| Авторы |
Чебурахин Игорь Николаевич, начальник цеха микроэлектроники, Научно-исследовательский институт физических измерений (Россия, г. Пенза, ул. Володарского, 8/6), niifi@sura.ru
Нефедьев Дмитрий Иванович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой
информационно-измерительной техники, Пензенский государственный университет
(Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), iit@pnzgu.ru
|
| Аннотация |
Актуальность и цели. В работе исследуется применение цифровой обработки измерительной информации с целью повышения метрологических характеристик датчикопреобразующей аппаратуры.
Материалы и методы. Рассматриваются алгоритм коррекции температурной погрешности и аппроксимация градуировочной характеристики датчиков с цифровым представлением выходного сигнала, сводящиеся к последовательному устранению аддитивной и мультипликативной составляющих погрешности.
Результаты. Представлен путь исключения погрешностей в случае выхода измеряемой величины за пределы, заданные в технических условиях на датчикопреобразующую аппаратуру и изложен алгоритм работы процессорного ядра внутридатчиковой электроники. Определена дальнейшая необходимость отдавать предпочтение увеличению временной стабильности характеристик чувствительных элементов.
Выводы. Указано, что применение в датчикопреобразующей аппаратуре процессорного ядра внутридатчиковой электроники со встроенным программным обеспечением, выполняющим описанные алгоритмы, позволяет получить суммарную погрешность 0,3 %. Показана возможность достижения с помощью цифровых методов представления сигналов гораздо более высокого класса точности – порядка 0,1 %.
|
|
Ключевые слова
|
датчикопреобразующая аппаратура, температурная погрешность, градуировочная характеристика, нелинейность, аддитивная составляющая погрешности, мультипликативная составляющая погрешности, аппроксимация, полином.
|
| Список литературы |
1. Волохов, И. В. Опыт применения новых технологических методик для повышения стабильности параметров тонкопленочных тензорезисторных датчиков давления, используемых в РКТ / И. В. Волохов, П. А. Колосов, И. Н. Чебурахин // Надежность и качество : тр. Междунар. симп. : в 2 т. – Пенза : Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2010. – Т. 2. – С. 483–488.
2. Чебурахин, И. Н. Оценка качества тонкопленочных структур МДМ / И. Н. Чебурахин, Д. И. Нефедьев // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. – 2013. – № 3 (5). – С. 54–60.
3. Волков, В. С. Компенсация температурной погрешности чувствительности высокотемпературных полупроводниковых датчиков давления / В. С. Волков, И. Н. Баринов // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. – 2013. – № 1 (3). – С. 30–36.
4. Волков, В. С. Температурная компенсация полупроводникового датчика с нелинейной температурной зависимостью характеристик / В. С. Волков, И. Н. Баринов, С. П. Евдо-
кимов // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. – 2013. – № 4 (6). – С. 53–60.
5. Новиков, В. Н. Системы цифровой обработки измерительной информации и моделирование в датчикопреобразующей аппаратуре / В. Н. Новиков, Б. В. Чувыкин // Датчики и системы. – 2005. – № 9. – С. 24–28.
6. Белов, Л. И. Электронные преобразователи для микропроцессорных датчиков давления «МЕТРАН» / Л. И. Белов, А. В. Жестков, В. А. Ларионов, А. А. Логиновский // Датчики и системы. – 2000. – № 11–12. – С. 14–15.
7. Катков, А. Н. Малогабаритный цифровой полупроводниковый датчик абсолютного давления / А. Н. Катков, В. Н. Новиков // Методы, средства и технологии получения и обработки измерительной информации («Шляндинские чтения – 2010») : материалы Междунар. науч.-техн. конф. (г. Пенза, 20–22 октября 2010 г.). – Пенза, 2010. – С. 213–215.
8. Баринов, И. Н. Состояние разработок и тенденции развития высокотемпературных полупроводниковых датчиков давления / И. Н. Баринов // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. – 2011. – Спецвыпуск № 3. – С. 3–21.
9. Горбунов, С. Ф. Малогабаритный цифровой емкостный датчик давления / С. Ф. Горбунов, В. Н. Новиков, Б. В. Цыпин // Информационно-измерительная техника : межвуз. сб. науч. тр. – Вып. 32. – Пенза : Изд-во ПензГУ, 2008. – С. 153–159.
10. Бондаренко, Л. Н.. Методы аппроксимации сигналов экспоненциальными суммами / Л. Н. Бондаренко, А. Г. Дмитриенко, М. Г. Мясникова, Б. В. Цыпин // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. – 2011. – Спецвыпуск № 3. – С. 145–155.
|
