-

энергопотребление – ток

в

течение

связи

включить

вентиляцию, управлять

освещением

и т.д

составляет 30-40 мА. Среднее значение тока около

Отличительной

особенностью

данной

систем

25 мА. После

установки связи потребляемый

ток

является

то,

что

ее

архитектура

строится

н

8 мА. Режим сна отсутствует.

стандартных

персональных

вычислитель

средствах,

таких

как

смартфон, коммуникатор,

планшетный ПК или нетбук.

Разработанная

глобальная

ИВС

являет

программируемым

комплексом,

с

возможностью

реализации программных алгоритмов регистрации и

обработки

показаний

датчиков, алгоритмов

и

протоколов обмена по последовательным интерфейсам

и радиоканалу, и позволяет: работать практически с

любыми

внешними

датчиками, в

том

числе

Рис.2. Модуль Bluetooth HC.

интеллектуальными,

имеющими

собственные

встроенные алгоритмы снятия и обработки показаний;

Модуль

передает

данные

по

каналу

на

любое

производить

гибкую

подстройку

диап

чувствительности системы отдельно для каждого

устройство

с

ОСAndroid. На

устройстве

происходит

входного

канала

регистрации

показаний

конечная

обработка

и

графическое

представление

электрическим

характеристикам

;

д

информации.

Для

реализации

данного

проекта

необходимо

поддерживать

программную

коррекцию

погрешности

датчиков.

использовать

среды

разработки

программного

Созданная

ИВС пятого поколения позволяет

обеспечения и Android приложений [2].

устранить

основные недостатки систем четвертого

Передача

происходит

следующим

образом: на

поколения:

большие

капиталовложения

передающей

стороне

формируется

сигнал

с

техносферных

образовани,

требуемыми характеристиками (частота

и

амплитуда

компьютеризацию

предъявление высоких требований к квалификации

сигнала).

Далее

сигнал

модулирует

более

Концептуальная

модель

ИВС

высокочастотное колебание

и излучается

антенной

в

пользователей.

предполагает

использование

блочно-модульного

пространство.

На

приёмной

стороне

радиоволны

принципа

построения

системы, что

позволяет

наводят

модулированный

сигнал

в

антенне, он

формировать её иерархический состав гибко и просто

демодулируется

и

фильтруется. Таким

образом,

в зависимости от задач применения. ИВС также может

происходит

извлечение

полезного

.

сигнала

использована для контроля функциональных

Получаемый

сигнал

может

несколько

отличаться

от

быть

параметров

пациентов группы риска по различным

передаваемого

передатчиком (искажения

вследствие

заболеваниям, военнослужащих выполняющих боевые

помех и наводок) [3, 4].

задания

в

отрыве от основных групп войск, так и

Система

передачи

информации

входит

в

технических параметров различных сред и

разработанную

универсальную

информационно-

контроля

устройств в промышленности.

вычислительную

систему (ИВС), предназначенную

для

регистрации

в

режиме

реального

времени

Литература

показаний датчиков (концентрации газа,

температуры,

1.

Зорин

М.,

Писарев

Ю., Соловьев

П.

дыма, вибрации,

биологических

параметров живых

Радиооборудование диапазона 2,4 ГГц: задачи и

организмов

и

.),др анализа

показаний

датчиков,

возможности

//

PCWeek/Russian

определения

граничных

значений

показаний,

Edition.1999.№20-21.стр. 18.

генерации

и

выдачи

информационных

сообщений

о

2.

Коматинэни С., Маклин Д., Хэшими С. Google

приближении

показаний к

граничным

значениям

или

Android:

программирование

для

мобильных

их

превышении, отображения

в

структурированной

устройств

=

Pro

Android

2. —

1-е изд. —

форме всех полученных данных. Область применения

системы

ограничена

лишь

набором

аналоговых и

СПб.: Питер, 2011. — 736 с. —ISBN 978-5-459-

00530-1.

цифровых

датчиков.

Система

способна

отслеживать

3.

Френк

Дж. Дерфлер, мл.,

Лес

Фрид.

показания

различных

типов

датчиков

одновременно,

Беспроводные

ЛВС //PC

Magazine/Russian

например, следить за концентрацией углекислого газа

Edition.2000.№6.

