РОЗВИТОК ТЕОРЕТИЧНИХ ЗАСАД ТА ПРИНЦИПІВ ПОБУДОВИ ТЕНЗОРЕЗИСТИВНИХ СЕНСОРІВ ТИСКУ НЕСТАЦІОНАРНИХ СЕРЕДОВИЩ : РАЗВИТИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ОСНОВ И ПРИНЦИПОВ ПОСТРОЕНИЯ ТЕНЗОРЕЗИСТИВНЫХ ДАТЧИКОВ ДАВЛЕНИЯ НЕСТАЦИОНАРНЫХ СРЕД



  • Название:
  • РОЗВИТОК ТЕОРЕТИЧНИХ ЗАСАД ТА ПРИНЦИПІВ ПОБУДОВИ ТЕНЗОРЕЗИСТИВНИХ СЕНСОРІВ ТИСКУ НЕСТАЦІОНАРНИХ СЕРЕДОВИЩ
  • Альтернативное название:
  • РАЗВИТИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ОСНОВ И ПРИНЦИПОВ ПОСТРОЕНИЯ ТЕНЗОРЕЗИСТИВНЫХ ДАТЧИКОВ ДАВЛЕНИЯ НЕСТАЦИОНАРНЫХ СРЕД
  • Кол-во страниц:
  • 330
  • ВУЗ:
  • НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
  • Год защиты:
  • 2013
  • Краткое описание:
  • НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”



    На правах рукопису

    Тихан Мирослав Олексійович

    УДК 531.7.08; 53.082.13;621.317





    РОЗВИТОК ТЕОРЕТИЧНИХ ЗАСАД ТА ПРИНЦИПІВ ПОБУДОВИ ТЕНЗОРЕЗИСТИВНИХ СЕНСОРІВ ТИСКУ НЕСТАЦІОНАРНИХ СЕРЕДОВИЩ



    05.11.01 – прилади та методи вимірювання механічних величин







    Дисертація на здобуття
    наукового ступеня доктора технічних наук



    Науковий консультант
    Івахів Орест Васильович
    доктор технічних наук, професор






    Львів- 2013





    ЗМІСТ
    ПЕРЕЛІК СКОРОЧЕНЬ…………………………………………………….
    ВСТУП ………………………………………………………………………... 6
    7
    РОЗДІЛ 1. СТАН ПРОБЛЕМИ ТА ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ДОСЛІДЖЕННЯ…………………………………………………………......
    17
    1.1. Специфіка вимірювання нестаціонарного тиску…………..……… 17
    1.1.1. Аналіз умов експлуатації….………………………………….. 17
    1.1.2. Специфіка первинного вимірювального перетворення……….…… 19
    1.1.3. Вимірювання нестаціонарного тиску як некоректно поставлена
    задача…………………………………………………………………...
    21
    1.1.4. Проблеми вимірювання тиску в умовах нестаціонарної
    температури.……………………..……………………………….......
    25
    1.2. Аналіз існуючих тензорезистивних сенсорів та методів вимірювання нестаціонарного тиску……………………………………..
    29
    1.2.1. Існуючі типи тензорезистивних сенсорів нестаціонарного тиску,
    їх характеристики та тенденції конструювання…………..………….
    29
    1.2.2. Стан досліджень тензорезистивних сенсорів тиску…….…………. 39
    1.2.3. Існуючі методи вимірювання нестаціонарного тиску….…………. 45
    1.2.4. Існуючі методи вимірювання тиску в умовах термовпливів……... 51
    1.3. Постановка задач дослідження……………………………………… 60
    РОЗДІЛ 2. РОЗРОБЛЕННЯ МЕТОДІВ ВИМІРЮВАННЯ НЕСТАЦІОНАРНОГО ТИСКУ У РЕАЛЬНОМУ ЧАСІ ТА ТЕНЗОРЕЗИСТИВНИХ СЕНСОРІВ ДЛЯ ЇХ ЗДІЙСНЕННЯ……….

    62
    2.1. Динамічні моделі сенсорів тиску…………………………………….. 62
    2.1.1. Динаміка первинних мембран……………………………...………... 62
    2.1.2. Динаміка вторинних пружних елементів…………………..……….. 69
    2.1.3. Динамічні моделі мембранних сенсорів тиску…………………….. 79
    2.1.4. Динамічні моделі сенсорів тиску з вторинними пружними
    елементами……………………………………………………………
    84

    2.2. Розроблення методів вимірювання нестаціонарного тиску у реальному часі……………………………………………………………….
    87
    2.2.1. Метод сумісного вимірювання ………………………..….……....... 87
    2.2.2. Теоретична апробація методу сумісного вимірювання на
    моделях вхідних сигналів……………………………………………….
    90
    2.2.3. Дослідження працездатності методу сумісного вимірювання
    при дії дестабілізуючих факторів………………………………………..
    94
    2.2.4. Метод диференціювання вихідного сигналу…………………......... 97
    2.2.5. Аналіз потенційної швидкодії методів………….………………... 110
    2.3. Тензорезистивні сенсори нестаціонарного тиску та принципи їхньої побудови…..……...…………………….…………………………….
    2.3.1. Суміщені тензорезистивні сенсори...……………………………….
    112
    112
    2.3.2. Тензорезистивні сенсори для методу диференціювання
    вихідного сигналу………………………………………………………….
    120
    2.4. Висновки до розділу 2 …………………………………....................... 121
    РОЗДІЛ 3. РОЗРОБЛЕННЯ МЕТОДІВ ВИМІРЮВАННЯ ТИСКУ В УМОВАХ НЕСТАЦІОНАРНИХ ТЕРМОВПЛИВІВ ТА ТЕНЗОРЕЗИСТИВНИХ СЕНСОРІВ ДЛЯ ЇХ ЗДІЙСНЕННЯ ……...

    123
    3.1. Дослідження термомеханічних процесів у тензорезистивних сенсорах тиску……………………………………………………………….
    123
    3.1.1. Дослідження термомеханічних процесів у мембрані…………….. 123
    3.1.2. Аналіз впливу термомеханічних процесів у мембрані на її
    динамічну характеристику ………….………………………………
    3.1.3. Дослідження термомеханічних процесів у вторинних пружних
    елементах…………………………………………………………….
    137

    142
    3.1.4. Дослідження термомеханічних процесів у корпусі сенсора……. 147
    3.2. Розроблення методів вимірювання тиску в умовах нестаціонарних термовпливів.……………………………........................
    162
    3.2.1. Метод контролювання термодеформації…………………….…... 162
    3.2.2. Метод температурної перехідної характеристики….................... 174
    3.2.3. Метод парних мембран………..…………………………………… 182
    3.3. Висновки до розділу 3….………………………………………………. 193
    РОЗДІЛ 4. ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ОПТИМІЗАЦІЇ ПАРАМЕТРІВ ПРУЖНИХ ЕЛЕМЕНТІВ………………………………………………..
    4.1. Оптимізація параметрів пружних елементів за термопружними характеристиками………….……………………………………………….
    194

    194
    4.1.1. Оптимізація параметрів мембран……………………. 194
    4.1.2. Оптимізація параметрів вторинних пружних елементів………… 199
    4.1.3. Оптимізація параметрів корпуса сенсора………………………... 211
    4.2.Оптимізація параметрів пружних елементів та їх систем за лінійністю характеристики……………………………..…………………
    215
    4.3. Оптимізація параметрів пружних елементів за динамічними характеристиками…………..........................................................................
    222
    4.4. Висновки до розділу 4……………..………..….………………………. 225
    РОЗДІЛ 5. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ 226
    5.1. Загальна методика та план досліджень……………………………... 226
    5.2. Встановлення статичних характеристик і параметрів точності
    сенсорів та акселерометра.................................................................
    227
    5.3. Дослідження сенсорів та методів вимірювання нестаціонарного тиску…………………………………………………………………………...
    234
    5.3.1. Обґрунтування вибору параметрів тестового сигналу…...………. 234
    5.3.2. Методика та устаткування для досліджень……………………….. 238
    5.4. Дослідження методів вимірювання тиску при дії нестаціонарної температури………………………………………………………………...
    242
    5.4.1. Дослідження лінійності температурного поля по мембрані……… 242
    5.4.2. Дослідження методів вимірювання тиску в умовах
    нестаціонарної температури………………………………………...
    244
    5.5. Висновки до розділу 5………………………………………………... 246
    ОСНОВНІ ВИСНОВКИ ТА РЕЗУЛЬТАТИ РОБОТИ………………… 248
    СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ………………………………… 251
    ДОДАТКИ
    Додаток А. Моделювання термомеханічних процесів…………….………. 279
    Додаток Б. Результати експериментальних досліджень сенсорів…………… 295
    Додаток В. Матеріали впровадження та використання результатів
    роботи…………………………………………………………...
    327






