+
Высокочастотный конденсатор с рабочим веществом «изолятор нелегированный кремний изолятор»
стр.247-255
Поклонский Н. А., Аникеев И. И., Вырко С. А.
Исследование параметров электрических конденсаторов с различными рабочими веществами представляет интерес для проектирования и создания элементов электроники, в частности для разработки высокочастотных фазосдвигающих цепей.Цель работы рассчитать высокочастотную электрическую емкость конденсатора с рабочим веществом «изолятор нелегированный кремний изолятор» при различных подаваемых на конденсатор постоянных напряжениях, частотах измерительного сигнала и температурах.Предложена модель такого конденсатора, в которой слой нелегированного (собственного) кристаллического кремния (i-Si) толщиной 30 мкм отделен от каждого из электродов конденсатора слоем изолятора (диоксида кремния) толщиной 1 мкм.Рассчитаны зависимости емкости конденсатора от постоянного электрического напряжения U на металлических электродах на нулевой частоте и на частоте измерительного сигнала 1 МГц при абсолютных температурах T = 300 и 400 К. Показано, что действительная часть емкости конденсатора монотонно возрастает, а мнимая часть отрицательна и немонотонно зависит от U при температуре T = 300 К. Увеличение действительной части емкости конденсатора до геометрической емкости оксидных слоев при увеличении температуры обусловлено уменьшением электрического сопротивления слоя i-Si. Вследствие этого с увеличением температуры до 400 К действительная и мнимая части емкости принимают постоянные значения, независящие от U. Емкость слоя i-Si при увеличении как температуры T, так и напряжения U шунтируется электрической проводимостью этого слоя. Определен сдвиг фаз для синусоидального электрического сигнала с частотой 0,3; 1; 10; 30; 100 и 300 МГц, подаваемого на конденсатор при температурах 300 и 400 К.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Формирование доменной структуры в проектировании открытых информационно-измерительных систем
стр.256-262
Возможности использования и значение открытых систем при проектировании и создании средств измерения постоянно возрастают. Применение существенно нелинейных моделей, для решения которых методы теории возмущений оказываются недостаточными, находит всё более широкое распространение в задачах математического моделирования такого рода разработок. Используемые при этом модели, а значит и нелинейные уравнения, применяемые для их описания, имеют решения в виде топологически нетривиальных состояний – солитонов, кинков и подобных им объектов. Одним из таких уравнений является уравнение Фишера–Колмогорова– Петровского–Пискунова, применяемое для описания процессов «конвенция-реакция-диффузия», которое находит применение при исследовании процессов самоорганизации и построения структурных формирований в неравновесных открытых системах. Целью настоящей работы являлось построение нового решения модифицированного уравнения Фишера–Колмогорова– Петровского–Пискунова, учитывающего пространственную неоднородность в системе.Для решения указанной задачи применен прямой метод Хироты решения нелинейных уравнений в частных производных, в который внесены некоторые дополнительные ограничения.Построено в явном виде новое топологически нетривиальное решение модифицированного уравнения Фишера–Колмогорова–Петровского–Пискунова в виде одиночного кинкоподобного объекта и приведены аргументы в пользу того, что полученное решение является устойчивым относительно малых возмущений.В результате проведенного математического моделирования показана возможность возникновения в системе, описываемой модифицированным уравнением Фишера–Колмогорова– Петровского–Пискунова, доменной структуры.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Возможности использования амплитудно-угловых характеристик поверхностных и подповерхностных волн для контроля материалов с поверхностно упрочнённым неоднородным слоем
стр.263-275
Баев А. Р., Асадчая M. В., Майоров А. Л., Сергеева О. С., Деленковский Н. В.