в помещении, частотой пульса человека, атмосферным

4.

Юрий

Писарев.

Безопасность

беспроводных

давлением

и

влажностью,

передавая

параметры

на

сетей

//

PC

Magazine/Russian

удаленный сервер. Также ИВС позволяет формировать

управляющие сигналы для исполнительных устройств:

Edition.1999.№12.стр. 97.

Введение

Sm68,18S31,82,напыленные при Тподл = 473 К. Терми-

Среди редкоземельных

соединений

большой

ческую обработку осуществляли в вакууме при оста-

интерес

представляет моносульфид

самарияSmS.,

точном давлении не хуже, чем 10

-3

Па, при темпера-

который обладает рядом особенностей, существенно

турах 673, 773, 873 K в течение 1 часа.

отличающих его от других полупроводников. К ним

можно отнести широкую область гомогенности(от

50 до 54% Sm), низкое давление (6,5 кбар) фазового

перехода

металл – полупроводник[1]

высокую тер-

мическую и радиационную стойкость[2,3], рекорд-

ную

тензочувствительность (коэффициент

тензочувствительностиK = 850

при

Т= 77 К)

[4]и

большие перспективы его практического примене-

ния в различных устройствах [5].

ние 30 минут. Температурные зависимости удельно-

Также были проведены исследования дифрак-

го электрического сопротивления термообработан-

ции рентгеновских лучей термообработанных образ-

ных в атмосфере сероводорода образцов приведены

цов, было установлено, что фазовый состав пленок

на рис. 3. Как видно из рис. 3, удельное электриче-

для исходного, после отжига 673 и 773 К не меняет-

ское сопротивление выросло во всем интервале тем-

ся, но происходит сдвиг пиков в сторону меньших

ператур в несколько раз. При этом более высокая

углов. После отжига при температуре873 К синте-

температура отжига оказывает большее влияние на

зируется новая фаза Sm3S4 с большим, чем у SmS

величину удельного электрического сопротивления.

электросопротивлением.

Результаты рентгеновской дифрактометрии об-

разцов, отожженных в сероводороде H2S, показали,

что фаза Sm3S4 синтезируется уже при 773 К. Кроме

того, наблюдается размытие в области главного пи-

ка [200] SmS, пленка взаимодействует с сероводоро-

дом и в результате протекает химическая реакция

4SmS → Sm3S4+Sm, в результате которой начинает

формироваться Sm3S4.

Введение

слоев, а также толщины пленок представлены в таб-

Исследования широкозонных полупроводников

лице.

являются в последние годы одним из наиболее бы-

Состав

Кол

Толщи-

Толщина

Толщина

стро развивающихся разделов физики твердого тела.

-во

на

слоя

слоя

2,

пленки,

Полупроводники на основе оксидов олова, цинка,

сло-

1, нм

нм

мкм

титана,

вольфрама,

индия и

др.

относятся к группе

ев

ZnO

69

0,63-1,68

-

0,04-0,12

многофункициональных

проводников

и

являются

In2O3

71

0,43-1,75

-

0,03-0,12

перспективными объектами

для

микро-

и наносен-

C

71

0,07-0,38

-

0,01-0,03

сорики,

новых

оптических

устройств, полевых

In2O3/ZnO

83

0,43-1,68

0,57-1,56

0,05-0,28

эмиттеров и других областей применения. При соз-

In2O3/C

74

0,3-1,4

0,08-0,36

0,03-0,13

дании

подобных

систем

появляется

возможность

ZnO/C

81

0,72-1,97

0,09-0,41

0,03-0,14

целенаправленного

формирования

комплекса

свойств

за

счет варьирования

условий

их

получе-

Электрические свойства

ния[1] .

В данной

работе представлены

структурные

и

На рис. 1,2,3 представлены зависимости удель-

электрические

свойства

пленок C,

In2O3,

ZnO,

ного

электрического сопротивление

широкозонных

In2O3/ZnO,In2O3/C, ZnO/C.

