Прибор и метод контроля температурных полей в неизотермических потоках жидкости и газа на основе одномерного распределенного полупроводникового датчика тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.13, кандидат наук Мохаммед Кхалиль Султан Абдулла

• Мохаммед Кхалиль Султан Абдулла
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Мохаммед Кхалиль Султан Абдулла

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 ПРИБОРЫ И МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ В НЕИЗОТЕРМИЧЕСКИХ ПОТОКАХ ЖИДКОСТИ И ГАЗА

1.1 Предварительные сведения

1.2 Методы контроля температурных полей точечными датчиками

1.3 Методы и приборы контроля температурных полей с помощью волоконно-оптических датчиков

1.3.1 Методы и приборы контроля температурных полей, основанные на рассеянии света в волоконно-оптических кабелях

1.3.2 Методы и приборы контроля температурных полей волоконно-оптическими датчиками на волоконных брэгговских решетках

1.4 Методы контроля температурных полей резистивно-емкостными и полупроводниковыми распределенными датчиками

1.4.1 Методы измерения температурных полей резистивно-емкостными распределенными датчиками

1.4.2 Методы измерения температурных полей полупроводниковыми распределенными датчиками

1.5 Выводы и постановка задачи

Глава 2 МЕТОД И АЛГОРИТМ КОНТРОЛЯ НЕИЗОТЕРМИЧЕСКИХ ПОТОКОВ ЖИДКОСТИ И ГАЗА

2.1 Постановка задачи

2.2 Дискретизация уравнений и алгоритмы их численного решения

2.2.1 Дискретизация и численное решение нелинейного дифференциального уравнения Риккати

2.2.2 Дискретизация и численное решение интегрального уравнения Фредгольма

2.2.3 Решение системы линейных алгебраических уравнений, входящей в алгоритм измерения температурного поля

2.3 Программная реализация алгоритма измерения температурного поля полупроводниковым одномерным распределенным датчиком

2.3.1 Виртуальный инструмент численного решения уравнения Риккати

2.3.2 Программа виртуального инструмента численного решения уравнения Фредгольма

2.3.3 Виртуальный инструмент, реализующий алгоритм измерения температурного поля

2.4 Численное исследование алгоритма измерения температурных полей полупроводниковым одномерным распределенным датчиком

2.5 Выводы

Глава 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДА КОНТРОЛЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМ ОДНОМЕРНЫМ РАСПРЕДЕЛЕННЫМ ДАТЧИКОМ

1

3.1 Цели и задачи эксперимента

3.2 Дискретная модель ПП ОРД

3.3 Прибор для экспериментального испытания метода контроля температурных полей с помощью ПП ОРД

3.3.1 Состав прибора и функциональное назначение блоков

3.3.3 Программное обеспечение прибора

3.3.4 Проверка метрологических показателей прибора

3.4 Измерение градуировочных характеристик чувствительных элементов дискретной модели ПП ОРД

3.5 Описание эксперимента и анализ результатов

3.6 Выводы

ГЛАВА 4 ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ НЕИЗОТЕРМИЧЕСКИХ ПОТОКОВ ГАЗА И ЖИДКОСТИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМ ОДНОМЕРНЫМ РАСПРЕДЕЛЕННЫМ ДАТЧИКОМ

4.1 Предварительные соображения и постановка задачи

4.2 Аппаратное устройство измерительного блока

4.3 Программное обеспечение измерительного блока

4.4 Оценка технико-экономических показателей прибора

4.5 Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение

Приложение

Приложение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Прибор и метод контроля температурных полей в неизотермических потоках жидкости и газа на основе одномерного распределенного полупроводникового датчика»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Нынешнее состояние экономики связано с интенсивным развитием науки и техники, промышленности, внедрением новых интенсивных технологических процессов. При этом возникают задачи измерения и контроля различных физических величин и их полей. В числе измерительных задач важное место занимают задачи контроля температурных полей, в частности, в неизотермических (неоднородных по температуре) потоках жидкости и газа. Данная задача возникает не только в теплофизике для прямого измерения температурного поля, но и для косвенного измерения других характеристик в потоках жидкости и газа. Например, в гидро- и аэромеханике, энергоснабжении, расходометрии, геологической разведке, метеорологии, добывающей и перерабатывающей промышленности, учете в жидких или газообразных веществ и т.д.

В настоящее время, для контроля температурных полей в неизотермических потоках жидкости и газа применяются различные методы и приборы. Традиционные методы и приборы контроля температурных полей основаны на использовании «точечных» первичных преобразователей (датчиков). Среди них можно выделить два подхода: либо последовательное сканирование температурного поля одним перемещаемым точечным термопреобразователем (датчиком-зондом), либо одновременное измерение температурного поля множеством точечных датчиков, каждый из которых подключается к отдельному каналу измерительного прибора.

Недостатками известных методов контроля температурных полей являются:

- сложность и громоздкость конструкции, а также низкая скорость измерения при использовании перемещаемого датчика-зонда;

- большое число измерительных каналов и соединительных проводников, а также понижение точности измерения из-за теплоотвода по проводам и искажения кинематической и тепловой структуры потока.

Известны также методы и приборы контроля температурных полей, основанные на использовании дискретно-распределенных (квазираспределенных) и непрерывно-распределенных датчиков (ДРД и НРД). Важным достоинством распределенных

3

датчиков перед «точечными» является то, что для контроля температурного поля достаточно иметь один распределенный датчик, неподвижно размещаемый в контролируемом поле и подключаемый к одному каналу измерительной аппаратуры.

Среди различных методов контроля температурного поля на основе распределенного датчика (РД), перспективным является метод на основе полупроводникового одномерного распределенного датчика (ПП ОРД), предложенный Евдокимовым Ю.К. и исследованный учениками его научной школы Этот метод лишен ряда недостатков, присущих методам контроля, основанным на распределенных датчиках других типов. Однако, столь перспективный метод контроля температурных полей в измерительной практике пока не используется из-за недостаточной разработанности и изученности. Из сказанного следует, что разработка, обоснование и исследование метода и прибора контроля температурных полей в неизотермических потоках жидкости и газа полупроводниковым одномерном распределенным датчиком является актуальной задачей.

Объект исследования: прибор контроля температурных полей в неизотермических потоках жидкости и газа на основе полупроводникового одномерного распределенного датчика.

Предмет исследования: метод контроля температурных полей в неизотермических потоках жидкости и газа на основе полупроводникового одномерного распределенного датчика.

