Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
сделать стартовой добавить в избранное
Кефирный гриб на сайте www.za4et.net.ru

Компьютеры, Программирование Компьютеры, Программирование     Компьютеры и периферийные устройства Компьютеры и периферийные устройства

Разработка сенсора на поверхностно-акустических волнах. Автоматизация измерительной установки

Браслет светоотражающий, самофиксирующийся, желтый.
Изготовлены из влагостойкого и грязестойкого материала, сохраняющего свои свойства в любых погодных условиях. Легкость крепления позволяет
66 руб
Раздел: Прочее
Ручка "Шприц", желтая.
Необычная ручка в виде шприца. Состоит из пластикового корпуса с нанесением мерной шкалы. Внутри находится жидкость желтого цвета,
31 руб
Раздел: Оригинальные ручки
Чашка "Неваляшка".
Ваши дети во время приёма пищи вечно проливают что-то на ковёр и пол, пачкают руки, а Вы потом тратите уйму времени на выведение пятен с
222 руб
Раздел: Тарелки

Министерство образования Российской Федерации Нижегородский государственный технический университет Дзержинский филиалФакультет Химико-механический Кафедра Автоматизация технологических процессов и производств Магистерская диссертация по теме: Разработка сенсора на поверхностно-акустических волнах. Автоматизация измерительной установки. Выполнил: магистрант гр. 95-АТПМ-1 Ермаков Е. С. Зав. кафедрой АТПП: д.т.н., профессор Сажин С.Г. Научный руководитель: д.т.н., профессор Сажин С.Г. г. Дзержинск 2001 г. Содержание Содержание 2 Введение 3 Литературный обзор 5 Основные принципы конструирования ПАВ сенсоров 5 Некоторые задачи, решаемые ПАВ сенсорами 11Конструкция экспериментальной ячейки 18 Описание приборов и материалов 21 Сопряжение частотомера с ЭВМ 35 Особенности задачи 35 Постановка задачи сопряжения 41 Преобразование уровня 43 Преобразование кода 44 Параллельные порты ввода/вывода. 53 Прерывания 56 Последовательный порт ввода/вывода 57Разработка программного обеспечения устройства сопряжения 64 Математическое моделирование 70 Экспериментальные результаты 78 Экономическая часть 83 Техника безопасности 84 Выводы 85 Список использованных источников 86 Введение В условиях современности проблема контроля за состоянием окружающей среды выходит на все более ведущее место. Контроль этот осуществляется как стационарными приборами, так и портативными. К стационарным приборам можно отнести инфракрасные спектрометры, газовые хроматографы, массовые спектрометры и некоторые другие. Работа портативных приборов основана на использовании твердотельных преобразователей. Такие преобразователи позволяют осуществлять миниатюризацию приборов, снижать потребляемую ими мощность, а также дают возможность производить их с помощью технологии микроэлектроники, ну а это - качество, надежность и возможность создания многоточечных систем контроля. Разработка такого рода приборов является актуальной проблемой микроэлектроники и автоматики. . Химический твердотельный сенсор представляет собой микроэлектронное устройство, которое преобразует изменение химических свойств среды или состава среды в электрический сигнал . Одним из наиболее перспективных направлений в разработке химических сенсоров является создание устройств на поверхностно-акустических волнах (ПАВ). ПАВ устройства привлекательны для применения в качестве химических микросенсоров в силу своей чувствительности, малого размера и дешевизны изготовления на основе технологии микроэлектроники. Так же преимуществом ПАВ сенсоров является высокая чувствительность скорости распространения поверхностно-акустической волны к любым изменениям свойств поверхностного материала. Это объясняется тем, что чувствительность таких сенсоров растет пропорционально квадрату рабочей частоты прибора, а охватываемый диапазон рабочих частот изменяется от десятков мегагерц до нескольких гигагерц. Необходимо отметить, что область применения ПАВ сенсоров достаточно широка и разнообразна. Эти приборы также нашли свое применение в качестве датчиков температуры и давления, а, кроме того, дают возможность проводить исследование свойств различных полимерных пленок.

