автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Высокоточные аналоговые и цифровые измерительные преобразователи давления

На правах рукописи

БЫЧКОВ ВАЛЕРИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

ВЫСОКОТОЧНЫЕ АНАЛОГОВЫЕ И ЦИФРОВЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ДАВЛЕНИЯ

Специальность 05 11.13- Приборы и методы контроля природной среды, веществ,

материалов и изделий

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Томск -2006

Работа выполнена в Томском политехническом университете

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Евтушенко Геннадий Сергеевич,

Официальные оппонент ы доктор технических наук, профессор

Ройтман Марсель Самуилович

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Лапшин Борис Михайлович

Ведущее предприятие Новосибирский завод полупроводниковых прибо-

ров с особым конструкторским бюро

(ФГУП "НЗПП с ОКБ", г.Новосибирск)

Защита состоится «18» апреля 2006 г В 15 00 часов на заседании диссертационного совета Д212 269 09 Томского политехнического университета по адресу 634028, г Томск, ул Савиных, 7, библиотека НИИ интроскопии

С диссертационной работой можно ознакомиться в научно-технической библиотеке Томского политехнического университета по адресу г Томск, ул. Белинского. 53

Автореферат разослан « 7 » марта 2006 г

Ученый секретарь диссертационного совета Д212 269 09

доцент, к т н. Б.Б.Винокуров

ДООЬЦ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Давление является одним из важнейших параметров, контролируемых в технологических процессах практически всех отраслей народного хозяйства' предприятиях нефтедобывающего и перерабатывающего комплекса, современной энергетики, в т ч атомной, металлургии, пищевой промышленности, машиностроения и других отраслей, а также в научных исследованиях, к примеру, в геофизических Во всех этих случаях измерение давления с более высокой точностью повышает достоверность получаемых результатов измерения Потребность в приборах измерения давления предприятиями развивающейся промышленности постоянно нарастает и одновременно требует развития их функциональных возможностей, прежде всего встроенных средств передачи данных - аналоговых и цифровых интерфейсов для работы в системах, а также повышения точности Это достигается применением новых конструкций измерительных преобразователей, схемотехнических решений, а также средств современной цифровой электроники и алгоритмических методов коррекции погрешностей Вопросы повышения точности измерений, повышения долговременной стабильности метрологических характеристик, расширения функциональных возможностей преобразователей и снижения себестоимости являются закономерными в постоянном эволюционном процессе развития и совершенствования средств измерений Данная диссертационная работа посвящена исследованиям, направленным на создание новых современных средств измерения давления

Целью работы является исследование и разработка аналоговых и цифровых высокоточных измерительных преобразователей давления (ИПД)

Для достижения поставленной цели в работе сформулированы и решены следующие задачи'

1 Проведение сопоставительного анализа отечественных и зарубежных приборов для измерения давления и обзора существующих технических решений в этой области

2 Исследование метрологических характеристик тензорезистивных сенсоров давления для получения данных о долговременной стабильности градуировочных характеристик

3 Создание новых конструкций сенсоров давления, отличающихся повышенной стабильностью, высоким быстродействием, улучшенными весогабаритными параметрами, возможное! ью массового производства, приемлемой стоимостью

4 Исследование и разработка схемотехнических и алгоритмических методов уменьшения погрешностей сенсоров давления, позволяющих кардинально уменьшить основную и дополнительные погрешности сенсора и позволяющей создать высокоточные ИПД

5 Разработка образцов новых высокоточных приборов, ориентированных на серийное освоение Исследование их характеристик, в том числе проведение опытной эксплуатации для практического подтверждения правильности разработанных решений

Методы выполнения исследований и оборудование дли и» проведения. Теоретическая часть работы выполнена с использованием методов' теории вероятностей и математической статистики, теории погрешности, классической теории электрических цепей, матема-

тического моделирования и численных методов ^эдр^ь^ ^пг^браических урав-

БИБЛИОТЬКЛ |

СПстербург О» т.

нений При экспериментальных исследованиях исполиовалось технологическое оборудование ОАО «Манотомь» и ОАО «НИИПП» (г Томск), ФГУП «СибНИИА им Чаплыгина» (г Новосибирск), ООО «Сибирская геофизическая компания» В ряде случаев исследования выполнялись на оборудовании регионального центра метрологии и стандартизации ФГУ «Томский ЦСМ».

Основные положения, выносимые на защиту:

1 На основе квалиметрического анализа большого массива современных приборов измерения давления ведущих отечественных и зарубежных фирм установлено, что наиболее перспективными для разработки и серийного производства являются измерительные преобразователи давления (ИПД) с емкостными и тензорезистивными сенсорами со структурой «кремний на изоляторе» (в частности «кремний на сапфире»)

2 Предложены и исследованы новые конструкции емкостных сенсоров на основе кремниевых профилированных мембран ИПД на основе таких сенсоров обеспечивают измерение давления с погрешностью не хуже 0,1 %.

3 Предложена и исследована оригинальная конструкция кремниевого мультипликативного сенсора давления Мультипликативные сенсоры могут применяться в ИПД для измерения давлений в диапазоне частот от статики до 300 400 кГц

4 Использование разработанных математических и схемотехнических методов коррекции погрешностей тензорезистивных сенсоров давления позволяет создавать аналоговые ИПД с основной погрешностью измерения 0,18% и цифровые ИПД с суммарной погрешностью измерения 0,1 % во всем диапазоне рабочих температур

Научна« новизна диссертационной работы состоит в том, что'

1 Проведенный квалиметрический анализ современных отечественных и зарубежных ИПД, позволил определить объективный уровень качества ИПД Разработана новая методика квалиметрического исследования, отличие которой от существующих заключается в том, что, во-первых, в качестве базовых показателей использованы показатели качества идеального современного датчика давления (имеющего лучшие характеристики по всем показателям); во-вторых, ранг приборов определяется как среднее арифметическое значений рангов, рассчитанных с использованием пяти различных целевых функций

2 Предложены новые конструкции емкостных сенсоров давления на основе кремниевых профилированных мембран с использованием механических свойств кремния Созданы и исследованы опытные образцы сенсоров

3 Предложена новая конструкция кремниевого сенсора давления, использующая безмембранный мультипликативный принцип измерения давления Созданы и исследованы опытные образцы таких сенсоров

4 Теоретически исследованы различные классы функций для описания передаточной функции сенсоров давления со структурой «кремний на сапфире» Разработана математическая модель, описывающая с высокой точностью передаточную функцию сенсоров данного типа Адекватность математической модели подтверждена экспериментальными исследованиями

Практическая ценность и внедрение результатов работы.

1 Проведенные исследования сенсоров давления со структурой «кремний на сапфире» позволили получить достоверные данные о долювременной стабильности сенсоров Результаты этих исследований позволили обоснованно устанавливать межповерочный интервал на ИПД с сенсорами данного типа

2 Предложенный схемотехнический метод компенсации температурной погрешности сенсоров давления со структурой «кремний на сапфире» применен в датчике давления ДМ5007 Датчики внедрены в серийное производство, эксплуатируются на более чем 20 предприятиях

3 Результаты теоретических и экспериментальных исследований диссертации использованы при разработке цифровых манометров ДМ5001 и ДМ5002 Приборы внедрены в серийное производство В настоящее время цифровые манометры ДМ5001 эксплуатируются на более 80 предприятиях, цифровые манометры ДМ5002 - на 10 предприятиях Цифровой манометр ДМ5001 защищен патентом РФ на изобретение

4 Применение разработанной математической модели и разработанной методики градуировки ИПД в цифровом датчике давления ДМ5007МП позволили создать датчик давления, суммарная погрешность измерения которого во всем рабочем диапазоне температур не превышает 0,1 % Опытная партия цифровых датчиков давления ДМ5007МП в составе скважинных приборов «Геофит КП-90» успешно эксплуатируется на нефтепромысловых объектах ООО «Сибирская геофизическая компания» при исследовании скважин

5 При исследовании разрабатываемых приборов разработано автоматизированное рабочее место (АРМ) для настройки и градуировки цифровых ИПД АРМ используется при производстве серийных цифровых ИПД на ОАО «Манотомь».