Цель настоящей работы: разработка метода и прибора контроля температурных полей в неизотермических потоках жидкости и газа с улучшенными показателями на основе одномерного распределенного полупроводникового датчика.

Решаемые задачи:

1. Разработка и обоснование метода контроля температурных полей в неизотермических потоках жидкости и газа на основе одномерного распределенного полупроводникового датчика на трехслойных р-п-р (п-р-п) структурах;

2. Разработка и численное исследование алгоритма и соответствующих программ распределенного измерения и контроля, реализующих предложенный метод;

3. Экспериментальное исследование макета прибора, реализующего предложенный метод контроля;

4. Разработка автоматизированного прибора измерения и контроля на основе предложенного метода и алгоритма.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Предложен, обоснован и разработан метод для распределенного контроля температурных полей в неизотермических потоках жидкости и газа на основе трехслойных p-n-p (п-р-п) структур;

2. Предложен и разработан численный измерительный алгоритм, реализующий предложенный метод измерения и контроля;

3. Численное исследование измерительного алгоритма и оценка точностных характеристик метода;

4. Предложены аналитические соотношения для расчета и оценки технических и метрологических параметров прибора.

Теоретическая и практическая значимость работы. Результаты, полученные в ходе выполнения данной работы, показывают возможность создания на основе предложенного метода приборов для распределенного измерения и контроля температурных полей на базе полупроводниковых распределенных структур, обладающих улучшенными технико-экономическими показателями по сравнению с существующими функциональными аналогами.

Методы исследования. При выполнении работы использовались теория интегральных уравнений, теория нелинейных дифференциальных уравнений, теория систем с распределенными параметрами, методы линейной (в частности, матричной) алгебры, методы регуляризации обратных операторных задач математической физики.

Численное решение математических задач, моделирование и автоматизация

измерений производились с использованием современных компьютерных пакетов

5

прикладных программ, в том числе, среды графического программирования LabVIEW.

Основные положения, выносимые на защиту:

-Метод контроля температурных полей (профиля температуры) в неизотермических потоках жидкости и газа на основе одномерного распределенного полупроводникового датчика;

-Алгоритм для численной реализации предложенного метода распределенного контроля температурных полей;

-Точностные характеристики метода, полученные численным моделированием алгоритма и экспериментальными исследованиями метода контроля.

Степень достоверности и апробация результатов работы. Достоверность результатов работы определяются применением известных научных методов; корректным использованием математических моделей, адекватных к реальным физическим явлениям; положительными результатами экспериментального исследования - совпадением результатов измерения температурного поля предложенным методом с результатами независимых контрольных измерений.

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на: 2-х Всероссийских научно-технических конференциях «Информационные технологии в электротехнике и электроэнергетике (ИТЭЭ)» (г. Чебоксары, 2016, 2018); Всероссийской научно-технической конференции «Динамика нелинейных дискретных электротехнических и электронных систем (ДНДС)» (г. Чебоксары,

2017); Международной научной конференции «Нигматуллинские чтения» (г. Казань,

2018); Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Новые технологии, материалы и оборудование российской авиакосмической отрасли» (г. Казань, 2018).

Реализация и внедрение результатов работы. Результаты работы внедрены в учебный процесс по направлению подготовки «Радиотехника» магистров 11.04.01 и аспирантов по сп. 05.11.13 «Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий», а также в НИР КНИТУ-КАИ им. А.Н. Туполева.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 научных работ: 3 статьи в журналах, включенных в перечень ВАК, и 8 работ в сборниках трудов международных и всероссийских конференций.

Структура диссертации. Диссертационная работа состоит из Введения, четырех глав, Заключения, списка литературы из 115 наименований и приложения. Материал изложен на 159 страницах текста компьютерной верстки, в том числе основной текст - на 1129 страницах, включает 32 рисунка, 5 таблиц и 3 Приложения.

Диссертация соответствует паспорту специальности 05.11.13 «Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий» по пункту 6 «Разработка алгоритмического и программно-технического обеспечения процессов обработки информативных сигналов и представление результатов в приборах и средствах контроля, автоматизация приборов контроля»

Личный вклад автора заключается:

- в разработке, программной реализации и численном исследовании разработанного амплитудного метода контроля температурных полей ПП ОРД;

- в подготовке, проведении и обобщении результатов экспериментального исследования опытного образца прибора и дискретной модели ПП ОРД;

- в разработке структурной и функциональной схемы автоматизированного прибора для измерения температурных полей и формировании требований к отдельным функциональным блокам.

Содержание глав. В первой главе проведен обзор методов и приборов измерения и контроля температурных полей в неизотермических потоках жидкости и газа. Показаны преимущества методов и приборов распределенного контроля, основанных на распределенных датчиках (оптиковолоконных, полупроводниковых, на резистивно-емкостных структурах). В заключительной части главы сформулированы цель работы и решаемые задачи.

Во второй главе предложен модифицированный амплитудный метод измерения

температурных полей в неизотермических потоках жидкости или газа с помощью

7

полупроводникового одномерного распределенного датчика (ПП ОРД) на трехслойной p-n-p - структуре. Предложенный метод программно реализован в среде LabVIEW в виде виртуального инструмента (ВИ). С использованием разработанного ВИ проведено численное исследование предложенного метода с целью выявления зависимости погрешности измерения температурного поля от различных факторов: числа измерений входной проводимости ПП ОРД; диапазона изменения напряжения на ПП ОРД; погрешности измерения входной проводимости ПП ОРД; значения параметра регуляризации.

Третья глава посвящена экспериментальному исследованию предложенного метода контроля температурных полей в неизотермических потоках жидкости и газа с помощью ПП ОРД. Для экспериментального исследования метода в качестве ПП ОРД использована дискретная модель в виде цепной схемы из дискретных элементов (квазираспределенный датчик). Для проверки метода разработан и изготовлен экспериментальный прибор, который подробно описан в данной главе. Экспериментальная проверка предложенного метода заключалась в измерении профиля температурного поля неизотермического потока воздуха одновременно с помощью распределенного датчика и контрольного термопарного точечного датчика.

