèå âêëþ÷åíèÿ êîòîðîãî Vβ ïðè ýòîì óìåíüøàåòñÿ. ×àñòîòà ãåíåðàòîðà (I) áó- äåò óâåëè÷èâàòüñÿ óæå ïî äâóì ïðè÷èíàì � óìåíü- øåíèÿ Vβ ÎÏÒ è óâåëè÷åíèÿ Iý ôîòîäèîäà, ÷òî óâå- ëè÷èâàåò ôîòî÷óâñòâèòåëüíîñòü ñåíñîðà. Àíàëîãè÷- íûå âàðèàíòû âîçìîæíû è ïðè èñïîëüçîâàíèè â êà- ÷åñòâå êîíäåíñàòîðà ÌÄÏ-ôîòîâàðèêàïà, åìêîñòü êî- òîðîãî çàâèñèò îò îñâåùåíèÿ. Ïîñêîëüêó âûõîäíûì ïàðàìåòðîì ñåíñîðà ÿâëÿ- åòñÿ ÷àñòîòà èìïóëüñîâ, èíôîðìàöèÿ ñ íåãî ìîæåò áûòü ëåãêî ââåäåíà â ëþáóþ ÝÂÌ. *** Òàêèì îáðàçîì, ïðåäëîæåíà ñõåìà ñåíñîðà, ñî- äåðæàùåãî ãåíåðàòîð íà îäíîïåðåõîäíîì òðàíçèñòî- ðå ñ ÷óâñòâèòåëüíûì ýëåìåíòîì, òîê ÷åðåç êîòîðûé çàâèñèò îò îïðåäåëåííîãî âíåøíåãî âîçäåéñòâèÿ � òåìïåðàòóðû, äàâëåíèÿ, ðàäèàöèè è ò. ä. Èçìåíåíèå òîêà ÷åðåç ýëåìåíò ïðèâîäèò ê èçìåíåíèþ ÷àñòîòû âûõîäíûõ èìïóëüñîâ, ñ÷èòûâàåìûõ ñ÷åò÷èêàìè ñ âû- õîäîì èíôîðìàöèè íà ñâåòîâîå òàáëî. ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ 1. Âèêóëèí È. Ì., Ìàéñòðåíêî È. Å., Ïðîõîðîâ Â. À. Òåðìîñòà- áèëüíûå ãåíåðàòîðû òîêà íà ïîëåâûõ òðàíçèñòîðàõ // Âîïðîñû ðàäèîýëåêòðîíèêè. Ñåð. ÒÐÒÎ.� 1991.� Âûï. 1.� Ñ. 34�39. 2. Âèêóëèí È. Ì., Ñòàôååâ Â. È. Ôèçèêà ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ïðèáîðîâ.� Ì.: Ðàäèî è ñâÿçü, 1990. 3. Ïàò. 2058019 ÐÔ. Ýëåêòðîííûé äàò÷èê òåìïåðàòóðû / È. Ì. Âèêóëèí, Â. È. Ãðå÷àí, È. Ð. Õàëèìîâ.� Á.È.� 1996, ¹ 10. 4. Âèêóëèíà Ë. Ô., Ãëàóáåðìàí Ì. À. Ôèçèêà ñåíñîðîâ òåìïå- ðàòóðû è ìàãíèòíîãî ïîëÿ.� Îäåññà: Ìàÿê, 2000. 5. Áîãäàíîâ À. Â., Âèêóëèí È. Ì. Ïðèáîðû íà îñíîâå ïîëó- ïðîâîäíèêîâûõ àëìàçîâ.� Ì.: Ýëåêòðîíèêà, 1987. Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ 13.08 2003 ã. Îïïîíåíò ä. ô.-ì. í. Â. À. ÄÐÎÇÄΠ(ÎÈÑÂ, ã. Îäåññà) Ê. ô.-ì. í. À. Ã. ÃÎËÎÂÊÎ Óêðàèíà, ã. Êèçîìûñ, ÍÏÔ «Àðòóð» E-mail: argo_m@ukr.net ÔÈÇÈ×ÅÑÊÈÉ ÏÐÈÍÖÈÏ ÏÐÅÎÁÐÀÇÎÂÀÍÈß ÔËÓÊÒÓÀÖÈÉ Â ÄÀÒ×ÈÊÀÕ Îïèñàííûé ïðèíöèï ïîçâîëÿåò áîëåå íàäåæíî ïðîãíîçèðîâàòü ôëóêòóàöè- îííûå ñâîéñòâà è ñòàáèëüíîñòü ðàáî- òû äàò÷èêîâ ïðåîáðàçîâàíèÿ íåýëåêò- ðè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ â íàïðÿæåíèå. Ðàáîòà ìíîæåñòâà èñïîëüçóåìûõ â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå äàò÷èêîâ îñíîâàíà íà ïðåîáðàçîâàíèè íå- ýëåêòðè÷åñêîãî ïàðàìåòðà â íàïðÿæåíèå. Ïðè ýòîì îáùèì äëÿ íèõ ÿâëÿåòñÿ èçìåíåíèå ýëåêòðîïðîâîä- íîñòè âñëåäñòâèå èçìåíåíèÿ âíåøíèõ âîçäåéñòâèé. Âèä ôóíêöèè òàêîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ ÷àñòî ñîäåðæèòñÿ â âîëüò-àìïåðíîé õàðàêòåðèñòèêå (ÂÀÕ) äàò÷èêà. Îä- íîâðåìåííî âíåøíèå ïîìåõè è âíóòðåííèå ôëóêòóà- öèè ïðîâîäèìîñòè ïðåîáðàçóþòñÿ â äàò÷èêå âî ôëóê- òóàöèè ïàäåíèÿ íàïðÿæåíèÿ, ÷òî îïðåäåëÿåò óðîâåíü íåñòàáèëüíîñòè åãî ðàáîòû.  [1] íà îñíîâå ýêñïåðèìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèé áûëî ñäåëàíî çàêëþ÷åíèå, ÷òî â öåïè, ñîñòîÿùåé èç äàò÷èêà, íàãðóçî÷íîãî ðåçèñòîðà è èñòî÷íèêà ïèòà- íèÿ, ýëåìåíòàðíàÿ ôëóêòóàöèÿ ýëåêòðîïðîâîäíîñòè δg(t) äàò÷èêà âûçûâàåò ôëóêòóàöèþ ñèëû òîêà δi(t), ïðîïîðöèîíàëüíóþ ñìåùåíèþ U: δi(t)=δg(t)U. (1)  ñëó÷àå íåëèíåéíîé ÂÀÕ äåéñòâóåò èçâåñòíàÿ âçàèìîñâÿçü ìåæäó ôëóêòóàöèåé ñèëû òîêà è ôëóê- òóàöèåé íàïðÿæåíèÿ δu(t) [2]� δu(t)=rd δi(t), (2) ãäå rd � äèôôåðåíöèàëüíîå ñîïðîòèâëåíèå äàò÷èêà. Îáúåäèíèâ (1) è (2), ïîëó÷èì óæå èçâåñòíóþ [3] âàæíóþ è ïðèìåíèìóþ äëÿ ðàçëè÷íûõ òèïîâ äàò÷è- êîâ è âèäîâ ôëóêòóàöèé ôóíêöèþ ïðåîáðàçîâàíèÿ äàò- ÷èêîì ìãíîâåííûõ çíà÷åíèé ôëóêòóàöèè ýëåêòðîïðî- âîäíîñòè âî ôëóêòóàöèþ ïàäåíèÿ íàïðÿæåíèÿ íà íåì. δu(t)=�δg(t)rdU. (3) Çíàê «ìèíóñ» îòðàæàåò ôàêò, ÷òî ðîñò ïðîâîäè- ìîñòè ïðèâîäèò ê óìåíüøåíèþ ïàäåíèÿ íàïðÿæåíèÿ íà îáðàçöå. Äëÿ îìè÷åñêîãî äàò÷èêà, ñîïðîòèâëåíèå êîòîðî- ãî R, ñîîòíîøåíèå (3) ïðèíèìàåò âèä δu(t)=�δg(t)RU. (4) Ðàññìîòðåííîå âûøå ïîçâîëÿåò ñäåëàòü ïîëåçíîå è óäîáíîå äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ íà ïðàêòèêå ðàçðàáîò- ÷èêàìè ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðû îáîáùåíèå � ðàñ- êðûòü ôèçè÷åñêèé ïðèíöèï, ëåæàùèé â îñíîâå ôëóê- òóàöèîííûõ ïðåîáðàçîâàíèé â äàò÷èêàõ. Ñïåðâà ðàññìîòðèì íàèáîëåå ïðîñòîé ñëó÷àé � äàò÷èê ñ ëèíåéíîé ÂÀÕ. Äëÿ íåãî �� ���������� �� �� ������� �� � ������ ����� ������� ����������������������������� � � ����������� � � � !" #�� ���$ �������� ���� ��δ� �"� �%�� ���$ �����& ��' (��� �δ� �"�)������ *+���,� -������ ��� ���'& �� �� ��� ��.�� ,(���� �����/��,$�0�1���� ������& ��'� ���,� (�2��������'����� ��� 3 δ� �"�4δ� �"����4�δ� �"���4δ� �"��0 � � � �" 5� ��. (�� ��������� �� �(�6�� �� ��� '��- � ��789:;"�%�� ���$ �������' (��� ��2,�����%�� & ���$ <�� �2��� ����$�� � � �,������ - ���&���'& ������������,+"3 δ �"�δ� �"�0 � � � =" 5���. (����������� ���� ����$�� � ��789:;"���� .��%�� ���$ ���2,�����/2�%�� ���$ <���'�� ����& ���.�� ��δ �"3 δ �"�δ� �"��δ� �"����4δ� �"����4δ� �"���0������������ �" >�����*�� �� �") �"���,����<��,�� ���+����'�& <6�����.'������������$ �����-���(���. (�����'& �<-�� ��'��- �3 δ �"���δ� �"���4δ �"���4δ� �"��0 � ?" @���)��2��.�� ��% , -�� � ���� �$ ����,� (& �2������/��,���� ��%�� ���$ ����'��- �3��� ��� � ��� � ��� ����� ������� ��� ������ ����� ���!�� ����"�!#�!�$�%���� ����&'!��� �%0 A�.��� ��/.������ ���+����� - ���&���'�����& �2�����, �%�� ���$ ���2������/��,���� �0��� �����& ��' (���+��/��,$��(�.�������'����+�-���,�� �� ��& (��� -�� ����,(��2� ��'��+��<���� ��������'����+ (���� ����σ� � ��'��+���������� ���� ��ρ���σ0�B,& �������C����0���D��-�� σ�()µ� � � � � � � � � � � � � � � ��" E-�� '����-���%�� ���$ ����� ��������'���� δ� �"��2,�����%�� ���$ �( ��'��+���������' (��� (���� �����/��,$��δσ �"���� ����2��'���(��������'�& ( � ��<6�<����+��������<��%�� ���$ ���'� .& ���� ���� ������,���'���δµ �"����'������������'� & ��2���/��,$���)�%�� ���$ � ��$�����$ ���� & ������,���'���δ) �"0�>��-���(���� ����'�������$ � �2��.�� �� ?"�(�.