Достоверность результатов теоретических исследований и выводов подтверждена экспериментальными исследованиями в аккредитованных Госстандартом испытательных центрах ОАО «Манотомь», ОАО «НИИПП» (г Томск), ФГУП «СибНИИА им. Чаплыгина» (г Новосибирск), Томского центра сертификации и метрологии. Государственного центра испытаний средств измерений ВНИИМС Госстандарта РФ (г Москва), разработок - сертификатами утверждения и соответствия типу средств измерений, опытной эксплуатацией созданных ИПД на Томском ОАО «Манотомь», результатами эксплуатации приборов у потребителей, а также патентами РФ на изобретения

Апробация работы Основные результаты работы были доложены и обсуждены на межрегиональной научно-технической конференции студентов и молодых ученых в ТУСУР (Томск. 2002), на Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы современной радиоэлектроники и систем управления» в Томском государственном университете систем управления радиоэлектроники (Томск, 2002), на IX международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии» (Томск, 2003), на международном симпозиуме «Новые материалы в сенсорных приложения» научной сессии Рвропейского сообщества по исследованию материалов (г Страсбург, Франция, 2003), на Всероссийской научно-практической конференции «Электронные средства и системы управления» (Томск, 2003), научных семинарах кафедры про-

мышленной и медицинской электроники ТПУ и опытно-конструкторского бюро ОАО «Ма-нотомь»

Личный вклад автора заключается в выполнении всех практических исследований изложенных в диссертации разработке программ испытаний, проведении испытаний, обработке результатов испытаний емкостных, мультипликативных сенсоров давления и сенсоров со структурой «кремний на сапфире» (КНС-сенсоров), исследовании измерительных преобразователей, проведении квалиметрического анализа датчиков давления, разработке и исследовании математических моделей для описания передаточной функции КНС-сенсоров давления, разработке методики градуировки цифровых ИПД, разработке схем электрических принципиальных и программного обеспечения датчиков давления ДМ5007, ДМ5007МП, цифровых манометров ДМ5001 и ДМ5002, разработке программного обеспечения для настройки и градуировки цифровых ИПД Постановка задач исследований и общее руководство проводилось совместно проф , д т.н. Г С Евтушенко и к.т н ЮГ Свинолуповым Разработка приборов велась под руководством к.т н, начальника ОКБ ОАО «Манотомь» Ю Г Свинолупова, новые конструкции емкостных и мультипликативного сенсоров давления разработаны при научном руководстве заведующего лабораторией микроэлектронных сенсоров ОАО НИИПП д.т.н Н.П. Криворотова.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников из 268 наименований, пяти приложений Работа содержит 214 страниц основного текста. 42 таблицы, 56 рисунков, 172 формулы

Публикации По теме диссертации опубликовано 19 печатных работ, из них 3 статьи в центральных отечественных изданиях, 1 статья в зарубежной печати, 4 статьи в сборниках статей, 8 тезисов докладов, 3 патента РФ на изобретение Результаты исследований и разработок изложены также в отчетах о НИОКР и технической документации на разработанные ИПД.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель и задачи исследования, дана общая характеристика выполненной работы, приведены практическая значимость, научная новизна и основные положения, выносимые на защиту

В первой главе проведен литературный обзор принципов измерения давления и построения средств измерения давления, методов уменьшения погрешностей сенсоров Для определения правильных направлений исследований, определения объективных требований к проектируемым датчикам, выявления тех отдельных свойств датчиков давления, которые обусловливают повышение или снижение уровня качества, определения оптимальных соотношений его характеристик, получения объективной количественной оценки качества проведен квалиметрический анализ отечественных и зарубежных ИПД

При оценке уровня качества приборов применен комплексный метод, заключающийся в расчете для каждого образца обобщённого показателя, который выражают функциональной зависимостью от исходных относительных показателей

К=Р(&,а,), ' = и. (1)

где $ - 1-й относительный показатель качества, а, -его весовой коэффициент

Оценка уровня качества ИПД проводилась по методике, состоящей из следующих этапов:

1 Составление первоначального списка показателей.

2 Согласование экспертами списка показателей и определение номенклатуры единичных показателей, по которой следует проводить оценку качества.

3 Ранжирование и определение коэффициентов весомостей единичных показателей качества.

4 Определение значений базовых единичных показателей качества.

5. Определение значений единичных показателей качества оцениваемых образцов.

6 Определение относительных единичных показателей оцениваемых образцов.

7 Расчет комплексного показателя рассматриваемых образцов.

8. Ранжирование приборов по уровню качества, определение лидера.

При определении комплексной оценки качества применяют различные средневзвешенные зависимости (целевые функции) сплошного свойства «качество», причем наибольшее практическое применение получили следующие (*)■ средневзвешенная арифметическая

аг-по,,)*

1-1 , геометрическая .=1 , гармоническая «I к> , квадратические

Отличия разработанной методики оценки уровня качества, направленные на повышение достоверности результатов оценки, от существующих состоят в следующем Во-первых, предложено в качестве базовых показателей качества использовать лучшие показатели "среди совокупности участвующих в оценке приборов, а не показатели конкретного перспективного образца, опрсдстснного каким-либо образом предварительно По сути, в качестве базовых показателей использованы показатели качества идеального современного датчика давления Во-вторых, предложено ранг приборов ^ рассчитывать, используя пять средневзвешенных зависимостей (*) 'Уго обусловлено тем, что задача обоснования «лучшей» формы представления обобщенного показателя качества трудно разрешима, поскольку каждая из пяти функций имеет свои достоинства и недостатки Ранг приборов предложено рассчитывать как среднее арифметическое пяти значений рангов, рассчитанных с использованием функций (*)'

1«,

(2)

где Яц - ранг 1-го прибора, рассчитанный по^ой целевой функции

Для определения коэффициентов весомости а, и ранжирования показателей качества применен метод попарного сопоставления На основании обзора существующих ИПД отечественного и зарубежного производства (рассмотрено 115 приборов, из них 84 зарубежного и 31 отечественного производства) были определены метрологические, функциональные и эксплуатационные характеристики ИПД, определены базовые единичные показатели качества, абсолютные и относительные показатели качества ИПД, участвующих в анализе Использование предложенной методики, позволяет без проведения предварительного анализа выявить лидера среди совокупности рассматриваемых приборов и определить уровень качества