В четвертой главе предложен прибор для распределенного измерения и контроля температурных полей в неизотермических потоках жидкости и газа, состоящий из двух блоков: измерительного и вычислительного. Измерительный блок, являющийся аппаратно-программным комплексом, разработан на уровне структурной схемы устройства и блок-схемы алгоритма программного обеспечения. Предложены типы микроэлектронных компонентов, пригодных для практической реализации предложенного прибора. Проведена оценка основных технико-экономических показателей прибора: пространственная разрешающая способность, тепловая инерционность, диапазон измеряемых температур; погрешность измерения, время измерения, стоимость прибора. Проведен сравнительный анализ полученных оценок с аналогичными показателями известных функциональных аналогов (приборов на основе волоконно-оптических датчиков, интегральных цифровых датчиков).

Глава 1 ПРИБОРЫ И МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ В НЕИЗОТЕРМИЧЕСКИХ ПОТОКАХ ЖИДКОСТИ И ГАЗА

1.1 Предварительные сведения

Предмет исследования данной диссертационной работы связан с разработкой метода и прибора для контроля температурных полей в неизотермических (неоднородных по температуре) потоках жидкости и газа. В начале обзора вкратце рассмотрим основные термины и определения, касающиеся теме работы.

Понятие «температура» вводится в физике как интенсивная величина, которая в различных областях определяется по-разному. Например, в термодинамике известно определение температуры как величины, которая характеризует равновесное состояние термодинамической макросистемы. В рамках молекулярно -кинетической теории, определение температуры вводится как величина, пропорциональная средней кинетической энергии частиц системы. Также существуют определения температуры как величины, связанной с распределением частиц по энергетическим уровням (статистика Максвелла- Больцмана), по скоростям (распределение Максвелла) и др. Интуитивно понятным и более общим является определение температуры как величины, которая численно характеризует степень нагретости тел.

В Международной системе величин температура является одной из основных физических величин. В системе единиц СИ, единицей температуры является кельвин (К). На практике температура также выражается в градусах Цельсия (°С).

Применительно к описанию явлений в сплошных средах, например, потоков жидкости и газа, температура рассматривается как локальная макроскопическая переменная, с помощью которой характеризуется степень нагретости некоторого элементарного объёма среды. Размеры элементарного объема выбираются малыми по сравнению с размерами неоднородностей среды и бесконечно большими по сравнению с размерами частиц (молекул или ионов). Приведенные выше положения подробно изложены в свободной интернет-энциклопедии (на странице

https://ra.wikipedia.org/wiki/Температура), со ссылкой на разные печатные издания, например [1 - 6].

В неизотермических потоках жидкости и газа, температура неоднородна по объему среды, а изменяется во времени и от точки к следующей точке. Распределение температуры в общем случае задается в виде температурного поля Т (х, у, г, ?), где .х, у, г - пространственные координаты; ? - время [3]. В стационарных потоках имеет место установившийся режим температурного поля, в результате чего исключается аргумент ?. На практике часто оказывается достаточным контролировать двумерное Т (х, у) или одномерное Т (х) стационарное (или квазистационарное) температурное поле.

Контроль температурного поля в неизотермических потоках жидкости и газа используется не только в теплотехнике, но и в других областях науки, техники и технологий, например: гидро- и аэродинамике, энергоснабжении, расходометрии, геологической разведке, метеорологии, добывающей и перерабатывающей промышленности, учете запасов жидких или газообразных веществ, в научных экспериментах, исследовании турбулентности и т.д. Это связано с тем, что неизотермический поток имеет место в различных физических и химико-технологических процессах, тем самым характеризуя их параметры. Что позволяет проводить косвенное измерение других не тепловых параметров потока жидкости или газа (массового или обьемного расхода, давления, плотности, уровня жидкости или газа в однофазных и многофазных средах и т.д.) путем контроля температурного поля в них [7 - 14, 31, 32].

Для контроля температурного поля в той или иной среде используются различные методы и соответствующие им приборы. Их можно разделить на 3 больших класса:

1. Методы и приборы, основанные на использовании одного точечного датчика, механически перемещаемого в контролируемой области потока. Конструкция такого механического датчика-зонда оказывается сложной, так как имеет узлы механического перемещения и управления этим перемещением. Скорость измерения

и контроля температурного поля подобным методом ограничивается временем механического перемещения и тепловой инерционностью точечного датчика-зонда.

2. Методы и приборы, использующие множество (матрицу) точечных датчиков, размещенных в интересующих точках контролируемой области потока. При этом каждый отдельный датчик необходимо подключить ко вторичной измерительной аппаратуре, что приводит к увеличению числа соединительных проводов и измерительных каналов (пропорционально числу точечных датчиков). Увеличение числа проводников, кроме того, приводит к снижению точности измерения ввиду повышения теплоотвода из контролируемого потока.

3. Методы и приборы измерения и контроля, основанные на использовании распределенного датчика (РД). При этом РД, выполненный в виде структуры с распределенными параметрами, размещается в контролируемом потоке. Соединительные провода, выведенные лишь с концов РД, подключаются к одноканальной вторичной измерительной аппаратуре. Привлекательность этого метода по сравнению с двумя предыдущими связана с минимальным числом соединительных проводов и измерительных каналов аппаратуры, простотой конструкции датчика, минимальными тепловыми утечками по проводам и малым искажением кинематической и тепловой структуры потока.

1.2 Методы контроля температурных полей точечными датчиками

В п. 1.1 перечислены три подхода при контроле температурных полей. Первые два из них предполагают использование одного или множества точечных датчиков и отличаются друг от друга лишь:

- числом точечных датчиков и их механической конструкцией;

- числом соединительных проводов и соответствующим количеством каналов измерительной аппаратуры.

Физический принцип работы точечных датчиков в обоих подходах один и тот

же. Поэтому ниже рассмотрим различные методы контроля температуры, разделяя

11

их по физического принципу работы датчиков. По данному признаку методы измерения и контроля температуры делятся на два больших класса:

- бесконтактные (пирометрические);

- контактные (термометрические).

Бесконтактные (пирометрические) методы контроля температурных полей основаны на температурной зависимости параметров теплового излучения от объекта. К таким температурозависимым параметрам теплового излучения относятся

[15]:

1. Энергетическая светимость, температурная зависимость которой для черного тела задается законом Стефана-Больцмана.

2. Длина волны излучения, соответствующая максимальной спектральной плотности энергетической светимости. Для черного тела данный параметр определяется из закона смещения Вина.

3. Температурная зависимость спектрального распределения энергетической светимости, которая для черного тела устанавливается формулой Планка.