Литературный обзор Основные принципы конструирования ПАВ сенсоров В своей основной форме химический микросенсор представляет собой по меньшей мере два элемента: миниатюрная подложка и химически селективное покрытие . Подложка имеет контакт с покрытием и обеспечивает возникновение электрического сигнала, чьи характеристики отражают состояние покрытия. Покрытие имеет контакт со средой, содержащей химическое вещество, которое должно быть обнаружено. Различия в свойствах покрытия, посредством которых происходят те или иные химические взаимодействия, обеспечивают перенос вещества или энергии через подложку . Возникновение акустической волны достигается использованием ПАВ покрытия, линии задержки и колебательного контура. При адсорбции чувствительным покрытием определяемых веществ происходит изменение характеристик поверхностно-акустической волны, таких как фазовая скорость, амплитуда и частота. Происходит это вследствие изменения упругих свойств чувствительного слоя и его электропроводности . По этим изменениям можно судить о концентрации примеси в среде. ПАВ микросенсор представляет собой тонкую пластинку из отполированного пьезоэлектрического материала (например, кварца, ниобата лития, танталата лития), на которую нанесены две системы встречно-штырьевых преобразователей (ВШП), одна из которых работает в качестве передающего преобразователя, а вторая является принимающим преобразователем . Края на обоих концах пластинки искажаются или нагружаются абсорбционной резиной для подавления отражения в направлении распространения первичной волны. Если на одну из систем ВШП подается высокочастотное напряжение, то на поверхности пластинки за счет обратного пьезоэффекта генерируется поверхностно-акустическая волна. Эта волна затем распространяется вдоль поверхности пластинки до тех пор, пока не попадет на другую систему ВШП, где она преобразуется обратно в высокочастотное напряжение. Время задержки между входным и выходным электрическими сигналами определяется по формуле:, где l - среднее расстояние между системами ВШП, v - скорость распространения поверхностно-акустической волны. Максимальное акустоэлектрическое взаимодействие систем ВШП имеет место при характеристической частоте , где h - шаг ВШП . Соединение двух ВШП через высокочастотный усилитель (рис. 1) дает возможность данному устройству поддерживать колебательный процесс на резонансной частоте при условии выполнения следующих требований: набег фаз в кольце получающегося таким образом колебательного контура составляет , где - целое число; потери в линии задержки компенсируются усилителем . Область распространения ПАВ между системами ВШП используется в сенсорных устройствах в качестве чувствительной области. Любое изменение физических параметров среды (температуры, давления) оказывает влияние на рабочую частоту ПАВ прибора. Это явление используется в данном типе датчиков в качестве сенсорного эффекта. В случае применении ПАВ приборов в качестве химических газовых сенсоров на область распространения поверхностно-акустической волны наносится чувствительное покрытие, обладающее свойством селективно взаимодействовать с определяемым веществом.

Нанесение покрытия отражается в значительном ослаблении поверхностной волны и соответствующем уменьшении резонансной частоты прибора. Было показано что изменение резонансной частоты, обусловленное наличием покрытия на поверхности распространения поверхностно-акустической волны, описывается следующим соотношением: - сдвиг резонансной частоты за счет изменения чувствительным покрытием скорости поверхностно-акустической волны, характеристики пьезоэлектрического материала, - начальная резонансная частота, h - толщина чувствительного покрытия, - его плотность. Не трудно заметить, что произведение - представляет собой массу покрытия на единицу площади. Таким образом, изменение частоты поверхностно- акустической волны зависит в первую очередь от двух факторов - массы единицы площади пленки и механических свойств пьезоэлектрической подложки. Применение слишком толстых пленок отражается в чрезмерном ослаблении скорости поверхностно-акустической волны и последующем затухании колебаний. Было установлено, что наиболее приемлемой является толщина пленки, составляющая (1% от длины волны. В этом случае способность покрытия адсорбировать определяемые вещества достаточно велика, чтобы обеспечить хорошую чувствительность. С другой стороны такая толщина покрытия не приводит к затуханию колебаний. В результате адсорбции газов чувствительным покрытием изменяются свойства среды распространения поверхностно-акустической волны, а, следовательно, и ее характеристики. В общем случае, для определения концентрации газов можно измерять изменение амплитуды, скорости или частоты поверхностно-акустической волны. Наиболее простым, надежным, а самое главное точным методом является измерение сдвига частоты. То есть в качестве сенсорного эффекта в данном типе датчиков используется различие рабочих частот поверхностно- акустической волны прибора в различных средах. Некоторые задачи, решаемые ПАВ сенсорами В работе авторами решена задача классификации ароматов и определения степени свежести пищевых продуктов по запаху с использованием аналитической микросхемы, работающей на принципе измерения скорости поверхностно-акустической волны. Описывается микросистема для исследования запахов и ароматов, основанная на использовании набора пьезоэлектрических резонаторов с покрытиями, селективно сорбирующими пары определяемых соединений из атмосферы. Полученный прибор состоит из восьми резонаторов, колеблющихся с разной частотой в интервале от 380 до 433 МГц и имеющих разные чувствительные покрытия. Также было исследовано воздействие линейных и разветвленных углеводородов на ПАВ сенсоры с чувствительными покрытиями на основе пленок фторированных полиамидов. В ходе исследования было выявлено, что такие ПАВ сенсоры могут быть использованы для обнаружения линейных и разветвленных углеводородов, так как линейные углеводороды, проникая в пленку, дают изменение массы пленки на два порядка большее, чем соответствующие им разветвленные изомеры, что приводит к изменению частоты. В работе найден способ и приведена конструкция устройства для обнаружения душистых веществ в воздухе.

ГИДРОАКУСТИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС Находясь почти все время в подводном положении, атомная подводная лодка тем не менее постоянно "видит" и "слышит" все, что ее окружает, и может "говорить". "Глаза", "уши" и "голос" атомохода - современный гидроакустический комплекс. На зарубежных подводных лодках он состоит из гидролокационной и шумопеленгаторной станций, станции звукоподводной связи и вычислителя-индикатора. Гидролокационно-шумопеленгаторная станция работает на низких частотах и излучает такую большую акустическую мощность, что при действии станции у причала на поверхности воды видна рябь. Приемник-излучатель в виде сферы диаметром около 4 метров расположен в носовой оконечности - подводной лодки. На поверхности сферы находится более 1200 преобразователей, способных излучать и принимать акустические волны. Они могут работать в различных режимах: активном, излучая и воспринимая отраженные сигналы, и пассивном - шумопеленгования. Гидроакустическая антенна комплекса то является всенаправленной, то действует в режиме поиска (сканирования) по азимуту и углу места

1. Разработка сенсора на поверхностно-акустических волнах

2. Проектирование и конструирование фильтров на поверхностных акустических волнах

3. Разработка системы автоматизации холодильной установки

4. Автоматизация парокотельной установки

5. Разработка многопользовательской информационной системы для автоматизации работы книжного интернет-магазина

6. Электрический расчет и автоматизация электротермической установки
7. Разработка системы автоматизации технологического процесса на примере установки ЭЛОУ-АВТ
8. Разработка системы автоматизации для малого коммерческого предприятия работающего в сфере информационных услуг

9. Автоматизация фильтровального отделения установки 39/2 (Депарафинизации масел)

10. Разработка автоматизированной системы управления сбором и отображением информации на установке продувки азотом

11. Определение оптимальных размеров датчика СВЧ поверхностных волн на основе меандровой линии замедления

12. Разработка термокаталитического сенсора для определения природного газа и бензина в газовых средах

13. Автоматизация разработки медиаплана для ООО "Медиа-Групп"

14. Разработка базы данных автоматизации учета

15. Разработка программы автоматизации процесса подбора запчастей для ремонта автомобилей

16. Плоская антенна поверхностной волны с ребристой замедляющей структурой

Статуэтка "Маленькая леди", 10 см.
Материал: фарфор. Регулярно удалять пыль или мыть тёплой водой. Товар не подлежит обязательной сертификации.
462 руб
Раздел: Миниатюры
Бумага для принтера "Svetocopy", формат А3, 500 листов.
Офисная бумага для принтера и техники SvetoCopy А3 относится к категории качества C и является самой популярной в офисном классе,
558 руб
Раздел: Формата А3 и больше
Игра настольная развивающая "Лесные животные".
Обучающая игра пазл-липучка состоит из 8 игровых полей, заполняя которые, ребенок изучает названия диких животных, а также их повадки.
592 руб
Раздел: Сортеры, логические игрушки

17. Разработка требований к автоматизации процесса испытаний приемника телевизионного

18. Разработка универсальной потенциометрической установки

19. Комплексная автоматизация проектов разработки ПО в условиях кризиса

20. Разработка автоматизированной системы управления установкой кондиционирования воздуха

21. Разработка тепловой установки для тепловлажностной обработки бетона

22. Разработка требований к автоматизации процесса испытаний стали арматурной
23. Расчет двухкорпусной вакуум-выпарной установки с термокомпрессором для изготовления сгущенного молока с разработкой выпарного аппарата
24. Автоматизация заводской котельной установки

25. Твердоконтактные потенциометрические сенсоры, селективные к поверхностно-активным веществам

26. Разработка основных разделов проекта производства работ

27. Разработка алгоритмов контроля и диагностики системы управления ориентацией космического аппарата