конкретного прибора, наметить пути дальнейших исследований Во-первых, отсутствие сведений о долговременной стабильности отечественных датчиков давления, а также отсутствие подтвержденных данных о стабильности КНС-сенсоров давления в открытой печати выдвинули на первый план проведение исследований тензорезнстивных сенсоров давления для получения данных о долговременной стабильности градуировочных характеристик Во-вторых, проведенный обзор показал, что наиболее перспективными для разработки и серийного производства являются измерительные преобразователи давления (ИПД) с емкостными сенсорами, обладающими наибольшей долговременной стабильностью, и тснзорезистивными сенсорами со структурой «кремний на изоляторе» (в частности «кремний на сапфире») Поэтому актуальной задачей является создание новых конструкций сенсоров давления, в том числе емкостных, отличающихся повышенной стабильностью, высоким быстродействием, улучшенными ве со габаритными параметрами, возможностью массового производства И третье направление заключается в проведении исследований и разработки схемотехнических и алгоритмических методов уменьшения погрешностей сенсоров давления, а также разработке образцов новых высокоточных приборов, исследование их характеристик, проведение опытной эксплуатации для практического подтверждения правильности разработанных решений

Во второй главе приведены результаты исследований первичных преобразователей давления, описаны конструкции сенсоров оригинальной разработки

Разработана программа исследований, по которой проведены исследования стабильности тензорезистивных КНС-сенсоров давления серийного производства Для обработки результатов испытаний было разработано специальное программное обеспечение, позволяющее определять основную погрешность измерений, составляющие основной погрешности, а также стабильность градуировочных характеристик Повторяемость результатов многочисленных измерений на основании экспериментальных исследований стабильности градуировочных характеристик КНС-сенсоров давления в интервале 12 месяцев составила 0,05 %, что позволяет определить границу погрешности ИПД за временной период и дает основания рекомендовать устанавливать на ИПД класса точности 0,15 межповерочный интервал 1 год.

Целью разработки оригинальных емкостных сенсоров являлось создание первого отечественного сенсора, отличающегося высокой точностью, стабильностью, современными весогабаритными характеристиками, приемлемой стоимостью Для достижения цели в разработке решались следующие основные задачи:

- достижение высокой механической добротности подвижного электрода;

- снижение влияния температуры на емкость сенсора,

- уменьшение паразитных емкостей

Кроме того, целью соблюдения высокой конструктивной симметрии сенсора является подавление синфазной электромагнитной наводки

Для оценки потенциальной точности емкостных сенсоров давления оригинальной разработки автором были проведены испытания опытных партий емкостных сенсоров Рассмотрена структурная схема датчика давления Результаты испытаний позволяют сделать вывод о том, что емкостные сенсоры оригинальной разработки могут быть применены для

построения прецизионных датчиков давления класса точности 0.1-0.05 с применением соответствующих алгоритмических методов коррекции погрешностей

Г1

/

те 5

Рисунок I - Емкостной сенсор дифференциального давления а - мембрана (вид сверху или снизу), б - стеклянный электрод (вид сверху или снизу), в мембранный блок (вид сверху или снизу), г - собственно сенсор (вид в разрезе, I - кремниевая мембрана с выступами 2,3- пленка боросиликатного стекла, 4 металлизация мембраны. 5 - пластина боросиликатного стекла с металлизацией 6. 7 кремниевые рамки. 8 - микропроволоки, 9 - корпус из нержавеющей стали с кольцевыми выступами 10, 11 - металлокерамические электрогермовводы; 12 - силиконовый компаунд

При выполнении диссертационной работы была разработана оригинальная конструкция сенсора давления мультипликативного типа В разработанном сенсоре полупроводниковый кристалл содержит упругий элемент-выступ в виде замкнутой рамки, а чувствительный элемент выполнен в виде двух тензорезисторов, сформированных в рамке, концентратор выполнен в виде твердотельной пластины, соединенной жестко и вакуумно-плотно с поверхностью рамки Возможность изготовления оригинального мультипликативного сенсора по пленарной кремниевой технологии без индивидуальной калибровки давлением обеспечивает его низкую стоимость, и открывает дорогу к широкому применению предложенных сенсоров в гех областях техники и технологии, где необходима высокая надежность и низкая цена сен-

сора.

Тмэочуастаиплыш* рмм

Симле "лирме' Микролрааап&нми

Рисунок 2 - Схематичное изображение мультипликативного сенсора (пропорции не выдержаны) Разработанные и исследованные на воздействие статического и ударного давлений мультипликативные сенсоры, изготовленные по предложенной технологии, имеют высокую повторяемость электрических характеристик Они могут быть применены в датчиках для измерения быстропеременного давления (в диапазоне частот до 300 - 400 кГц) Сенсоры защищены патентом РФ на изобретение [16].

Третья глава посвящена разработке и исследованиям алгоритмических методов коррекции погрешностей, вызванных нелинейностью и температурной зависимостью сенсоров давления Теоретически показано, что применение алгоритмических методов коррекции по-

грешности измерения давления и температуры КНС-преобразователя позволяет существенно повысить точность измерения при условии выявления зависимостей выходных сигналов тен-зопреобразователя от входных измеряемых величин Разрабо1ана математическая модель, описывающая функцию преобразования сенсора давления и учитывающая погрешности сенсора, вызванные нелинейностью и температурной зависимостью, а также разработана методика определения параметров математической модели Метод наименьших квадратов позволяет построить огпимальную, в смысле соответствия заданному критерию, модель, а также решить вопрос о том, является ли полученная модель адекватной

Исследования, направленные на определение адекватной математической модели, описывающей передаточную функцию КНС-сенсора давления во всем диапазоне изменения входных давления и температуры, проводились по методике, состоящей из следующих этапов.

1 Проведение градуировочных экспериментов для получения исходных данных

2 Постановка задачи аппроксимации и определение критерия оценки математических моделей.

3 Расчет коэффициентов математических моделей для каждого сенсора из партии сенсоров, участвующих в испытаниях. Ранжирование математических моделей по выбранному критерию для каждого сенсора Определение «лучшей» математической модели в смысле установленного критерия оценки

4 Проверка адекватности математической модели Проверка значимости коэффициентов.

Для получения исходных данных проводится градуировочный эксперимент, в ходе которого измеряют значения выходных величин сенсоров (напряжения в измерительной Ш и питающей иш диагоналях тензомоста при питании сенсора от источника тока) при различных комбинациях значений его входных величин- давления Р и температуры Т Для введения коррекции необходимо, чтобы для любых разрешенных значений входных параметров могли быть получены соответствующие значения выходных величин Меюдами регрессионного анализа были получены коэффициенты ряда математических моделей, описывающих экспериментальные данные. Для расчета коэффициентов математических моделей по экспериментальным данным было использовано специализированное программное обеспечение «Оа1аРп 6 0» Общее число математических моделей, участвующих в «споре» составило 242 Все участвующие в «споре» модели были ранжированы по сумме квадратов отклонений, характеризующей неадекватность моделей Усредненный ранг каждой модели рассчитывался как среднее арифметическое по совокупности рангов этой модели, полученных при оценке моделей, описывающих экспериментальные данные всех сенсоров давления, участвующих в эксперименте.

