автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.05, диссертация на тему:Бесконтактный резонансный скин-сенсор для оперативного управления в эргатических системах

[НСТИТУТ КИБЕРНЕТИКИ АКАДЕМИИ НАУК АЗЕРБАЙДЖАНА

На прапах рукописи

р Г а ОД удк 681.385.832.

О

СТРЕЛЬЦОВ СЕРГЕЙ РУДОЛЬФОВИЧ

БЕСКОНТАКТНЫЙ РЕЗОНАНСНЫЙ СКИН-СЕНСОР ДЛЯ ОПЕРАТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ В ЭРГАТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

АВТОРЕФЕРАТ диссертации иа соискание ученой степени кандидата технических наук

Б А К У - 1996

Работа выполнена на кафедре "Автоматика, телемеханика и электроника Азерба1"щжанской Государственной Нефтяной Академии

Научные руководители:

доктор технических паук, профессор Чебарев А.И. кандидат технических паук, доцемг Ахмедов P.M.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Алиев P.M. кандидат технических наук, доцент Мамедов А.К.

Ведущая организация - НИИ "Работа систешшри"

■Х/? ■ 1996г. в /9

Защита состоится У4? " ----' 1996г. в / ' часов

на заседании Специализированного совета Д 0Q4.21.01 в Институте кибернетики АН Азербайджана по адресу: 370141, г. Ваку, ул. Ф. Агаева, 9.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института кибернетики АН Азербайджана.

Автореферат разослан

1996г.

Ученый секретарь

Специализированного совета \J

кандидат технических наук, доцент

^/ирзоев T.J.

- 3 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы : Развитие сенсоэлектронной техники способствовало проникновению разработанной на ее основе аппаратуры во все отрасли народного хозяйства при веодв и обработке оперативной информации для эффективного управления технологическими 'процессами, рациональной организации управленческой деятельности , проведения научных исследований , в биту и т.п. . Это обусловлено тем, что сенсоэлектронние схемы , реагирующие на биоэлектрические параметры человека, позволяют формировать информационные . сигнала с минимальными затратами сенсомоторной энергии.

Из многообразия сенсорных преобразователей в силу целого ряда объективных причин, главным образом Еытекзющих из физической сущности формирования информации , в качестве технических средств для оперативного управления в эргатических системах есо ¡гире используются резонансные тактильные сенсоры (ТС), отличающиеся еысокой разрешающей способностью, повышенной вибростойкостью, помехоустойчивостью, надежностью и т.п.

Однако при простоте схемотехнической реализации и дешивизне ТС, благодаря формированию тактильной информации в системе "биоткань -электрическая схема", возникает необходимость в понижении напряжения питания схеш формирования сенсорной информации (ФСИ) с целью обеспечения электробезопасности работы человека при непосредственном прикосновении пальцем к токопроводящему металлическому участку обращения (УО), а также ограничиваются возможности эксплуатации аппаратуры как в нормальных условиях (из-за окисления и каррозирования поверхности УО), так особенно в сильноаграссишшх и взрывоопасных средах, при очень низких - морозостойких и весьма высоких - тропических температурах.

Первый из отмеченных недостатков достаточно легко устраняется, схемотехнически - путем использования маломощных полупроводниковых элементов и интегральных схем и является положительным качеством ТС.

Второй недостаток, обусловленный агрессивностью среды и климатическими условиями эксплуатации, которые впредь назовем экстремальными условиями , устранить в принципе невозможно,- однако, влияние этих дестабилизирующих факторов могно несколько укэньсить.

Так, влияние влажности и агрессивности среды, приводящие к окислению и коррозированию поверхности УО возможно снизить

конструктивно-технологическими путями: анодированием или покрытием лакопроводящим слоем (что недопустимо при наличии шея и обледенении), конденсированием или периодической продувкой поверхности пульта, например, озоном и т.д.; эксплуатацию изделий при низких температурах (на морозе), обуславливающую обморокенке кожного покрова и прилипание биоткяни к металлической поверхности УО, а в тропических условиях, вызывающую ожоги пальцев, возможно устранить- эргономическими мероприятиями, воспользовавшись перчаткам с металлическими вкраплениями и т.п. Это приводит к усложнению агшаратуры, ее удорожанию , ухудшению процедуры оперативной обработки информации и т.п..

Указанное весьма вакно учитывать при эксплуатации тактильных устройств в таких отраслях промышленности как нефтегазодобывающая, нефтехимическая и им подобные, где оператору приходится управлять производством в среда, не удовлетворяющей экологическим нормам, обуславливающим усложнение конструкции и приводящим к громоздкости в пыле-Елагозвщшцекном и взрывоопасном исполнении.

Кроме того, влияние дестабилизирующих факторов еще сильнее проявляется, когда индивидуальные УО компануются в такие технические средства Евода и редактирования оперативной информации, как клавиатуры, планшеты и панели, объединяемые обычно в ствционарше пульты и эксплуатируемые как на неподвижных, так и на подвижных объектах (бытовая, автотранспортная, морская, речная, авиационная, спутниковая и т.п. ахшаратура), а такке выполняются портативными и используются в АСУ ТП непосредственно на объектах управления. В этом случае, помимо ранее указанных дестабилизирующих факторов, влияющих на эксплуатацию , .весьма существенным оказывается обледенение поверхности пультов и покрытие ее инием, что приводит к одновременному замыканию всех изолированных друг от друга УО и, следовательно, не позволяет вообще использовать ТС.

Результаты оперативного управления при работе с описанной аппаратурой человек воспринимает с помощью СО 'Л на мнемосхемах или экране дисплея, а затем принимает окончательное решение о выполненной процедуре диалога. В этом случае наиболее эффективным оказывается непосредственное тактильное обращение к сенсорной предьэкранной панели, обычно выполняемой на прозрачной основе с УО, подобными ранее описанным и незатемнящими мнемосхемы и экрана .

Поэтому уменьшение или устранение дестабилизирующих влияющих

факторов и в данном случав остается существенной проблемой, что обуславливает необходимость создания таких устройств управления аппаратурой, которые бы обеспечивали взаимодействие человека с органами веодз и редактирования оперативной информации бестактильным, т.е. бесконтактным способом, способствующим упрощению как процедуры обработки оперативной информации, так ц конструктивной реализации технических средств диалога.

Обзор существующих методов ФСИ и анализ принципов построения преобразователей показал, что на сегодняшний день бесконтактные сенсоры для технических систем управления нашли широкое применение и подкреплены соответствующей теоретической базой, а бионические - в принципе не изучены и обуславливают проведение соответствующих исследований .