    ВСТУП
    (Загальна характеристика роботи)
    Актуальність теми. Розвиток промисловості, наукових досліджень, становлення нових галузей виробництва тощо неможливий без впровадження високоточних, швидкодіючих і надійних автоматизованих систем керування. Своєю чергою, для забезпечення точності, швидкодії та надійності цих систем необхідне випереджуюче розроблення нових та досконаліших методів вимірювання параметрів різноманітних функціональних процесів та відповідних сенсорів. Серед цих вимірювань значний відсоток складає потреба вимірювання тиску рідин та газів.
    На сьогодні, найбільшими споживачами сенсорів є аерокосмічна галузь, автомобілебудування, спеціальна техніка, виробництво силових установок, наукові дослідження та інші. Саме ці галузі використовують понад 80% всіх сенсорів [1,…,17]. При цьому, частка сенсорів механічних величин складає близько 65% загального обсягу, а серед них, частка сенсорів тиску сягає 49% [3,…,7]. Про зростаючу потребу у сенсорах свідчить такий факт, що річний обсяг їхнього продажу у 2010 році склав 2,7 млрд. дол. США, а у 2012 році за прогнозами складе 17,2 млрд. доларів [4]. Зокрема, для аерокосмічної галузі (за даними фірми NanoMarkets (США) обсяг продажу сенсорів сягнув у 2010р. 214 млн. дол. США, а у 2013 р. передбачається вже 2,1 млрд. дол., для потреб автомобілебудування - відповідно 133 млн. і 1,5 млрд. дол.
    Здобутки мікроелектронних технологій та матеріалознавства призвели до появи значної кількості типів сенсорів тиску. Проте показово, що ці досягнення лише посилили позиції традиційних принципів перетворення неелектричної величини в електричну. Тобто, найбільше сенсорів тиску створено на базі тензорезистивного принципу дії, і така тенденція є стійкою протягом останніх десятиріч, оскільки зумовлена перевагами цих сенсорів.
    Однак останніми роками, незважаючи на кількісне зростання номенклатури сенсорів, саме у згаданих високотехнологічних галузях різко зросла потреба у методах вимірювання тиску та у відповідних сенсорах з принципово новими можливостями і характеристиками [1,3,5,8,12,…,14]. Ця потреба зумовлена необхідністю вимірювання параметрів нестаціонарних середовищ, а саме швидкозмінного тиску в умовах впливу такої ж швидкозмінної нестаціонарної температури. Так, наприклад, під час роботи силових установок, на випробувальних стендах для відпрацювання виробів аерокосмічного комплексу чи у системах керування роботою рідинних ракетних двигунів тривалість наростання фронту тиску відповідних функціональних середовищ сягає мілісекунд, і вже є потреба вимірювання тиску фізичних процесів з мікросекундною зміною (спеціальна техніка, наукові дослідження і т.п.). При цьому такі вимірювання відбуваються в умовах термоударів амплітудою до сотень градусів Цельсія.
    Крім окреслених потреб, у сучасних вимірювальних задачах проявляється необхідність забезпечення високої швидкодії автоматизованих систем керування як безумовної основи їхнього функціонування. Через це, потреба вимірювання тиску швидкоплинних нестаціонарних процесів виокремила особливу проблему, а саме необхідність вимірювання у реальному часі, з регламентованим значенням похибки, здебільшого у межах статичної [3,6,7,10].
    Проте, назрілі вимірювальні задачі виявились такими, що існуючі теоретичні засади вимірювання та наявні сенсори не дозволяють їх вирішити. Тобто, по-перше, немає методів вимірювання та відповідних сенсорів швидкозмінного тиску, які б працювали у реальному часі з регламентованою похибкою, а по-друге, існуючі методи та сенсори не забезпечують необхідну точність вже навіть за наявних нестаціонарностей термовпливів.
    Відомо, що сенсор придатний до експлуатації тільки у тому випадку, якщо у нього чітко визначені метрологічні характеристики. На сьогодні, оцінка характеристик сенсорів змінного тиску проводиться за різними методиками, тому в реальних умовах експлуатації ці характеристики проблематично порівнювати між собою. Все це зумовлює неефективну стандартизацію певних алгоритмів розрахунку і, як наслідок-стандартизацію алгоритмів утворення типів, і уніфікацію конструкційних елементів.
    На сьогодні вже стало зрозумілим, що назрілі проблеми неможливо розв’язати комбінуванням відомих технічних рішень, як також безперспективним є емпіричний шлях-практикою спроб і помилок.
    Таким чином, неможливість вирішити актуальні задачі існуючими вимірювальними засобами та методами вимірювання свідчить про необхідність переосмислення існуючих теоретичних основ та практики створення сенсорів і розроблення таких методів вимірювання та відповідних засобів, які б задовольняли назрілі потреби. Очевидно, що такі дослідження повинні враховувати нові і специфічні вимоги вимірювання швидкозмінного нестаціонарного тиску, специфіки умов експлуатації і їх вплив на процедуру вимірювального перетворення. А також ґрунтуватися на аналізі сутності фізичних процесів, що відбуваються при функціонуванні сенсорів з подальшим встановленням ступеня взаємозв’язку цих процесів з метрологічними якостями сенсорів.
    Теоретичним основам та практиці створення тензорезистивних сенсорів тиску присвячено багато робіт. Ці роботи можна умовно розподілити на такі групи: загальні гносеологічні питання вимірювальної техніки і мікроелектронних сенсорів, зокрема; розроблення та розрахунок вузлів, елементів та конструкцій сенсорів тиску загалом; проблеми метрологічного забезпечення та специфічні метрологічні проблеми вимірювання змінного тиску; проблеми надійності та проблеми здійснення вимірювання в умовах дестабілізуючих факторів; технологічні питання виготовлення та складання сенсорів; проблеми їх випробування, стандартизації та сертифікації.
    Значний внесок у розроблення теоретичних основ проектування сенсорів тиску як загалом, так і за окремими проблемами внесли вчені: Осадчий Є.П., Тимошенко М.М., Агєйкін Д.І., Ваганов В.І., Стучебніков В.М., Йордан Г.Г., Трухачов Б.С., Засєдатєлєв С.М., Тарбєєв Ю.В., Грановський В.А., Тихоненков В. А., Тихонов А.І., Новицький П. В., Азізов А. М., Солопченко Г. М., Андрєєва Н.С., Obermеier Н., Краус М., Вашни Е. та інші.
    Так, завдяки працям Осадчого Є.П. [18,…,20], Крауса М.[21], Вашни Е. [22], Ваганова В.І. [23], Стучебнікова В.М. [24,…,26], Йордана Г.Г. [25], та інш. сформулювані загальнотеоретичні принципи та теорії вимірювальних перетворювачів. Дослідження Тихоненкова В. А., Тихонова А.І. [27…30], присвячені вирішенню проблеми працездатності сенсорів в умовах дестабілізуючих факторів, праці Грановського В.А. [31], Азізова А. М. [32], Солопченко Г.М. [33,…,39] заклали основи динамічних вимірювань і точності вимірювальних перетворювачів, а у працях Осадчого Є.П. [20], Тихонова А.І. [40], Андрєєвої Н.С. [41], Корсунова В. П. [42], Малікова Г. Ф. [43], та Волкова В. А. [44] висвітлені певні принципи розрахунку пружних елементів приладів.
    Проте, попри існуючі дослідження, на сьогодні відсутні ефективні розв’язки цілого класу задач, а саме:
    У загальнотеоретичному аспекті-нерозв’язана проблема вимірювання нестаціонарного тиску у реальному масштабі часу.
    В інженерно-технічному аспекті-немає ефективних методів вимірювання нестаціонарного тиску у реальному, чи близькому до нього, масштабі часу та відповідних сенсорів, які б реалізовували ці методи. Недостатньо досліджена проблема впливу нестаціонарних дестабілізуючих факторів, зокрема, температури на точність вимірювання і, відповідно, не розроблені ефективні методи вимірювання тиску в умовах нестаціонарних температур, чи методи коригування породженої ними похибки вимірювання.
    Зв’язок роботи з науковими програмами, темами, планами.
    Робота виконувалась на кафедрі “Прилади точної механіки” Національного університету “Львівська політехніка” у межах її наукового напрямку - динаміка мехатронних сенсорів механічних величин та їхнє метрологічне забезпечення.
    Дисертаційні дослідження пов’язані з виконанням за участі автора як керівника робіт низки науково-технічних розробок за державними замовленнями, зокрема:
    “Високоточні датчики тиску для систем автоматичного керування у теплоенергетиці, енергообліковуючій та аерокосмічній техніці” (Державне замовлення МОН України ДЗ/352-2007, №д/р 0105U007630).
    “Розроблення мехатронних прецизійних перетворювачів тиску для систем контролю у нафтогазовидобуванні” (Державне замовлення МОН України ДЗ/352-2007, №д/р 0107U008060), в якій розроблені прецизійні перетворювачі та методи вимірювання тиску середовищ з нестаціонарною температурою;
    “Розроблення системи моніторингу тиску з автономним самотестуванням для об'єктів енергетичного комплексу” (Державне замовлення МОН України ДЗ/501-2009, №д/р 0109U006617), в якій розроблений швидкодіючий метод вимірювання тиску в умовах термоударів, запропоновано методику експериментальних досліджень сенсорів при нестаціонарних термовпливах, а також розроблено експериментальну установку створення термоудару.
    Мета і задачі дослідження. Метою роботи є розвиток теоретичних засад та принципів побудови тензорезистивних сенсорів, скерований на розв’язання проблеми вимірювання тиску нестаціонарних середовищ з регламентованою похибкою у реальному часі при змінних термовпливах.
    Для досягнення поставленої мети необхідно:
    -проаналізувати існуючий стан проблеми вимірювання нестаціонарного тиску в сучасних швидкодіючих системах керування і, зокрема, особливості вимірювання тиску при нестаціонарних термовпливах;
    -проаналізувати конструкційно-технологічні і метрологічні особливості існуючих найефективніших тензорезистивних сенсорів тиску, а також
    теоретичні засади їхньої побудови;
    -розробити методи вимірювання нестаціонарного тиску, які б забезпечували ефективне вимірювання в реальному, чи максимально близькому до цього, масштабі часу;
    -дослідити дієвість розроблених методів, враховуючи специфіку та особливості умов експлуатації;
    -розробити принципи побудови сенсорів тиску для реалізації цих методів;
    -дослідити термомеханічні процеси в конструкційних елементах сенсорів з метою встановлення ступеня впливу нестаціонарної температури на вимірювальне перетворення та функціональні характеристики сенсорів;
    -розробити методи вимірювання тиску за умов нестаціонарних термовпливів, працездатних у реальному часі, та розробити принципи побудови сенсорів тиску для реалізації цих методів;
    -розробити теоретичні основи оптимізації пружних елементів, націлених на підвищення точності вимірювання, які б стали основою уніфікації конструкційних елементів сенсорів та утворення їхніх типів;
    -експериментально дослідити ефективність розроблених методів та сенсорів тиску нестаціонарних середовищ з вимірюванням у реальному часі.
    Об’єкт дослідження - методи та засоби вимірювання тиску.
    Предмет дослідження - тензорезистивні сенсори нестаціонарного тиску та методи його вимірювання в системах зі змінними температурами.
    Методи дослідження. Дослідження базуються на використанні методів математичної фізики, теорії пружності, теорії коливань для побудови динамічних моделей сенсорів та для розроблення методів вимірювання нестаціонарного тиску у реальному часі і відповідних тензорезистивних сенсорів; для дослідження термомеханічних процесів у конструкційних елементах сенсорів і розроблення методів вимірювання тиску за умов нестаціонарних термовпливів та розроблення відповідних сенсорів здійснювались за допомогою методів теорії теплопровідності, теорії диференціальних рівнянь, термопружності та методів числового моделювання; експериментальні дослідження працездатності розроблених методів та сенсорів проводилися при використанні теорії теплопровідності, газової динаміки та теорії похибок.