28. О роли эксперимента в разработке научных гипотез происхождения жизни

29. Разработка плана локализации и ликвидации аварийных ситуаций и аварий на АЗС

30. Разработка Мыковского карьера лабрадоритов

31. Обзор средств для автоматизации геодезических вычислений

32. Разработка месторождений газоконденсатного типа

Карандаши цветные "Космос", 36 цветов.
Шестигранный корпус. Яркие насыщенные цвета. В комплекте: 36 цветных карандаша.
354 руб
Раздел: Более 24 цветов
Мелки восковые "Maxi", 24 цвета.
Мелки восковые удобные и яркие. Они не крошатся, хорошо рисуют, имеет насыщенные цвета. Безопасно для детей. Восковые мелки в специальной
308 руб
Раздел: Восковые
Точилка механическая.
Точилка механическая. Большой контейнер для стружки. Не скользит по поверхности. Материал корпуса: пластик. Цвет представлен в
569 руб
Раздел: Точилки

33. Правовой режим земель, предоставленных для разработки недр

34. Принципы технического регулирования, порядок разработки, принятия технических регламентов

35. Автоматизация информационного взаимодействия в системе органов государственного финансового контроля

36. Acoustic emission (Акустическая эмиссия)

37. Разработка коллекции мужской одежды на весну – лето 2002 г. под девизом «Закон соответствия»

38. Проектно-методическая разработка по лингводидактике
39. Эмиграция первой волны
40. Визуальный HTML-редактор DreamWeaver. Разработка Web-дизайна

41. Разработка системы маршрутизации в глобальных сетях(протокол RIP для IP)

42. Использование полей и закладок для оформления и автоматизации редактирования и обработки экономической информации в документах Word

43. Разработка и создание СКС на базе сетей Ethernet при подключении пользователей жилого дома к глобальной сети INTERNET

44. Разработка технологии ремонта, модернизации сервера с двумя процессорами Pentium

45. Разработка локальной вычислительной сети

46. Разработка контроллера для мониторинга и оценки качества обслуживания сети пользователей

47. Разработка вычислительного устройства, состоящего из двух взаимозаменяемых частей: операционного автомата и управляющего автомата

48. Разработка контроллера встроенных каналов станции STM-1

Ручка перьевая "Golden Prestige", синяя, 0,8 мм, корпус черный/золото.
Перьевая ручка Golden Prestige. Цвет корпуса: черный/золото. Материал корпуса: металл. Материал пера: иридий.
410 руб
Раздел: VIP-ручки
Матрас-кокон "Зевушка".
«Зевушка» - это удобная постель для деток в возрасте до 6 месяцев, в которой они быстрее засыпают, лучше спят и проще адаптируются к
5200 руб
Раздел: Матрацы до 120 см
Настольная игра "Битва полов", артикул 7747.
Предлагаем вам принять участие в извечном противостоянии мужчин и женщин. В настоящей битве сойдутся мужское мышление и женская логика,
568 руб
Раздел: Игры для взрослых (18+)

49. Разработка АРМ на основе персонального компьютера для дома

50. Разработка аппарата измерения торцевого биения

51. Перспективы развития компьютерной техники (новейшие разработки 2005г.)

52. Разработка информационно-справочной системы "Сводка погоды" /Prolog/

53. Разработка информационно-справочной системы "Картотека ГАИ" /Prolog/

54. Разработка командного процессора, реализующего команды dir и mkdir на ассемблере
55. Разработка информационно-справочной системы "Каталог строительных объектов" /Prolog/
56. Разработка информационно-справочной системы "Товар на складе" /Prolog/

57. Технология разработки программного обеспечения

58. Разработка программы на языке LISP для построения кривых Серпинского i-го порядка

59. Разработка программного обеспечения для Отделения Реанимации и Интенсивной Терапии новорожденных МГБ N1 г. Сургута

60. Разработка фрагмента информационной системы "АБОНЕНТЫ ГТС"

61. Разработка ПО "Правила Дорожного Движения"

62. Человеко-машинный интерфейс, разработка эргономичного интерфейса

63. Анализ, оценка и выбор пользователем пакетов прикладных программ для автоматизации своей деятельности ([Курсовая])

64. Разработка информационно-справочной системы

Рамочка тройная "Классика" (коричневая).
Тройная рамочка с отпечатком - это особый подход к созданию очаровательного подарка на память для этого особого периода жизни, с
2890 руб
Раздел: Мультирамки
Пазл "Стройка", 30 элементов.
Пазлы Ларсен - это прежде всего обучающие пазлы. Они привлекают прежде всего филигранностью исполнения. Сделанные из высококачественного
548 руб
Раздел: Пазлы (5-53 элементов)
Ручка-стилус шариковая "Людмила".
Перед Вами готовый подарок в стильной упаковке — шариковая ручка со стилусом. Она имеет прочный металлический корпус, а надпись нанесена с
415 руб
Раздел: Металлические ручки

65. Разработка автоматизированной системы учета выбывших из стационара

66. Разработка подсистемы вывода в диагностической экспертной системе

67. Изучение методики перевода из одной системы исчисления в другую и разработка программы для этой операции

68. Информационные технологии в экономике. Разработка информационных технологий.