полупроводников C, In2O3, ZnO, а также двухфазных

Образцы и методика эксперимента

систем In2O3/ZnO,In2O3/C, ZnO/C.Видно, что в одно-

фазных структурах происходит увеличение удель-

Образцы

были

получены

методом

-ионно

ного сопротивления (ρ) с уменьшением толщины

пленки, что

обусловлено

вкладом

в

проводимость

лучевого

распыления

на

уникальной

установки рассеивания носителей заряда на поверхности плен-

спроектированной и изготовленной на

кафедре фи-

ки.

зики твердого тела ВГТУ[2-4] . Данная установка

позволяет распылять ферромагнитные металличе-

ские сплавы и диэлектрические материалы, состав-

ные мишени металл-диэлектрик и несколько мише-

ней (до трех) одновременно на вращающиеся и не-

подвижные подложки. Для формирования

много-

слойных структур было использовано одновремен-

ное распыление двух мишеней. Мишени представ-

ляют из себя керамические пластины составаIn2O3,

SnO2, С закрепленные на медном водоохлаждаемом

основании планарным размером 280х80 мм2. Напы-

ление производилось на вращающуюся подложку.

Изменяя скорость вращения и параметры распыле-

ния, регулировались толщины осаждаемых слоев.

Для получения градиента толщин на подложках в

ходе одного технологического процесса между ми-

шенью и подложкодержателем устанавливалсяV-

Рис. Зависимость удельного сопротивления (ρ) от толщи-

образный экран. Количество оборотов карусели за-

давало

количество

бислоев

в

полупроводниковой

ны

полупроводниковой пленки1-ρ[C],

2-

ρ[In2O3], 3-

пленке. При формировании

пленокZnO, In2O3, C

ρ[In2O3/ C]

многослойной

структуры должно

соответствовать

ние которых, исходя из условия дифракции Вульфа-

значениям между ρ[In2O3] и ρ[C], что мы и наблюда-

Брэгга, соответствует толщине полупроводниковых

ем

для

пленок

многослойной структуры In2O3/C

слоев(рис.4).

(рис. 1).

Условие Вульфа-Брегга

Однако, в двухфазных структурах In2O3/ZnO и

2d·sinΘ=n·λ,

ZnO/C при малых толщинах пленки удельное элек-

uде d·-толщина слоя, Θ – угол отражения,·λ – длина

трическое сопротивление не может быть интерпре-

волны (0,154нм), n - порядок отражения

тировано исходя из теории эффективных сред, так

как

в эксперименте

выявленные

значения

ρ ниже

чем ρ[In2O3] и ρ[ZnO] и ρ[ZnO]и ρ[C](см. рис. 2,3).

Таким образом, можно предположить, что в струк-

турах In2O3/ZnO и ZnO/C значительный вклад в из-

менение

удельного

сопротивлениявносят

межфаз-

Процесс

сушки

дисперсных

материалов

является одним из самых распространенных и

энергоёмких

теплотехнологических

процессов. Способ

сушки

с

применением

динамического

слоя

является

одним

из

наиболее эффективных в настоящее время.

Основной

проблемой

при

разработке

быть

решена

при

центробежного

динамического

,

перемещающегося

за

счет

воздействия

на

частицы

направленных

потоков сушильного

агента. Схема установки, реализующей данный

технологический

принцип,

показана

на

рисунке 1 [1].

сушильной установки, была проведена серия

Рис. 1. Схема установки с центробежным динамическим

слоем: 1 - газораспределительная решетка; 2 – рабочая

экспериментов,

посвященная

исследованию

камера; 3 – газовая камера;4 – загрузочный патрубок;

гидродинамики

слоя.

В

результате

5 – разгрузочный патрубок; 6 – пересыпной канал;

аппроксимации

опытных

данных

получено

7 – перегородка; 8 – газоподводящий патрубок;

9 – газоотводящий патрубок

следующее

соотношение

для

определения

порозности центробежного слоя:

æ Re ö0,64

-0,4

,

(1)

e = 0, 68 ç

÷ b

0

è

Reу ø

где Re -

число

Рейнольдса;

Re у

-

число

Рейнольдса,

соответствующее

началу

уноса

частиц дисперсного материала; b0

–

угол

входа газового потока в слой, рад;

Отдельные

результаты

экспериментов и

расчетные

по

формуле(1)

значения

▲ – эксперимент; ■ – расчет по формуле (1)

порозности слоя приведены на рисунке2.