    Наукова новизна одержаних результатів. Вирішено актуальну науково-технічну проблему - вимірювання нестаціонарного тиску у реальному часі при дії змінної температури. При цьому отримано такі нові наукові результати.
    1. Дістали розвиток теоретичні основи тензорезистивних сенсорів тиску, а саме - розроблено їх динамічні моделі у вигляді інтегральних рівнянь, виходячи з яких отримано розв’язок оберненої задачі вимірювання, що відкрило перспективу для створення нових методів вимірювання нестаціонарного тиску та розроблення теоретичних засад побудови нового класу сенсорів, які реалізують ці методи.
    2. Дістали розвиток теоретичні основи вимірювання нестаціонарного тиску, а саме створено нові методи: метод сумісного вимірювання, який базується на запропонованому вимірювально-обчислювальному принципі реалізації отриманого розв’язку оберненої задачі, метод диференціювання вихідного сигналу, який побудований на теорії вейвлет-перетворення з модифікованми імпульсними перехідними функціями сенсорів в ролі базисних функцій, що загалом, на відміну від існуючих методів, уможливило вимірювання нестаціонарного тиску в реальному часі з регламентованою похибкою в межах статичної.
    3. Розвинено принципи побудови тензорезистивних сенсорів тиску як двоканальних засобів з суміщеною функцією акселерометра, що уможливило реалізацію розроблених методів вимірювання нестаціонарного тиску в реальному часі.
    4. Вперше виявлено принципові особливості впливу на вимірювальне перетворення термомеханічних процесів в конструкційних елементах сенсорів тиску при дії змінної температури, що відкрило перспективу розроблення нових високоточних та швидкодіючих методів вимірювання тиску при нестаціонарному термовпливі.
    5. Дістали розвиток теоретичні основи вимірювання тиску при нестаціонарному термовпливі, а саме створено: метод контролювання термодеформації мембрани, метод температурної перехідної характеристики, який базується на введеному понятті температурної перехідної характеристики сенсора тиску та метод парних мембран, який побудований на порівнянні термонапружень у двох ідентичних мембранах сенсора з різними коефіцієнтами температурного розширення, що загалом, на відміну від відомих методів, уможливило зменшення температурної похибки вимірювання тиску до рівня похибки при стаціонарній температурі та забезпечило швидкодію методів співмірною зі швидкістю термовпливів.
    6. Розвинено теоретичні засади оптимізації пружних елементів, що націлені на підвищення точності тензорезистивних сенсорів, які грунтуються на запропонованих принципах:
    - лінеаризації температурного поля в елементах, що уможливило зменшення термонапружень в них і призвело до зменшення на порядок температурної залежності вимірювання;
    - суміщення деформацій в системі пружних елементів, що забезпечило лінійність статичної характеристики сенсорів і адекватність їх динамічних моделей;
    - мінімізації інструментальної похибки динамічних характеристик, що відкрило перспективу стандартизації алгоритмів утворення типономіналів і уніфікації конструкційних елементів сенсорів.
    Практичне значення одержаних результатів полягає у створенні тензорезистивних сенсорів нового класу, що дозволяють реалізовувати методи вимірювання нестаціонарного тиску при змінних термовпливах у реальному часі. Проведені дослідження відкрили перспективу створення методів та засобів вимірювання нестаціонарних величин іншої природи на підставі отриманого розв’язку оберненої задачі і вимірювально-обчислювального методу його реалізації. Експериментальні дослідження та практичне використання підтвердили переваги розроблених методів та сенсорів, а саме - можливість вимірювання нестаціонарного тиску в умовах змінних термовпливів в реальному часі з похибкою в межах статичної, що дозволяє їхнє використання у швидкодіючих та високоточних системах автоматичного керування.
    Результати наукових досліджень отримані в рамках виконання дисертаційної роботи в частині розроблених методів вимірювання нестаціонарного тиску при змінній температурі та створених відповідних тензорезиствних сенсорів використані при розробленні технологічного устаткування для вимірювальних експертних систем ЛМКП «Львівтеплоенерго». А також впроваджені в автоматичній системі керування виробничої лінії імпульсного штампування на ПП «Термосплав», що загалом забезпечило високу точність технологічного процесу.
    Результати дисертаційної роботи використовуються в навчальному процесі при викладанні навчальних курсів “Проектування засобів вимірювання механічних величин” і “Сенсори в мехатроніці” для підготовки бакалаврів напряму ”Приладобудування” та спеціалістів і магістрів спеціальності ”Прилади і системи точної механіки”.
    Особистий внесок здобувача. Основні ідеї та наукові результати дисертації розроблені та отримані здобувачем особисто. З робіт, що виконувалися у співавторстві, використовуються результати, отримані особисто здобувачем.
    У працях, опублікованих у співавторстві, дисертанту належать: [80] - постановка задачі, методика моделювання та інтерпретація результатів; [249] - постановка задачі, розроблення методики дослідження, теоретичні розрахунки; [12] - розроблення конструкційного вирішення сенсорів, теоретичний розрахунок динаміки мембрани; [13] - теоретичне моделювання сенсорів при термоударі; [15] - постановка задачі, розроблення методу та теоретичні розрахунки; [14] -розроблення конструкційного вирішення сенсора та основні теоретичні розрахунки; [239] – ідея, розроблення конструкційного
    вирішення перетворювача та основні теоретичні розрахунки.
    Апробація результатів роботи. Викладені в дисертаційній роботі наукові положення та результати доповідались на 12 міжнародних науково-технічних конференціях, конгресах, симпозіумах, а саме: ”Датчики и преобразователи информации, систем измерения, контроля и управления”. - Москва, 1996; 3-й міжнародний симпозiум інженерів-механіків у Львові. - Львів, 1997; "Приборостроение-97.- Винница-Симеиз, 1997; XIV IMEKO World Congress.-Tampere, Finland.-1997; Міжнародна науково-технічна конференція ”Приладобудування-98”. - Симеіз, 1998; 44th International Scientific Colloquium. –Ilmenau, Germany.-1999; ”Датчики и преобразователи информации, систем измерения, контроля и управления”. - Судак - Москва, 2000; “Методы и средства измерения в системах контроля и управления”. - Россия, Пенза, 2002; ”Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления”. - Судак - Москва, 2003; ”Датчики и преобразователи информаци систем измерения, контроля и управления”. - Судак - Москва, 2004; XVIII IMEKO World congress. - Rio de Janeiro, Brazil. 2006; IX Konferencja Naukowa: Czujniki Optoelektroniczne i Elektroniczne. Kraków-Zakopane, Poland. - 2006.
    Публікації. За темою дисертації опубліковано 37 наукових праць та отримано 10 патентів України на винаходи та 1 патент на корисну модель. У тому числі 23 праці у фахових виданнях з переліку фахових видань України, 14 - у науково-технічних журналах та збірниках праць науково-технічних конференцій.
    Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота складається з вступу, п’яти розділів, списку використаних джерел і додатків. Загальний обсяг дисертації 330 сторінок, з яких основний зміст викладений на 247 сторінках друкованого тексту, містить 126 рисунків, 5 таблиць. Список використаних джерел складається з 255 найменувань. Додатки на 51 сторінці містять результати експериментів та акти впровадження і використання результатів роботи.
  • Список литературы:
  • ОСНОВНІ ВИСНОВКИ ТА РЕЗУЛЬТАТИ РОБОТИ
    В дисертаційній роботі відображено розвиток теоретичних засад нового розв’язання науково-прикладної проблеми – підвищення точності вимірювання змінного тиску при дії нестаціонарної температури, що одержане завдяки розробленим методам вимірювання та відповідним тензорезистивним сенсорам. При цьому отримано такі основні наукові та практичні результати.
    1. Проаналізовано існуючий стан проблеми вимірювання нестаціонарного тиску в сучасних швидкодіючих системах керування і, зокрема, особливості вимірювання тиску при нестаціонарних термовпливах. Проаналізовано характеристики та особливості існуючих тензорезистивних сенсорів тиску, а також теоретичні засади їхньої побудови, що дало можливість виділити клас базових задач для вирішення проблеми підвищення точності вимірювання змінного тиску при дії нестаціонарної температури.
    2. Проведено дослідження динаміки елементів сенсорів, на підставі якого розроблено їх динамічні моделі у вигляді інтегральних рівнянь Вольтерра, виходячи за якими отримано розв’язок оберненої задачі вимірювання, що відкрило перспективу для створення нових методів вимірювання нестаціонарного тиску та розроблення теоретичних засад побудови нового класу сенсорів, котрі реалізують ці методи.
    3. Дістали розвиток теоретичні основи вимірювання нестаціонарного тиску, а саме створено нові методи: метод сумісного вимірювання, який базується на запропонованому вимірювально-обчислювальному принципі реалізації отриманого розв’язку оберненої задачі, метод диференціювання вихідного сигналу, який побудований на теорії вейвлет-перетворення з модифікованми імпульсними перехідними функціями сенсорів в ролі базисних функцій, що загалом, на відміну від існуючих методів, уможливило вимірювання нестаціонарного тиску в реальному часі з регламентованою похибкою в межах статичної.
    4. Розвинено принципи побудови нового класу тензорезистивних сенсорів тиску як двоканальних засобів з суміщеною функцією акселерометра, що уможливило реалізацію розроблених методів вимірювання нестаціонарного тиску в реальному часі.
    5. Вперше виявлено принципові особливості впливу на вимірювальне перетворення термомеханічних процесів в конструкційних елементах сенсорів тиску при дії змінної температури, що відкрило перспективу розроблення нових високоточних та швидкодіючих методів вимірювання тиску при нестаціонарному термовпливі.
    6. Дістали розвиток теоретичні основи вимірювання тиску при нестаціонарному термовпливі, а саме створено нові методи:
    - метод контролювання термодеформації, який полягає у швидкодіючому коригуванні вихідного сигналу сенсора в залежності від термонапруження і термодеформації його мембрани, що уможливило зменшення температурної похибки вимірювання тиску до рівня похибки при стаціонарній температурі;
    - метод температурної перехідної характеристики, який базується на введеному понятті температурної перехідної характеристики сенсора тиску, що представляє собою вихідний сигнал сенсора при одиничному термоударі і полягає в коригуванні значення вихідного сигналу сенсора в залежності від температури середовища, що на відміну від існуючих методів, обумовило зменшення температурної похибки вимірювання тиску до рівня похибки при стаціонарній температурі та підвищило швидкодію коригування вихідного сигналу;
    - метод парних мембран, який полягає в коригуванні вихідного сигналу сенсора тиску в залежності від різниці термонапружень у його двох ідентичних мембранах з різними коефіцієнтами температурного розширення, що на відміну від відомих методів, уможливило зменшення температурної похибки вимірювання тиску до рівня похибки при стаціонарній температурі та досягнення швидкодії коригування співмірної зі швидкістю термовпливів.
    7. Розвинено теоретичні засади оптимізації пружних елементів, що націлені на підвищення точності тензорезистивних сенсорів, які грунтуються на

