к.т.н. Барабан С.В., Гудима Б., Сінюгін В., Науменко І.

Вінницький національний технічний університет, Україна

Систематизація вимірювальних перетворювачів фазових переходів некристалічних напівпровідників

Використання при диференційно-термічному аналізі твердих матеріалів напівпровідникових терморезисторів, термоопорів, термопар, частотних сенсорів визначає застосування перетворювачів з вихідними сигналами, зручними для безпосередньої реєстрації або введення в спеціалізовані пристрої. Сигнали можуть бути представлені в безперервній, безперервно-дискретній і дискретній формах. В основі побудови частотних пристроїв на основі реактивних властивостей напівпровідникових структур для визначення фазових переходів некристалічних напівпровідників покладено схемотехнічні рішення транзисторних структур з від’ємним опором, що дозволило значно спростити схемні рішення спеціалізованих пристроїв при обробці вхідної інформації в ДТА-системах, представленої у вигляді частоти надходження імпульсів. Спеціалізовані пристрої розімкнутого типу для обробки частотно-імпульсної інформації, виконані на базі цифрової техніки, не містять інструментальної похибки, але формують свій вихідний сигнал у вигляді дискретного частотно-імпульсного потоку імпульсів. В результаті виникає необхідність визначення статичних характеристик автогенераторних засобів з модуляцією частотного сигналу температурою фазових переходів. Основною статичною характеристикою вимірювального засобу є його номінальна статична характеристика перетворення, яка визначає чутливість даного засобу.

Класифікацію існуючих вимірювальних перетворювачів для визначення фазових переходів некристалічних напівпровідників зображено на рис. 1.

Рисунок 1 – Класифікація вимірювальних перетворювачів для визначення фазових переходів некристалічних напівпровідників

На основі проведеного аналізу сучасного стану вимірювальних перетворювачів для визначення фазових переходів [1] видно, що одним з сучасних напрямків розвитку пірометричних перетворювачів є безконтактні пірометричні засоби визначення фазових переходів. До переваг безконтактних вимірювальних перетворювачів можна віднести: відсутність в необхідності охолодження; простота конструкції; легкість експлуатації; відсутність зовнішнього зміщення.

Визначимо основні способи класифікації піроелектричних пірометричних засобів визначення фазових переходів. В [2] приведено п’ять можливих способів класифікації піроелектричних перетворювачів за версією Кісєльова Є.М.

В ході аналізу сучасного стану засобів вимірювання температури існуючі способи класифікації пірометричних перетворювачів Є.М. Кісєльовим були доповнені, розширені, а також в них внесено новий клас пірометричних перетворювачів, який виник внаслідок наукових досліджень д.т.н., проф. Осадчука В.С., д.т.н., проф. Осадчука О.В. На рис. 2 представлено дані способи.

Рисунок 2 – Систематизація пірометричних перетворювачів для визначення фазових переходів некристалічних напівпровідників

Новими пірометричними перетворювачами стали частотні перетворювачі температури, які склали новий клас з новою класифікаційною ознакою: форма вихідного сигналу – частота. Найбільш перспективним напрямком в розробці пірометричних перетворювачів для визначення фазових переходів є поєднання в одній конструкції наступних класифікаційних ознак: тонкоплівкові полімерні піроелектрики – інтегральні – активні – частотні. Таке поєднання властивостей можливе в активних інтегральних конструкціях на основі тонких піроелектричних плівок і транзисторних структур з від'ємним опором [1].

Література

1. Осадчук В.С. Аналіз сучасних засобів вимірювання температури / В.С. Осадчук, О.В. Осадчук, С.В. Барабан / Матеріали 5-ої Міжнародної науково-практичної конференції «Актуальные проблемы современных наук-2009» /Номер 22/ Технические науки/ Przemysl. Nauka i studia, 2009. – С. 40-50.

2. Киселев Егор Николаевич. Дистанционное измерение тепловых потоков малой мощности / Е.Н. Киселев, В.Л. Костенко // Состояние, проблемы и направления развития производства цветных металлов в Украине. – Запорожье: ЗГИА, 2001 - С. 352-357.