Таким образом существует актуальная задача компенсации дестабилизирующих факторов на еффективноэ функционирование сенсорной аппаратуры, особенно в экстремальных климатико-агрессиЕНых условиях и возникает проблема рационального использования электромагнитного излучения для создания бесконтактного биосенсора

Результаты работы включены в отчеты НИР АГНА по теме "Исследование и разработка комплекса средств автоматики для локальных систем контроля и управления", проводимой по плану экономического и социального развития Азербайджанской республики на 1991-1995 г.г.

Актуальность поставленной задачи и состояние проблемы о формировании сенсорной информации биоэлектрическим источником воздействия являются осноеой для постановки цели работы, которую мокно сформулировать следующим образом : исследование я разработка бесконтактного резонансного скин-сенсора для оперативного управления в эргатических системах.

В соответствии со сформулировзнной в работа цельв решены следующие задачи:

-проведен обзор существующих методов формирования сенсорной информации и анализ принципов построения сенсоров ;

-определены основные технические и. эксплуатационные требования, предъявляемые к бесконтактному скин-сенсору (БСС) как элементу эргатической система управления;

-разработана и теоретически исследована математическая модель ввтогенераторного бесконтактного асш-севсора для оперативного

- 6 -

управления в эргатических системах;

-исследован механизм и описан процесс сенсорного взаимодействия человека-оператора с колебательной системой с учетом трех основных биоэлектрических L0,C0,R0-параметров , одновременно воздействующих на колебательный контур и позволяющих осуществить бесконтактное формирование информационного сигнала;

-проведены аналитико-экспериментальные исследования по определению конфигурации :задающего элемента (ЗЭ) формирования сенсорной информации;

-определена топология основных элементов бесконтактного скин-сенсора;

-оценена нагрузочная способность бесконтактного сканируемого скин-сенсора ;

-разработаны принципы построения и схемотехнической реализации толиклавипшых бесконтактных . устройств эргатических систем управления.

Методы исследований. Выполненные в работе исследования базировались . на. использовании операторных методов решения дифференциальных уравнений, аппарата математической физики, теории электромагнитного поля, теории планирования эксперимента, регрессивного . анализа, теории вероятностей и математической статистики.

f Научная новизна к основные положения . выносимые на защиту:

1.Математическая модель автогенераторного бесконтактного скин-сенсора, и - анализ влияющих параметров на формирование информационного сигнала.

2.Схема замещения электропроводной биоткани, эквивалентируемая 10,С0,йй-цепьв, позволившая осуществить бесконтактное формирование сенсорной информации.

3.Топология элементов бесконтактного скин-сенсора.

4.Принципа схемотехнической реализации полпклавшшшх бесконтактных скин-сэнсорных устройств для оператшшого управления в вргарческих системах. .

'Практическая ценность и реализация результатов работы. Обоснована перспективность применения резонансных' БСС для опэрвткшзой обработки информации в ергатнчэских системах управления. Показаны Еозмэкностн техничесяоЗ реализации БСС с улучшенными характеристикам ш отеоеэнив к да сто бплпзиру щи j' факторам,

- 7 -

обусловленным срэдой эксплуатации. .

Теоретические и практические результата работы использованы и внедрены в цехе #17 КИП ПО "Азернефтьяг" в аппаратуре оперативной обработки информации в интерактивном■дисплейномрэгимэ: на установке ЭЛС-У ABT-G. ■

Апробация работа. Основные положения и результаты работы докладывались на II Международном симпозиуме "Энергия, экология, экономика" (г.Баку, 19ЭЗ г.) и на на Научно-практичесясой'конференции "Пути плодотворного использования научно-технического ..'потенциала республики в производстве" (г.Баку ,1994 г.).

В полном объеме диссертационная работз обсувдалась к .получила полоЕительнуа оценку на заседании -кафедры; "Автоматика , телемеханика и электроника" и специализированного семинара' по специально с'.и 05.13.05 - "Элементы и устройства вычисаггельвоЗ тё^нша и' систем управления" Азербайджанской Государственной Нефтяной Академии.

Публикации. По результатам диссертации опубликованы'7 статей.

Структура и объем работы. Диссертационная ■ работа состоит из введения, четырехглав, заключения, списка литер атурн,. вкдтвщэго 103 наименования к двух приложений, содаргиг 122 глкиаошкзшз: страницы основного текста, -ÍQ рисунков и 17 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ .

Во введении проведен практический ойзор достигнутого уровня науки и техники в исследуемой области, обоснована актуальность темы, приводится краткая характеристика работа,, еэ. научная новизна и практическая ценность , а тске» опродакзз .ссновнпз пояснения, выносимые автором ка зв'диту.

3 соответствии с поставленная. в работа грльз БСО является принципиально ноенм эяекэнтсм г дейстггяэ которого основано на ксмсненип биокагоряаяом электромагнитного- поля, создаваемого чувствительны?.! элементом (43) СШ, которая оггюгрзкзнно и

генерирует поле, п реагирует на взсг£Я£з з кого электропроводящей биоткани пальца человека.

Поскольку в рассматриваемом сиучзэ в' - бнорзгснансной 'система "чэ. в качество пзаетодеЯствуЕп;эго элзиэнто выступает '"злеой"'

сд^пгрзпроводппрй материал, то с учетом реализация сгека ФС11

изначальным источником исследований обоснован S3, характеристические свойства которого позеолят разработать ЧЭ и, в конечном итоге, математическую модель ЕСС.

Поэтому исследованию электрических сеойств биоткани, разработке эквивалентных схем замещения и определении конфигурации 33 посвящена первая глава работы.

Основываясь на общеизвестных принципах _ распространения электрических возбундений в биологических средах, проанализировано взаимодействие высокочастотного переменного поля с электропроводным биологическим материалом, объединяющим ткани, кидкув среду тела, балки и'клеточные суспензии... ' . • ■

Этому вопросу начиная с 30-х годов нашего столетия, уделяется соответствующее'-внимание, как с практической, так и с теоретической точки зрения, но в основном применительно к конкретным клинико-физиологическим исследованиям сенсорных систем человека, а также при создании тактильных сенсоров для технологических, эргатических и организационных систем управления. При этом основные свойства биологических веществ обобщались как линейные и пассивные, первые из которых проявляются е системах с электрическими свойствами, подчиняющимися . закону Ома для сигналов малой интенсивности, например,-для плотностей тока менее I мА/смг , что справедливо лишь.для токов низкой частоты, когда магнитные свойства тканей тела и балкоЕ практически не отличаются от магнитных свойств вакуума. Пассивные свойства биологических веществ обуславливают приложенными к биоматериалу потенциалами, на вызывающими специфических биологических реакций, вплоть до поражения человека током.