Повышение эффективности ультразвукового контроля упрочненных поверхностных слоев металлоизделий с неоднородной структурой, полученных по различным технологиям, является актуальной проблемой опытно-промышленного производства. Целью данной работы являлось исследование возможностей измерения глубины поверхностного неоднородного слоя стальных объектов на основе использования амплитудных и амплитудно-угловых характеристик поверхностных и подповерхностных поперечных волн.Проведён анализ ультразвуковых методов контроля физико-механических свойств металлов с использованием поверхностных и подповерхностных волн и экспериментально исследованы амплитудно-угловые характеристики поверхностных волн, максимальный угол которых увеличивается на 3°при изменении безразмерной глубины слоя hλ от нуля до 0,82. Впервые предложено использовать в качестве коррелирующих параметров с глубиной упрочнённого слоя отношение нормированных амплитуд поверхностных волн, взятых под определёнными углами на кривой амплитудно-угловой характеристики, полученной в эхо-режиме. В результате проведённых исследований была выявлена возможностьиспользования преобразователей с фазированной решёткой для решения вышеуказанных задач.Исследовано влияние глубины упрочнённого слоя, изменяющейся от нуля до пяти в рабочем диапазоне частот 1,8–10 МГц, на особенности эффекта преломления (в том числе интерференции) и импенданса амплитуды подповерхностной волны на акустической базе, что позволило установить условия, обеспечивающие определение глубины упрочнённого слоя.Предложены схемные решения для повышения эффективности контроля свойств поверхностных слоев металлических изделий на основе использования малоапертурных преобразователей и ультразвуковых отражателей, позволяющих формировать поля поверхностных волн различной направленности.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Моделирование электрофизических параметров элементов флеш-памяти методом Монте-Карло
стр.276-280
Жевняк О. Г., Борздов В. М., Борздов А. В., Петлицкий А. Н.
В основе функционирования современных элементов флеш-памяти лежат процессы переноса электронов в проводящем канале кремниевых МОП-транзисторов с плавающим затвором. Целью данной работы являлось проведение вычислительного эксперимента по расчёту подвижности электронов и изучению влияния на подвижность фононного рассеяния и рассеяния на ионизированной примеси, а также расчёт паразитного туннельного тока и тока в проводящем канале элемента флеш-памяти. Проведение вычислительного эксперимента на этапе разработки и проектирования элементов флеш-памяти позволит выработать рекомендации для оптимизации параметров прибора, определяющих быстродействие и надёжность его работы.Путем численного моделирования электронного переноса в элементе флеш-памяти методом Монте-Карло рассчитаны такие электрофизические параметры, характеризующие перенос, как подвижность, средняя энергия электронов, а также плотность туннельного тока и тока в канале прибора. Изучено влияние процессов рассеяния на фононах и ионизированной примеси на подвижность электронов в канале. Показано, что вблизи области стока происходит существенное снижение подвижности электронов, обусловленное процессами рассеяния на фононах, а также наблюдается рост паразитного туннельного тока, что приводит к ухудшению рабочих характеристик прибора.Разработанная программа моделирования может быть использована при компьютерном проектировании элементов флеш-памяти с целью оптимизации их конструкции и улучшения электрических характеристик.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Концепция векторных многокомпонентных физических величин, модели и метод измерения
стр.281-290
Представлен новый взгляд на векторную физическую величину как на величину многокомпонентную. Каждая из компонентов упомянутых многокомпонентных величин может нести важную и даже уникальную информацию об источниках и причинах их возникновения. Рассмотрение векторной величины как величины многокомпонентной привело к необходимости формирования соответствующей концепции. Представлены три положения концепции, которые заключаются в следующем: векторные многокомпонентные физические величины рассматриваются как функции множества составляющих их информативных компонентов; функции связи названных информативных компонентов в моделях многокомпонентных физических величин определяются законами векторной алгебры; информационные модели векторных многокомпонентных физических величин допускают альтернативное представление информативных составляющих в зависимости от выбранной системы координат.Представлена математическая модель векторной многокомпонентной физической величины. Данная модель является основополагающей и непосредственно вытекает из сформулированных выше положений концепции. Модель может быть применена при описании многокомпонентных перемещений и деформаций, которые претерпевают и простые, и сложные объекты. Примером сложного объекта может быть модель манипулятора универсального промышленного робота. Показано пространство моделирования многокомпонентных перемещений простых объектов. Информационные модели векторных многокомпонентных физических величин позволяют альтернативно представлять информативные составляющие, а задача построения таких моделей сложна и не однозначна. Поэтому в статье предложен формальный аппарат синтеза таких моделей, который основан на определённых правилах и соглашениях. Представлены теоретические основы метода оптических измерений информативных составляющих многокомпонентных перемещений и деформаций простых объектов, который предполагает использование многомерных тестовых объектов.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Зарядочувствительный метод исследования деформационных процессов
стр.291-301
Пантелеев К. B., Микитевич В. А., Свистун А. И., Воробей Р. И., Гусев О. К., Жарин А. Л.