    запропонованих принципах:
    - лінеаризації температурного поля в елементах, що уможливило зменшення термонапружень в них і призвело до зменшення на порядок температурної залежності вимірювання;
    - суміщення деформацій в системі пружних елементів, що забезпечило лінійність статичної характеристики сенсорів і адекватність їх динамічних моделей;
    - мінімізації інструментальної похибки динамічних характеристик, що відкрило перспективу стандартизації алгоритмів утворення типономіналів і уніфікації конструкційних елементів сенсорів.
    9. Розроблено методику експериментальних досліджень, яка передбачає одночасну перевірку ефективності створених методів вимірювання тиску при нестаціонарному термовпливі, при цьому запропонована залежність, яка регламентує значення оптимальної тривалості фронту тестового сигналу, що забезпечило коректність порівняння отриманих результатів.
    Загалом експериментальні дослідження підтвердили дієздатність розроблених методів та ефективність самих сенсорів, а саме; можливість підвищення точності вимірювання нестаціонарного тиску в умовах нестаціонарних термовпливів в реальному часі, що дозволяє їхнє використання у швидкодіючих системах автоматичного керування.
    10. Проведені теоретичні дослідження відкрили перспективу створення методів та засобів вимірювання нестаціонарних величин іншої фізичної природи на підставі отриманого розв’язку оберненої задачі і вимірювально-обчислювального принципу його реалізації.







    СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
    1. Маркелов И.Г. Комплекс датчиков давления для эксплуатации на объектах атомной энергетики / И.Г. Маркелов //Датчики и системы.-М.- 2009.- № 11.- С. 24 – 25.
    2. Мокров Е.А. Интегральные датчики. Состояние разработок и производства. Направления развития, объемы рынка / Е.А. Мокров //Датчики и системы.-М.- 2000.- № 11.- С. 28 – 30.
    3. Мокров Е.А. НИИ физических измерений. 45 лет в космическом приборостроении /Е.А. Мокров //Датчики и системы.-М.- 2005.- № 9.- С. 2- 3.
    4. Sensors Web Portal: http://www.sensorsportal.com /html/sensors/Pressure.htm
    5. Соколов Л.В. Анализ возрастающих потребностей в микромеханических сенсорах и МЭМС / Л.В.Соколов // Датчики и системы.-М.- 2005.- № 6.- С. 41-43.
    6. Козин С.А. Создание полупроводниковых интегральных датчиков механических параметров на основе технологии МЭМС /С.А.Козин, [и др.] // Датчики и системы.-М.- 2005.- № 9.- С. 48-49.
    7. Белозубов Е.М. Тонкопленочные микроэлектромеханические системы. Классификация и обобщенные системные модели датчиков давления на их основе / Е.М.Белозубов, [и др.] // Датчики и системы.-М.- 2009.- №3.- С. 6-11.
    8. Мокров Е.А. Базовая системная модель нового поколения тонкопленочных тензорезисторных датчиков давления для ракетной и авиационной техники/, Е.А. Мокров, Е.М.Белозубов // Датчики и системы.-М.- 2005.- №6.- С. 10-14.
    9. Джексон Р.Г. Новейшие датчики / Р.Г.Джексон.- М.:Техносфера, 2007.-384с.
    10. Коптев Ю.Н. Датчиковая аппаратура для ракетно – космической техники / Ю.Н.Коптев, А.В.Гориш // Радиотехника.-М.- 1995.- №10.- С.5-6.
    11. Лурье Г.И. Новое поколение полупроводниковых датчиков теплоэнергетических параметров /Г.И. Лурье, В.Т.Мартыненко// Приборы и системы управления.-М.- 1996.- №4.- С.26-28.
    12. I.Maryamova. Piezoresistive sensors based on silicon microcrystals for exstreme conditions /I.Maryamova, M. Tykhan, E.Lavitska, A.Kutrakov // сб. трудов междун. научно-техн. конф. "Приборостроение-97", ч. II. Приложение к науч.-техническому журналу "Вибрация в технике и технологиях".- Винница-Симеиз.- 1997. С.244-247.
    13. I.Maryamova. Semiconductor Mechanical Sensors for Adverse and dynamic conditions/ I.Maryamova, M. Tykhan, E.Lavitska, A.Kutrakov // XIV IMEKO World Congress.-Tampere.-1997. -Vol. IX A. -P. 99-103.
    14. Tykhan M. Сzujnik cisnienia z możliwością samodiagnozy / М. Tykhan, e.t.c. // IX Konferencja Naukowa Czujniki Optoelektroniczne i Elektroniczne. Kraków-Zakopane, 19-22 czerwca 2006. Poland. -S.85-88.
    15. Tykhan M. Method for input signal restoration during dynamic pressure measurement and its sensor / М. Tykhan, e.t.c. // XVIII IMEKO World congress. September, 17 – 22, 2006, Rio de Janeiro, Brazil. – Brazil. -Vol. XVI. - P.123-128.
    16. Инновационный комплекс измерения давления “Метран” // Датчики и системы.-М.- 2005.- №6.- С. 48.
    17. Шамраков А.Л. Перспективы розвития пьезоэлектрических датчиков быстропеременных, импульсных и акустических давлений /А.Л. Шамраков// Датчики и системы.-М.- 2005.- №9.- С. 4-8.
    18. Осадчий Е.П. Проблемы создания датчиковой аппаратуры для измерения механических величин./ Е.П.Осадчий, В.А.Волков // Датчики систем измерения, контроля и управления: межвуз. сб. науч. тр. – Пенза: Пензенский. политехн. ин-т.-1981.-Вып. 1.- С. 3 – 9.
    19. Осадчий Е.П., Тимошенко Н.Н. О системном подходе к решению проблемы обеспечения народного хозяйства датчиками /Е.П.Осадчий, Н.Н. Тимошенко// Приборы и системы управления. -М.- 1991.- №2.- С. 17.
    20. Осадчий Е. П. Проектирование датчиков для измерений механических величин/ Е.П.Осадчий, А.И.Тихонов [и др.]; под ред. Е.П.Осадчего. - М.: Машиностроение, 1979. - 480 с.
    21. Краус М. Измерительные информационные системы / М.Краус, Е.Вашны. -М.: Мир, 1975.-310с.
    22. Вашны Е. Динамика измерительных цепей / Е.Вашны.-М.: Энергия, 1979.- 288с.
    23. Ваганов В. И. Интегральные тензопреобразователи / В.И.Ваганов. -М.: Энергоатомиздат, 1983. - 136 с.
    24. Стучебников В.М. Микроэлектронные датчики за рубежом / В.М. Стучебников // Приборы и системы управления.-М.-1993.-№ 1.-С. 18 – 21.
    25. Иордан Г.Г. / Г.Г.Иордан [и др.] // Полуповодниковые тензорезисторные преобразователи давления на основе КНС для повышенных и сверхнизких температур. Тезисы докладов Всесоюзной научно-техническая конференции “Методы и средства тензометрии и их применение в народном хозяйстве”.- Кишенев, 1979. -С. 46.
    26. Лурье Г. И. Измерение давления в криогенных средах / Лурье Г. И., М. Стучебников // Изме¬рения, контроль, автоматизация.-М.-1989.- №2/70.-С. 18-25.
    27. Тихонов А. И. Структурный анализ температурных погрешностей тензорезисторных датчиков / А.И.Тихонов [и др.] // Приборы и системы управления.-М.-1988.- №8.-С.27-28.
    28. Карцев Е. А. Датчики и приборы для измерения неэлектрических величин / Е.А. Карцев [и др.] //Справочник.- М.: Московское НТО приборостроителей и метрологов, 1992. - 174 с.
    29. Тихонов А.И. Уменьшение температурной погрешности датчиков давления со специальным упругим элементом мембранного типа / А.И.Тихонов [и др.] // Датчики систем измерения, контроля и управления: межвуз. сб. науч. тр. – Пенза: Пензенский политехн. ин-т.-1987.-Вып. 9.- С. 73 – 77.
    30. Тихонов А. И. Методы настройки тензорезистивных датчиков дав¬ления для работы в широком динамическом температурном режиме. / А.И.Тихонов [и др.] // Тезисы докладов к зональному семинару “Методы и средства измерения механических параметров в системах контроля управления”.- Пенза, 1990. -С.10-12.
    31. Грановский В.А. Динамические измерения: Основы метрологического обеспечения / В.А. Грановский //.- Л.: Энергоатомиздат, 1984. - 224 с.
    32. Азизов А. М. Точность измерительных преобразователей / А.М. Азизов, А.Н Гордов // - Л.: Энергия, 1975. - 256 с.
    33. Баскин Н.В. Динамические измерения с помощью ИИС/ Н.В.Баскин [и др.] // Динамические измерения (IV Всесоюзный симпозиум): 27-29 марта 1984г., Ленинград: тезисы докладов.- Госстандарт, ЛОП НТО Приборпром, АН СССР, МИНВУЗ РСФСР, НПО «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева», СЗПИ.-Ленинград.-1984.- С. 13-15.
    34. Крейнович В.Я. Робастные методы коррекции погрешностей в динамическом режиме и решения уравнений идентификации / В.Я.Крейнович, Г.Н. Солопченко // Динамические измерения (IV Всесоюзный симпозиум): 27-29 марта 1984г., Ленинград: тезисы докладов.- Госстандарт, ЛОП НТО Приборпром, АН СССР, МИНВУЗ РСФСР, НПО «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева», СЗПИ.-Ленинград.-1984.- С. 67-70.
    35. Солопченко Г. Н. Компенсация динамических погрешностей при неполных сведениях о свойствах приборов и измеряемого сигнала / Г.Н. Солопченко [и др.]// Метрология. -М.-1979.- №8. -С.3-13.
    36. Солопченко Г. Н. Методы учета априорной информации при коррекции погрешности измерений в ИВК в динамическом режиме / Г.Н. Солопченко [и др.] // Исследования в области оценивания погрешностей измерений: сб. н. трудов ВНИИМ. –М. -1986. -С.27-31.
    37. Солопченко Г.Н. Некорректные задачи измерительной техники / Г.Н. Солопченко // Измерительная техника.-М. -1974. -№1. -С. 51-54.
    38. Солопченко Г.Н. Обратные задачи в измерительных процедурах. / Г.Н. Солопченко // Измерения, контроль, автоматизация: сб. трудов ЦНИИ ТЭИ Приборостроения.-М. -1983. -Вып. 2 (46). -С. 32 – 46.