При таком подходе 'линейные свойства биоматериалов представляются комплексной величиной - адмитансом Y=G0+jo)G0, где G0=p7 - проводимость О0=реге0-емкосгь вещества, в которых 7-удельная проводимость , е0-диэлектрическая постоянная вакуума, а "р" и ег- постоянные"-'числовые коэффиценты. Указанные свойства о линейности и пассивности активно-реактивных биологических Ееществ становятся менее критичными с увеличением частоты с нескольких сот кГц |до 30 мГц, когда ограничивается еозшееость диатермии. При этом необходимо учитывать, что при превышении частоты в 27 кГц на сенсорную стстему . человека . оказывают, влияние расположенные по близости от него объекты, т.е. когда проявляется антенный вфЬект. Комплексная'. диэлектрическая ' постоянная относительно исходного

выражения представляется числовой величиной e'=s-3s"=s-37/usr, если составляющие s и 7 не зависят от величины приложенного потенциала и не подразумевается отсутствие зависимости от*частоты и времени.

Если теперь к биоматериалу з момент времени t=0 прялокоть потенциал, измэнякцийся по экспоненциальной функции тма 1-о~1/т, которая имеет место в исследуемом случае, 'то эквивалентная зависимость комплексной диэлектрической постоянной от частоты Еыракается зависимостью s' =ая + (Sjj-Gg )/(1+Jofl?) где T=R0CQ-постоянная времени биоматериала, а индексы "н" и."в" соответственно относятся к нижнему и предельно ' допустимому .верхнему значении частоты, а й0-активное сопротивление кокного покрова пальца.

Наличие механизма, характеризуемого постоянной времени Т, мояяо выразить частотной . зависимостью реакции на ступенчатые сдвиги потенциала заменой экспоненциального выражения е~1гТ последовательностью таких экспоненциальных функций. • .Тогда и переходная характеристика тока, вызванного ступенчатая потенциалом, представляет экспоненциальную зависимость от времени- или же выракается совокупностью нескольких экспоненциальных кривых. •

Указанное позволило определить свойственный бйоткаш диапазон частот:

5,525 < Г0 < 16,667, кГц ■..;.' ( I )

нике граничных значений" которах- ■ емкость* -и .ахтпЕк'йй^цроводагость кокного покрова сильно зависит от частота, что полностью подтверждает феномен Швана, указывающий на то, что при перехода от частотной области к временной завгсакоств электрических .'параметров мембраны "... проводимость, которая рассматривается как характеристика функции проницаемости мэмбранн,. залазит', от Еремзкн, если к мембрана приложен потенциал, . палзЕящяа -в • соотзэтствка. со ступенчатой функцией", т.о. "... врешшая аавзсиэдсть, ..ладящаяся предпосылкой биологических процэессз гсзбуц^ешл... • егзэт своим источником зону вне семой мэмбраш", .т.о. з '■ ex'cohoz. При зтсм показано, что в найденнса по внрщзЕПз ;'<1) ппоктва. .деапззош активная составлящая йравуалкрует . игл сглюсчгкй' .•• рэвютгноа составлявшей, тогда как при работз па йолзо "шзноЗ" частота f<l0niln» 5,525 (¿Гц, преобладает еккостная сэсгваишзая'. етслэдуеглого объекта, т.е. предлогэняая кодаль вэдвг . сзбя по , разлому на "низкочастотном" и найденном . "шосюкоототеел*. . ■ кэгагорцэвом диапазоне.

- 1С -•

Отмеченное обусловлено тем, что прохождение тока через конденсатор,- карактеризущий емкостную состав.ляжщуи бкогяанк, неизбекко связано с магнитным полем. Учитывая это обстоятельство к воспользовавшись известными эккшзлэытшжи схемами конденсатора С0, вместо исходной модели в виде последовательного соединения Н0 и С0 ■предложена модель,..в .которой потери 'учитываются сопротивлением конденсатора С0, являющегося последовательным- колебательным контуром, имещим резонансную частоту ш0С=1/-/ ЬсС0,' где Ъс-индуктивность конденсатора равна индуктивности 10 биоткани.

Приняв для исследуемого случая шйС=шй, выявлению, что при очэнь "высоких" частотах, когда ш»ох>е, иддуктазкоэ сопротивление распределенной индуктивности' превышает емкостное сопротивление XL0=íjL0>I/ü.iC0=Xc, имеет место явление, когда конденсатор о играет роль индуктивности, а не окиости, т.о. з среде гтрввуадкрует ИЕДУКтввноэ' сопротивление X, 0,' á в найденном - актизяая проводимость среды. .

Следовательно биоткань, является частотно-избирательной цепью, обладепдзй фш>тружгпкп сзойствг?д1, отфильтровывая из шожества

придог.екшй; ico входу нпттрл;;:зк:2 passu; частот лггаь определенные, лйдецке в пределах га: полосы пропускания.

2слз поблизости от некоторого вдггзнта ьоздествуекой цепи с сопротзпзлаппо:.! Z, чзрзз котор v.".. проходит ток I, ташзои елоктрогфогодкц:^ палац чоловокз, то часть с:оюзах линий перзкешого кзтаитного поля тока I 1горзсз1аз7 кроводек:; ЗЭ. Тогда последний рассмотрен» как ¡Атогаапгап м;?пь, саладащал сопротивлением

пара а а::;а:::.:::уа! ^цуктхьлюсп, М с п^азааиаД ;о к !.;sr;i::Tíio*í евпвп цош: с проводником к

цзпъз Z, что с

Г, - — --■

ть-.-

с

.С!

U i ,

ес

' 1 I ' П ' '

- Г

I

арнктор распределения плотности ia;a:poHia гокекгоогодйщзй "гаааой" ерзд-э, козяодуекза н неге:.-

от сео&отв последней ц частоты вполне

■j, который

токов ü случьэ, в

D

J

I

возможно уподобить накладной катушке, взакмодвйствугадой с металлической плоской пластиной, 'а контроль взаимодействия "«гагого" с нажигым - осуществить бесхонтактным методом. Кз некотором расстоянии где проявляется эффект "близости" 53 к 43.

При этом, используя математический метод планирзгашш б:;.п поставлен двухфзкторкий экспэрамзнт и показано, что сопротк&ш-к* человека слабо зависит от изменения напряжения питающей цепи, р?зко уменьшается с ростом частоты и становится распределенным, ззьпсящ?.::. от числа аксонов, количество которых на максякажьно гршпгчясй частоте составило 13,5. В результате обоснован 'обязательный уч-^т индуктивной состаляющей Ъ0 биоэлектрической срзда, ко-:ору, необходимо эквивалентировать й , С0, Ьр - цепью, а ее взаимосвязь с индуктивностью ЧЭ представлять в виде связанных контуроз.