Большинство реальных объектов не являются черными телами, поэтому их температурные зависимости параметров теплового излучения отличаются от вышеперечисленных законов. В зависимости от регистрируемого параметра теплового излучения объекта, в пирометрии различают радиационную, яркостную и цветовую температуры [16, 17].

Бесконтактные (пирометрические) методы температурных измерений в основном используются для измерения температуры поверхности твердых тел. Для контроля температурных полей в потоках жидкости и газа данный метод малопригоден из-за частичного поглощения электромагнитного теплового излучения в других слоях среды, а также наличия дополнительного излучения от этих слоев. В связи с этим, в данной работе не будем уделять большого внимания пирометрическим методам и приборам измерения и контроля температурных полей.

Контактные (термометрические) методы контроля температурных полей

предполагают тепловой контакт датчика с объектом [18-21]. При этом энергообмен

между объектом и датчиком происходит за счет теплопроводности. Энергообмен

12

через тепловое излучение в контактных методах незначителен, а иногда даже становится источником дополнительной погрешности [18].

Для измерения и контроля температуры контактным методом используются термопреобразователи двух типов: 1. неэлектрические; 2. электрические.

К неэлектрическим термопреобразователям относятся, например:

- жидкостные термометры с отградуированной шкалой;

- термочувствительные краски или жидкие кристаллы.

Указанные термопреобразователи предназначены, в первую очередь, для визуального считывания результата. Несмотря на современные достижения в области технического зрения, применение их в приборах для автоматизированного контроля температурных полей весьма затруднительно.

Электрический термопреобразователь представляет собой некоторый элемент, тот или иной электрический параметр которого заметно зависит от температуры. К данному типу термопреобразователей относятся, например: термопары, термометры сопротивления, емкостные датчики, пьезорезонансные датчики, полупроводниковые датчики на основе рп-перехода.

Термопары выполняются в виде контакта двух проводников из различного проводящего материала (металла или металлического сплава) и являются термопреобразователями с потенциальным выходом. Электрическое напряжение между проводниками (термоЭДС), возникающее в результате явления Зеебека, почти линейно зависит от его температуры. Типы некоторых стандартизованных термопар [22], их коэффициенты термоЭДС (в диапазоне рабочих температур), а также рабочие (долговременные) и предельные (кратковременные) температуры приведены в табл.1.1.

Для измерения и контроля температурного поля неизотермических потоков с

помощью множества точечных термопар, могут быть использованы различные

многоканальные модули ввода аналоговых сигналов. Производители контрольно -

измерительных приборов предлагают такие модули, в которых допольнительно

предусмотрен контроль температуры холодного спая. К числу таких приборов

относятся, например, промышленные многоканальные модули аналогового ввода

типа «ADAM-4П8» производства Advantech [23] или «ТС1-7» производства ОАО «АБС ЗЭиМ Автоматизация» [24].

Табл.1.1. Некоторые стандартные термопары и их основные параметры

Материал проводников и условное обозначение термопары Коэфф. термоЭДС, мкВ/град. Диап. раб. темп., °С Пред. темп., °С

Железо-константан, ТЖК, J 50 - 64 -200...+750 +900

Хромель-алюмель, ТХА, К 30 - 42 -200...+1200 +1300

Медь-константан, ТМКн, Т 40 - 60 -200...+350 +400

Хромель-константан, ТХКн, Е 59 - 81 -200...+700 +900

Хромель-копель, ТХК, L 64 - 88 -200...+600 +800

Платинородий-платина, ТПП, S 10 - 14 0...+1300 +1600

Вольфрамрений-вольфрамрений, ТВР, А 14 - 7 0...+2200 +2500

Термометры сопротивления представляют собой резистивный элемент, омическое сопротивление которого нормированно зависит от температуры. В качестве материала для изготовления термометров сопротивления используются металлы и полупроводники. Металлические термометры сопротивления обладают положительным температурным коэффициентом сопротивления (ТКС), а полупроводниковые - могут иметь либо отрицательный (термисторы), либо положительный (позисторы) ТКС.

В измерительной технике часто используются металлические термометры сопротивления из платины, меди и никеля. Характеристики, схемы включения и методы испытаний этих термопреобразователей нормированы межгосударственным стандартом [25]. В табл.1.2 приведены ТКС и диапазон измеряемых температур перечисленных термометров сопротивления.

На рынке измерительной и контроллерной техники представлены модули для многоканального измерения температуры с поморщью стандартных термометров сопротивления. В их числе: 8-канальный модуль «TR1-8» (ОАО «АБС ЗЭиМ Автоматизация») [24] и 6-канальный модуль «I-7015» (ICP DAS Со. Ltd.) [26]. При большем числе точек контроля температурного поля, несколько подобных модулей

подключаются к одной шине (для указанных модулей - шина широко распространенного промышленного интерфейса RS-485).

Табл. 1.2. Стандартные термометры сопротивления и их основные параметры

Тип термометра сопротивления ТКС, 0 С-1 Диап. раб. темп., °С

Платиновый, тип Pt 0,00385 -200...+850

Платиновый, тип П 0,00391 -200...+850

Медный, тип М 0,00428 -180...+200

Никелевый, тип Н 0,00617 -60...+180

Полупроводниковые термометры сопротивления обладают значительно большими удельным сопротивлением и ТКС по сравнению с металлическими. Данный факт позволяет получать более миниатюрные и чувствительные термопреобразователи по сравнению с металлическими термометрами сопротивления. В результате термисторы становятся все более привлекательными для применения в термометрии [29]. Однако, нелинейность и значительный разброс температурной зависимости сопротивления требует индивидуальную градуировку термисторов. В связи с этим, полупроводниковые термометры сопротивления не включены в номенклатуру средств измерения. Несмотря на это, производители электронных компонентов предлагают термисторы разных типов. К ним относятся, например:

- преобразователи серий KT100 и KTY10 (Infineon Texnologies) в различных корпусах, предназначенные для измерений в диапазоне (-50...+150)°С;

- кремниевые преобразователи серии KTY80 (Philips Semiconductors) в корпусах SOD68, SOD70 и SOT23, с рабочими диапазонами температур: KTY81, KTY82 -(-55...+150)°С; KTY83 - (-55.+175)°С; KTY84 - (-40.. ,+300)°С.

Полупроводниковые термометры сопротивления также используются в составе интегральных датчиков температуры [30]. Кроме термометра сопротивления, в состав интегральных датчиков также входят аналоговая цепь измерения сопротивления, АЦП, цифровое устройство управления, цифровое вычислительное устройство с

индивидуальной характеристикой термистора, цифровой интерфейс.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Мохаммед Кхалиль Султан Абдулла, 2019 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия, Т. 5. 1966. - 576с.

