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...
Saved in:
| Published in: | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
|---|---|
| Date: | 2003 |
| Main Author: | |
| 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. ÄÐÎÇÄÎÂ
(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 |