Новые направления развития приборостроения

МИНИСТЕР РСТВО ОБРАЗ ЗОВАНИЯ РЕСПУБ БЛИКИ БЕЛА АРУСЬ Белоруссский национал льный технич ческий универсситет 

 

БН

ТУ

Приборостроительный факультет

ри й

НОВЫЕ Н НА АПРАВЛЕН НИЯ РАЗВ ВИТИЯ ПРИ ИБОРОСТР РОЕНИЯ Материаалы 11-й Междун народной науучно-технич ческой конференции к и молодых уч ченых и студдентов

Ре

по з

ит о

( (18−20 апреля 2018 г.)

Минск БНТУ 2018 0

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ Белорусский национальный технический университет

ТУ

Приборостроительный факультет

БН

НОВЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ

ри й

Материалы 11-й Международной научно-технической конференции молодых ученых и студентов

Ре

по з

ит о

(18−20 апреля 2018 г.)

Минск БНТУ 2018

1 

УДК 681.2.002 (063) ББК 34.9я431 Н74 Редакционная коллегия:

ТУ

О. К. Гусев (председатель), А. М. Маляревич (зам. председателя), Ю. М. Плескачевский, Е. В. Гурина, М. Г. Киселев, М. А. Князев, Н. В. Кулешов, П. С. Серенков, К. В. Юмашев, В. Е. Васюк, Р. И. Воробей, А. К. Тявловский

БН

Проект «Межрегиональная сеть для инновационного развития экосистем техносферы, базирующаяся на технологиях микро- и нанообъектов (ECOTESY)» программы Европейского союза ТЕМPUS

ри й

Рецензенты:

доктор технических наук В. Б. Оджаев, доктор технических наук Л. М. Лыньков

Ре

по з

ит о

Издание включает материалы 11-й Международной научнотехнической конференции молодых ученых и студентов «Новые направления развития приборостроения» по направлениям: информационноизмерительная техника и технологии; конструирование и производство приборов; микро- и нанотехника; оптоэлектроника, лазерная техника и технология; стандартизация, метрология и информационные системы; прикладные задачи приборостроения; экономика и управление производством в области приборостроения.

ISBN 978-985-583-212-7

2

© Белорусский национальный технический университет, 2018

СЕК КЦИЯ 1. ИНФОРМ МАЦИОННО-ИЗ ЗМЕРИТЕЛЬНАЯ Я ТЕХНИКА И ТЕХНОЛО ОГИИ УДК 004.75 БЕСПРОВОДНО ОЙ СЕНСОРНЫЙ Й УЗЕЛ С ГИБРИ ИДНОЙ СИСТЕМОЙ ПИ ИТАНИЯ

ТУ

А Аспирант Аксютеенко И. С. Доктор теххн. наук, профессоор Гераимчук М. Д. Д Национальн ный технический ууниверситет Украи ины «Киевский поолитехнический ин нститут им. И. Сиккорского»

Ре

по з

ит о

ри й

БН

Ми иниатюризации бесспроводных устроойств препятствую ют обычные батареи, которые являютсся традиционным ми источниками питания п многих портаттивных электроникки и беспроводных датчиков в соврременной технологии. Одна из важнейш ших задач, связанн ных с разработкой й сетей беспрох сетей заключаеттся в том, чтобы сб балансировать поттребление энерводных гии и эффективность. Продолжительноссть работы аккум мулятора часто ичена, что делает эти э устройства боллее дорогими для развертывания, ограни одновр ременно уменьшаая количество усттройств. Для эффективного продолжен ния срока эксплууатации беспровоодной системы прредложена технологи ия сбора энергии. Предложенный уззел беспроводногоо узла (рис.1) состтоит из: 1) генератор энергии, отвечаю ющий за преобраазование внешней й окружающей ии в электричествоо; 2) модуль упраавления питанием; 3) сохранение энерги накопл ленной энергии длля будущего испоользования; 4) ми икроконтроллер; 5) пам мять для храненияя информации, даанных, связанныхх с программой и кода 6) датчик; 7) ради иомодуль для переедачи информации и.