69. Разработка Интерфейса Пользователя АСУ в Среде Delphi

70. Автоматизация расчета начислений заработной платы в строительном управлении N 151
71. Разработка информационно-справочной системы
72. Автоматизация учета продажи товаров в ООО "Мастер-СД"

73. Разработка программного обеспечения решения нелинейных уравнений

74. Разработка информационно-справочной системы

75. Разработка программы- тренажера "Управление электросетями"

76. Разработка математической модели и ПО для задач составления расписания

77. Разработка игровой программы "Морской бой"

78. Разработка базы данных "Кадры"

79. Разработка базы данных "Культурный досуг"

80. Разработка образовательной среды для дистанционного обучения по дисциплинам "Компьютерная графика" и "Системы искусственного интеллекта". Геометрические преобразования

Планшет для пастелей "Калейдоскоп", A3, 20 листов.
Планшет для пастелей "Калейдоскоп" на жесткой подложке - незаменимый помощник художника. Бумага в планшете имеет небольшую
331 руб
Раздел: Папки для акварелей, рисования
Доска магнитно-маркерная, 60x90 см.
Доска с лакированной поверхностью позволяет размещать презентационную информацию как с помощью магнитов, так и с помощью маркеров для
1237 руб
Раздел: Доски магнитно-маркерные
Папка для рисунков и нот, на молнии "Ласпи", А2.
Главное назначение — хранение и перемещение не только рисунков, чертежей, эскизов и т.д. (до формата А2), но прочих материалов,
804 руб
Раздел: Папки для акварелей, рисования

81. Разработка и дизайн Web-сайта

82. Разработка САПР трубчатых реакторов для производства малеинового ангидрида

83. Разработка игровой программы на языке программирования Turbo Pascal

84. Разработка приложений на языке VBA в среде MS EXCEL по обработке данных для заданных объектов

85. Cреда разработки visual basic

86. Разработка системы задач (алгоритмы-программы) по дискретной математике
87. Разработка программы рисования линий с помощью мыши
88. Разработка и исследование подсистемы учебно-исследовательской САПР РЭА

89. Разработка САППР вакуумных систем на начальных этапах проектирования

90. Microsoft Outlook Express - установка и использование

91. Разработка диалоговой системы, оформленной в виде пакета прикладных программ и реализующей идею искусственного интеллекта (WinWord, PASCAL)

92. Установка и основные характеристики Linux

93. Разработка АРМ научно-технической библиотеки университета

94. Выбор программного средства для комплексной автоматизации работы офиса

95. Разработка антивирусного монитора

96. Перспективные разработки Операционных Систем

Перчатки виниловые одноразовые, размер XL, 100 шт..
Виниловые одноразовые перчатки применяются во время разных видов работ: в пищевой сфере, косметологии, при уборке. Перчатки мягкие и
305 руб
Раздел: Перчатки
Ферма. Лото.
Лото на новый лад. Правила остаются прежними, а вот картинки мы сделали более яркими и живыми, заменили цифры на анимационных героев
345 руб
Раздел: Лото детское
Логическая игра "Парковка. Пазл", арт. SG 434 RU.
Проверьте свои навыки парковки с помощью этой головоломки! В этой уникальной игре необходимо найти правильное место для каждого
835 руб
Раздел: Игры логические

97. Система автоматизации на котлоагрегатах

98. Уравнение Кортевега - де Фриса, солитон, уединенная волна

99. Приборы для регистрации электрических, акустических и тепловых сигналов организма человека


Поиск Рефератов на сайте za4eti.ru Вы студент, и у Вас нет времени на выполнение письменных работ (рефератов, курсовых и дипломов)? Мы сможем Вам в этом помочь. Возможно, Вам подойдет что-то из ПЕРЕЧНЯ ПРЕДМЕТОВ И ДИСЦИПЛИН, ПО КОТОРЫМ ВЫПОЛНЯЮТСЯ РЕФЕРАТЫ, КУРСОВЫЕ И ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ. 
Вы можете поискать нужную Вам работу в КОЛЛЕКЦИИ ГОТОВЫХ РЕФЕРАТОВ, КУРСОВЫХ И ДИПЛОМНЫХ РАБОТ, выполненных преподавателями московских ВУЗов за период более чем 10-летней работы. Эти работы Вы можете бесплатно СКАЧАТЬ.