Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Self-oscillating parametric humidity sensor with frequency output signal

Osadchuk Iaroslav O., Osadchuk Oleksandr V., Osadchuk Vladimir. S., Krylik Lyudmila. V.

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2023

|

T. 13, nr 1

42--49

EN

A self-oscillating parametric humidity sensor has been developed that implements the principle of "humidity-frequency" conversion into hybrid integrated circuit based on a microelectronic transistor structure with a negative differential resistance, in which the humidity-sensitive element is a resistor of the HR202 type. For the purposes of determining parameters self-oscillating parametric humidity sensor with frequency output a mathematical model has been developed that takes into account the effect of humidity on a sensitive resistive element, which is an integral element of the device. Based on the mathematical model, analytical expressions for the transformation function and the sensitivity equation are obtained. It is shown that the main contribution to the conversion function is made by relative humidity. The computer simulation and experimental studies of a self-oscillating parametric humidity sensor with a frequency output signal contributed to obtaining the main parameters and characteristics, such as the dependence of the generation frequency on changes in relative humidity in the range from 30% to 99%, the change in sensitivity on relative humidity, the dependence of the active and reactive components of the impedance in the frequency range from 50 kHz to 2 GHz; standing wave ratio, change in logarithmic magnitude and spectra of the output signal of a parametric humidity sensor with a frequency output signal in the LTE-800 Downlink frequency range. The obtained electrical characteristics confirm the operability of the developed device. The sensitivity of the developed self-oscillating parametric humidity sensor in the range of relative humidity change from 30% to 99% has a value from 332.8 kHz/% to 130.2 kHz/%.

PL

Opracowano samooscylujący parametryczny czujnik wilgotności realizujący zasadę konwersji „wilgotność-częstotliwość” do hybrydowego układu scalonego opartego na mikroelektronicznej strukturze tranzystorowej o ujemnej rezystancji różnicowej, w której elementem czułym na wilgotność jest rezystor typu HR202 typ. Na potrzeby wyznaczania parametrów samooscylującego parametrycznego czujnika wilgotności z wyjściem częstotliwościowym opracowano model matematyczny uwzględniający wpływ wilgoci na czuły element rezystancyjny, będący integralną częścią urządzenia. Na podstawie modelu matematycznego uzyskuje się wyrażenia analityczne dla funkcji transformacji i równania wrażliwości. Pokazano, że główny udział w funkcji konwersji ma wilgotność względna. Symulacja komputerowa i badania eksperymentalne samooscylującego parametrycznego czujnika wilgotności z wyjściowym sygnałem częstotliwościowym przyczyniły się do uzyskania głównych parametrów i charakterystyk, takich jak zależność częstotliwości generacji od zmian wilgotności względnej w zakresie od 30% do 99%, zmiana czułości na wilgotność względną, zależność składowej czynnej i reaktywnej impedancji w zakresie częstotliwości od 50 kHz do 2 GHz; współczynnika fali stojącej, zmiany wielkości logarytmicznej i widma sygnału wyjściowego parametrycznego czujnika wilgotności przy częstotliwościowym sygnale wyjściowym w zakresie częstotliwości LTE-800 Downlink. Uzyskane charakterystyki elektryczne potwierdzają sprawność opracowanego urządzenia. Czułość opracowanego samooscylującego parametrycznego czujnika wilgotności w zakresie zmian wilgotności względnej od 30% do 99% przyjmuje wartość od 332,8 kHz/% do 130,2 kHz/%.

2

Mathematical simulation of a microelectronic transducer with frequency output for measuring the induction of the magnetic field

Osadchuk Alexander. V., Osadchuk Iaroslav A., Martyniuk Volodymyr V., Krylik Lyudmila. V., Evseeva Maria V.

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2022

|

T. 12, nr 2

43--49

EN

A new magnetically sensitive element based on the synthesized semiconductor material has been developed. A method for the synthesis of a complex compound has been developed tetrakis-μ3-(methoxo) (methanol)-pentakis (acetylacetonate) (tricuprum (II), neodymium (III)) methanol (I). Conducted properties have been studied complex compound in compressed form in the temperature range 273 - 493 K. In the developed magnetoresistor when changing the induction of the magnetic field from 10-3 to 200 mT, the resistivity varies from 3.12∙10-5 Ohm to 1.25∙10-2 Ohm∙m. On the basis of the developed magnetically sensitive resistive element the circuit solution of the frequency transducer of a magnetic field is offered. The frequency transducer of the magnetic field is a hybrid integrated circuit consisting of a bipolar transistor and a gate transistor. The frequency of generation of the developed transducer increases the most in the range from 10-3 T to 0.2 T, and at a supply voltage of 5.0 V varies from 250 kHz to 600 kHz, and in the whole range of changes in magnetic field induction varies from 250 kHz to 750 kHz. The sensitivity of the developed device with frequency output for measuring the induction of the magnetic field is from 400 Hz/mT to 800 Hz/mT.

PL

Opracowano nowy element czuły magnetycznie oparty na zsyntetyzowanym materiale półprzewodnikowym. Opracowano metodę syntezy związku złożonego tetrakis-μ3-(methoxo)(metanol)-pentakis(acetyloacetonian)(tricuprum (II), neodym (III)) metanol (I). Badano właściwości przewodzące związku złożonego w postaci sprasowanej, w zakresie temperatur 273–493 K. W opracowanym magnetooporniku przy zmianie indukcji pola magnetycznego od 10-3 do 200 mT rezystywność zmienia się od 3,12∙10-5 Ohm do 1,25∙10-2 Ohm∙m. Na podstawie opracowanego magnetycznie czułego elementu rezystancyjnego zaproponowano rozwiązanie układu przetwornika pola magnetycznego na częstotliwość. Przetwornik ten jest hybrydowym układem scalonym składającym się z tranzystora bipolarnego i tranzystora bramkowego. Częstotliwość generacji opracowanego przetwornika wzrasta najbardziej w zakresie od 10-3 T do 0,2 T i przy napięciu zasilania 5,0 V zmienia się od 250 kHz do 600 kHz, zaś w całym zakresie zmian indukcji pola magnetycznego zmienia się od 250 kHz do 750 kHz. Czułość opracowanego urządzenia z wyjściem częstotliwościowym do pomiaru indukcji pola magnetycznego wynosi od 400 Hz/mT do 800 Hz/mT.

3

Microelectronic transducer of gas concentration based on MOSFET with an active inductive element

Osadchuk Alexandr. V., Osadchuk Volodymyr. S., Seletska Olena. O., Krylik Lyudmila. V.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2019

|

R. 95, nr 4

237--241

EN

This article presents the microelectronic transducer of gas concentration. The transducer have been used in the absorption spectroscopy technique equipment for measuring concentration of combustible gases. The transducer contains photoresistor and semiconductor structure and provides converting of informative optical signal into the output frequency one. The proposed transducer is low-cost in both material and fabrication and can be used for measuring weak changes of gases. The mathematical model of the microelectronic transducer which describes the transfer function and sensitivity has been calculated. The developed transducer shows a high sensitivity up to 150 Hz/ppm.

PL

Zaprezentowano mikroelektroniczny przetwornik koncentracji gazu (spalin) wykorzystujący spektroskopię absorpcji. W układzie przetwarzającym sygnał optyczny na częstotliwość wykorzystano fotorezystor.