2. Физика. Большой энциклопедический словарь / Гл. ред. Прохоров А. М. -М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. - 944 с.

3. Температурное поле. Большая Советская Энциклопедия, 3-е изд., 1976, т.

25.

4. Жилин П. А. Рациональная механика сплошных сред: Учеб. пособие / П. А. Жилин. - СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2012. - 584 с.

5. Трофимова Т.И.. Курс физики: Учеб. пособие для вузов / Трофимова Т.И.. -М.: Высшая школа, 2003. - 541 с.

6. ГОСТ 8.417-2002. Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин.

7. Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества веществ: Справочник: Кн. 2 / Под общ. ред. Е.А. Шорникова. СПб.: Политехника, 2004. - 412 с.

8. Бойко Е.А. Основы теплотехники: Учеб. пособие / Е.А. Бойко. -Красноярск: Красноярский гос. техн. ун-т, 2004. - 36 с.

9. Кремлевский П.П. Измерение расхода и количества жидкости, газа и пара. -М.: Изд-во стандартов, 1980. - 192 с.

10. Шорников Е.А. Расходомеры энергоносителей и повышение точности измерений разности расходов, температур и потребляемой теплоты. - СПб.: НПО ЦКТИ, 1995. - 80 с.

11. Шорников Е.А. Расходомеры и счетчики газа, узлы учета. - СПб.: Политехника, 2003. - 127 с.

12. Стрельченко В. В. Геофизические исследования скважин: Учебник для ВУЗов. - М.: ООО «Недра - Бизнесцентр», 2008. - 551 с.

13. Еремин Н.А., Дмитриевский А.Н., Мартынов В.Г., Скопинцев С.П., Еремин А.Н., Скважинные сенсорные системы // Нефть. Газ. Новации. 2016. № 2. С. 73 -78.

14. Геофизические исследования скважин: Справочник мастера по промысловой геофизике / Под редакцией: проф. В.Г. Мартынова, доц. Н.Е. Лазуткиной, доц. М.С. Хохловой. - Москва-Вологда: «Инфра-Инженерия», 2009. -960 стр.

15. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики: Учеб. пособие для втузов. - М.: Высшая школа, 2000. - 718 с.

16. Поскачей А.А., Чубаров Е.П. Оптико-электронные системы измерения температуры. М.: Энергоатомиздат, 1988. - 248 с.

17. Жуков А.В., Горюнов А.Н., Кадьфа А.А. Тепловизионные приборы и их применение. / Под ред. Н.Д. Девяткова. - М.: Радио и связь, 1983. - 168 с.

18. Фрайден Дж. Современные датчики. Справочник (пер. с англ.) / Серия «Мир электроники». - М.: Техносфера, 2005. - 592 с.

19. Чистяков B.C. Краткий справочник по теплотехническим измерениям. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 320 с.

20. Линевег Ф. Измерение температур в технике. Справочник. Пер. с нем. - М.: Металлургия, 1980. - 544 с.

21. Температурные измерения: Справочник / Геращенко О.А., Гордов А.Н., Еремина А.К. и др.; Отв. ред. Геращенко О.А., Ин-т проблем энергосбережения. -Киев: Наукова думка, 1989. - 704 с.

22. ГОСТ Р 8.585-2001 - Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования. - М.: ФГУП «Стандартинформ», 2010. - 78 с.

23. ADAM-4100 User Manual // Part №2003M41001 - Ed. 2. - Taiwan, July 2018. - 132 p. (электронный ресурс: http://advdownload.advantech.com/productfile/ Downloadfile 1/1-1MPZBEZ/ADAM-4100_User_Manual_Ed_2.pdf).

24. Модули TC1-7, TR1-8. Руководство по эксплуатации (ЯЛБИ.426431.003 РЭ). - Чебоксары: ОАО «АБС ЗЭиМ Автоматизация». - 37 с.

25. ГОСТ 6651-2009 - Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний. - М.: ФГУП «Стандартинформ», 2011. - 28 с.

26. I-7013/15/33, M-7015/33. User Manual, Rev: B2.2 7PH-008-B22. - Taiwan, January 2015. - 182 p. (электронный ресурс: http://ftp.icpdas.com.tw/pub/cd/8000cd/ napdos/7000/manual/7013-33-15_English.pdf).

27. ADT7420. 16-Bit Digital I2C Temperature Sensor // Datasheet. - U.S.A., Norwood, 2012. - 24 р. (электронный ресурс: https://www.analog.com/media/en/ technical-documentation/data-sheets/ADT7420.pdf).

28. DS18B20. Programmable Resolution 1-Wire Digital Thermometer // Datasheet. -U.S.A., San Jose, 2018. - 20 р. (электронный ресурс: https://datasheets. maximintegrated.com/en/ds/DS18B20.pdf).

29. Громов В.С., Шестимеров С.М., Увайсов С.У., Методы построения полупроводниковых датчиков температуры // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2011. Т. 2. С. 400-405.

30. Громов В.С., Шестимеров С.М., Увайсов С.У., Современные полупроводниковые интегральные датчики температуры // Датчики и системы. 2010. № 12. С. 59-68.

31. Арбеков А.Н. Термоанемометрические измерения параметров газовых потоков. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009. - 32 с.

32. Сажин О. В., Первушин Ю. В. Датчик расхода жидкости на основе термоанемометрического микросенсора потока // Научное приборостроение, 2013, том 23, № 2. С. 118-124.

33. Бирюкова О.В., Корецкая И.В. Полупроводниковый датчик температуры: получение и преобразование сигнала в режиме реального времени // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2017. Т. II. № 1. - С. 26-30.

34. Пушкарев М. Популярные контактные технологии термометрии // Компоненты и технологии. 2006, №2. - С. 162-168.

35. Дресвянников А.Ф., Петрова Е.В., Ермолаева Е.А. Физические основы измерений. - М.: Изд-во стереотип. URSS. 2017. - 296 с.

36. Бочкарева, Л. В., Физика полупроводников и полупроводниковых приборов.

- Ярославль: ЯрГУ, 2007. - 68 с.

37. Старосельский, В. И., Физика полупроводниковых приборов микроэлектроники: Учебник. - М.: Изд-во Юрайт, 2016. - 463 с.