������'��. �+� ,�� �-��� ����� & ���+�2����� - ��( ������2��,��-�� ������'�����2( �/��,�(�����'����2������/F�(���/��,$�� ����'��& � ���/�,��-����� ���2( �� �/ �( "��'��+�������& ��' (��� ���'��+�� �������� ���� �����'� .���� � ��$�����$ ���� ������,���'�3 δ �"���δ� �"���4δ �"���4δ� �"���4Gδσ �"�σH� �4Gδµ �"�µH�4Gδ) �"�)H0 � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��" I�,��/��- ����������2�������� ,��� ��'���� � ��'���2/���+���.�2������� ���, ��'��������$ ����& ,����<6 ��,�� ���+����/��(2�� � �(2�"�%�� $ ����/��,���� ��%�� ���$ �0�E�(�� (��-��������� �+ ��(�.���� *+����������� ����+,���� ��% , -��& � ���� �$ ���( ��������� �%�� ���$ ���2�����& ���6�� �0�@����/�,2����� � �<-��+� ,�����(����& � ���2�� �-������2��%�� ���$ 0�E'�� ��'������'& ��&� � � , �-������2��%�� ���$ ���2�����$����� ��� ����+�2��������'���� ���,� (�������/��,��(2� ��� - ��'��.�2�/2�+��' �� ��2( 0 5����-������$ �����2������ -�2��%�� ���$ �� �2��.�� <� ?"�(�.����� (�� �+�#��+�&���� ,�� �'�� ��� ����+�2�������������� *"������������<6 ����& � - ����/�,��-��(2�� �'� ��( ��(�.���,�� ���+3 � *"����� *"����� � *"����� � *"���0 ���������������� ��" @���(�����,��- (���������*�� ���-�(� ��"0�5��� .�����(�������-����� ���������* �� �� ,��������� & (����(��������� � �� �(� � -�� ��� ������*�� � J� ��C����0����D�'�����*&*�(�� � *"����� *"����� � *"����� � *"����+ ��* �*� � ��" 5 '����-����� ��"�������$ �������-��� ������& '�<���� ��"�� ��������������� �/������, �(�� ����� %�� ���$ ���2������� �0�E� �����������2��(� � & -�� (�����(���'�� ��(� ������. �+�'�(������$ �� '����� �� ��� �2�� �� �2*��% , -�� � ���� �$ �� ����/��,���� ��%�� ���$ �0 1���'��- �������� ����2( �5KJ��2��.�� �����& ���� �$ ���'��.���/2�+�� ���� � ���������- �2& ����������'� ����+�%�� $ �����/��,���� �� �"0 δ �"���δ� �"�� � �4δ �"���4δ� �"�� � ������������������������ ��" 1������ ����2���/��,$����6��'��� �����������& ������ ���� �2��0����/�<�����6��,��- ���+�2���� & � �� ����'��������0��� ����� �'����( -�� ���/��,& $������ ����+����������'���� ��'������������(����� '��.���/2�+��'� (� ���(�.���� ���������������(�& 6�� ������'���'��- �������� ����2( �5KJ� ��� �� ���.���0�L� ���/��+* ���(�6�� �������� ����%�� & ���$ �������.�� ���� ����������/��+*���2�� �-��& ����2����������<6 ���-�(��� �/��+* ���(�6�� ��0 MMM �� (��/��,�(����( ����'��.������ ��� ��% & , -�� � ���� �$ ���%�� ���$ ���2������/��,���� � ��'��- ����,��� �� ����� ��'������,(�.����+���,& ��/��- �(�/�������'�.������ ��, �����+�%�� ��& �$ ���2����������� ����/ �+����+���/��2�'��- �� ����/��,���� ������� �� -�� ������(�������������& .�� �0�>� ������ �(���( ������2�� ,��-�� �� ����& � ���+�2����� - ���,� (�������/��,��(2��%�� ��& �$ ���2������(����������2�(�.'����/��0 B>LENOPE5KQQRS�B>�ETQBUB �0�V���� ��K0�V0�L���/��,���� ��� , �-������2��%�� ���$ ����� & ��������'���� ���'��- �������� �������5KJ����������� �� � ����& �� ����� ������� ������������������0)�����0)����0)>0�!