В связи с те!.'., что поверхностный эффект просграастЕЗкко проявляется в козном покрове пальца, то возникла необходимость определения конфигурации 33.

С целью определения конфахурацки контура различных пальцев по площади прикосновения был составлен эксперимент с пркзлвчзЕкем лнде-Я обоего полз, различного возраста и разнообразных профзсскЗ (рабочие, ингэнеры, педагога, студенты, и икояьникп), а задача а внаятявскс*. представлении сведена к отыскании параметров емплряческих формул по результатам эксперимента. При этом снимались контуры указательного и среднего пальцев, по множеству точек которую обоснован ряд значений выборок длины и ширины контура по осям X и ¥ 'Среднего пальца, позволивших выявить эллиптическую ' конфигурацию пальца, характеризующегося срэднюдх значениями по полуосям 2=5,615 ам с надежностью > 0,922 и Ь=4,ЗП мм с надежностью > 0,945, вполне удовлетворяющий инженерной практике.

Поскольку теоретического решения, связывающего параметры накладной катушки с параметрами биоэлектропроводящей ткани, еще нет, а лишь имеются праблкгенвке реоения частных случаев для исследования, вихревых токов в толще металла, то вторая глава работы посвящена исследовании вопросов взаимодействия элементов формирования скин-сенсорной информации.

Вихревые токи в биоткане возникают под действием переменного магнитного шля, которое создают с помощью катушки индуктивности Ъ1, Еключенной в Ь1С1 - колебательный контур (КК) и звпктываеккД периодическими гармоническими колебаниями с 'частотой и. Этот

первичный контур с активным сопротивлением й, во взаимосвязанной схеме взаимодействует со вторичным Ь0,С0,Яй- контуром с собственной частотой ш0 , так как связанные КК строятся по цепочкой схеме.

Для.такой эквивалентной схемы определены активное и реактивное вносимые ■ сапротизлегр^ в первичный контур в виде:

V /и2\?'пог-<)2 Г1') То=сопгг£ ( 2 )

Хвн/т'^-И-^/^Я^^/ГИ!-^!2)2]"1!^сшз1. ( 3 )

где коэфкциект связи двух контуров т2=М2/1| Ь , а м - взаимная индуктивность.

Анализ этих зависимостей, реализуемых при условии превышения £>Г0, показал, что вносимая составляющая активного сопротивления характеризуется экстремумом, для нахождения максимального значения которого, взяв первую производную по 1/Г Еыракения (2) и приравняв ее нулю, получено:

действительным решением которого является корень

1о/1=0,5823 ( 4 )

При этом выявлено, что активное сопротивление в диапазоне частот (I) составляет

0,0118 Н^ /т\ «3,2346 а реактивное (3), возрастая монотонно, ограничивается интервалом

-0,37270ен /тХ <-0,0478

и резко увеличивается в сторону индуктивной составляющей при всех

1й/Ш, 3845

когда индуктивная составляющая начинает правуалировать над емкостной.

Последнее соотношение получено из анализа комплексного вносимого сопротивления г /т2^, определенного с учетом выражений (2) и (3), Которое характеризуется нелинейностью с минимальной и максимально!* точкам^ перегиба, первая из которых находится из приравнивания по модулю правых частей зависимостей (2) и (3) и с введрншш обозначением £0/£=х после простейших преобразований сводится к виду:

6,2832хв+ 39,4784х?+ 296,4838хв- 39,4784х5+ 3,2832х4+ х2-1~0, один из действительных корней которого Го/Г=0,3845.

При том установлено,' что' кянимуи комплексного ■ вносимого сопротивления составляет 0,159 при .f0/f=0,3845, максимум = 0,2394 наступает при f /1=0,5823, а его величина с.точностью порядка 5,02, приемлемой для БСС, подсчитываете,по приближенной. зависимости

2 п __■1 _._._

bii fjil / i v ^ _ , _ ,,

ГЗ 4т. f0/i+(f /f0-1 )

ввели которой позволил закга^ить, что I я основном • определяется Rjjjj , максимальное значение' которого- составляет. ;

Отсюда определена рабочая частота БСС? ' ' :

'гй?=10,3315 МГц, . (5)

когда JLg /Х[_=0,5867пг' полностью "зависит от ко-!ф$к1п<т?а сеяз:-.

1 max 1 . ' .-'.•'.

hi, величина которого во rssm диапазоне изменения частот (I) уменьшается всего в 1,25, тогда как 1 изменяется к в 3 раза. В связи с тем, что БСО уподоблен накладному сенсору, то ш<1 и для повышения разрешающей способности следует выполнять коэффициент заполнения первичной катупжи 7) =(ачэ/а„ )2, определяемый отношением габаритов ЧЭ и-33 по большим'.полуосям ^ллипрсв.а коэффициент связи п будет-тем больше, чем-меньше величина 'зазора1,]! кезду,, торцем катушки ЧЭ и поверхностью кокного покрова 33, что позволило для найденной рабочей частоты определить соотношение между габаритными размерами источников бесконтактного формирования сенсорной информации з виде

вчэ^-^зэ-

Далее для исследования частотных свойств связанных контуров с учетом (2) и.(3) получены выражения для определения входных сопротивлений первичного контура: - активного

rBX4 Н( 2ш2

"х^" = Ч^ + 41и2ш0/о>.(ш/ы02-1)2|то=сопз1: ( 6 }

- реактивного

^вх, ш 1- ш2/ш2 _Л.______г_ I ( 7 )

^ " Ш01 ш 4-1С2ш02/ш2+(1-ш02/ш2 )2 1то=с01гз1:

где ш01 - резонансная частота первичного контура.

Из анализа зависимости (6) установлено, что максимум

соотношения гвх /т2\ при высокой связи пг-*1 имеет,»место на частоте

Г0=9,4878 мГц, отличащейся от ранее найденной рабочей частоты Г0р всего на 8,6%, что'вполне удовлетворяет требованиям, предъявляемым к БСС, а также выявлено постоянство значения рабочего входного

сопротивления г , не зависящего от резонансной частоты ш01.

Анализ зависимости (7) позволил получить выражение:

и.

1.11 01 , 2

—п-+т

Ш1.И

1"ШО/С01 II

- ° — -----0,0478

^оЧ.и+^Ч^.ц)2

=±1,9522,

кз решения которого определены медленная ш1и быстрая ш11 частоты 'связи, обусловленные взаимной связью контуров и полностью удовлетворяющие условиям < ы0 и ш11> шй, по мере увеличения частоты и0 значения частот как ш , так ии1] возрастают, а рабочая частота 1а лехят е интервале

9,4878«Сор< 13,1198 ' в который попадает и найденная по выражению (5) частота БСО.