Максимальное

отклонение

опытных

данных

Рис. 2. Зависимость порозности слоя от скорости воздуха

от расчетных составляет 5 %.

æ r

т

ö-0,32 æ H

м

ö0,47

(tgb0 )

0,5

u = 0,13×Fr0,25 ç

÷

ç

÷

,(2)

rг

dэ

è

ø

è

ø

где u =uт

uг ,

Fr

–

критерий Фруда; rг ,

rт –

соответственно

плотность

газа

и

материала, кг/м3;

H м

–

монолитная

высота

слоя, м; dэ – эквивалентный диаметр частиц,

▲ – эксперимент; ■ – расчет по формуле (3)

м;

Измерение

скорости

движенияРис.4.

Зависимость суммарного гидравлического

материала в эксперименте производилось с

сопротивления от скорости воздуха

помощью

меченых

частиц

и

секундомера

СТЦ-2. Отдельные опытные данные, а также

Удовлетворительное совпадение опытных

расчетные

по (2)

приведены

на

рисунке3.

и расчетных данных позволяет рекомендовать

Максимальное отклонение опытных данных

критериальные

соотно-шения

(1)

–

(3)

для

от расчетных составило 16 %.

практического использования.

В

соответствии

[2]с

суммарное

Проведенные

экспериментальн

гидравлическое

сопротивление

показали,

что

установки

с

газораспределительной

решетки

исследования

и

центробежным динамическим слоем обладают

псевдоожиженного

слоя

определяется

последующими

достоинствами:

небольшим

формуле:

ö0,65 æ

ö0,7

гидравлическим сопротив-лением – от 100 до

æ

H

rт

500 Па в зависимости от вида материала и

Eu = 0,17 Re-0,2 ç

0

÷

ç

÷

b02 ,

(3)

dэ

высоты

слоя,

возможностью

регулирования

è

ø

è

rг

ø

где H0 , – высота насыпного слоя, м;

массового расхода материала, компактностью.

Отдельные опытные и расчетные данные

Литература

по

гидравлическому

сопротивлению

приведены

на

рисунке4.

Максимальное

1. Патент RU 44804 U1, МПК F26В 17/10.

отклонение опытных данных от расчетных по

Сушилка кипящего слоя для термолабильных

эмпирическому соотношению (3) составляет 9

полидисперсных

сыпучих

материалов/

Ю.Н.

%.

Агапов, A.B. Бараков, В.И. Лукьяненко, В.Г.

Стогней (RU); Воронеж, гос. техн. ун-т. (RU). – №

2004113491/22; заявлено 05.05.2004; опубл.

27.03.2005; Бюл. № 9. – 2 с.: ил.

2. Надеев

А.А Определение

скорости

движения

псевдоожиженного

слоя

в

кольцевого канала /

А.А. Надеев,

Ю.Н.Агапов,

В.Г. Стогней //

Физико-технические

проблемы

энергетики, экологии и энергоресурсосбережения:

труды

науч.-техн.

конф.

молодых

учёных

аспирантов и студентов. – Воронеж: ГОУ ВПО

«Воронежский

государственный

технический

▲ – эксперимент; ■ – расчет по формуле (2)

университет», 2008. – Вып. 9. – С. 52-58.

Рис.3.

Зависимость скорости движения материала от

скорости воздуха

Среди

параметров

микроклимата

производственного

помещения

выделена

группа

ключевых , пара

характеризующих безопасность

рабочего места для человека. Проведен анализ датчиков для измерения выделенных

параметров микроклимата. Определены входные характеристики универсального усилителя для работы со всей группой

датчиков. Разработана схема универсального усилителя сигнала для системы контроля параметров микрокли

производственного помещения

Состояние

микроклимата

производственного

- низкий уровень собственных помех;

помещения регулируется санитарными правилами и

-

минимальные искажения полезного

сигнала

при

нормами

СанПиН 2.2.4.548-96

«Гигиенические

усилении.