    39. Солопченко Г.Н. Определение доверительных интервалов для характеристик погрешностей средств измерений и результатов измерений вне зависимости от вида закона распределения / Г.Н. Солопченко // Измерительная техника.-М. -1996. -№10. -С. 9.
    40. Тихонов А. И. Упругие элементы датчиков механических величин / А.И.Тихонов [и др.].-Пенза, Пенз. политехн. ин-т. -1988. -88 с.
    41. Андреева А. Е. Упругие элементы приборов / А.Е.Андреева //-М.: Машиностроение, 1981. - 392 с.
    42. Корсунов В. П. Упругие чувствительные элементы /В.П. Корсунов // -Саратов: Изд-во Саратовского ун-та. -1980. - 264 с.
    43. Маликов Г. Ф. Расчеты упругих тензометрических элементов / Г.Ф.Маликов [и др.] // - М.: Машиностроение, 1964. - 192 с.
    44. Волков В. А. Математические модели чувствительных элементов систем управления /В.А. Волков [и др.] //-Пенза, Пенз.политехн. ин-т. -1990. - 100 с.
    45. Тихан М. Тензометричні давачі ударного та високочастотного тиску для аерокосмічних систем. Міжнародна наук.-техн. конфер. «Приладобудування -98». Збірник праць, - Симеіз, 1998, с.95 – 99.
    46. Тихан М.А. Анализ переходных процессов в тензометрических датчиках переменного давления / М.А. Тихан // Датчики и преобразователи информации, систем измерения, контроля и управления: труды VIII-го междун. научн. техн. семинара. -Москва, 1996. -С.179.
    47. Тихан М.О. Оптимізація параметрів пружних елементів тензорезистивних вимірювачів тиску за динамічними характеристиками /М.О. Тихан // Вісник Національного університету "Львівська політехніка". Вимірювальна техніка та метрологія. -Львів: Вид-во Національного університету "Львівська політехніка". -2011. -Вип. 72. -С. 82-88.
    48. Тихан М. О. До питання динаміки давачів тиску /М.О. Тихан // Вісник Національного університету "Львівська політехніка". Автоматизація виробничих процесів і технічний контроль у машинобудуванні та приладобудуванні. -Львів: Вид-во Національного університету "Львівська політехніка".–2005. -№ 39. -С.104-109.
    49. Tykhan M. The piezoresistive sensors for impact pressure. / М.Tykhan // 44th International Scientific Colloquium. –Ilmenau. -1999. -Р. 37-40.
    50. Тихан М. О. Оцінка похибки тензометричного датчика динамічного тиску /М.О. Тихан // Вісник Національного університету "Львівська політехніка". Оптимізація виробничих процесів і технічний контроль в машинобудуванні і приладобудуванні. -Львів: Вид-во Національного університету "Львівська політехніка".–1995. -№ 290. -С.91-96.
    51. Балалаев В.А. Проблемы обеспечения единства измерений параметров быстропротекающих механических процессов / В.А.Балалаев [и др.]// Метрологические проблемы измерений параметров переменных механических величин: сб. научных трудов. –Ленинград. -1990. – С. 3 – 7.
    52. Тихонов А. Н. Коррекция результатов измерения по динамическим характеристикам измерительных систем / А.Н. Тихонов // Измерительная техника. –М. -1967. -№9. С. 93-95.
    53. Буровцева Т.И., Звягинцев А.М. Коррекция погрешности датчиков методами нечеткой логики / Т.И. Буровцева, А.М. Звягинцев // Датчики и системы.-М.- 1999.- №7.- С. 14 – 21.
    54. Грановский В. А. Оценивание и коррекция динамической погрешности средств измерений / В.А. Грановский, Ю.С. Этингер // Исследования в области оценивания погрешностей измерений: сб. науч. тр. ВНИИМ. –Ленинград. -1986. -С.32-35.
    55. Земельман М. А. Автоматическая коррекция погрешностей измерительных устройств /М.А. Земельман //-М.: Изд-во стандартов, 1972. – 199 с .
    56. Лаврова А.Т. Коррекция динамических характеристик датчиков давления / А.Т. Лаврова // Метрология.-М. -№3. -1982. С.13-17.
    57. Василенко Г. И. Теория восстановления сигналов: О редукции к идеальному прибору в физике и технике / Г.И. Василенко// - М.: Сов. радио, 1979. -272 с.
    58. Тихонов А. Н. Методы решения некорректных задач / А. Н Тихонов, В. Я. Арсенин // М.: Наука, 1979. -Издание 2-е. -284 с.
    59. Тихонов А. Н. Регуляризирующие алгоритмы и априорная информация /
    А. Н Тихонов [и др.] // М.: Наука, 1983. -197с.
    60. Тихан М. Тензометрический датчик давления для сред с нестационарными термовлияниями /М.А. Тихан // Датчики и преобразователи информации, систем измерения, контроля и управления, труды XVІ-го междун. научн. техн. семинара.-Судак - Москва, 2004.- С. 168-169.
    61. Мокров Е.А. Применение термозащитных пленок для минимизации влияния нестационарных температур на тонкопленочные тензорезистивные датчики давления /Е.А. Мокров [и др.] // Датчики и системы.-М. -2005. -№9. -С.21-23.
    62. Мокров Е.А. Применение элементов системологии для минимизации влияния дестабилизирующих факторов на тонкопленочные тензорезисторные датчики давления /Е.А. Мокров [и др.] // Датчики и системы.-М. - 2005. -№3. -С.10-12.
    63. Тихан М.А. Исследование термоупругих процессов в корпусах тезометрических датчиков давления /М.А. Тихан // Методы и средства измерения в системах контроля и управления, Россия, Пенза, 9 – 10 сентября 2002 г.: труды междун. научно–техн. конференции. – Пенза: Информационно – издательский центр Пенз. гос. ун-та, 2002. -С.203-204.
    64. Тихан М. Тензометричні давачі тиску для аерокосмічних систем - проблеми проектування. Міжнар. наук.-техн. конфер. «Приладобудування -98». Збірник праць - Симеіз, 1998, с.91 – 94.
    65. Тихоненков В. А. Влияние конструкции упругого элемента на температурные погрешности тензорезисторного датчика давления / В.А. Тихоненков [и др.] // Приборы и системы управления. –М.-1991.- №6. -С.28-29.
    66. Тихонов А. И. Структурный анализ температурных погрешностей тензорезисторных датчиков /А.И. Тихонов [и др.] // Приборы и системы управления. –М. -1988. -№8. -С.27-28.
    67. Похвалинский С. М. Температурные погрешности мембранных преобразователей давления / С.М. Похвалинский // Измерительная техника. –М. -1981. -С.36-38.
    68. Тихан М. Тензометрический датчик контроля давления високотемпературних серед /М.А. Тихан // Датчики и преобразователи информации, систем измерения, контроля и управления, труды XV-го междун. научн. техн. семинара.-Судак - Москва, 2003.- С. 103-105.
    69. Тихан М. Тензометрический датчик для теплоэнергетических установок /М.А. Тихан // Датчики и преобразователи информации, систем измерения, контроля и управления, труды XІI-го междун. научн. техн. семинара.-Судак - Москва, 2000.- С. 155-156.
    70. Педоренко Н.П. К вопросу о точности измерения давления при воздействии термоудара /Н.П. Педоренко [и др.] // Датчики систем измерения, контроля и управления: межвуз. сб. науч. тр. – Пенза: Изд-во Пенз. гос. техн. ун-та, 1994. – Вып. 13. -С. 92 – 94.
    71. Педоренко Н. П. Конструктивные особенности тензорезисторных металлопленочных датчиков давления с единой градуировочной характеристикой //Н.П. Педоренко [и др.] // -М. –Радиотехника. -1995.-№10. -С.14-15.
    72. Тихан М.О. Проблеми розрахунку та проектування тензометричних давачiв тиску / М.О. Тихан // 3-й міжнародний симпозiум інженерів-механіків у Львові. Тез. доп. – Львів. -1997. -С.94.
    73. Тихан М.О. Аналіз впливу термомеханічних процесів у мембрані тензометричного перетворювача динамічного тиску при термоударі на його додаткову похибку. / М.О. Тихан // Вісник Національного університету "Львівська політехніка". Автоматика, вимірювання та керування -Львів: Вид-во Національного університету "Львівська політехніка".–2007. -№ 574. -С.69-75.
    74. Мокров Е. А. Особенности проектирования металлопленочных тензорезисторных датчиков давления /Е.А. Мокров [и др.] // -М. –Радиотехника. -1995. -№10. -С.16-17.
    75. Волохов И.В. Формирование двухслойной структуры тонкой пленки с целью уменьшения температурного коэффициента сопротивления / И.В. Волохов [и др.] // -М. -Датчики и системы. -2005. -№9. -С.57-59.
    76. Мокров Е.А. Обобщенная системная модель нового поколения тонкопленочных тензорезисторных датчиков давления /Е.А. Мокров [и др.] // -М. -Датчики и системы. -2006. -№ 6. -С.2-5.
    77. Мокров Е.А. Минимизация погрешности тонкопленочных тензорезистивных датчиков давления при воздействии нестационарной температуры /Е.А. Мокров [и др.] // -М. -Датчики и системы. -2004. -№ 1. -С.26-29.
    78. Мартынов Д.Б. Методы компенсации температурной погрешности преобразователей давления на основе КНС / Д.Б. Мартынов [и др.] // Методы и средства измерения в системах контроля и управления, Россия, Пенза, 9 – 10 сентября 2002 г.: труды междун. научно–техн. конференции. – Пенза: Информационно – издательский центр Пенз. гос. ун-та, 2002.– С. 153 – 155.
    79. Стучебников В.М. О нормировании температурной погрешности тензорезисторных полупроводниковых датчиков. / В.М. Стучебников //-М. -Датчики и системы. -2004. -№ 9. -С.15.
    80. Тихан М. О. Моделювання термомеханічних процесів в конструктивних елементах вимірювачів тиску /М.О. Тихан, Р.Б. Малець, Г.А. Шинкаренко // -Машинознавство. -2008. -№6(132). -С. 26-31.
    81. Тимошенко С. П. Теория упругости / С.П. Тимошенко [и др.] // -М.: Наука., 1975. -576 с.
