Портал освітньо-інформаційних послуг «Студентська консультація»

  
Телефон +3 8(066) 185-39-18
Телефон +3 8(093) 202-63-01
 (066) 185-39-18
Вконтакте Студентська консультація
 studscon@gmail.com
 facebook.com/studcons

<script>

  (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){

  (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),

  m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)

  })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

 

  ga('create', 'UA-53007750-1', 'auto');

  ga('send', 'pageview');

 

</script>

Сенсори температури на основі інтегральної електроніки та оптики

Предмет: 
Тип роботи: 
Автореферат
К-сть сторінок: 
47
Мова: 
Українська
Оцінка: 
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
 
ГОТРА ОЛЕКСАНДРА ЗЕНОНІВНА
 
УДК 621. 316. 825
 
СЕНСОРИ ТЕМПЕРАТУРИ НА ОСНОВІ ІНТЕГРАЛЬНОЇ ЕЛЕКТРОНІКИ ТА ОПТИКИ
 
05. 11. 04 – прилади та методи вимірювання теплових величин
 
Автореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук
 
Львів – 2002
 
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана у Національному університеті “Львівська політехніка” Міністерства освіти і науки України.
Науковий консультант: заслужений винахідник України, доктор технічних наук, професор Стадник Богдан Іванович, Національний університет “Львівська політехніка”, м. Львів, завідувач кафедри “Інформаційно-вимірювальна техніка”.
Офіційні опоненти: член кореспондент Російської Академії наук, доктор технічних наук, професор Федик Іван Іванович, директор НВО “Луч”, м. Москва; доктор технічних наук, професор Столярчук Петро Гаврилович, Національний університет “Львівська політехніка”, м. Львів, завідувач кафедри метрології, стандартизації та сертифікації; доктор технічних наук, професор Грищенко Тетяна Георгіївна, Інститут теплофізики Національної Академії наук України, м. Київ, завідувач відділом теплових вимірювань.
Провідна установа: Державний науково-дослідний інститут метрології вимірювальних і управляючих систем (ДНДІ “Система”), м. Львів, науково-дослідний відділ розробки теоретичних та науково-методичних засад метрологічного забезпечення вимірювально-інформаційних систем та автоматизованих систем керування технологічними процесами.
Захист дисертації відбудеться “11” жовтня 2002 року о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35. 052. 08 у Національному університеті “Львівська політехніка” (79013, Львів-13, вул.. С. Бандери, 12, ауд. 226 головного корпусу).
З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Національного університету “Львівська політехніка” (79013, м. Львів-13, вул.. Професорська, 1).
 
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
 
Актуальність теми. Практично всі явища, які оточують людину прямо чи опосередковано пов'язані з температурою, її вимірюванням. Традиційно контроль температури здійснюється вимірювальними засобами на основі термопар, терморезисторів, оптичних пірометрів, термоіндикаторів та інших. До сьогоднішнього дня не існує вимірювальних засобів для контролю температури, які були б універсальними та задовольняли всі сучасні вимоги. Поряд з класичними вимірювальними засобами йде інтенсивний пошук нових засобів та методів контролю температури, які базуються на останніх досягненнях інтегральної електроніки та оптики та використовують новітні результати фундаментальних досліджень фізики твердого тіла, напівпровідників, матеріалознавства, активних оптичних матеріалів, а також сучасної технології мікроелектроніки. В даний час утверджується термін сенсор температури, в зміст якого вкладають поєднання первинного та вторинного перетворювачів, в якому поряд з поєднанням опрацювання сигналів первинного та вторинного перетворювачів в єдиній структурі є можливість врахування впливу зовнішніх факторів, самокалібрування. Сучасний розвиток науки, техніки, медицини вимагає створення сенсорів не лише для широкого температурного діапазону, а також для вузького – від декількох градусів та більше в інтервалі -50... +1200С. Інтегральна електроніка є одним з напрямків створення таких сенсорів, а саме, однокристальних напівпровідникових інтегральних схем – термосенсорних ІС. При цьому питання їх точності, забезпечення заданого температурного діапазону вимірювання, принципи їх побудови недостатньо вивчені. Іншим напрямком розвитку таких сенсорів температури є інтегральна оптика, а саме світловодні сенсори на основі волоконно-оптичних елементів, які вже знаходять використання завдяки можливості роботи у різних середовищах і екстремальних умовах, але при цьому обробка вимірювального оптичного сигналу є складною. Перспективним напрямком в термометрії на основі інтегральної оптики є також сенсори температури, які використовують електрооптичні ефекти в рідких кристалах. Однак незважаючи на певні досягнення в області їх практичного застосування для вимірювання та контролю температури, залишаються недостатньо вивчені їх електрооптичні параметри для створення стабільних термозалежних рідкокристалічних матеріалів та нових структур на їх основі для різних діапазонів вимірювання температури. При цьому використання рідкокристалічних матеріалів у вимірювальних структурах сумісно з волоконно-оптичними елементами дозволяє створювати принципово нові сенсори температури, в яких використовують температурні залежності параметрів світлового потоку, що забезпечує переваги інтегральної оптики. Тому дослідження і розробка сенсорів температури на основі інтегральної електроніки та оптики є актуальною задачею, рішення якої необхідне для прискорення науково-технічного прогресу в усіх напрямках науки, техніки, медицини, екології та інших.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалась згідно з держбюджетним договором на виконання науково-дослідних робіт Міністерства освіти і науки України за фаховим напрямком «Метрологія і приладобудування», затвердженим наказом Міністерства освіти і науки України (ДБ РЕТНІ (Інтелектуалізована вимірювальна система) №0198U007858 державної реєстрації, ДБ Інтелект (Створення наукових основ проектування вимірювальних систем обліку витрат енергоносіїв з елементами штучного інтелекту) №0101U000876 державної реєстрації), а також з тематичними планами проведення НДДКР в Національному університеті «Львівська політехніка».
Мета й задачі дослідження. Метою досліджень є становлення та розвиток нового наукового напрямку в термометрії – сенсорів температури на основі інтегральної електроніки та оптики, а саме розвиток теорії та практики обробки вимірюваного сигналу в: однокристальних напівпровідникових термосенсорних інтегральних схемах, рідких кристалах, волоконно-оптичних елементах. У відповідності з поставленою метою ставились і вирішувались такі задачі:
1. Аналіз сучасного стану мікроелектронних сенсорів температури з метою вибору пріоритетних напрямків розробки нових структур, конструкцій на основі інтегральної електроніки та оптики.
2. Дослідження схемотехнічних, конструктивних рішень, моделювання процесів та розробка нових структур однокристальних термосенсорних інтегральних схем. Вивчення взаємозв'язку їх характеристик зі структурно-конструктивними параметрами. Експериментальне підтвердження теоретичних опрацювань.
3. Розробка елементів теорії термодинамічних та кінетичних властивостей напівпровідникових матеріалів для термометрії. Вивчення
Фото Капча