Учитывая выраяения (6) и (7) для определения активно -реактивных составляющих первичного контура, получено полное входное сопротивление системы, представленное как геометрическая сумма с учетом расстройки, и показано, что результирующее комплексное сопротивление достигает минимума при частоте индивидуальной настройки первичного контура (1мо01, т.е. исследованная система характеризуется слабой связью, а рабочее входное сопротивление первичного контура составляет

1 2вх, =ГВХ1 + \ .

I 1р 1р

При этом доказано,.что все параметры БСС, определяемые частотными характеристика«! связанных контуров, полностью зависит от величины коэффициента связи т и изменяются с его изменением, в п2 раз.

установлено, что при выполнении соотношения (4) неоюбходимо работать на медленных частотах ш1, показана слабая зависимость одной из частоту (или ш ) от параметров контуров, что специфично для построения БСС, однако и в этом случае необходимо учитывать значение т.

Поэтому была исследована зависимость /Х^ -=<р(ш0) на рабочей

частоте при т=1,0 и т=0,4 и показано, что с изменением га в 2,5 раза от максимального значения величина гвн /Х^ уменьшается всего на

7,17%, т.е. слабая связь между контурами но оказывает

существенного влияния на входное сопротивление первичного контура, если коэфициент связи но превосходит определенную величину первичный критический коэффициент, зависящий от добротности . вторичного контура 02= 0о и уменьшается с ее увеличенном. При этом . выявлено, что добротность первичного контура связана о 02 соотношением > 4,08 0о.

Третья глава работы посвящена комплексным исследованиям основных параметров ОСИ и разработке математической модоли БСС. Поскольку с энергетической точки зрения основными характеристическими параметрами биорезопанспой системы "ЧЭ*—ЗЭ" являются собственные и взаимные индуктивности (Ьс и М ) экранировашшх контуров и катушек , определяемые индуктивностями I и Н без учета экрана и вносимыми экраном ДЬ и ДМ, то на основа анализа существующих методов их оценки для контуров различной формы обоснован метод предписанных поверхностей, позволивший придать Катушев ЧЭ форму, соответствующую эллипсообразноЗ конфигурации ЗЭ, и свести решение задачи экранирования к определении расстояния й кезду ЗЭ и 43 при соответствующих габаритах -элементов ОС'/.

Приманив широко известпьй метод эквивалентных контуров, определение собственных и взаимных индуктивных катушек ЧЭ и массивных колец ЗЭ сведено к оценка шдуктпнностеЗ вгшавалоггпмх контуров и компановку элементов системы БСО с плоской катушкой ЧЭ, плоскость которой параллельна границе экрзпв-биоткята ЗЭ, когзю принять за типовую.

Для такой топологии вносимая собственная индуктивность катушш 43 определяется как и

Д1> ^ и1 со, ( 8 )

где ¡¿0~ абсолютная магнитная проницаемость, иг-чнсло витков катушки, с-длина среднего витка , а Ф-величина, зависящая от соотношения р=А/с и 1=211/0,, А-ширина катушки.

Показано, что для такой конфигурации ЧЭ и ЗЭ )1 является средним геометрическим расстоянием (с.г.р.), которое между двумя сфокусированными эллиптическими кольцами с полуосями а4, а2 и , е2 катуаки ЧЭ ыозэ-т быть найдено по известному выражению, которое с учетом коэффициентов гомотетии к1 и к2(^2=к1а1, в?=к?в>), получено в виде

( 1,7522

—ехр { -—

1 [ 1,3025к,-1

к2(1+0,74341пк2)+0,399

е не зависит от параметров ЗЭ.

Из анализа этого выраисения в найденном диапазоне {вменения щ от 0,3357 до 0,Е09 выявлено, что зависимость является 1свазилине8нс!? ц ыэкетг Сыть, аппроксимирована прямой ^=1,2121(0,7047-^), влзг ^=2,8«Э(01Ю83-к1 )

с вполне- допхсхйхой погрешностью, не пр&БКзаадэй 4,0ХЧ при соотношении

К1 =0,91(1,2953+к )2 При втом найдена ширина катушки ЧЭ по со0ТЕ9Т0';гурДкм полуосям

^-(1-^)8, и Вчэ=(1-к2)а2, что позволило подсчитать ее максимальное число битков

0,3091 .а^г '. ;/• ■■ ■ <

ТГ,

чэ

тах ¿1

где t-шиpинa витка по большой полуоси.

При том показано, что вне участка линеаризации с уменьшением коэффициента к2 от 0,3367 до 0,1 соизмеримые катушки ЧЭ и ЗЭ ведут себя идентично по отношению к с.г.р., величина которого уменьшается всего на 15™, что весьма несущественно по отношению к й. на участке линеаризации, когда это изменение происходит в 3,65 раза. Далее для нахождения ДЬ по выражению (8), определены 0=0,5(1+^ )а1,

р=2(1-к1)/(1+к1), (9)

£=2Ь/а1(1+к4),

позволившие при соблюдении условий р^1/2 и |«$1/3 искать коэффициент

О по достаточно сложному известному выражению, которое посла тщательного анализа, приведенного в приложении, сведено к виду

43 , T~Ki

Ф=х

37, 43 , ,2 т .L 49 , »"УЛГ bK.-2h/a.

«г< т. > + < ПЙГ > -I+4LI+ iH г+к. J [

1

+ 1 (I-K1 )2 + ш. >

I-K, 2

3( - ) -I

h/a

-0,075

и представлено дробно-рациональной монотонно убывающей функций

I

О (h/a. ) =4тс -г-у—- «

1 6,9735+0,I978(h/a,) -I,8833(h/at) t3,253Ih/al

«|4,2394-4,4739 [(h/a. )3-0,00204 (а. /h)s ?+II, 4Б6И (h/a. )*-0,00076(а, ЛО* 131 Э1 Л

- 13,3923 (h/a. -0,00709 jj )+0,00213( ^ЦМ

с точками перегиба 0,1856 я 0,8453.

Анализ полученной зависимости позволил заключить о ео квазилейности на участке, ограниченном точками перегиба, и аппроксимировать прямыми

Г <r>(h/a. )=I3,0074(0,5489-h/ai )a4ic(0,6105-h/a. ), ' (Ю)

1 <Р(К. )=47,Э592(К.-0,6574)«16тс(К1-0,66).