    82. Даниловская В.И. Динамические температурные напряжения в бесконечной плите / В.И. Даниловская // Динамические температурные напряжения в бесконечной плите.-М. -Инженерный журнал. -1961. Том1. Вып.4. –С.86-94.
    83. Даниловская, В.И. Об одной динамической задаче термоупругости / В.И. Даниловская // -М. -Прикл.математика и механика.-1952.- Том 16.-№3.-С. 341-344.
    84. Тихан М. О. Аналіз термомеханічних процесів у мембранах вимірювачів тиску при термоударі /М.О. Тихан //Машинознавство.-Львів. -2008. – №8-9. –С. 7-15
    85. Тихан М.О. Тензометричний перетворювач тиску для високотемпературних середовищ /М.О. Тихан // Вісник Національного університету "Львівська політехніка". Автоматика, вимірювання та керування. -Львів: Вид-во Нац. ун-ту "Львівська політехніка". -2008. -№608. -С. 117-122.
    86. Выгода Ю.А. Исследование температурного режима тензорезисторного датчика силы. / Ю.А. Выгода [и др.] //Датчики систем измерения, контроля и управления: межвуз. сб. науч. тр. – Пенза: Пенз. политехн. ин-т, 1988. – Вып. 8. – С. 4 – 7.
    87. Красильникова В. В. Разработка и применение математической модели и программ для проектирования интегральных тензопреобразователей: автореф. дисс. канд. техн. наук /В.В. Красильникова //-Пенза, 1990. –С.20.
    88. Красильникова В. В. Моделирование тепловых режимов интегральных тензопреобразователей /В.В. Красильникова // Приборы и системы управления. –М. -1991. -№7. -С.16-17.
    89. Подлепецкий Б.И. Состояние разработок датчиков в Европе / Б.И. Подлепецкий // -М. -Измерительная техника. -1991. -№ 5. С.65 – 70.
    90. Sensor Technology Handbook. Edited by J.S. Wilson. Newnes, 2004.
    91. Репняков В.Н. Высокоточные системы измерения давления в технологических процесах /В.Н. Репняков [ и др.] // -М. - Приборы и системы управления. -1996. -№ 7. С.31 – 32.
    92. Мокров Е. А. О тенденциях развития датчиков специального назначения /Е.А. Мокров // -М. - Приборы и системы управления. -1990. -№ 10. С.4 – 5.
    93. Розенблат М.А. Конференция “Eurosensors X”. /М.А. Розенблат // -М. - Приборы и системы управления. -1997. -№ 5. С.60.
    94. Семенов Ю.П. Датчиковая аппаратура ракетно-космической технике / Ю.П. Семенов //-М. -Приборы и системы управления. -1990. -№ 10. –С.4.
    95. Грудцинов Г.М. Малогабаритные датчики давления «МЕТРАН-55» /Г.М. Грудцинов, А.В. Фетисов //-М. –Датчики и системы. -2000. -№ 11. -С.21 – 22.
    96. Малогабаритне датчики давления СИГНАЛ-И-3000 //-М. -Датчики и системы. -2005. -№2. –С.42-43.
    97. Мокров Е.А. Пьезоэлектрические преобразователи быстропеременных давлений для ракетно - космической техники / Е.А. Мокров // Методы и средства измерения в системах контроля и управления, Россия, Пенза, 9 – 10 сентября 2002 г.: труды междун. научно–техн. конференции. – Пенза: Информационно – издательский центр Пенз. гос. ун-та, 2002. – С. 3-4.
    98. Карцев Е.А. Сопоставительная оценка датчиковой аппаратуры отечественного и зарубежного производства /Е.А. Карцев // Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления («Датчик-2003»): материалы XV международной научно-технической конференции. -Москва-Судак, -2004. –С.341.
    99. Соколов Л.В. Основные тенденции развития полупроводниковых датчиков давления / Л.В. Соколов [и др.] // Тезисы докладов к зональному семинару “Методы и средства измерения механических параметров в системах контроля управления”.- Пенза, 1990. -С.5-6.
    100. Станкевич В.Ч. Перспективные датчики абсолютного давления / В.Ч. Станкевич [и др.] //-М.-Приборы и системы управления.-1996.-№6. -С.25- 26.
    101. Технологии производства датчиков XXI века //-М.-Приборы и системы управления. -1991. -№1. –С.23 – 24.
    102. В. А. Семенов. Тензорезисторные датчики давления / В.А. Семенов[и др.] //
    -М.-Приборы и системы управления. -1990. -№10. –С.10 – 11.
    103. Эйлерт Симонсен. Датчик давления типа MBS для промышленных установок / Э. Симонсен //-М.-Приборы и системы управления. -1993. -№12. –С.45 – 46.
    104. Осадчий Е.П. Современные направления совершенствования датчиковой аппаратуры / Е.П. Осадчий // Датчики систем измерения, контроля и управления: межвуз. сб. науч. тр.– Пенза, Пенз. политехн. техн. ин-т, 1990. – Вып. 10. – С. 4 – 9.
    105. Тензометрический датчик давления: а.с. № 1281940 СССР, МКИ4G01L 9/04 /Ю.И. Заганяч, М.А.Тихан, А.П. Кутраков.-№3803814; заявл.23.10.84; опубл. 30.01.87, Бюл. №1. -3с.
    106. Датчик давления: а.с. № 1552797 СССР, МКИ5G01L 23/18 / Ю.И. Заганяч, М.А.Тихан, А.П. Кутраков.-№4466535; заявл.21.06.88; для служебного использования.
    107. Датчик давления: а.с. № 1561001 СССР, МКИ5G01L 23/18 / Ю.И. Заганяч, М.А.Тихан, А.П. Кутраков, Т.М. Иващук.-№4466209; заявл.21.06.88; опубл. 30.04.90, Бюл. №16. -3с.
    108. Датчик давления: а.с. № 1567479 (СССР) /М.А.Тихан, Ю.И. Заганяч, А.П. Кутраков, опубл. 1990, бюл. №26.
    109. Датчик давления: а.с. № 1578535 СССР, МКИ5G01L 9/02 / М.А.Тихан, Ю.И. Заганяч.-№4484377; заявл.19.09.88; опубл. 15.07.90, Бюл. №26. -3с.
    110. Тензометрический датчик динамичес¬кого давления: патент №2040781 Россия, МКИ6G01L 9/04, G01B 7/16/ М.А.Тихан, Ю.И. Заганяч.-№5013783, заявл.21.11.91; опубл. 27.07.95, Бюл. №21.-3с.
    111. Саблин А. В. Кремниевый интегральный датчик давления агрессивных сред /А.В. Саблин //-М. -Приборы и системы управления. -1994. -№4. С.36-37.
    112. Саблин А. В. Пьезорезистивные датчики давления /А.В. Саблин //-М. -Приборы и системы управления. -1990. -№10. С.8-9.
    113. Саблин А. В, Кремниевые интегральные датчики абсолютного давления /А.В. Саблин //-М. –Радиотехника. -1995. -№10. С.10-11.
    114. Иордан Г. Г. Новый комплекс унифицированных датчиков «Сапфир-22М» /Г.Г. Иордан [и др.] //-М. -Приборы и системы управления. -1990. -№11. С.27-30.
    115. Евдокимов В.И. Модернизированные тензорезисторные преобразователи для датчиков «Сапфир-22М» /В.И. Евдокимов [и др.] //-М. -Приборы и системы управления. -1990. -№11. С.30-32.
    116. Юровский А.Я. Новые приборы для измерения давления. /А.Я. Юровский //-М. -Приборы и системы управления. -1995. -№9. С.4-8.
    117. Агейкин Д. И. Датчики контроля и регулирования / Д.И. Агейкин [и др.] //-М.: Машиностроение, 1965. -628 с.
    118. Попченков Д.В. Технологические приемы достижения долговременной стабильности чувствительных элементов датчиков давления ДАВ-088 / Д.В. Попченков [и др.] //-М. -Датчики и системы. -2005. -№9. –С.51-53.
    119. Сороколетов О.Д. Тонкопленочные преобразователи для датчиков теплоэнергетического приборостроения / О.Д. Сороколетов [и др.] //-М. Приборы и системы управления. -1989. -№7. –С.32-33.
    120. Волохов И. В. Опыт разработки технологии тонкопленочных тензорезисторных датчиков давления / И. В. Волохов [и др.] //-М. Приборы и системы управления. -1990. -№10. –С.41-42.
    121. Piezoelektrische Messgeräte // Piezo-Messtechnik Kistler. Katalog, 2006.
    122. Omega Group Company // Omega engineering, 2006.
    123. Endevco. Dynamic instrumentation for vibration, shock and pressure measurement // http;\www.meggittsensingsystems.com/
    124. Заганяч Ю. И. Малогабаритный датчик пульсаций давления на основе высокочувствительных германиевых тензорезисторов / Ю.И. Заганяч [и.др.] // Датчики систем измерения, контроля и управления: межвуз. сб. науч. тр.– Пенза, Пенз. политехн. техн. ин-т, 1992. – Вып. 12. – С. 31 –34.
    125. Заганяч Ю. И. Высокотемпературный миниатюрный датчик давления типа ДДП-1 / Ю.И. Заганяч [и.др.] //-М. -Приборы и системы управления. -1981. -№1. –С..21-22.
    126. Заганяч Ю. И. Малогабаритный тензорезисторный датчик пульсаций давления на основе нитевидных кристаллов кремния / Ю.И. Заганяч [и.др.] // Методы и средства повышения точности измерения давления в научном эксперименте: труды ЦИАМ. –М. -1992. -Вып.9. -№1292. –С.123-125.
    127. Заганяч Ю.И. Разработка высокотемпературного малогабаритного полупроводникового датчика давления / Ю.И. Заганяч [и.др.] // Тезисы докладов VIII Всесоюзной научно-техническая конференции “Методы и средства тензометрии и их применение в народном хозяйстве”. -Свердловск. -1983. -C.148.
    128. Заганяч Ю.И. Высокотемпературные датчики механических величин с полупроводниковыми тензорезисторами типа „Кремистор” / Ю.И. Заганяч [и.др.] // Тезисы докладов Всесоюзного совещания “Методы и средства тензометрии и их применение в народном хозяйстве”. - Кишенев-Москва. -1976. -C.50.
    129. Заганяч Ю.Н. Високочастотные малогабаритные полупроводниковые датчики давления / Ю.И. Заганяч [и.др.] // Тезисы докладов ІХ Всесоюзной научно-техническая конференции “Методы и средства тензометрии и их применение в народном хозяйстве”. - Кишенев. -1986. -C.129.
    130. Датчик давления: а.с. № SU 1221512 А / В.А. Тихоненков [и др.] опубл. 1986, бюл. №12.
    131. Тензометрический датчик давления: а.с. №1264016А1 СССР/ В.И. Думенко, Р.Д., Яхишев, опубл. 15.10.1986, бюл. №38.
