Введение к работе
Актуальность тєуи. В связи с развитием цифровой техшук и ИС-ПОЛЬЗОВЕПЯеМ В ГфОЦЭССе ИЗ?/ЄрЄНИЙ ВЫЧИСЛИТеЛЬНОЛ ТЄХНИКН Лр'Л сез -
даний ерэдетв измерении весьма актуальной является задача рг.г.ро -ботки измерительных преобрзеователей ( КП ) различных флзнчесг.их велгпін, в частности электрических ті магнитных величин, б кол или величини, легко преобразутаиося в код, пзігр:?'ер, в частоту. 1 -пользугднеся б насто:і:;;с9 время при построении ІЛ традиционные <гл -зпческио явлення чаце всего kq позволяют построить '."Л, в которых преобразование входной величины в частоту осуществлялось бы непосредственно в чувствительном элементе без его включения В ЦІЛЬ на -v-кого-либо генератора. Подобная задача могкет быть решена с пеяоль -зованием новых.физических эффектов. Пригаром использования подоб -шх эффектов является создание преобразователей на эффекте Дкозеф-сона, которые применяются для измерения сверхкзлых значений неко -торых физических во лігам ( напряжения, Магниткой индукции ) к ра -Сотают только прл низких теїяізротурах. Болеэ игроками возможностями обладает осциллксторный зффект, который заключается в еозшжю-вепии колебаний тока, протекающего по полупроводниковому образцу, пемекештому з продолыше электрическое и магнитное поля, напряженности которых прзгг-дзавт критические значения. Частота колебаний тока на псрогз Бэзбуздеиия зависит от напряженности электрического и индукции магнитного полей. Это свойство ссцкллисторного эффечтз указывазт па -ггргаздкпкзльнув возможность его использования для построения Ш различных электрических и магнитных величин с частотным виходиш сигналом. Однако сведения о подобных ИП на основе осцил -листорного эффекта на момент начала настоящих исследовании в литература отсутствовали.. В связи с вкзеизлозганнш и актуальностью создания ИП с частотным выходным сигналом задача разработки и ис -следования ИП электрических и магнитных величин на основе осцил -листорного эффекта в германии представляет больной научный и практический интерес.
Цель работы заключается в разработка и исследовании ЯП элек -трических ( напряжения, тока ) и магнитных ( индукции ) величин в частоту на основе осциллисгорного.эффекта в электронном гермкнэд.
Научная новизна работы состоит в том, что:
- впервые разработаны, изготовлены и исследованы измеритель -ішо преобразователи различных физических величин ( нзпрях'.ения, то-
ко, магнитной индукции, температуры. ) в частоту на осново осцел -лнсторпого эффекте в электронном германия; '''.''.''
впервые проведан аналіз метрологических характеристик пре -образователен на основе осциллісторногс эффекта Астатической харак-теристтаї преобразования, диапазона преобразования, еходного и-выходного сопротивления, основных источников погреиностей; ..'. ., .''
впервые проведено экспериментальное исследование, оецшілис -торов кз п - Go как.чувствительных'элементов измерительных прооб -рагователей при различных температурах о? 4,2 К до 300 К, что позволило использовать их при разработке ил с частотным выходным сигналом на осново осциллисторноґо эффекта'в электронном германии. , .'
впервые разработаны элементы теории измерительных преобра -зозателэй на основе осаиллисторкого эффекта в' электронно;,! германия, в частности, получены -'новые аналитические, выразания.-.'.ошсываючве зависимости частоты аспиллисторкых'колебаний от различных физических величин,'позволяющие- сделать /вывод о'возможности использования-осциллиоторнсго 5ф;«кта в -германии: для создания Щ с частотным выходным сигналом икмекщиа хррогеё' совпадение с экспериментальными зависимостями;' ... ..'-,:'' - ';' .-":. :'. , -.-.'.'''' ,;:';''.:
теоретически и экспериментально исследован критерий'возбуждения оецнллисторного зфіекта в германии,: в: частности, .вопрос уменьсения пороговой. ищутеции'магнитного поля, что-позволило раз -работать компактную магнитную систему -ИЛ на осново осщіллисторію -го эффекта. ;\ . .-'-'. v -..: '" -:,' '''.'. '-''
Практически ценность заключается"?, слэдукаем у--".-\У.
разработаны конструкцииггреобразрватёлэй.напражешш'-в;чес,--тсту (.'ГНЧ ), тока в частоту"("ПТЧ), магнитной' ішдукщах в. частоту температури в частоту на основе осциллистора"'<из'n >:;Go, :
проведен анализ метрологических характеристикразработанных измерительных преобразователей,' получены новые- формули для ^оценки чувствительности и "вида- статической характериснааі..гграо.ЗрЕзоааіая Ш на основе .осциллксторного эффекта в германии./.:';.-:' ,,.;..;.:;:''^:/:Л'
Раэработанние.преобразователи и результати работы'использовались при выполнении 'НИР. в ИСЭ,СО'АН.СССР;(;г, Томск -),' Шй'^Щщю-. криогенная техника '."'-'( -г,..Омск; ),[ШПл>;:(':р.;уЛаяцт$ая^)\-Ъш>я им.' Коминтерна .С г. , Новосибирск- )i^Л'.^V.'^i:';'ґ^':V^:V/\ -., Апробация работа. . /Основные'полозешм ДЕСсортациояной.':работы докладавалїісь..н;оОсу^ались'.ка.;>'І :,;угг\'Всесогянрм чсимпо г-. зпуыэ;,^ Плазма к неустойчивости:в:поіо,^вр'двж^я-/.(;-Віьи^іІ8Ь,'
1983, I93G гг., Паланга, 1989 г.); VI, VII, УШВсессюзной научно-технической конференции " информационно - измерительные системы " ( Куйбыаев, 1933 г.; Винница, 1935 г.; Ташкент, 1987 г.); Всесо -юзноп научно-техшческой конференции "Мккрокрпогеннэя техніка- 84" ( Омск, 1984 г. ); IV Всесоюзной научно-технической конференции " Метрологическое обеспечение тепло-физических измерений при низ -низких температурах " (Хабаровск, 1935г.); III. Есесоюзной научно-технической конференции " Метода и средства измерений параметров магнитного поля" ( Ленинград,1985 г); II, III Республиканской на -учно - технической конференция " Устройства преобразования инфор -мацки для контроля и управления в зпергетикэ " (Харьков,1985, 1987 гг.); Всесоюзной научно - технической конференции " Проблемы,, магнитных измерений и магнитоизмерителыюй аппаратуры" (Ленинград, 1989г.); Научно-техническом совещании ученых и специалистов с участием представителей зарубежных стран * Датчики и преобразова -тели информации систем измерения, контроля и управления "(Крымская область, 1992 г. ); на научных семинарах кафедры " Информационно -измерительная техника" Ог/ТТУ.
Публикации. По теме дисезртзции опубліковано 27 печатных ра -бот, получено 5 авторских, свидетельств на изобретение, при учас -таи автора написано 2 отчета по КИР.
Структура и объем работа. -Диссертационная работа состоит из -введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения. Она изложена на 123 страницах машинописного .текста, содерни? 49 рисунков (42 страницы) и содержат 13 страниц списка литературы из 117 названий. В прилогении приведены материалы об использовании результатов диссертационной работы ( на 4 страницах ).
Похожие диссертации на Измерительные преобразователи эолектрических и магнитных величин на основе осциллисторного эффекта в германии
