№ 6

Аннотации журнала «Приборы» № 6, 2021 год
 
АННОТАЦИИ
О.А. Цыбульский, А.Н. Колесников (e-mail: OATsybulskii@mephi.ru)
Нормирование и сравнение полос предельной погрешности приборов

Применяемые формы нормирования предельной погрешности не позволяют без поддиапазонов нормировать полосу предельной погрешности широкодиапазонных приборов. Это усложняет сравнение приборов по точности и диапазону измерения. В статье обосновывается целесообразность применения для сравнения приборов формулы нормирования предельной относительной погрешности измерения, включающей в себя аддитивную, мультипликативную и гиперболическую составляющие погрешности. Дополнительная степень свободы, определяемая гиперболической составляющей, позволяет нормировать предельную погрешность без применения поддиапазонов, а также упрощает сравнение приборов с широким диапазоном измерения. В статье показано, что для сравнения точности приборов, независимо от различий их полос предельной погрешности, ширины и количества поддиапазонов измерения, применимы и средняя приведенная предельная погрешность измерения, и число эффективных квантов шкалы. Приведены примеры сравнения расходомеров при помощи этих инструментов.

Ключевые слова: измерение, приборы, точность, нормирование, полоса предельной погрешности, аддитивная, мультипликативная, гиперболическая, критерий по точности и диапазону, широкий диапазон, приведенная погрешность.

И.В. Садковская, А.И. Эйхвальд, Т.А. Эйхвальд (e-mail: siv@vniim.ru)
Исследование неопределенности измерений лазерного интерференционного масляного манометра высокого разрешения, вносимой оптическим интерферометром с фазовой модуляцией

Проведены исследования неопределенности измерений лазерного интерференционного масляного манометра высокого разрешения, вносимой оптическим интерферометрическим устройством с фазовой модуляцией (ОИУФМ), разработанного с целью модернизации и улучшения метрологических характеристик лазерного интерференционного масляного манометра (ЛИММ) из состава государственного первичного эталона единицы давления ГЭТ 101–2011. Описаны конструкция и принцип работы ОИУФМ, а также методика исследования неопределенности измерений дробной доли интерференционной полосы. Исследование функциональности ОИУФМ производилось методом сопоставления осциллограмм реального интерференционного сигнала с теоретической кривой, описывающей двухлучевую интерференцию. Установлено, что основной вклад в неопределенность измерений дробных долей интерференционной полосы вносит нелинейность зависимости деформации пьезоэлектрического модулятора, входящего в состав ОИУФМ, от подаваемого напряжения. Результаты исследований показывают, что неопределенность измерения долей интерференционной полосы не превышает 1/25 ее части, что в пересчете в давление составляет 0,1 мПа и приблизительно в 12 раз меньше разрешающей способности ЛИММ из состава ГЭТ 101–2011.

Ключевые слова: жидкостный манометр, лазерный интерферометр, фазовая модуляция, пьезоэлемент, измерение долей полосы, разрешение, неопределенность измерений.

И.В. Богачев, А.В. Левенец, Чье Ен Ун (e-mail: 010608@pnu.edu.ru)
Система передачи телеметрических данных с адаптивным выбором параметров помехоустойчивого кода на основе использования нейросетевых методов

Рассматривается система передачи данных телеметрии с адаптивным выбором параметров помехозащищенного кода на основе нейросетевого предсказания состояния канала связи. Исследование проведено на двоичной симметричной модели канала связи для случая применения помехозащищенного кода Боуза-Чоудхури-Хоквингема. Полученные данные доказывают возможность эффективного применения нейросетевых методов для рассмотренной задачи, а также показывают, что предложенный подход позволяет более эффективно использовать пропускную способность канала связи по сравнению с системами без адаптации.

Ключевые слова: информационно-измерительная система, предсказание состояния канала связи, нелинейная авторегрессионная искусственная нейронная сеть, искусственная нейронная сеть с долгой краткосрочной памятью, код Боуза-Чоудхури-Хоквингема.

С.В. Савелькаев, Н.А. Вихарева (e-mail: sergei.savelkaev@yandex.ru)
Обзор конструкций и способов калибровки контактных устройств компонентов СВЧ

Представлены обзор и аналитический анализ конструкций полосковых, коаксиальных и коаксиально-полосковых контактных устройств, а также способов их калибровки. Показано, что преимуществом коаксиально-полосковых контактных устройств является то, что они могут быть использованы для подключения к имитатору-анализатору сверхвысокочастотных устройств как калибровочных коаксиальных мер, микрополосковых нагрузок и отрезков микрополосковой линии, так и активных компонентов, таких как транзисторы и их кристаллы, используемые в сверхвысокочастотных усилителях, автогенераторах и умножителях частоты. Коаксиальные узлы коаксиально-полоскового контактного устройства обеспечивают их калибровку совместно с анализатором коаксиальными калибровочными мерами. Дополнительная калибровка контактных узлов минимальным набором калибровочных микрополосковых нагрузок или отрезков микрополосковой линии обеспечивает перенос плоскостей измерения S-параметров активного компонента из коаксиального измерительного тракта анализатора в микрополосковую линию. Рассмотрен способ калибровки зондового контактного устройства кристаллов микросхем специализированными калибровочными микрополосковыми нагрузками.