В результате проведенных исследований граничные значения основных характеристических величин физической системы взаимодействия задающего и чувствительного элементов БСО

Г 0,2472 < h/a. < 0,3014, ( п j

1 3,8674 < ® < 4,5902 при 0,2820 S р Z 0,3014 И 0,2820 * £ $0,3343.

Подставляя найденные значения С по вырагвнию (9), 0(к,) и ®(h/a.) по выражениям (10), по формуле (8) соответственно определяем собственную вносимую индуктивность AL катушки ЧЭ в отатшсе

ÄL48=z^o<8b. чэ < I+Ki че > <Ki чэ'0

и привносимую 33 индуктивность Ü в систему в ДГШ&'ПЛЭД

уподобив контур 33 тонкой эллиптической катушке с числом витков IV д, учитывая, что электромагнитная Еолна, излучаемая эллипсоидальным ЧЭ, проникает в электропроводящую биоткань 33 на глубину 0 как в полый цилиндр зллипсообразной формы.

Учитывая отмеченное,определены индуктивности катушек ЧЭ и ЗЭ по известному выражению для плоских контуров зллипсообразной формы, которые соответственно составили

0,9497

Ьс =0,8Э74цоа.

ЧЭ ЧЭ

+1п

Чо Чо

( 13 )

и 1С -0,8974цоа зэ

2,8919 2,7462

+1п

Чзэ^'^^зэ)^1^ 0,4676+^в13в]

( 14 )

где 7М и 7Й - соответственно удельная электропроводность медной катушки ЧЭ и биоткани ЗЭ.

Проведенный анализ показал , что с изменением частоты в

исследуемом частотном диапазоне (I) величины Ь и Ь_ изменяются

49 зэ

незначительно, первые слагаемые правых частей выранений (13) и (14)

намного меньше вторых слагаемых и ими моано пренебречь и на участке

линеаризации (II) последние зависимости могсно аппроксимировать

упрощенными выраканиями

Ь. =3,5609р.оа 1(к. -0,4104), чэ чэ чэ

I/ -1,2314ц а (1,2374-И/а. ), зэ за _ за

а их валич1ша характеризуется сотыми долями мКГн.

В результате выявлено, что индуктивность тошсой катушки ЗЭ полностью зависит лишь от величины Ы, подсчитываемой по выражения (12), а индуктивность широкой катушки ЧЭ на участке линеаризации составляет

1=1,1792,иоа1Ч8[(1+к1ЧЭ)(к1ЧЗ-0,66)«^д+3,0198(к1ЧЭ-0,4104)]. ( 15 )

- 19 -.

Поскольку сккн-э(1фэкт проявляется с приближением 33 к ЧЭ, т.о. с уменьшением h, то количественно изменение индуктивности системы "ЧЭ^ЗЭ" Еозмокно оценить либо по абсолютному их значению, либо по относительной величине, которая с учетом выражений (12), (15) и с ограничениями (II) составляет

м =0>844а -д-^-^'зэ---Ml(G8 wL, ( 16 ,

(1+к1ЧЭ)(к1ЧЭ-0,66) а1Ч9 w49 ni43w43

Отсюда следует, что в найденном диапазоне изменения h наиболее существенное влияние на отшивки® M/L, т.о. на процесс 6CIÏ а EGO» оказывает соотношение ( '7ЗЭ/'''ЧЭ )2 по сравнению с габвритшй.'Л размерами a)3Q и а1ЧЭ, особенно, когда 33 и ЧЭ соизмерим.

Ксли se ЧЭ и ЗЭ не соизмерю.™ по габаритам и at превосходит а1ГЗЭ> то, коэффициент заполнения т| возрастает в (а1ЧЭ/а,оЭ)2 Р33 » увеличивается ширина А,1Э, где еозмокно разместить но обходимое для ССЙ число витков т»чэ, а с прэдадусим случаем еце л в ai>.10/ai3g раз, что весьма существенно, поскольку в резонансных системах (особенно, автогонераторных) отношение H/L по модудэ характеризует кооф^иционт обратной связи

Кос~ Î.'./L , ( 17 )

которой определяет устойчивей регим работы cxcr.-"i ОСП БСС, а укекьзешм KQ приводит к неустойчивости , т.е. к срыву колебаний.

Учитывая сказанное и обосновав в качестве езеег-ч* ССЙ автогенораторпуо омкостнув трехтонку, сблодс;т,уа просто!, нзкбол:.!Пэ2 тоьпоратуряоЗ стабильностью и ;;егко восстаяавглвзпцуЕюя посла срягз золсбаиий при работе в цягкеп реетдз, отмечено, чтэ поеэдоп:» подобной нелинейной осц^-яцаоняеЛ само? я iïа оскоЕз "входа кэдоиятэ менкю^и-ссл велп'агл епрздоляотсл стационарной ^'лплпгудо" ссшггшго ио.':збешя U/1L-- v^Ow-ï У/ЗГПСТ\ где п - мвжг^элькзя стъгнтуда

m и ulî j uu

гонарзруекйх колебаний , Kü соотаэтстгзгстэ модул::

Kci'.liii.'.iv'iiHTOFi усилении транзистор:» и цепи обратно! евпеи, nr!C:vp20'"'3 a кр^тпоежгл р;:Сота гитогекорзтора , a ¡Ц-нсо^гцнзпт

а1ягрскс;':.!й!ц:а, харакгаризук^Сся влачвггпм djrncrca: к пух:). О плода;; а теку .а систему ЗЭ, как было указало рпггч), спа стя-'ккгися двухг.спх'урпсй и при достаточно с*глм:п1 пггп !'"гду г:о:ттург":т происходит кодаалокно слосбсго колабСЕГгя солэо с;гльп-"1, сспро^кзгз2г.з этого «счггурз ;с ¡i:*xv.zo$ra рзглг^Сйого

.сопротивления КК без воздействия, приводя к нарушении) баланса амплитуд автогенератора, т.е. к срыву его колебаний, когда Кос полностью определяется зависимостью (17), а его модуль определяется как Н0С=НСК0С, где коэффициент Нс=иб/и0 ф I , в котором иб и И0 -напряжения, подаваемые по цепи обратной связи на базу транзистора соответственно без и при обращении к УО при ФОН.

Следовательно, при ФСИ и/ит=/ (К0К^К0С~1)/ЗКаК^с . Введя обозначение е=У (К0К К0С-1)/зк и учитывая зависимости (16) получено выражение

/ (1+к э)(к1Ч„-д,66 ) а ш2 '

и=еипл,1742 ——^--»ла ,

П . 0.57-Ь/а1аа . . а1зэ тт|э

которое при принятых значениях к,а. ,„ и в,,, и известных числах

* Ми * ЧУ 1 с!У

виттсов катушек 33 и ЧЭ упрощается до вида

D-g.a.Um/l/(0,57-h/a13S), ГДЭ sJ1,1742(Г+К1ЧЭ)(к1ЧЭ-0,66) .