По результатам «спора» математических моделей определена наилучшая в смысле точности описания двухфакторная полиномиальная функция вида' Р=ао+агиа+агит+аз-иа2+а4-ит2+а5и<1ит+абШ3+а7ит3+а8-и(1-ит2+а9-ис12иш, (3)

где Р - расчетное значение давления, Ш - эквивалент напряжения на измерительной диагонали ТП, иш - эквивалент напряжения на питающей диагонали ТП, Э1 ад - параметры модели, определяемые при градуировке

Рисунок Ч - Графическое изображение двухфакторной матемзгической модели, описывающей типовые экспериментальные данные

Рисунок 4 - График остатков математической модели

На рис 4 представлен типовой график остатков математической модели, описывающей экспериментальные данные, на котором видно, что никакой явной взаимосвязи разброса ошибок с экспериментальными данными нет и ошибки расположены случайным образом вокруг нуля

Для проверки гипотезы об адекватности модели было использовано два метода, но в основе обоих методов лежит дисперсионный анализ Первый метод основан на сопоставлении дисперсии «объяснимых» изменений и дисперсии «необъяснимых» изменений (неадекватности модели), используется для проверки адекватности моделей в пакете прикладных программ «ОайГп» Второй меюд заключается в сравнении достигнутой точности модели с величиной, характеризующей точность измерений экспериментальных данных

При этом для использования предлагаемой математической модели в ИПД предложена методика градуировки ИПД, результатом которой являются параметры а, математической модели (3) Использование разработанной математической модели и методики градуировки в ИПД с тензорезистивными КНС-сенсорами давления позволило производить измерения давления с суммарной погрешностью, не превышающей 0,1 % во всем диапазоне изменения давления и температуры

В четвертой главе приведены практические результаты исследований и разработки аналоговых и цифровых приборов для измерения давления, датчиков давления ДМ5007 (аналоговый вариант), ДМ5007МП (цифровой вариант), цифровых манометров ДМ5001 и ДМ5002

Предложен и исследован схемотехнический метод компенсации температурных дрейфов начального сигнала и диапазона выходного сигнала КНС-сенсоров давления серийного производства Показаны конкретные структуры нормирующих преобразователей При исследовании датчиков давления ДМ5007 использовалось поверенное оборудование аккредитованного Госстандартом России центра испытаний ОАО «Манотомь» Для решения систем уравнений использовались пакеты прикладных программ Ma(hCad2001, DataFit 6 0, для проведения расчетов элементов принципиальных схем по табличным исходным данным - MS Excel 2000, для выполнения расчетов при настройке датчиков и хранения в базе данных информацию по всем выпущенным датчикам и сенсорам - MS Access 2000, для моделирования схем электрических принципиальных - ORCAD 9 1. На рис.5 приведен фрагмент разработанной схемы электрической принципиальной датчика давления ДМ5007, на котором отражено применение схемотехнического метода компенсации температурной погрешности нуля и чувствительности сенсора давления.

U1 Uj*

Суть предложенного схемотехнического метода компенсации чувствительности заключается в формировании компенсационного тока питания сенсора давления, значение которого является функцией температуры и температурной чувствительности сенсора давления Экспериментально определив термочувствитепьность сенсора компенсация сводится к расчету значений номиналов элементов схемы, задающей требуемую функцию тока питания сенсора I=fiSt, Т) Для этого в схеме датчика ДМ5007 на рис 5 на операционном усилителе (ОУ) DA1 реализован преобразователь отрицательного сопротивления, в цепи ООС ОУ включен сенсор давления, ток питания которого определяется из выражения'

, 42 U2 (4)

R5 г,. R5R6 R6 Rm Къ + —

R7 RS

т.е. ток питания зависит от сопротивления тензомоста Rm (Rm = + (ЯЗ + Я4) ^ которое

Я1+Л2 + ЯЗ + Й4

в свою очередь зависит от температуры сенсора.

Для компенсации термочувствительности сенсора при температуре Т2 ток питания сенсора fa должен быть

ЛШ^ (5)

Д UdT2

где ДШТ- диапазон выходного сигнала сенсора при температуре Т (Т1 =+20 °С. Т2-+70 °С, ТЗ=-40 °С), Л Ud" = Ud\ L - t-KL .At!dT,= Ud^ - Ud, - значение выходного сигнала сенсора при температуре Т и давлении Р и токе питания сенсора 1=1.500 мА.

Компенсация термочувствительности выходного сигнала сенсора сводится к расчету значений номиналов резисторов R7 и R8 схемы (рис 5), при которых ДШТ| = ДШ12,

ю R5 R6 (RmTl - RmT1 ) (6)

UVi^-^HRS-iRm'^R^

R6 ffm" (7)

R7 /"

Компенсация температурной зависимости начального выходного сигнала сенсора давления сводится к расчету по выведенным зависимостям значений номиналов резисторов RI 1 и R13 (при R15=a>, RI6=0) схемы, если выполняется условие 111' > или R15 и R16 (при R13=oo) схемы, если выполняется условие £/,Г2 <(/", при которых становится справедливым выражение f/„Г2 = U™

Результаты расчета схемы датчика давления и анализа работы по результатам моделирования позволили сформулировать этапы методики настройки датчика давления, суть которой заключается в проведении предварительного эксперимента для определения индивидуальной температурной зависимости тензочувствительности и начального выходного сигнала сенсора давления и последующего расчета значений номиналов схемы датчика давления Математические методы, применяемые при настройке датчиков, реализованы в системе СУБД MS Access 2000 на языке VBA, что позволяет кроме выполнения расчетов хранить в базе данных информацию по всем изготовленным датчикам давления ДМ5007 и использованных сенсорах, выполнять статистический анализ, просмотр и редактирование

По результатам исследования схемотехнического меюда компенсации 1емпературной погрешности в 2005 году был переработан электронный блок датчика давления ДМ5007 По вышеприведенной методике за период с января по декабрь 2005 года было настроено и выпущено 1296 датчиков давления. По результатам исследований датчиков давления ДМ5007. в которых применен предложенный схемотехнический метод компенсации температурных погрешностей КНС-сенсоров давления, построены распределения погрешностей (см рис 6, 7), определены границы основной, дополнительной темпера ¡урной и суммарной погрешностей датчика давления ДМ5007.

Рисунок 6 - Распределение основной погрешности датчиков (а), распределение вероятности появления датчика

с основной погрешностью у„ (б)

а) б)

Рисунок 7 - Распределение вероятности появления датчика с температурной погрешностью начального

сигнала (а) и чувствительности (б) после компенсации Границы основной погрешности измерения давления датчиком ДМ5007 составили Т«»=±0Л8 % с учетом погрешности гистерезиса, нелинейности и нестабильности в течение года Кроме того, применение предложенного технического решения позволило уменьшить время настройки датчиков, значительно улучшить весогабаритные параметры Внешний вид датчиков давления ДМ5007 приведен на рис 8 Датчик ДМ5007 внедрен в серийное производство на ОАО «Манотомь» На датчик получено заключение о взрывозашищенности, проведены эксплуатационные испытания, проведены испытания с целью утверждения типа средства измерения и внесения в Государственный реестр средств измерения, получен сертификат соответствия требованиям безопасности по системе сертификации ГОСТ Р

а) б) в) г) д)

Рисунок 8 - Внешний вид датчиков давления ДМ5007 а - ДМ5007 в обычном исполнении (2001 г), б ДМ5007А со средоразделителем (2003 г ), в ДМ5007Ех - с видом взрывозащигы «взрывонепроницаемая оболочка» (2004 г ), г - ДМ5007АЕх -"искробезопасная цепь" (2004 г ), д - малогабаритное исполнение (2005 г )

Разработанная математическая модель (3) применена в цифровом датчике давления ДМ5007МП На рис 9а приведена структурная схема датчика давления ДМ5007 МП На схе-