Рис. 1. Структура систем мы беспроводного уззла с гибридной систтемой питания

3 

УДК 681 КОНТРОЛЬ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕНИ ЖИЗНИ НЕОСНОВНЫХ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА В КРЕМНИЕВЫХ ПЛАСТИНАХ

ТУ

Магистрант Ананьева И. Р. Кандидат техн. наук, доцент Воробей Р. И. Белорусский национальный технический университет

Ре

по з

ит о

ри й

БН

Развитие современной элементной базы микроэлектроники предполагает совершенствование методов контроля и диагностики качества полупроводниковых материалов. Наиболее информативным исследуемым параметром является время жизни неосновных носителей заряда, величина которого определяется степенью совершенства кристаллов, наличием остаточных технологических примесей, условиями термообработки. Исследование этих неоднородностей и совершенствование методов контроля качества полупроводниковых материалов имеет важное значение для изучения различных физических процессов, а также для увеличения выхода годных полупроводниковых приборов и уменьшения разброса их параметров. Целью данной работы является контроль пространственного распределения времени жизни неосновных носителей заряда в кремниевых пластинах на основе анализа изменений электрического потенциала поверхности при ее оптическом возбуждении. Для достижения этой цели предложена методика контроля, которая основывается на бесконтактном измерении поверхностной фотоЭДС кремниевой пластины при воздействии на нее монохроматическим оптическим излучением различных длин волн из области собственного поглощения кремния. Использование двух различных длин волн обеспечивает генерацию электроннодырочных пар в пределах различной глубины от поверхности, определяемой коэффициентом поглощения оптического излучения на данной длине волны. Результирующее изменение потенциала поверхности (поверхностная фотоЭДС), регистрируемое бесконтактным конденсаторным зондом, зависит от плотности мощности оптического излучения, коэффициента поглощения и времени жизни неосновных носителей заряда в кремнии. Положенные в основу метода контроля математические модели позволяют, зная первые два параметра, определять время жизни на основании двух измерений поверхностной фотоЭДС при разных значениях коэффициента поглощения (разных длинах волн). Измерения выполняются при нормальных условиях и являются полностью неразрушающими.

4

УДК 621 УСТРОЙСТВО ВВОДА АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ В ПК Студент гр. 11303114 Асадуллин Р. Р. Кандидат техн. наук, доцент Тявловский А. К. Белорусский национальный технический университет

Ре

по з

ит о

ри й

БН

ТУ

В данной работе рассматривается устройство ввода аналоговых сигналов в ПК. Основное назначение устройств ввода аналоговых сигналов в ПК: передача различных данных с преобразованием аналоговых сигналов в цифровые, для дальнейшей работы с ними (анализ, расчеты и т. п.) при помощи ЭВМ. Целью работы является разработка устройства ввода аналоговых сигналов в ПК; структурной и принципиальной схем данного устройства; разработка алгоритма и написание программного кода необходимого для работы микроконтроллера (Intel 83C152JA) и АЦП устройства. В ходе работы проведён анализ назначения; обоснован выбор способа построения устройства ввода аналоговых сигналов в ПК, составлено техническое задание на разработку, приведено описание последовательности работы устройства, разработана структурная и принципиальная схема, приведено описание структурной и принципиальной схем, осуществлен выбор элементной базы в соответствии с требованиями технического задания, разработан алгоритм работы устройства и код программы. Данное устройство ввода аналоговых сигналов в ПК собрано на микроконтроллере Intel 83C152JA. Для преобразования входных аналоговых сигналов в цифровые установлен АЦП. Для передачи преобразованных данных используется USB-интерфейс, для отображения работы интерфейса установлен ЖК-дисплей. Работу устройства обеспечивает питание через Mini USB PDIUSBD12. Используя данные элементы, получили устройство, имеющее параметры не уступающие аналогам, но при этом, имеющее самую низкую себестоимость. И при ограниченных средствах выделенных на проект, данный выбор элементов будет наиболее оптимальным.