и представляет собой математическую модель автогенераторного БСС.

Показано и экспериментально подтверждено,, что на участке линеаризации амплитуда выходного сигнала U автогенераторного БСС при обращении 33 к ЧЭ уменьшается более чем на порядок, обеспечивая тем самым дискретное ФСК, а также выявлено, что на найденном частотном диапазоне (I) с учетом глубины проникновения б электромагнитной: волны в биоткань толщина изоляционного слоя 1 , наносимого на поверхность ЧЭ, составляет ljg<0,2034 а13 .

Вопросам инкенерного проектирования БСС с принципа.« схемотехнической реализации на ■ их основе бесконтактных КЕн-сенсорных устройств (БССУ) посвящена четвертая глава работы.

В начале главы в соответствии с характером обращения ЗЭ к ЧЭ произведена систематизация ВСС е БССУ по обоснованные классификационным признакам , позволившая конструировать БСС в видэ индивидуальных кодулей, а поликлавипщую аппаратуру ввода, управлений и редактирования оперативной информации и регулирования информативных параметров проектировать, компвнуя УО в пульты клавиатур, панелей п планшетов.

Далее описывается бесконтактный клавишный модуль (БКМ), который по своим техническим показателям превосходит существующие аналоги, рассматриваются принципы схемотехнической реализации и построения поликлавитшых сканируемых БССУ и на примере .типовой алфавитно-цифровой - клавиатуры ЕС-1840 обосновывается

целесообразность создания типовых монтвхннх плат (ТМП) на разное число коммутируемых УО.

Используя в качестве транзисторов электрической схемы ФИО интегральные схемы серии 198, а для сканирования УО аналоговые коммутаторы ИО серии 143, разработана эквивалентная схема сканируемого БСС, найдены передаточные функции схемы К0(ш) как без обращения человека к УО, тан и К (и) при бесконтактном воздействии на схему ОСИ и, исходя из условия нормального функционирования дискретного сканируемого БСС К^(ш)/Кв(ш)>2, получено упрощенное выражение (шМ/аЛ ) (ае-Ц1

-к-2»- ,

где ге= и ш Н0У^0/(иал/ы^+НК0), позволившее подсчитать допустимое число ключей пгг32, которое моено подключить к схеме ОСИ, т.е. оценена нагрузочная способность БСС, зависящая от параметров первичного ЬО-контура , индуктивности Ь0 и активного сопротивления Н0 биоткани, коэффициента связи и, а такта активного сопротивления П^ открытого ключа и его емкости Ск.

Поэтому в качестве типовой предлоги на монтакная плата о коммутацией 32 УО одной схемой ОСИ, отличительной особенностью которой является полное согласование по выходным параметрам с угсе юлепцимися и реализованными на ИО и Ш принципиальны?,си схемами управления существующей аппаратурой вргатических систем, и не требует разработки новых функциональных схем.

В прилоаонии приведены материалы по определению величины коэффициента О для оцешш вносимых шдуктавностей я акт внедрения бесконтактного сюш-сенсоряого устройства оперативного управления технологическим процессом нефтеперерабатывапцего объекта.

ОСНОВНЫЕ вывода И РЕЗУЛЬТАТЫ:

I. Обзор существующих катодов п средств преобразования

- '¿ ь —

•сенсорной инфорвацаи показал , что для совершенствования аппаратуры оперативного управления , эксплуатируемой как в нормальных условиях, так и в вкетрдмзльвых сильноагрессиЕНЫх, тропических и морозостойких средах» ндайавае целесообразно использовать бесконтактные ]р9®оашгкаэ скин-сенсоры. ■

2:. Осноеной научный результат работы заключается в обосновании и разработке математической модели автогенераторного бесконтактного скин-сенсора с дискретным формированием информационного сигнала при воздействии 33 на ЧЭ, позволивший установить, что . при соответствующем выборе режима работы автогенератора, электрических свойств, конструктивных параметров и конфигурации эллипсоидальных 33 и ЧЭ, при найденном удалении Ь моаду ними, обеспечивается срыв колебаний в автогенераторе и бесконтактное формирование скин-сенсорной информации при толщине.изоляции, не превышающей 20% габарита больней полуоси 33.

3. Основные теоретические результаты :

- разработана схема замещения электропроводной биоткани вквквалентируемая Ь0,С0,Н0 - цепью , позволившая представить взаимодействие 33 и 43 как систему взаимосвязанных контуров, в которых проявляется поверхностный скин-эффект, а кожный покроЕ ;тлл.ьца является частотно-избирательной цепью , обладающей ©зяирущаш свойствами относительно пршгавенннх напряжений разных частот;

- определена конфигурация конного гожроза пальца и на ее основа разработана эллиптическая топология основных элементов формирования сенсорной информации ;

- оценена нагрузочная способность сканируемого скин-сэнсора для построения шликлавишных бесконтактных устройств эргатическкх систем управления и разработана их схемотехническая реализация на оснозэ типовых монтажных плат.

4. Прикладное значение.работы заключается в следующем:

- создана математическая модель автог&нераторного БСС,описанная в динамике в зависимости от влияющих параметров на формирование информационного сигнала - расстояния конфигурации и параметров задающего (а188, изэ, тзэ) Е чувствительного (а1ЧЭ, "ЧЭ,7Ы) элементов, которые в совокупности с уменьшением найденного отношения

приводят к резкому уменьшении амплитуда выходного сигнала азтогенэратора, обуславливая срыв колебаний последнэго.

- аналитически определен и экспериментально подтверзден частотный диапазон от 5,525 до 16,667 мГц и найдена рабочая частота 10,3815 мГц , где необходимо одновременно учитывать Ь0,С0,Й0-параметры биоткани кокного покрова, при котором проявляется скин-эффект, позволяющий осуществить бесконтактное воздействие электромагнитного поля ЧЭ на ЗЭ при толщине изоляции между ними 1ИЗ < С,2а13Э ;

- аналитико - экспериментально определена эллиптическая конфигурация ЗЭ, характеризующегося средним значением по полуосям а=5,6149 мм с надежностью 0,922 и в=4,3108 мм с надежностью 0,9415 , а также обоснована аналогичная конфигурация ЧЭ позволившая првдлокить типовую топологию системы ЧЭ"»—ЗЭ, отличающихся коэффициентами гомотетии;

- определены вносимые собственные и взаимные индуктивности элементов ФСИ и отношение M/L , а также получены аналитические выражения,сведенные к упращенным зависимостям удобным для инженерной практики;

- определено, что на схему сканируемого ОСИ возмокно подключить не более 32 катушек ЧЭ, и обоснована типовая монтажная плата с выходным:! параметрам полностью согласующийся с уке пмещимися прин! витальными электрическими схемам! аппаратуры управления реализованными на ИО и МП.