�)!�0 �0�W88XY� Z0�[0��\]Y^9_Y99^9X� 0̀�a0�b0��cd9edffY�g0�\0� h0 i�_Yj^fY9;d]�:;de^Y:�8k���k�98^:Y����lY_0�mj8X0�mno:0)��?��0)�c8]0���� [�!0)�m0��=?)!��0 �0�V���� ��K0�V��V���� �� 0̀�p0�Q��2��%�� ���$ ���2��,� �� '������$ �����2�����$���������������,���'�������0�(�.'����0 ��( �����qr�(2� �'� ��'�$ ���2�����$���2������������'� & ��2�� �� /����0)�A�� ��� �� ���� �� -�� �� ��� ���0) �??�0)�>0� ���)���0 �0�P �>0�A0�# , �����������'� ��2���� /����0)�A03�@���& ��� �?=�0 '����) s�) ��� ��������'����+�'��- �t � ����� ����$�� 0 ���(������2��,���'t ��$�����$ ����� ������,���'�t ����'� .����+0 '��(�) )�) µ�) ��'/ ���(2�� ��%% $ ���t -������0 '��+ ��* ��) *�) ��� ,���5KJ� � �' %%����$ ��+���������' (���+t %�� ���$ �������� ���� ��/�,2�/��+���0 '��� � �) δ� �"�)
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-70720
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 2225-5818
language Russian
last_indexed 2025-12-07T16:18:10Z
publishDate 2003
publisher Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
record_format dspace
spelling Головко, А.Г.
2014-11-11T15:10:11Z
2014-11-11T15:10:11Z
2003
Физический принцип преобразования флуктуаций в датчиках / А.Г. Головко // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2003. — № 6. — С. 47-48. — Бібліогр.: 4 назв. — рос.
2225-5818
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/70720
621.391.822
Cформулирован физический принцип взаимных преобразований флуктуаций в датчике: мгновенные значения относительных величин преобразуемых флуктуаций равны между собой. Описанный принцип позволяет более надежно прогнозировать флуктуационные свойства и стабильность работы датчиков преобразования неэлектрических параметров в напряжение.
ru
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
Технология и конструирование в электронной аппаратуре
Сенсоэлектроника
Физический принцип преобразования флуктуаций в датчиках
Фізичний принцип перетворення флуктуацій в датчиках
Article
published earlier
spellingShingle Физический принцип преобразования флуктуаций в датчиках
Головко, А.Г.
Сенсоэлектроника
title Физический принцип преобразования флуктуаций в датчиках
title_alt Фізичний принцип перетворення флуктуацій в датчиках
title_full Физический принцип преобразования флуктуаций в датчиках
title_fullStr Физический принцип преобразования флуктуаций в датчиках
title_full_unstemmed Физический принцип преобразования флуктуаций в датчиках
title_short Физический принцип преобразования флуктуаций в датчиках
title_sort физический принцип преобразования флуктуаций в датчиках
topic Сенсоэлектроника
topic_facet Сенсоэлектроника
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/70720
work_keys_str_mv AT golovkoag fizičeskiiprincippreobrazovaniâfluktuaciivdatčikah
AT golovkoag fízičniiprincipperetvorennâfluktuacíivdatčikah