ме обозначено ИТ - источник тока, ТП - тензопреобразователь, ППЗУ - энергонезависимая (ТАЗН-память, 1гС, вР1 - протоколы обмена, СН - стабилизатор напряжения, МК - микроконтроллер, АМП - дифференциальный аналоговый мультиплексор, ПИУ - программируемый инструментальный усилитель, АЦП - аналого-цифровой преббразователь, КВУ - контроллер верхнего уровня («Геофит КП-90»)

—----

+

1 ЛГ73У1 /2С|Г

г- и

I СН 1

► Ь I * Е

С ! -т

"ип

.11

№ ю

а) б)

Рисунок 9 - Структурные схемы датчика давления ДМ5007 МП (а) и цифрового манометра ДМ5002 (6) По результатам испытаний партии цифровых датчиков давления ДМ5007МП типовое значение суммарной погрешности датчиков в рабочем диапазоне температур составило 0,05 % Опытная партия цифровых датчиков давления ДМ5007МП успешно эксплуатируется на нефтепромысловых объектах ООО «Сибирская геофизическая компания» На примере датчиков давления ДМ5007МП показано, что использование предложенной методики градуировки и математической модели позволяет производить цифровые датчики давления, суммарная погрешность измерения давления которых не превышает 0,1 % в рабочих условиях эксплуатации

Полученные положительные результаты эксплуатации цифровых датчиков давления ДМ5007МП стали поводом для использования методики градуировки и математической модели при разработке цифрового манометра ДМ5002, имеющего более широкие функциональные возможности Па рис 96 изображена структурная схема цифрового манометра ДМ5002 На рис 96 обозначены' 1 - источник тока, 2 - тензорезисгивный преобразователь давления, 3 - цифровой индикатор, 4 - блок управления, 5 - преобразователь напряжение -ток; 6 цифроаналоговый преобразователь, 7 - микроконтроллер; 8 - аналоговый дифференциальный мультиплексор; 9 - программируемый инструментальный усилитель, 10 - аналого-цифровой преобразователь, 11 - источник опорного напряжения, 12 - источник питания, 13 - блок сигнализации, 14- цифровой интерфейс

Цифровые манометры ДМ5002 как рабочие эталоны класса точности 0,15 успешно прошли испытания, проведенные в ФГУ «Томский ЦСМ», по результатам испытаний определены границы погрешности результата измерения давления цифровым манометром ДМ5002, которые составили ±0,09 % На рис 10 показан внешний вид цифрового манометра ДМ5002

ффри

а) б) ») г)

Рисунок 10 - Внешний вид цифрового манометра ДМ5002 а - ДМ5002Ех (2002 г ), б - ДМ5002 (исполнение 2003 г), в - ДМ5002А (2004 г), г - ДМ5002Г(2005 г) На основе традиционных упругих элементов - манометрической пружине Бурдона построен разработанный цифровой манометр ДМ5001 Для измерения перемещения наконечника манометрической пружины применен индуктивный преобразователь перемещения, выполненный в виде генератора с ЬС-контуром, индуктивность Ь которого является функцией от перемещения наконечника пружины Вторичный электронный микропроцессорный преобразователь выполняет измерение частоты генератора, преобразование измеренного значения частоты в технические единицы измерения давления, отображение измеренного значения давления на локальном индикаторе, управление блоком сигнализации и управление блоками цифрового и аналогового интерфейса Экономическая эффективность разработки определяется низкой стоимостью прибора, за счет применения не дорогостоящих материалов Технические характеристики цифровых манометров ДМ5001 подтверждены испытаниями, проведенными в аккредитованном Госстандартом России испытательном центре ОАО «Манотомь», приборы сертифицированы Госстандартом РФ и защищены патентом РФ на изобретение [17]

При исследовании разрабатываемых приборов разработано автоматизированное рабочее место (АРМ) для настройки и градуировки цифровых ИПД АРМ представляет собой ап-патратно-программный комплекс, состоящий из программного обеспечения, аппаратных средств задания и поддержания давления и температуры, персонального компьютера и средств сопряжения персонального компьютера с ИПД и средствами задания давления и температуры Программное обеспечение позволяет считывать и сохранять результаты измерения приборов, изменять эксплуатационные параметры приборов, в том числе считывать и записывать значения коэффициентов математической модели, проводить градуировку цифровых ИПД Программа является удобной при проведении исследований приборов, особенно при определении долговременной стабильности, так как позволяет с заданной периодичностью (от миллисекунд до часов) регистрировать результаты измерений одновременно группы датчиков давления, цифровых манометров

Последний раздел четвертой главы посвящен квалиметрическому анализу разработанных ИПД По методике оценки качества, изложенной в первой главе были определены значения абсолютных, относительных и комплексных показателей качества оцениваемых ИПД Все участвующие в оценке ИПД (30 лучших образцов приборов измерения давления) ранжированы по значению комплексного показателя Результаты ранжирования ИПД свидетельствуют о том, что поставленная цель диссертации достигнута - воплощенные в разработанных ИПД технические решения позволили создать ИПД высокого уровня качества: пре-

цизионный цифровой манометр ДМ5002 занял 4 место среди лучших приборов данного типа Это явилось следствием правильно поставленных направлений исследований Высокий уровень качества цифрового манометра ДМ5002 достигнут благодаря высоким метрологическим характеристикам, расширенными функциональными возможностями при сравнительно меньших весогабаритных характеристиках Ранг цифрового датчика ДМ5007МП, равный 12, получен вследствие узкой сферы применения этого датчика, даже при высоких метрологических характеристиках Аналоговый датчик ДМ5007 занял вполне ожидаемое 19 место, более точную оценку качества этого датчика, вероятно, можно получить, рассмотрев при оценке только аналоговые датчики Цифровой манометр ДМ5001, занявший 24 место, имея достаточно расширенные функциональные возможности проигрывает основной массе оцениваемых ИПД по метрологическим характеристикам

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ Основные результаты теоретических, практических и экспериментальных исследований сводятся к следующему

1 Разработана методика квалиметрического исследования, на основании которой впервые был проведен квалиметрический анализ отечественных и зарубежных ИПД, позволивший определить объективный уровень качества ИПД и наиболее перспективные направления развития ИПД

2 Проведены исследования сенсоров давления со структурой «кремний на сапфире», позволившие получить достоверные данные о долговременной стабильности сенсоров и обоснованно устанавливать межповерочный интервал на ИПД с сенсорами данного типа

3 Разработаны оригинальные конструкции емкостных и мультипликативных сенсоров давления Проведены исследования опытных образцов, показано, что такие сенсоры могут быть применены для создания высокоточных ИПД

4 Предложенный схемотехнический метод компенсации температурной погрешности сенсоров давления со структурой «кремний на сапфире» применен в серийно освоенных датчиках давления ДМ5007 Границы основной погрешности измерения давления датчиком ДМ5007 на основании проведенных исследований датчиков составили 7о™= ±0,18 % с учетом погрешности гистерезиса, нелинейности и нестабильности в течение года

5 Разработана адекватная математическая модель, описывающая передаточную функцию КНС-сенсоров давления при питании постоянным током Разработана методика градуировки цифровых ИПД для определения коэффициентов их математических моделей Использование разработанной математической модели и методики градуировки цифровых ИПД в цифровом датчике давления ДМ5007МП позволили создать ИПД, суммарная погрешность измерения которого во всем рабочем диапазоне температур не превышает 0,1 %

6 Разработаны цифровые манометры ДМ5001 и ДМ5002, проведены исследования метрологических характеристик, определены (раницы суммарной погрешности результата измерения давления цифровым манометром ДМ5002, которые составили - ±0,09 % Цифровые манометры внедрены в серийное производство.