требования

к

микроклимату

производственных

Так же усилитель должен легко и просто

помещений»,

утвержденными

постановлением

подключаться к датчикам, обладать такими качествами

Госкомсанэпиднадзора России от 10.11.09 № 21 [1]

как простота и надежность.

Для

предотвращения

неблагоприятного

Для

разработки

системы

регистрации

были

воздействия

микроклимата

рабочих ,

мест

производственных

помещений

на

самочувствие,

выбраны датчики со следующими характеристиками:

1. Измерение значения CO2 (Диапазон измерений:

функциональное

состояние,

работоспособность

и

0-2000 ppm±50 ppm,

напряжение

питания:

0,2В,

здоровье человека необходим постоянный контроль

потребление тока: 100мА).

параметров

микроклимата. Выделенные

основные

2.

Измерение

температуры (Температурный

показатели микроклимата представлены в таблице.

диапазон: -40 … 80°C ±1°C, напряжение питания 0,2В,

Таблица 1

потребляемый ток не более 20 мА).

3.

Измерение

давления (Диапазон

измерения:

Барометрическое давление

730-890

мм.рт.ст.

730-890

мм.рт.ст.,

напряжение

питания 0,2В,

потребляемый

ток

20

мА,

диапазон

рабочей

воздуха

(97,3-118,7 кПа)

температуры: -40 - +105 °C).

Уровень шума (день/ночь)

35/24 дБ

4.

Подвижность

воздуха (Диапазон

измерения

0...20м/с±0.1м/с,

напряжение

питания 0,8В,

Относительная влажность

40-70%

потребляемый ток 30-40 мА).

5. Измерение влажности (Рабочий диапазон: –30

Подвижность воздуха

0,2 м/с

до +100 °C, диапазон

измерений: 0 до 100 % ±3%,

Температура воздуха

20-230С

напряжение питания 0,7В,

потребляемый

ток 50-60

мА) [2].

Интенсивность

0,2 мкТл

Активные

датчики

были

подобраны

таки

электромагнитных полей

образом,

чтобы

их

рабочее

напряжение

потребляемый ток были сопоставимы друг с другом.

При этом каждый датчик полностью обеспечивает

Проведя

соответствующий

анализ

группы регистрацию

соответствующего

пара

датчиков для

приведенных

выше

показателей, был

окружающей

среды

и

имеет

согласованный

разработан

универсальный

усилитель. Требования

усилителем выход.

предъявляемые к усилителю:

На

рисунке приведена

блок-схема

-

малые габариты;

разработанного усилителя сигналов.

-

сверхнизкое энергопотребление;

любым

датчиком

Усилитель

может

работать,

как

составная

часть

-

возможность

работы

с

приведенных выше параметров;

системы дистанционного контроля группы датчиков с

широкой полосой рабочих частот.

-

перестраиваемый коэффициент усиления;

Чувствительность

усилителя

около0,24

мВ.

-

широкая полоса пропускания;

Выходная

мощность

усилителя15

Вт

при

-

диапазон частот входного сигнала, позволяющий

коэффициенте нелинейных искажений порядка1%.

без искажения усиливать сигналы выделенных

Питание

усилителя

осуществляется

от

источника

параметров микроклимата;

постоянного

напряжения 3В

через

микросхему

-

выходная

мощность

достаточная

для

подачи

преобразователя

напряжения.

Выходное

сигнала на АЦП стандартного типа;

сопротивление на частоте 1000 Гц равно 230 Ом [3].

Таблица 2

Физико-химические свойства сополимера АБС-

2020-30 черный, рец. 901,1 с ТУ 2214-019-00203521-

96

Показатель

Значение

Плотность:

1,04•103 кг/м3

Прочность при растяжении:

35-50 МПа

Прочность при изгибе:

50-87 МПа

Прочность при сжатии:

50-80 МПа

Относительное удлинение:

10-25%

Влагопоглощение:

0,2-0,4%

Модуль упругости при

1700-

растяжении при 23ºС:

2930МПа

Диэлектрическая проницаемость

-40 до +70 ºС

при 106 Гц:

Тангенс угла диэлектрических

2,4-5,0

Блок-схема устройства

потерь при 106 Гц:

Первый

каскад

усилителя

для

увеличения