    132. Белозубов Е.М. Проблемы и основные направления исследований тонкопленочных нано- и микроэлектромеханических систем датчиков давления /Е.М. Белозубов [и др.] //-М. -Датчики и системы. -2009. -№ 8. -С. 54-58
    133. Козлов А.И. Моделирование тензопреобразователей давления на основе структур КНС. Двухмембранные преобразователи /А.И. Козлов [и др.] //-М.
    -Датчики и системы. -2009. -№ 8. -С.50-53.
    134. Тихонов А. И. Принцип совмещенности функций в датчиках механических величин /А.И. Тихонов //-М.-Приборы и системы управления.-1996.-№1.
    -С.18-21.
    135. Михайлов П.Г. Многофункциональные микроэлектронные датчики
    / П.Г.Михайлов [и др.] //-М. -Датчики и системы. -2005. -№ 3. -С.36-42.
    136. Нестеров В.Н. Структурный и технологический методы в задачах построения инвариантных измерительных преобразователей /В.Н. Нестеров //-М. -Измерительная техника.-2007.-№2. -С.8-12.
    137. Шахов Э.К. Разделение функций – основной принцип совершенствования средств измерений / Э.К. Шахов [и др.] //-М. -Датчики и системы. -2006. -№ 7. -С.2-6.
    138. Гутников В. С. Микропроцессорный измеритель давления и температуры /В.С. Гутников [и др.] //-М. -Приборы и системы управления. -1995. -№8. -С.28-29.
    139. Пащенко В.В. Компенсация аддитивной температурной погрешности тензодатчика с помощью дополнительного сигнала / В.В. Пащенко // Датчики систем измерения, контроля и управления: межвуз. сб. науч. тр. – Пенза: Пенз. политехн. ин-т, 1981. -Вып.1. -С.129 – 133.
    140. Здрок А.Г. Интегральный датчик давления и температуры /А.Г. Здрок [и др.] // Датчики на основе технологии микроэлектроники: материалы семинара. –М.-1983. –С.105-108.
    141. Диденко В.И. Датчики температуры и давления со встроенным микропроцессором. /В.И.Диденко, А.Г. Минин // Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления («Датчик-98»): сб. материалов X научно-технической конференции с участием зарубежных специалистов.-Москва-Гурзуф. -1998. –С.178-180.
    142. Диденко В.И. Система измерения температуры и давления / В.И.Диденко [и др.] // Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления («Датчик-2003»): материалы XV научно-технической конференции.-Москва-Судак.-2003. –С.134-135.
    143. Диденко В.И. Комбинированный двухпроводный аналоговый датчик давления и температуры / В.И.Диденко [и др.] // Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления («Датчик-2004»): материалы XVІ научно-технической конференции.-Москва-Судак.-2004. –С.142-143.
    144. Дорожжин А.И. Чувствительный элемент для одновременного измерения деформации и температуры А.И. Дорожжин [и др.] // Тезисы докладов к зональному семинару “Методы и средства измерения механических параметров в системах контроля управления”.- Пенза, 1990. -С.24-25.
    145. Седых Н.К. Первичные преобразователи на монокристаллах кремния для измерения двух параметров / Н.К. Седых [и др.] // Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления («Датчик-2004»): материалы XVІ научно-технической конференции.-Москва-Судак.-2004. –С.195-196.
    146. Новиков В.Н. Системы цифровой обработки измерительной информации и моделирование в датчикопреобразующей аппаратуре / В.Н. Новиков, Б.В. Чувыкин //-М. - Датчики и системы. -2005. -№ 9. С.24-28.
    147. Осипович Л. А. Датчики физических величин / Л.А. Осипович // -М. : Машиностроение, 1979. - 159 с.
    148. Долицкий И. Н. Расчет предельно достижимых собственных частот упругих элементов электромеханических преобразователей / И.Н. Долицкий, Т.А. Федоренко // -М. Измерительная техника. -1972. -№7. –С.42-44.
    149. Тихан М.А. Анализ переходных процессов в тензометрических датчиках переменного давления / М.А. Тихан // Датчики и преобразователи информации, систем измерения, контроля и управления: тез. докл. VIII-го междун. научн. техн. семинара. -Москва, 1996. -С.179.
    150. Тимошенко С. П. Колебания в инженерном деле / С.П. Тимошенко [и др.] // -М.: Иашиностроение, 1985. -472 с.
    151. Тихан М.А. О динамике работы миниатюрных датчиков давления /М.А. Тихан // Методы и средства измерения механических параметров в системах контроля и управления: тез. докл. Всесоюз. научн.- техн.конф.- Пенза, 1991. - С. 31.
    152. Тихан М. А. Определение метрологических показателей мембранного датчика давления посредством импульсной переходной функции / М.А. Тихан // Датчики и преобразователи информации, систем измерения, контроля и управления: тез. докл. ІV-го междун. научн. техн. семинара. -Москва, 1992. -С.8.
    153. Козловский В. А. Идентификация математической модели мембранных преобразователей давления / В.А.Козловский, С.А. Сиверс // Метрологическое обеспечение динамических измерений в ИИС: сб. научн. тр. ВНИИМИУС. -Львов, 1986. –С.33-37.
    154. Исакова Р. С. Математическая модель мембранного измерительного преобразователя давления и силы с тензорезистивным чувствительным элементом /Р.С. Исакова [и др.] // Метрологическое обеспечение динамических измерений в ИИС: сб. научн. тр. ВНИИМИУС. -Львов, 1981. –С.54-57.
    155. Федорчук Р.С. Идентификация абстрактной динамической модели датчика давления тензометрического типа / Р.С. Федорчук // Электроника и счетно-решающая техника в лесной и деревообрабатывающей промышленности: научн. тр. МЛТИ. –М., 1986. -Вып. 158. –С.160-168.
    156. Мясникова Н. В. Способы и средства определения динамических характеристик датчиков давления: автореф. диссер. канд. техн. наук /Н.В. Мясникова; Пензенский политехн. ин-т.-Пенза. -1990. -24с.
    157. Кадыров А. А. Об одном методе расчета температурных деформаций в мембранном упругом элементе датчика давления /А.А. Кадыров // Датчики систем измерения, контроля и управления: межвуз. сб. науч. тр. – Пенза: Пенз. политехн. ин-т, 1988. -Вып.8. -С.36-41.
    158. Тихан М. А. Определение температурной погрешности датчика динамического давления / М.А. Тихан // Датчики и преобразователи информации, систем измерения, контроля и управления: тез. докл. V-го междун. научн. техн. семинара. -Москва, 1993. -С.18.
    159. Слабченко О. Н. Расчет мембран при проектировании датчиков давления / О.Н. Слабченко, М.В. Зайцев //-М. -Энергетическое машиностроение. -1971. -№12. –С. 21-25.
    160. Жибарева И. Н. Определение геометрических параметров мембранных упругих чувствительных элементов с малой нелинейностью характеристики / И.Н. Жибарева //-М. -Приборы и системы управления. -1993. -№11. С.36-40.
    161. Черницын А. Н. Исследование распределения деформаций в упругих элементах мембранных преобразователей /А.Н. Черницын //Измерительные преобразователи давления, теоретические и экспериментальные исследования и разработка: сб. научн. тр. - М.: НИИ теплоприбор, 1989. -С. 90-95.
    162. Субботин М. И. О чувствительности виброизмерительных приборов с тензодатчиками /М.И. Субботин // Механика и машиностроение: изв. АН СССР.-М., 1959. -№4. С.163-164.
    163. Юницын Ю. Н. Об оптимизации режима измерения механических величин / Ю.Н. Юницын // Расчет и проектирование приборов точной механики: труды ЛИТМО. –Л., 1976. -Вып. 91. –С.3-7.
    164. Драгунов В. П. Проектирование быстродействующих датчиков давления /В.П. Драгунов // Актуальные проблемы электронного приборостроения ("АПЭП-92"): тр. межд. научн. - техн. конф. – Новосибирск: СНИИМ, 1992. –С.32-34.
    165. Федяков Е. М. Измерение переменных давлений /Е.М. Федяков [и др.] //-М.: Изд-во стандартов, 1982. - 216 с.
    166. Семенюк А. Л. Вопросы экспериментального определения метрологических характеристик измерительных каналов ИИС /А.Л. Семенюк [и др.] // Метрологическое обеспечение динамических измерений в ИИС: сб. научн. тр. ВНИИМИУС. -Львов, 1984. –С.3-7.
    167. Шильдкрет Л. А. Нормирование и определение динамических характеристик измерительных преобразователей давления /Л.А. Шильдкрет //-М. –Метрология.-1985. -№4. –С.105-108.
    168. Тихонов А.И. Уменьшение температурной погрешности датчиков давления со специальным упругим элементом мембранного типа /А.И. Тихонов [и др.] // Датчики систем измерения, контроля и управления: межвуз. сб. науч. тр.– Пенза: Пенз. политехн. ин-т, 1987. – Вып. 9. -С.73-77.
    169. Выгода Ю.А. Специальные режимы датчиковой аппаратуры /Ю.А Выгода Ю.А.//- Пенза: Пенз. политехн. ин-т, 1989. - 72 с.
    170. Коваленко А.Д. Введение в термоупругость /А.Д. Коваленко //-Киев: Наукова думка, 1965. - 204 с.
    171. Боли Б. Теория температурных напряжений / Б. Боли, Дж. Уэйнер// – М.: Мир, 1964. -512 с.
    172. Лыков А. В. Теория теплопроводности /А.В. Лыков//-М.: Высшая школа, 1967. -600с.
    173. Коренев Б. Г. Задачи теории теплопроводности и термоупругости /Б.Г. Коренев//- М.: Наука, 1980. -400 с.
    174. Гейтвуд Б. Е. Температурные напряжения /Б.Е. Гейтвуд //-М.: Издательство иностранной литературы, 1959. –349 с.
    175. Безухов Н.И. Расчеты на прочность, устойчивость и колебания в условиях высо
  • Стоимость доставки:
  • 200.00 грн


ПОИСК ДИССЕРТАЦИИ, АВТОРЕФЕРАТА ИЛИ СТАТЬИ


Доставка любой диссертации из России и Украины