Вдосконалення приладів теплового контролю складу речовин на основі застосування сенсорів з p-n переходом - Автореферат

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ КИЇВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ТЕХНОЛОГІЙ ТА ДИЗАЙНУ УДК 536.53 : 621.382.2/.3 Вдосконалення приладів теплового контролю складу речовин на основі застосування сенсорів з p-n переходом 05.11.13 - Прилади і методи контролю та визначення складу речовин Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Іванченко Олександр Васильович Київ 2001 Дисертацією є рукопис. Робота виконана в Київському державному університеті технологій та дизайну (м. Київ) Міністерство освіти та науки України. Дисертацію присвячено розробці теоретичних та практичних методів підвищення точності, метрологічної надійності і розширенню функціональних можливостей вимірювальних перетворювачів температури для приладів теплового контролю складу речовин на основі застосування напівпровідникових чутливих елементів з p-n переходом. Розроблений алгоритмічний метод визначення падіння напруги на активній частині напівпровідникових сенсорів, що дозволяє виключити вплив падіння напруги на пасивній частині та на обємних опорах електродів систем дистанційного контролю складу речовин. Результати роботи впроваджені в ході виконання науково-дослідних і дослідно-конструкторських робіт у Державному науково-технічному підприємстві “РАДИКАЛ” Мінпромполітики України і Державній академії легкої промисловості України. Киевский государственный университет технологий и дизайна, Киев, 2001. В работе получены такие основные результаты: в результате проведенного теоретического анализа и экспериментальных исследований влияния температуры на параметры диодных и транзисторных структур определены основные термочувствительные параметры и величины измерительных токов сенсоров для систем теплового контроля состава веществ; предложен метод измерения температуры полупроводниковым сенсором с р-n переходом, который позволяет получить линейную характеристику преобразования при максимальной чувствительности и минимальном токе саморазогрева сенсора; разработан и заявлен алгоритмический метод определения падения напряжения на активной части полупроводниковых сенсоров, который позволяет исключить влияние падения напряжения на пассивной части p-n перехода и на объемных сопротивлениях электродов систем дистанционного контроля состава веществ; разработана многоточечная информационно-измерительная система контроля температурного поля для теплового контроля состава и параметров веществ на основе терморезистивных сенсоров с повышенным быстродействием и надежностью, которое достигаются за счет замены контактных коммутирующих элементов на бесконтактные диоды; предложена многоточечная система контроля температуры для теплового контроля состава и параметров веществ с полупроводниковыми ключами-сенсорами, в которой исключено влияние сопротивлений проводников, переходных сопротивлений ключей, объемных сопротивлений диода, а также нестабильности параметров р-n перехода; предложена многоточечная система контроля поля скоростей потока подогревными сенсорами с р-n переходом, в которой за счет избыточных измерений термочувствительных параметров сенсора в различных режимах работы исключено влияние индивидуальных свойств транзисторных сенсоров, обусловленных технологическим разбросом их параметров, а также обеспечена возможность контроля полей скоростей текучей среды. Результаты работы внедрены в ходе выполнения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в Государственном научно-техническом предприятии “РАДИКАЛ” Минпромполитики Украины и Государственной академии легкой промышленности Украины. Вказані недоліки в меншій мірі властиві вимірювальним перетворювачам температури (ВПТ) на основі напівпровідникових сенсорів з p-n переходом, а саме, на основі діодних і транзисторних структур. Маючи такий набір позитивних якостей, діодні та транзисторні сенсори є перспективними елементами для створення на їх основі ВПТ приладів теплового контролю складу і властивостей речовин.