5

УДК 621 УЛЬТРАЗВУКОВОЙ КОНТРОЛЬ ПОВЕРХНОСТНОГО УПРОЧНЕННОГО СЛОЯ В СТАЛЯХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МАЛОАПЕРТУРНОГО ПРИЕМНИКА

ТУ

Студенты гр. 11312113 Ахремчук Д. А., Дубровская А. Г. Доктор техн. наук, профессор Джилавдари И. З. Белорусский национальный технический университет

ри й

БН

Надежность и долговечность машин и механизмов в значительной степени определяются механическими свойствами и структурой используемых материалов. От поверхности изделий часто требуется высокая прочность и износостойкость. В этом случае поверхностный слой изделия выполненного из стали подвергается процедурам упрочнения.

Рис. 1. Упрочненная поверхность зубьев шестерни (поверхность среза после травления)

Ре

по з

ит о

Классическими методами контроля упрочненного слоя являются разрушающие методы: исследование поверхности скола и полированной поверхности среза. Данные методы считаются точными и надежными. На рисунке 1 изображена поверхность среза детали, подвергшейся поверхностному упрочнению. Однако сегодня, при наладке технологических процессов упрочнения поверхности и его мониторинге в производственном цикле требуются более высокопроизводительные и не менее точные методы и аппаратура, позволяющая их реализовать. Удовлетворить данным требованиям могут лишь методы неразрушающего контроля. Наиболее перспективным является ультразвуковой метод, основывающийся на корреляции твердости и глубинны упрочненного слоя со скоростью поверхностной акустической волны. В ИПФ НАН Беларуси проводятся работы по данной тематике. Основной акцент делается на возможность улучшения точности данного метода, благодаря использованию малоапертурного преобразователя. Целью работы является: - создание аппаратного комплекса на базе малоапертурного преобразователя и серийно выпускающегося ультразвукового дефектоскопа; - получение экспериментальных данных, в ходе измерения параметров поверхностного упрочненного слоя в стальных образцах; - создание методики проведения измерений.

6

УДК 615.849 ВЛИЯНИЕ Е УЛЬТРАЗВУКА А НА ИЗМЕНЕНИ ИЯ РЕОГРА АФИЧЕСКИХ ХА АРАКТЕРИСТИК К

ТУ

Студент группы ПБ-72мп (маги истрант) Батурин А. А П. нт Терещенко Н. Ф. Ф Кандидат техн. наук, доцен ный технический ууниверситет Украи ины Национальн «Киевский поли итехнический инсттитут им. И. Сикоррского»

ит о

ри й

БН

На точность и достовверность измерени ия реограмм при ди иагностировании парамеетров кровотока в конечностях челоовека существенн но влияют температураа человека, парамеетры кожи и внеш шнее воздействия сигналов с и полей [1]. Цеелью данных исслледований являетсяя регистрация изм менений электропровод димости верхних конечностей к человвека при воздейсттвии ультразвуку (УЗ) теерапевтических ин нтенсивностей.

а б Рис. 1. Схема установкки (а) для оценки вли ияния ультразвука на н реограмму ия сопротивления рееограмыы при воздеействии УЗ (б) и заависимость изменени