В качестве информационного параметра об изменении состояния материала под действием механических напряжений может быть использован поверхностный электростатический потенциал (заряд). Целью работы являлась отработка методик исследования деформационных процессов в металлических и полимерных материалах с использованием зарядочувствительного метода.Проведены экспериментальные исследования деформационных процессов при растягивающих, сжимающих и ударных нагрузках на образцах различных материалов: алюминиевый сплав марки АМг2, сталь марки 08ПС, полиэтилен высокого давления марки 12203-250 и образцы композиционных материалов на его основе, фторопласт-4. В качестве метода исследований использовался анализ изменений относительных значений работы выхода электрона поверхности в случае металлов и поверхностного электростатического потенциала в случае матричных и композиционных полимерных материалов. В качестве средств измерений использовалась сканирующая модификация зарядочувствительного зонда.Результаты экспериментальных исследований материалов в напряжённо-деформированном состоянии демонстрируют высокую эффективность предложенного метода. Методика исследований позволяет обнаруживать локальные изменения поверхностного потенциала материала в области действия деформаций, которые не обнаруживаются в макроскопическом масштабе с использованием стандартных методов. Полученные результаты могут служить базой для разработки новых методов и методик исследования механических свойств как металлов, так и диэлектрических материалов.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Оценка состояния электрических машин на основе математического моделирования дефектообразования в обмотках
стр.302-313
Исаев А. B., Суходолов Ю. В., Балахонов Д. В.
Максимально качественная и своевременная диагностика состояния обмоток электрических машин различного типа, в том числе и обмоток асинхронных двигателей, область применения которых с каждым годом увеличивается, является актуальной проблемой. Среди существующих методов диагностики в настоящее время наиболее перспективными являются способы, основанные на методах анализа резонансных процессов, протекающих в электрических машинах. Целью работы являлась оценка возможности применения резонансных процессов, протекающих в электрических машинах, для качественной диагностики состояния их обмоток на примере асинхронных двигателей, построение математических моделей дефектообразования в обмотках, позволяющих описать дефектообразование в обмотках, и анализ отклонения математических моделей относительно полученных экспериментальных результатов.Проведён анализ влияния уровня межвитковых сопротивлений, количества замкнутых витков и местоположение замкнутых витков в секциях на фазочастотные характеристики обмоток асинхронных двигателей различного класса. Получены математические модели фазочастотных характеристик, определены коэффициенты полиномов и оценено относительное расхождение этих математических зависимостей относительно экспериментальных данных в зависимости от рассматриваемых параметров, характеризующих дефекты в обмотках катушек электрических машин.Полученные математические модели дефектообразования в обмотках и коэффициенты для этих зависимостей могут служить основой для построения автоматизированных контрольнодиагностических систем для проверки состояния обмоток электрических машин, в том числе и оценки остаточного ресурса их работы.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Перечень статей, опубликованных в журнале «ПРИБОРЫ И МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ» в 2022 г.
стр.314-317
Загружаем данные из библиотечной системы...
+
Перечень статей, опубликованных в журнале «ПРИБОРЫ И МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ» в 2022 г. Именной указатель
стр.318-321
Загружаем данные из библиотечной системы...