7 При исследовании разрабатываемых приборов разработано автоматизированное рабочее место (АРМ) для настройки и градуировки цифровых ИПД АРМ используется при производстве серийных цифровых ИПД на ОАО «Манотомь».

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Свинолупов Ю Г, Криворотое Н П , Бычков В В Прецизионные цифровые измерители избыточного давления // Электронная промышленность -2002, №2/3 - С 73-75

2 В В Бычков. Прецизионный цифровой датчик давления ДМ5002Рх // Материалы докладов межрегиональной научно-1ехнической конференции студентов и молодых ученых -Томск ТУСУР, 2002 - С 235-238

3 В.В. Бычков. Датчик давления ДМ5007 // Материалы докладов межрегиональной научно-технической конференции студентов и молодых ученых -Томск ТУСУР, 2002 -С 238-241

4 В В Бычков Цифровой манометр ДМ5001 // Материалы докладов межрегиональной научно-технической конференции студентов и молодых ученых -Томск ТУСУР, 2002 -С.241-243.

5 Бычков В В , Машкин А А Взрывозащищенные электронные измерители давления ОАО «Маногомь» // Проблемы современной радиоэлектроники и систем управления Сборник материалов всероссийской научно-практической конференции В двух томах Том 2. -Томск ТУСУР, 2002 -С 56-58.

6 Бычков В В Микропроцессорные измерители давления ОАО «Манотомь» // Проблемы современной радиоэлектроники и систем управления Сборник материалов всероссийской научно-практической конференции' В двух томах. Том 2 -Томск' ТУСУР, 2002 -С. 59-61

7 Svmolupov Yu G, Bychkov V V Pressure Control Devices With The Microprocessor error correction // Proceedings of the nrath International Scientific and Practical Conference of Students, Post-graduates and Young Scientists "MODERN TECHNIQUES AND TECHNOLOGIES" (MTT'2003) -Tomsk TPU, 2003 -C 64-66

8 N.P Knvorotov, Yu G. Svinolupov, TI Izaak, V V Bychkov D1APHRAGMI ESS PRESSURE SENSOR E-MRS Spring Meeting 2003, June 10 - 13, 2003 SYMPOSIUM N New materials and technologies in sensor applications

9. N P Krivorotov, Yu.G Svinolupov, TI Izaak, V V Bychkov DIAPHRAGMLESS PRESSURE SENSOR Sensors and Actuators A- Physical Volume 113, issue 3,16 August 2004, Pages 350-354

10 Бычков В В, О X Ким, А И.Солдатов, П В Сорокин, С А Цехановский Станция управления электронасосом артезианской скважины // Электронные средства и системы управления. Материалы Всероссийской научно-практической конференции -Томск Изда- <•

тельство Института оптики атмосферы СО РАН, 2003 С 52-53.

11. ЮГ. Свинолупов, Н Н Подкопаев, В В Бычков Датчики давления ДМ5007 Опыт разработки и серийного освоения //Достижения науки - производству Сборник статей -Томск. ТУСУР, 2003. -С 63-69

12 ЮГ Свинолупов, В В Бычков Процессорные датчики давления и цифровые манометры //Достижения науки - производству Сборник статей -Томск ТУСУР 2003 -С. 69-85

13 Ю Г Свинолупов, Т И Изаак, Л М Ромась, В В Бычков Измерительные преобразователи давления //Достижения науки - производству Сборник статей -Томск ТУСУР, 2003.-С. 155-171.

14. Ю.Г Свинолупов, В В Бычков Автоматизированное рабочее место для настройки процессорных датчиков давления //Достижения науки - производству Сборник статей. -Томск: ТУСУР, 2003. -С. 171-175.

15. Ю Г Свинолупов, В В Бычков. Датчики давления и цифровые манометры ОАО «Манотомь»//Приборы -2004, №5 -С.37-40

16 Пат 2247342 РФ, МПК О 01 Ь 9/06. Мультипликативный микроэлектрониый датчик давления (варианты) / Криворотое Н П, Изаак Т И , Свинолупов Ю Г, Ромась Л М , Иванов ЕВ, Бычков В В - 2003125016/28, Заявлено 11 08 2003, Опубл 27 02.2005, Бюл. №6.

17 Пат 2267095 РФ, МПК в 01 I. 7/04 Устройство для измерения давления / Свинолупов ЮГ, Бычков В В - 2004120225/28(021701), Заявлено 01 07 2004, Опубл. 27.12.2005, Бюл №36.

18. Пат 2255246 РФ. МПК Р04015/00, Р04С15/04, Р04В49/00 Устройство управления электронасосами артезианских скважин/Солдатов А И, Цехановский С А , Сорокин ПВ„ Бычков ВВ, Ким ОХ - 2003130350/06; Заявлено 14 10.2003; Опубл 27.06 2005, Бюл, №18.

19 Свинолупов Ю Г, Светлаков А А , Бычков В.В., Пронин А С Исследование некоторых классов функций для аппроксимации выходной характеристики тензопреобразо-вателей давления // Приборы -2005, №9 -С 29-41

Подписано к печати 21.12.2004. Формат 60x84/16. Бумага "Классика". Печать RISO. Усл. печ. л. 1,1.Уч.-изд. л. 0,99. Заказ 340. Тираж 100 экз.

МаШЕАЬСТВО^ТПУ 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30.

»«489а

<*

i

Введение

Глава 1 Современные электронные приборы измерения давления (Обзор)

1.1 Состав и построение измерительного преобразователя давления. Вопросы терминологии

1.2 Типы сенсоров давления

1.2.1 Манометрические сенсоры

1.2.2 Мембранные сенсоры с металлическими тензорезисторами

1.2.3 Полупроводниковые сенсоры

1.2.4 Емкостные сенсоры

1.2.5 Другие типы сенсоров

1.3 Погрешности измерения и пути их уменьшения

1.3.1 Методы оценки погрешностей измерения измерительных преобразователей давления

1.3.2 Пути уменьшения погрешностей измерения

1.4 Квалиметрический анализ датчиков давления

1.4.1 Методика оценки качества датчиков давления

1.4.2 Составление первоначального списка показателей

1.4.3 Определение системы (номенклатуры) единичных показателей

1.4.4 Ранжирование и определение коэффициентов весомостей единичных показателей качества

1.4.5 Определение значений базовых единичных показателей качества

1.4.6 Определение значений единичных показателей качества оцениваемых образцов

1.4.7 Результаты оценки качества датчиков давления

1.5 Выводы по первой главе. Выбор объекта исследований и методов разработки

Глава 2 Исследования сенсоров давления

2.1 Исследования КНС-сенсоров давления

2.1.1 Определение долговременной стабильности КНС-сенсоров давления

2.1.1.1 Краткое описание испытательного оборудования

2.1.1.2 Программа испытаний

3.1.1.4 Результаты исследований

2.1.2 Определение температурной погрешности КНС-преобразователей давления

2.2 Создание и исследования емкостных кремниевых сенсоров давления

2.2.1 Конструкция оригинального емкостного сенсора давления

2.2.2 Результаты испытаний емкостных сенсоров давления

2.3 Разработка и исследование кремниевых сенсоров давления мультипликативного типа

2.3.1 Мультипликативный принцип измерения давления

2.3.2. Конструкция оригинального сенсора давления мультипликативного типа

2.3.3 Оценка технических параметров мультипликативного сенсора

2.3.4 Результаты испытаний мультипликативного сенсора па воздействие быстропеременного давления