Ключевые слова: полосковое, коаксиальное, коаксиально-полосковое и зондовое контактные устройства; имитатор-анализатор, калибровка, транзистор, S-параметры.

Б.К. Исмайлов, А.Б. Камалов, Д.Ж. Асанов (e-mail: i.bairam@bk.ru)
Наиболее эффективный метод подавления генерации термодоноров в кремнии

Установлено, что легирование кремния никелем в области T = 1000…1250 °C позволяет практически полностью подавлять генерацию термодоноров как в процессе диффузии, так и в процессе различных низкотемпературных отжигов (T = 300…500 °C) независимо от времени термоотжига. Показано, что кластеры атомов никеля геттерируют атомы кислорода и другие неконтролируемые примесные атомы. Предложен наиболее эффективный технологический способ получения кремния со стабильными параметрами в области T = 300…1250 °C.

Ключевые слова: диффузия, никель, геттерирование, генерация термодоноры, кремний.

А.В. Федоров, В.А. Быченок, И.В. Беркутов, И.Е. Алифанова (e-mail: afedor62@yandex.ru)
Сопоставление результатов экспериментальных и расчетно-теоретических исследований механических напряжений

С целью научного обоснования экспериментальных методов ультразвукового контроля механических напряжений (МН) были проведены исследования по измерению МН, действующих в материале балки при ее изгибе, и соответствующие расчеты по оценке МН. Для контроля МН при поперечном изгибе образца использовали два комплекта средств контроля МН. Результаты измерений МН посредством ультразвуковых методов контроля и результаты расчета показали удовлетворительную сходимость. Показано, что, используя одновременно два предложенных метода контроля МН, можно получить полное представление о напряженно-деформированном состоянии тела.

Ключевые слова: напряжения, ультразвук, акустоупругость, изгиб.

Г.Н. Щербаков, А.В. Рычков, С.Р. Богати, Я.В. Фещенко, А.В. Тетеркин (e-mail: scherbakovgn@mail.ru)
Использование нелинейных явлений для создания подводных маркеров-отражателей

Проведена оценка предельной дальности обнаружения нового типа подводных маркеров – пассивных нелинейных отражателей, имеющих неограниченное время функционирования, которое обусловлено отсутствием у них источника питания. Обоснован оптимальный диапазон рабочих частот с учетом потерь гидроакустического сигнала в морской воде.

Ключевые слова: гидроакустика, подводные маркеры, нелинейность.

Ю.А. Романов, Д.А. Строганов, Д.В. Тарасов, С.И. Подгородецкий (e-mail: romanoff.yurij2016@yandex.ru)
Высокотемпературный водородный отжиг для модификации поверхности канавок в кремнии

Исследовано влияние высокотемпературного водородного отжига на изменение очертаний микронных тренчей (канавок), сформированных на подложке из кремния с ориентацией (001).

Было показано, что такой процесс можно проводить на оборудовании с холодными стенками, поскольку происходит скругление углов канавки, что соответствует экспериментальным данным других исследователей. Таким образом, температура стенок камеры не влияет на возможность структурных изменений во время отжига и протекание процесса не зависит от температуры стенок камеры, где проводился отжиг.

Кроме того, полученные образцы обладают минимально возможной плотностью поверхностных дефектов кристаллической решетки.

Ключевые слова: высокотемпературный водородный отжиг, кремний.

С.А. Турсынбаев, А.Б. Камалов, Х.М. Илиев, С.Б. Исамов, С.А. Тачилин (e-mail: sabirbay_fizika@mail.ru)
Тензоэлектрические свойства кремния с нанокластерами атомов марганца

Установлено, что в отличие от обычных полупроводниковых материалов в кремнии с нанокластерами атомов марганца наблюдается достаточно высокая тензочувствительность при комнатной температуре, которую трудно объяснить существующей теорией. Высокая тензочувствительность в полученном материале связана с изменением состояния нанокластеров атомов марганца при наличии давления. Эти данные показывают, что кремний с нанокластерами атомов марганца может служить перспективным материалом для создания нового класса тензодатчиков. Управляя концентрацией и зарядовым состоянием нанокластеров атомов марганца, можно изменять тензочувствительность полученного материала.

Ключевые слова: полупроводник, давление, нанокластер, тензодатчик, марганец, диффузия.

Вернуться