РазрпЛотан и прошел лвбораторно-промышлетше испытания БКМ внедренный з ПО "Азернефтьяг", эффективность которого заключается в более экономичной процедуре общения чоловека-оператора со средствами отображения информации.

Экспериментальные исследования показали, что разработанный БСС по основным параметрам и техническим показателя:.! превосходит свои аналоги, ранее использованные в эргатическях системах 1 оперативного управления.

Основное содержание диссертационной работы пзлогмео в следующих публикациях:

1. Стрельцов С.Р. Некоторые вопросы построения бесконтактного скин-сенсорного резонансного преобразователя.// Нефть я гсз.Бзну: ИЗД. АГНА, 1995 .ЙЗ.-С.77-60.

2. Чебарзв А.И., ЗЗвазоз А.О., Стрэдьцоз O.P. Об одком' подхода к расширению функциональных . вои-жетостей сеасорпых рзсспгпспых преобразователей. // Ученые спписгя АоТУ.Бгду, IS93, Л. -0.II2-II7.

З.Чебарев А.И., Стрельцов С.Р., Новруэалиав Ф.Ш.. К определению конфигурации задащего элемента сенсорного преобразователя. //Ученые записки АГНА. Баку, 1993, J®.- - С ЛОГ,-109.

4. Чебарев А.И., Ахмедов P.M., Стрельцов С.Р. Возможности использования бесконтактных скин-сенсоров в управлении аппаратурой общетехнического назначения. // Учение записки АГНА. Баку, 1994 ЖЗ. -С.129-133.

5. Чебарев А.И., Эйвазов А.О., Стрйльццв С.Р., Новрузалиэв Ф.Ш. Анализ влияния параметров ■ переносчиков информации на режим функционирования резонансных сенсоров.//Ученые записки АзТУ, Баку, 1993 г., #4. -С. 47-53.

6.Chebarev A.I..Ayvaaor А.О., Novruzaliev F.S., Streltsov S.R. "Tnergy estimation of " serisory Information forming bio-electric elements interaction mechanism". Proceeding of 2-nd Balcu international symposium on energy, ecology, economy (Baku, august 17-20, 1993). Printed in Tabriz University. I.H. of Iran, 1995, volume 5, -p.p.'270-273.

7.A.M.Чебарев, Р.М.Ахмедов, С.Р.Стрельцов, Ф.Ш.Новрузалиев, Л.О.Новрузалиева. Определение нагрузочной способности резонансного бесконтактного скин-сенсора // Ученые записки АГНА, Баку, 1995, JJ4. -С.160-164.

Личный вклад соискателя в работы, выполненные в соавторстве: в /2/-решение задачи по обоснованию линейности частотной зависимости сопротивления рогового слоя кожного покрова пальца при формировании скин-сенсорной информации;

в /3/ -участие в эксперименте и математическая интерпритация эллипсоидальной конфигурации радающего элемента БСС; в /4/-участие в разработке |эбщей системы построения аппаратуры, реализуемой на основе БСС; ;

в /5/-проведен анализ влияния активно-реактивных параметров биоткани на формирование сенсорной информации. .

в /В/- решение задачи по определению вносимого сопротивления в БСС. в /7/- участие в разработке и решение эквивалентной схемы сканируемого БСС. /

. ХУЛАСЭ

Нэзэри вэ тэчруби тэдгигатларын нэтичэсиндэ ергвтик идарэ системлэрнндэ оператив информаси jвнш ишлэнмэси учун резонанс КСС-рин тэтбиг олунмасшшн перспективли^и эсасландырылмышдар.

Истисмар шэраити ила шэртландиршмиш дестабпллэтдиричи факторлара мунасибэтдэ даЬа ^ксэк характеристикалы КСС-лэрин техники реаллашдырилмасшшн мYмнyшIYJy кестэрилмшядир.

Ишдэ контактсиз автокенераторлу скин сенсоруна оператив информаси^ дахил етмэк учун pиJaзн моделин нэзэри эсаолары тэдгиг едилиб вэ шлэнмишдир. ИнформасиJa сигналшшн контпктсыз формаландырылмасына юлкан верэн уч осас биоелектрик Ьо,0о,йо параметрлэршш нэзэрз олан инсан-оператор вэ рзгс системи илэ сенсорлу гаршылиглн тэс1ф просесшмн механизма тэдгиг едилмиш вэ кестэрилмишдир. Сенсорлу информа гавани формалашдаран эсас слементлэрин конфигурас^асшшн тэ'^ин едилмэси учун аналитик тэчруби тэдгигатлар апарцлмыэдир. 1г!шдэ Ьэмчшпш, вргатик идарэ системлэрин чохду^лэли контактсиз гургуларин гурулмасы учун сканлашдарнлвн скмн-сенсорунун ¿уклэнмэ габили^эти

га.1мэтлэндирилмиш пэ онларин реализасиЛасинын схемотехник принсиплэри иилэнмишдир.

Кшин нэзэри вэ тэчруби нэтичолэри "Азэрнефт^г" ИБ-нин 17 ¡¡¡-ля НОЧ сехинин АЛОУ АВТ-6 гурчусунда оператив информаси ,]анын интерактив диcплeJ режиминдэ тэтбиг едшшб.

SUMMARY

On the results of theoretical and experimental research : it was shown the perspective of use of resonant non-contact skin-sensors ( NSS ) for operational data processing in ergatic systems; shown possibility of technical realization of NSS with ineproved characteristics with reference to destabilizing factors, stupulated by operational surroundings.

During the research it was developed and theoretically analysed the mathematical model of self-oscillator non-contact skinsensor for operational data input; studied procedure and decribed the process of sensor interaction of man-operator with oscillatory systems,taken into consideration three main bioelectrical parameters Lo.Co.Ro, allowing to realize the non-contact formation of intelligence signal; made analythic-experimental analysis for determination of configuration of main elements of formation of sensor information; evaluated load-carrying capacity of scanned skin-sensor for construction of polykeybord non-contact devices of ergatic control systems and developed the principles of their circuitry realization.

Theoretical and practical results of the work are utilized and applied in the shop N 17 of measuring instruments of Producing Union " AZERNEFTYAG " on the operational data processing equipment of interactive display mode on the plant ALOU AV7 - 6. !