2.4 Выводы по второй главе

Глава 3 Исследования математической модели, описывающей передаточную функцию тензорезисторного сенсора давления

3.1 Потенциальная точность алгоритмического метода коррекции погрешностей сенсора давления

3.2 Определение адекватной математической модели

3.2.1 Методика проведения исследований

3.2.2 Проведение градуировочиых экспериментов для получения исходных данных

3.2.3 Постановка задачи аппроксимации и определение критерия оценки математических моделей

3.2.4 Результаты «спора математических моделей»

3.2.5 Проверка адекватности математической модели

3.3 Разработка методики градуировки цифровых ИПД

Выводы по третьей главе

Глава 4 Исследования и разработка новых электронных ИПД

4.1 Исследования и разработка аналогового датчика давления ДМ

4.1.1 Оборудование и использованные методы при исследовании датчика давления ДМ

4.1.2 Достоинства и недостатки существующих технических решений

4.1.3 Расчет и моделирование схемы электрической принципиальной датчика давления ДМ

4.1.4. Методика настройки датчика давления

4.1.5 Результаты применения схемотехнического метода и методики настройки при изготовлении опытной партии датчиков давления

4.1.6 Определение границ погрешностей результата измерения давления

4.2 Исследования и разработка цифрового датчика давления ДМ5007МП

4.2.1 Структурная схема датчика давления

4.2.2 Результаты исследований метрологических характеристик датчиков давления

4.3 Исследования и разработка цифрового манометра ДМ

4.3.1 Структурная схема цифрового манометра. Описание режимов работы.

4.3.2 Алгоритмическое и программное обеспечение цифрового манометра

4.3.3 Результаты исследований метрологических характеристик цифровых манометров

4.4 Разработка цифрового манометра ДМ

4.4.1 Структурная схема цифрового манометра ДМ

4.4.2 Описание режимов работы цифрового манометра ДМ

4.5 Разработка автоматизированного рабочего места для работы с датчиками давления Щ и цифровыми манометрами

4.6 Квалиметрический анализ разработанных ИПД

4.6.1 Цель и методы квалиметрического анализа разработанных ИПД

4.6.2 Таблицы абсолютных единичных показателей качества разработанных ИПД

4.6.3 Таблицы относительных показателей качества разработанных ИПД

4.6.4 Определение комплексных показателей качества разработанных ИПД

4.6.5 Выводы по квалиметрическому анализу разработанных ИПД

4.7 Выводы по четвертой главе

Актуальность работы

Давление является одним из важнейших параметров, контролируемых в технологических процессах практически всех отраслей народного хозяйства: предприятиях нефтедобывающего и перерабатывающего комплекса, современной энергетики, в т.ч. атомной, металлургии, пищевой промышленности, машиностроения и других отраслей, а также в научных исследованиях, к примеру, в геофизических. Во всех этих случаях измерение давления с более высокой точностью повышает достоверность получаемых результатов измерения. Потребность в приборах измерения давления предприятиями развивающейся промышленности постоянно нарастает и одновременно требует развития их функциональных возможностей, прежде всего встроенных средств передачи данных - аналоговых и цифровых интерфейсов для работы в системах, а также повышения точности. Это достигается применением новых конструкций измерительных преобразователей, схемотехнических решений, а также средств современной цифровой электроники и алгоритмических методов коррекции погрешностей. Вопросы повышения точности измерений, повышения долговременной стабильности метрологических характеристик, расширения функциональных возможностей преобразователей и снижения себестоимости являются закономерными в постоянном эволюционном процессе развития и совершенствования измерений. Данная диссертационная работа посвящена исследованиям, направленным создание новых современных средств измерения давления.

Целью работы является исследование и разработка аналоговых и цифровых высокоточных измерительных преобразователей давления (ИПД).

Для достижения поставленной цели в работе сформулированы и решены следующие задачи:

1. Проведение сопоставительного анализа отечественных и зарубежных приборов для измерения давления и обзора существующих технических решений в этой области.

2. Исследование метрологических характеристик тензорезистивных сенсоров давления для получения данных о долговременной стабильности градуировочных характеристик.

3. Создание новых конструкций сенсоров давления, отличающихся повышенной стабильностью, высоким быстродействием, улучшенными весогабаритными параметрами, возможностью массового производства, приемлемой стоимости.

4. Исследование и разработка схемотехнических и алгоритмических методов уменьшения погрешностей сенсоров давления, позволяющих кардинально уменьшить основную и дополнительные погрешности сенсора и позволяющей создать высокоточные ИПД.

5. Разработка образцов новых высокоточных приборов, ориентированных на серийное освоение. Исследование их характеристик, в том числе проведение опытной эксплуатации для практического подтверждения правильности разработанных решений.

Методы выполнения исследований и оборудование для их проведения. Теоретическая часть работы выполнена с использованием методов: теории вероятностей и математической статистики, теории погрешности, классической теории электрических цепей, математического моделирования и численных методов решения нелинейных алгебраических уравнений. При экспериментальных исследованиях использовалось технологическое оборудование ОАО «Манотомь» и ОАО «НИИПП» (г.Томск), ФГУП «СибНИИА им. Чаплыгина» (г.Новосибирск), ООО «Сибирская геофизическая компания». В ряде случаев исследования выполнялись на оборудовании регионального центра метрологии и стандартизации ФГУ «Томский ЦСМ».

Основные положения, выносимые на защиту:

1. На основе квалиметрического анализа большого массива современных приборов измерения давления ведущих отечественных и зарубежных фирм установлено, что наиболее перспективными для разработки и серийного производства являются измерительные преобразователи давления

ИПД) с емкостными и тензорезистивными сенсорами со структурой «кремний на изоляторе» (в частности «кремний на сапфире»).

2. Предложены и исследованы новые конструкции емкостных сенсоров на основе кремниевых профилированных мембран. ИПД на основе таких сенсоров обеспечивают измерение давления с погрешностью не хуже 0,1 %.

3. Предложена и исследована оригинальная конструкция кремниевого мультипликативного сенсора давления. Мультипликативные сенсоры могут применяться в ИПД для измерения давлений в диапазоне частот от статики до 300 400 кГц.

4. Использование разработанных математических и схемотехнических методов коррекции погрешностей тензорезистивных сенсоров давления позволяет создавать аналоговые ИПД с основной погрешностью измерения 0,18 % и цифровые ИПД с суммарной погрешностью измерения 0,1 % во всем диапазоне рабочих температур.

Научная новизна диссертационной работы состоит в том, что:

1. Проведенный квалиметрический анализ современных отечественных и зарубежных ИПД, позволил определить объективный уровень качества ИПД. Разработана новая методика квалиметрического исследования, отличие которой от существующих заключается в том, что, во-первых, в качестве базовых показателей использованы показатели качества идеального современного датчика давления (имеющего лучшие характеристики по всем показателям); во-вторых, ранг приборов определяется как среднее арифметическое значений рангов, рассчитанных с использованием пяти различных целевых функций.

2. Предложены новые конструкции емкостных сенсоров давления на основе кремниевых профилированных мембран с использованием механических свойств кремния. Созданы и исследованы опытные образцы сенсоров.

3. Предложена новая конструкция кремниевого сенсора давления, использующая безмембранный мультипликативный принцип измерения давления. Созданы и исследованы опытные образцы таких сенсоров.