38. Дворников О.В., Чеховский В.А., Дятлов В.Л., Прокопенко Н.Н. Особенности реализации полупроводниковых датчиков температуры // Современная электроника, 2014, № 3. - С. 14-21.

39. LTC2996. Temperature Sensor with Alert Outputs // Datasheet. - U.S.A., Linear Technology Corp., 2012. - 16 р. (электронный ресурс: https://www. analog. com/media/en/technical-documentation/data-sheets/2996f.pdf).

40. TMP35/TMP36/TMP37. Low Voltage Temperature Sensors // Datasheet. Rev.H

- U.S.A., Norwood, 2015. - 19 р. (электронный ресурс: https://www.analog. com/media/en/technical-documentation/data-sheets/TMP35_36_37.pdf).

41. MAX6610/MAX6611. Precision Low-Power Temperature Sensors and Voltage References // Datasheet. Rev.2 - U.S.A., San Jose, 2011. - 6 р. (электронный ресурс: https://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX6610-MAX6611.pdf).

42. Малов В.В. Пьезорезонансные датчики. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 272 с.

43. Родин М. Термочувствительные кварцевые резонаторы // Компоненты и технологии, 2002, №9. С. 34-35.

44. Поляков А., Одинцов М. Малогабаритный кварцевый датчик температуры // Компоненты и технологии, 2009, №1. С. 32-33.

45. Тумайкин Д., Тумайкин М. Прецизионный термометр для промышленного применения на основе термочувствительных кварцевых резонаторов // Компоненты и технологии, 2008, №1. С. 72-73.

46. Патент №2194956 (РФ). Способ измерения пространственного распределения температуры (варианты) и устройство для его осуществления /

Евдокимов Ю.К., Сагдиев Р.К., Байтуллин А.Ф., Партс Я.А., Плескач Н.В., Бородулин В.А. - Опубл. 2002 г., Бюл. №35.

47. Патент №2206878 (РФ). Способ измерения пространственного распределения температуры и устройство для его осуществления / Евдокимов Ю.К., Кутин Е.М., Нетфуллов Ф.Х., Михеев В.Г., Сагдиев Р.К., Байтуллин А.Ф., Партс Я.А. - Опубл. 2003 г., Бюл. №17.

48. Партс Я.А. Многочастотные пьезорезонансные датчики: принцип действия, способы построения, решаемые задачи // Нелинейный мир, №5, т.7. - М.: Радиотехника, 2009. - с. 92 - 96.

49. Евдокимов Ю.К., Партс Я.А., Квазираспределённые пьезорезонансные датчики в промышленных системах измерения температуры // Мир измерений. 2010. № 3. С. 13-20.

50. Партс Я.А. Распределенные многочастотные пьезорезонансные датчики физических полей. // Дисс. на соиск. уч. степени кандидата технических наук. -Казань, КГТУ-КАИ им. А.Н. Туполева, 2011.

51. Волоконно-оптические датчики. Вводный курс для инженеров и научных работников // Под ред. Удда Э. - М.: Техносфера, 2008. - 520 с.

52. A. H. Hartog. A distributed temperature sensor based on liquid-core optical fibers // J. Lightwave Technol., vol. 1, 1983. p. 498-509.

53. J. P. Dakin, D. J. Pratt, G. W. Bibby, and J. N. Ross. Distributed optical fiber Raman temperature sensor using a semiconductor light source and detector // Electron. Lett., vol. 21, 1985. - p. 569-570.

54. X. Bao, D. J. Webb, and D. A. Jackson, Combined distributed temperature and strain sensor based on Brillouin loss in an optical fiber // Opt. Lett., vol. 19, №2, 1994. p. 141-143.

55. Богачков И.В. Температурные зависимости спектра бриллюэновского рассеяния в оптических аолокнах различных видов // Сборник трудов Международной научно-технической конференции «Синхроинфо-2016», Самара, 01 -02 июля 2016 г. - М.: Медиа Паблишер, 2016. - С. 139 - 142.

56. Богачков И.В. Исследования спектра рассеяния Мандельштама-Бриллюэна в оптическом волокне, легированном эрбием // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2017. Том 11. №6. С. 59-63.

57. Патент RU2573614C2 (РФ). Датчик и способ измерения / Гостели Жюльен, Раве Фабьен, Роша Этьенн. - Опубл. 20.01.2016, Бюл. № 2.

58. Патент RU2562927C2 (РФ). Способ и устройство Бриллюэновского оптоэлектронного измерения / Ле Флош Себастьен. - Опубл. 10.09.2015, Бюл. №25.

59. Распределённый датчик для контроля температуры в нефтяных и газовых скважинах на расстоянии до 6 км. [Электронный ресурс: http ://azbukakip.ru/publ/ gotovye_reshenija/ datchik_dlja_kontrolja_temperatury_v_neftjany kh_i_gazovykh_skvazhinakh/2-1 -0-22].

60. Васильев С. А., Медведков О. И., Королев И. Г. и др. Волоконные решётки показателя преломления и их применения. Квант. электроника, 2005, Т. 35, №12. С. 1085—1103. [Электронный ресурс: http://www.quantum-electron.ru/ php/paper_rus.phtml?journal_id=qe&paper_id=13041 ].

61. Патент RU2676191C1 (РФ). Способ формирования волоконной брэгговской решётки с фазовым сдвигом / Новикова В.А., Коннов К.А., Грибаев А.И., Варжель С.В. - Опубл. 26.12.2018, Бюл. №36.

62. Патент RU182543U1 (РФ). Устройство измерения спектра отражения волоконной брэгговской решетки / Куликов А.В., Алейник А.С., Погорелая Д.А., Ефимов М.Е. - Опубл. 22.08.2018, Бюл. №24.

63. Патент RU158844U1 (РФ). Устройство для создания оптических волноводов и дифракционных решеток в прозрачных материалах лазерным излучением / Брюквина Л.И., Кузнецов А.В. - Опубл. 20.01.2016, Бюл. №2.

64. Патент RU2297655C2 (РФ). Система и способ записи брэгговской решетки / Холодков А.В., Рыков М.В. - Опубл. 20.04.2007, Бюл. №11.

65. Патент RU2610904C1 (РФ). Способ изготовления волоконных брэгговских решеток в нефоточувствительных волоконных световодах / Достовалов А.В., Бабин С.А., Вольф А.А., Парыгин А.В., Распопин К.С. - Опубл. 17.02.2017, Бюл. №5.