Ре

по з

На рис. 1, а изображен на схема установки и для оценки влиян ния ультразвука на реогграмму, где 1 – геенератор; 2, 5 – тооковые электроды; 3, 4 – измерительны ые электроды; 6 – измеритель-регистр и ратор; 7 – ультразввуковой излучатель; Rr – выходные сопрротивления генераттора; Ru – входныее сопротивления измери ителя-регистратораа. При и воздействии улльтразвука от 0,1 Вт/см2 до 1,0 Втт/см2 сопротивление уменьшилось у до 5 %. График измен нения изображен на рис. 1, б. Вывод: Значение импеданса реограмм мы плеча измениллось от 103 кОм при оттсутствии воздейсствия ультразвукку, до 98 кОм прри воздействии ультраазвуку интенсивноости 1,0 Вт/см2 в ттечение 10 мин. Литератуура 1. Терещенко Т Н. Ф. Иссследование парамеетров влияния ультр тразвукового сигнала наа биологические стрруктуры. / Н. Ф. Террещенко, А. В. Кирриллова // Вісник НТУУ «КПІ». Серія прилаадобудування. – 20111. – Вип.41. – С. 1552–161.

7

УДК 681.7.069.3 КОНТРОЛЬ ЭЛЕКТРОФИЗИ ИЧЕСКИХ СВОЙ ЙСТВ МОТОРНЫХ М МАСЕЛ

ТУ

Аспирант Батурлля И. В. Доктор техн. т наук, професссор Баранов В. В.,, кандидат физ.-мат. ф наук, доц цент Шахлевич Г. М. М Белорусский гоосударственный ун ниверситет информ матики и радиоэлектрооники

по з

ит о

ри й

БН

Меттод диагностироввания силовых аггрегатов по парам метрам используемогго в них масла баазируется на том,, что свойства маасел в процессе эксплу уатации изменяюттся. В качестве коонтролируемого паараметра масел как ди иэлектриков можноо использовать ихх диэлектрическиее потери (tgδ) и диэлекктрическую прони ицаемость. Однакоо, изменение последней в зависимости от срока эксплуаттации и загрязненн ности относительн но мало и более мативным диагносстическим параметтром является tgδ [1]. информ Иссследовались зависсимости tgδ маслаа М14В2 от врем мени наработки и часто оты. В качестве даатчика использоваали спиралевидный й коаксиальный конден нсатор, tgδ определлялся измерителем м иммитансса Е7-225. На рисунке 1 предстаавлены зависимоссти tgδ от частоты ы зондирующего ла для масел с разн ным временем нарааботки. сигнал

Ре

Рис. 1. Зависимостти диэлектрическихх потерь в маслах от частоты зондирующего з сигнаала (верхняя кривая для масла с наработткой 200 ч., ниж жняя – для масла беез наработки)

Росст tgδ с частотой, который к мы связы ываем с молекулярной структурой масла. Увеличение диэллектрических потерь даже за относи ительно небольремя наработки во всем диапазоне чаастот более 30 %. шое вр Литератуура

Баттурля И. В., Баран нов В. В., Петрови ич В. А. Диэлектррические характеристтики моторных маасел для силовыхх агрегатов, измерряемые емкостными датчиками д // Доклады БГУИР. – 20116, № 3 (97). – С. 103-106.

8

УДК 621 БАЗА ДАННЫХ «ЛИЧНАЯ БИБЛИОТЕКА» Студент гр. 11301115 Бахар Д. А. Ст. преподаватель Самарина А. В.

Ре

по з

ит о

ри й

БН

ТУ

Разработанная программа по управлению работой баз данных может иметь широкое применение в сфере личных библиотек. С помощью созданной базы можно следить за книгами. База данных позволяет находить и сортировать книги по автору, по названию книг, а также производит поиск по заданным данным. Для реализации программы необходимо написать алгоритм, который будет отражать основную последовательность действий, необходимых для работы программы. Нам необходимо обеспечить функцию ввода информации различными способами, ее хранение и обработку, а также расчет требуемых параметров. Загрузка базы данных выполнена: void __fastcall TForm1::FormCreate(TObject *Sender) randomize(); MyTable = new TStringList ; MyTable→LoadFromFile(file1) ; StringGrid1→RowCount = MyTable→Count ; for(int i = 0 ; i