66. Вишневский А.А., Ясовеев В.Х., Распределенные волоконно-оптические датчики давления и температуры для применения в нефтегазовой сфере и их самокалибровка: Intelligent Technologies for Information Processing and Management (ITIPM'2015) Proceedings of the 3rd International Conference. 2015. С. 65-68.

67. Евдокимов Ю.К. Распределенные измерительные среды: Дисс. на соиск. уч. степени докт. техн. наук. - Казань: Каз. госуд. техн. унив., 1995. - 328с.

68. Евдокимов Ю.К. Распределенные датчики для измерения физических полей: топология, устройство, теория // Радиоэлектронные устройства и системы. Межвуз. сб. научн. тр. - Казань: Казан. госуд. технич. ун -т., 1993. С. 79-86.

69. Евдокимов Ю.К. Распределенные измерительные среды и континуум -измерения // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. 1997. № 1. С. 42.

70. Евдокимов Ю.К. Распределенные измерительные среды: принципы построения и измерительные алгоритмы. - Казань: Казан. гос. техн. ун-т, 1994. - Деп. в ВИНИТИ 28.10.94, №1685-В94. - 16 с.

71. Евдокимов Ю.К., Краев В.В. Численное исследование алгоритма решения обратной коэффициентной задачи для одномерных распределенных датчиков физических полей. - Казань: Казан. гос. техн. ун -т, 1994. - Деп. в ВИНИТИ 28.10.94, №1685-В94. - 35с.

72. Evdokimov Yu.K., Martemyanov S.A., Gognet G. Spatial of hydrodinamical fields in electrolyte flows through steady state polarography of a distributed electrochemical sensors // Russian Journal of Electrochemistry. - 1995. v.31. №10. P.1197.

73. Патент 2018850 (РФ). Термоанемометрический способ определения пространственного распределения скорости потока жидкости или газа // Евдокимов Ю.К., Краев В.В., Храмов Л.Д. - Опубл. БИ, №16, 1994.

74. Краев В.В. Методы измерения температурных полей на основе распределенных датчиков: исследование и реализация // Дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. Казань, КГТУ-КАИ, 1995.

75. Evdokimov Yu.K., Martemianov S. Continuously distributed sensors for steady-state temperature profile measurements: main principles and numerical algorithm // Journal of Heat and Mass Transfer. 2004. v. 47. № 2. P. 329-340.

76. Evdokimov Yu.K., Vyaselev M.R. Theory of one-dimensional and twodimensional distributed sensors for measuring of spatial characterics of thermophysical and hydrodynamic fields // Joint.Proceeding of Aeronautics & Austronautics (JPAA). Ed. Zhu. Jianying, G.L. Degtyarev. Nanjing, - China: China Aviation Industry Press, 1993. P. 157-160.

77. Евдокимов Ю.К. Концепция распределенной измерительной среды и континуум-датчики на основе структур с распределенными параметрами: принципы и теория // В сб. Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления (Датчик - 94). Всеросс. научно-техн. конф. с участ. заруб. спец. -Москва-Гурзуф, 1994. Часть II, С. 407-408.

78. Евдокимов Ю.К., Краев В.В. Измерительные алгоритмы для одномерных непрерывно-распределенных датчиков физических полей на основе резистивно -емкостных структур // В сб. Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления (Датчик - 94). Всеросс. научно-техн. конф. с участ. заруб. спец. - Москва-Гурзуф, 1994. Часть II, С. 282-283.

79. Евдокимов Ю.К., Краев В.В. Одномерный распределенный датчик на полупроводниковых структурах для измерения пространственных характеристик физических полей: устройство и исследования / В сб. Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления (Датчик - 94). Всеросс. научно-техн. конф. с участием заруб, специалистов. Москва - Гурзуф, 1994. Часть I, С. 94 - 95.

80. Евдокимов Ю.К. Распределенные измерительные среды и континуум -измерения: принципы, топология, алгоритмы // Нелинейный мир, №10-11, т.5. - М.: Радиотехника, 2007. - с. 639 - 656.

81. Евдокимов Ю.К., Храмов Л.Д. Одномерный распределённый датчик на основе полупроводниковой рпр-структуры. Труды II российско-белорусской научно-

технической конференции «Элементная база отечественной радиоэлектроники: импортозамещение и применение» им. О. В. Лосева. Нижний Новгород, 2015. С. 389

- 391.

82. Храмов Л.Д. Распределенные электродиффузионные датчики и методы измерения гидродинамических полей. // Дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. Чебоксары, 2000.

83. Тихонов А.Н., Гончарский А.В., Степанов В.В., Ягола А.Г. Численные методы решения некорректных задач. - М.: Наука, 1990. - 230с.

84. Верлань А.Ф., Сизиков B.C. Интегральные уравнения: методы, алгоритмы, программы. Справочное пособие. - К.: Наукова думка, 1986. - 543 с.

85. Верлань А.Ф., Сизиков B.C. Методы решения интегральных уравнений с программами для ЭВМ. - Киев: Наукова думка, 1978. - 292с.

86. Вабищевич П.Н. Вычислительные методы математической физики. Обратные задачи и задачи управления / П.Н. Вабищевич. - М.: Вузовская книга, 2009. - 268 c.

87. Ватульян А.О Коэффициентные обратные задачи механики / А.О Ватульян.

- М.: Физматлит, 2019. - 272 c.

88. Козин Р. Б. Обратные прикладные задачи и MatLab: Учебное пособие / Р. Б. Козин, В. И. Лебедев, Н. В. Иренкова. - СПб.: Лань П, 2016. - 256 c.

89. Сизиков, В.С. Обратные прикладные задачи и MatLab: Учебное пособие / В.С. Сизиков. - СПб.: Лань, 2011. - 256 c.

90. Аваев Н.А., Наумов Ю.Е., Фролкин В.Т. Основы микроэлектроники. - М.: Радио и связь, 1991. - 288с.

91. Каганов З.Г. Электрические цепи с распределенными параметрами и цепные схемы. - М.:Энергоатомиздат, 1990. - 247с.

92. Турчак Л.И. Основы численных методов. - М.: Наука, 1987. - 318с.

93. Камке Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям. -M.: Наука, 1971. - 576 с.

94. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. - М.: Наука, 1970. - 720с.

95. Лоусон Ч., Хенсон Р. Численное решение задач метода наименьших квадратов. - М.: Наука, 1986. - 232с.

96. Лебедев Н.И. Специальные функции и их приложения. - М.: Физматгиз, 1963.

97. Джоунс У., Трон В. Непрерывные дроби. Аналитическая теория и приближения. - М.: Мир, 1985. - 414 с.

98. Васильев Ф.П. Методы решения экстремальных задач. - М.: Наука, 1981. -400 с.

99. Бейко И.В., Бублик Б.Н., Зинько П.Н. Методы и алгоритмы решения задач оптимизации. - К.: Вища школа, 1983. - 512 с.

100. Гилл Ф., Мюррей У., Райт М. Практическая оптимизация. - М.: Мир, 1985. -509 с.

101. Алифанов О.М., Артюхин Е.А., Румянцев СВ. Экстремальные методы решения некорректных задач. - М.: Наука, 1988. - 286 с.

102. Храмов Л.Д., Михайлов А.Л., Тикушев Ю.Н. Особенности цифровой обработки сигналов в системах электроэнергетики на основе микроконтроллеров // Тезисы докладов Международной научно -технической конференции «Нигматуллинские чтения-2013» (19 - 21 ноября 2013 г.). - Казань: Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 2013. С. 156 - 159.

103. Мохаммед Х.С.А. Исследование одномерного распределенного датчика на основе полупроводниковых структур // "Нигматуллинские чтения-2018". Международная научная конференция, 9-12 октября Том № 1 с. 62-64.

104. Шварц Ю.М., Шварц М.М. Микроэлектронные термодиодные сенсоры и их применение в экстремальной электронике // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. - 2005. №3. - С.30-33.

105. Евдокимов Ю.К., Храмов Л.Д., Мохаммед Х.С.А. Полупроводниковый одномерный распределенный датчик физического поля // Информационные

технологии в электротехнике и электроэнергетике Материалы X всероссийской научно-технической конференции. 2016. С. 120-121.

106. Евдокимов Ю.К., Храмов Л.Д., Мохаммед Х.С.А., Воробьев А.С. Стенд для градуировки чувствительных элементов распределенного датчика температурных полей // Информационные технологии в электротехнике и электроэнергетике. Материалы X всероссийской научно-технической конференции. 2016. С. 122-123.

107. Евдокимов Ю.К., Храмов Л.Д., Мохаммед Х.С.А. Алгоритм измерения физического поля одномерным распределенным ^-датчиком // Динамика нелинейных дискретных электротехнических и электронных систем. Материалы XII Всероссийской научно-технической конференции . 2017. С. 28-29.

108. Евдокимов Ю.К., Мохаммед Х.С.А., Храмов Л.Д. Измерительный алгоритм для одномерного распределенного датчика на основе нелинейной структуры // Международная научная конференция «Нигматуллинские чтения-2018». Тезисы докладов. 2018. С. 67-70.

109. Евдокимов Ю.К., Храмов Л.Д., Мохаммед Х.С.А. Амплитудный метод измерения температурного поля одномерным распределенным датчиком // «Информационные технологии в электротехнике и электроэнергетике». Материалы XI всеросс. научно-техн. конф. Чебоксары, 2018. С. 102-103.

110. Евдокимов Ю.К., Храмов Л.Д., Мохаммед Х.С.А. Автоматизированный стенд для исследования одномерного распределенного датчика // «Информационные технологии в электротехнике и электроэнергетике». Материалы XI всеросс. научно-техн. конф. Чебоксары, 2018. С. 104-105.

111. Мохаммед Х.С.А. Одномерный распределенный датчик для измерения температурных полей на основе полупроводниковых рпр-структур// Новые технологии, материалы и оборудование российской авиакосмической отрасли Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. Материалы докладов. 2018. С. 211-214.

112. Евдокимов Ю.К., Мохаммед Х.С.А., Храмов Л.Д. Измерительный алгоритм для одномерного распределенного датчика на основе нелинейной структуры //

Международная научная конференция «Нигматуллинские чтения-2018». Тезисы докладов. 2018. С. 67-70.

113. Евдокимов Ю.К., Мохаммед Х.С.А., Храмов Л.Д. Математическая модель и измерительный" алгоритм непрерывно распределенного полупроводникового датчика профиля температуры в неизотермических потоках // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. Том 21, № 1-2 (2019) - С. 146-153.

114. Мохаммед Х.С.А. Прибор для контроля и измерения температурного поля в неизотермических потоках газа и жидкости полупроводниковым одномерным квазираспределенным датчиком // Вестник КГТУ им. А.Н. Туполева. - 2019. - №1 -С. 117-122.

115. Евдокимов Ю.К., Мохаммед Х.С.А., Храмов Л.Д. Полупроводниковый одномерный распределенный датчик температурного поля: численный алгоритм и его программа реализация // Вестник КГТУ им. А.Н. Туполева. - 2018. - №4 - С. 118122.

Приложение 1

Листинг виртуального инструмента (ВИ) «Algorithm ODS.vi»

Град. хар. gO(u, t)

j = u+t; g = t*u/1000000;

Pr3

Um|

Xn, M

0,01

DT, град r о Eo, В t Tri, град

го, Ом/м т 0

10

Gh, CMТ

Uo, В

0,0002

0,001

0,003

i 10

t 12

14

0

1

2

alpha dGs, См

dT, град

io

:o

:o :o

to 10

12

14

STo

fo- fo- fo- fo-

0 0 0 0

fo fo fo fo

0 0 0 0

fo- fo- fo- r

0 0 0 0

0 0 0 0 0 0

0 [Г [o- 0 0 0

0 0 0 0 0

fo- 0 0 0 0

0 0 0 0 0

fo- 0 0 0 0

Joj fo

fo-

fo-

fo-

fo-

0

error О

Приложение 2

Электронный измерительный блок для экспериментального исследования метода.

Схема электрическая принципиальная.

Приложение 3

Программное обеспечение (виртуальный инструмент) экспериментального стенда

для измерения зависимости 08 (и0).

Град. хар. gO(u, t)

го, Оц/м|[о~

Gh, СМ |0_

Нач. прибл. Т(х)

L, м 1

Хп, м

о 1 0

|од

0,2

Ео, Б j 10

NOl

alpha ^ о

Uo, В

qjlH

К

10

12

14

еТ, град

eGsJ|F

D-

i Г"

deltaTn max

deltaGsk max

STOP

n

[plot a F

[Plot 1 E\

[plot 2 Л

[plot 3 Л