4. Теоретически исследованы различные классы функций для описания передаточной функции сенсоров давления со структурой «кремний на сапфире». Разработана математическая модель, описывающая с высокой точностью передаточную функцию сенсоров данного типа. Адекватность математической модели подтверждена экспериментальными исследованиями.

Практическая ценность и внедрение результатов работы.

1. Проведенные исследования сенсоров давления со структурой «кремний на сапфире» позволили получить достоверные данные о долговременной стабильности сенсоров. Результаты этих исследований позволили обоснованно устанавливать межповерочный интервал на ИПД с сенсорами данного типа.

2. Предложенный схемотехнический метод компенсации температурной погрешности сенсоров давления со структурой «кремний на сапфире» применен в датчике давления ДМ5007. Датчики внедрены в серийное производство, эксплуатируются на более чем 20 предприятиях.

3. Результаты теоретических и экспериментальных исследований диссертации использованы при разработке цифровых манометров ДМ5001 и ДМ5002. Приборы внедрены в серийное производство. В настоящее время цифровые манометры ДМ5001 эксплуатируются на более 80 предприятиях, цифровые манометры ДМ5002 - на 10 предприятиях. Цифровой манометр ДМ5001 защищен патентом РФ на изобретение.

4. Применение разработанной математической модели и разработанной методики градуировки ИПД в цифровом датчике давления ДМ5007МП позволили создать датчик давления, суммарная погрешность измерения которого во всем рабочем диапазоне температур не превышает 0,1 %. Опытная партия цифровых датчиков давления ДМ5007МП в составе скважинных приборов «Геофит КП-90» успешно эксплуатируется на нефтепромысловых объектах ООО «Сибирская геофизическая компания» при исследовании скважин.

5. При исследовании разрабатываемых приборов разработано автоматизированное рабочее место (АРМ) для настройки и градуировки цифровых ИПД. АРМ используется при производстве серийных цифровых ИПД на ОАО «Манотомь».

Достоверность результатов теоретических исследований и выводов подтверждена экспериментальными исследованиями в аккредитованных Госстандартом испытательных центрах ОАО «Манотомь», ОАО «НИИПП» (г.Томск), ФГУП «СибНИИА им. Чаплыгина» (г.Новосибирск), Томского центра сертификации и метрологии, Государственного центра испытаний средств измерений ВНИИМС Госстандарта РФ (г.Москва), разработок -сертификатами утверждения и соответствия типу средств измерений, опытной эксплуатацией созданных ИПД на Томском ОАО «Манотомь», результатами эксплуатации приборов у потребителей, а также патентами РФ на изобретения.

Апробация работы. Основные результаты работы были доложены и обсуждены на межрегиональной научно-технической конференции студентов и молодых ученых в ТУСУР (Томск, 2002), на Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы современной радиоэлектроники и систем управления» в Томском государственном университете систем управления радиоэлектроники (Томск, 2002), на IX международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии» (Томск, 2003), на международном симпозиуме «Новые материалы в сенсорных приложения» научной сессии Европейского сообщества по исследованию материалов (г.Страсбург, Франция, 2003), на Всероссийской научно-практической конференции «Электронные средства и системы управления» (Томск, 2003), научных семинарах опытно-конструкторского бюро ОАО «Манотомь» и кафедры промышленной и медицинской электроники ТПУ.

Личный вклад автора заключается в выполнении всех теоретических и практических исследований, изложенных в диссертации, разработке программ испытаний, проведении испытаний, обработке результатов испытаний емкостных, мультипликативных сенсоров давления и сенсоров со структурой «кремний на сапфире» (КНС-сенсоров), исследовании измерительных преобразователей, проведении квалиметрического анализа датчиков давления, исследовании математических моделей для описания передаточной функции КНС-сенсоров давления, разработке методики градуировки цифровых ИПД, разработке схем электрических принципиальных и программного обеспечения датчиков давления ДМ5007, ДМ5007МП, цифровых манометров ДМ5001 и ДМ5002, разработке программного обеспечения для настройки и градуировки цифровых ИПД. Постановка задач исследований и общее руководство проводилось совместно проф., д.т.н. Г.С. Евтушенко и к.т.н. Ю.Г. Свинолуповым. Разработка приборов велась под руководством к.т.н., начальника ОКБ ОАО «Манотомь» Ю.Г. Свинолупова, новые конструкции емкостных и мультипликативного сенсоров давления разработаны при научном руководстве заведующего лабораторией микроэлектронных сенсоров ОАО НИШ 111 д.т.н. Н.П. Криворотова.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников из 268 наименований, пяти приложений. Работа содержит 214 страниц основного текста, 42 таблицы, 56 рисунков, 172 формулы.

Основные результаты теоретических, практических и экспериментальных исследований сводятся к следующему:

1. Разработана методика квалиметрического исследования, на основании которой впервые был проведен квалиметрический анализ отечественных и зарубежных ИПД, позволивший определить объективный уровень качества ИПД.

2. Проведенные исследования сенсоров давления со структурой «кремний на сапфире» позволили получить достоверные данные о долговременной стабильности сенсоров. Результаты этих исследований позволили обоснованно устанавливать межповерочный интервал на ИПД с сенсорами данного типа.

3. Разработаны оригинальные конструкции емкостных и мультипликативных сенсоров давления. Проведены исследования опытных образцов, показано, что такие сенсоры могут быть применены для создания высокоточных ИПД.

4. Предложенный схемотехнический метод компенсации температурной погрешности сенсоров давления со структурой «кремний на сапфире» применен в серийно освоенных датчиках давления ДМ5007. Границы основной погрешности измерения давления датчиком ДМ5007 на основании проведенных исследований датчиков составили Yosn= ±0,18 % с учетом погрешности гистерезиса, нелинейности и нестабильности в течение года.

5. Разработана адекватная математическая модель, описывающая передаточную функцию КНС-сенсоров давления при питании постоянным током. Разработана методика градуировки цифровых ИПД для определения коэффициентов их математических моделей.

6. Использование разработанной математической модели и методики градуировки цифровых ИПД в цифровом датчике давления ДМ5007МП позволили создать ИПД, суммарная погрешность измерения которого во всем рабочем диапазоне температур не превышает 0,1 %.

7. Разработаны цифровые манометры ДМ5001 и ДМ5002, проведены исследования метрологических характеристик, определены границы суммарной погрешности результата измерения давления цифровым манометром ДМ5002, которые составили /2 = ±0,09 %. Цифровые манометры внедрены в серийное производство.

8. При исследовании разрабатываемых приборов разработано автоматизированное рабочее место (АРМ) для настройки и градуировки цифровых ИПД. АРМ используется при производстве серийных цифровых ИПД на ОАО «Манотомь».

В заключение считаю своим долгом выразить глубокую признательность Ю.Г.Свинолупову за общее руководство, обсуждение полученных результатов, за полезные советы и неоценимую помощь в работе; Н.П.Криворотову за многочисленные наставления и общие консультации.

Заключение

Диссертация посвящена вопросам теоретического исследования сенсоров давления и методов повышения точности измерения давления, практическим вопросам создания высокоточных приборов для измерения давления.

1. Свинолупов Ю.Г., Криворотое Н.П., Бычков В.В. Прецизионные цифровые измерители избыточного давления // Электронная промышленность.2002. №2/3.

2. В.В. Бычков. Прецизионный цифровой датчик давления ДМ5002Ех // Материалы докладов межрегиональной научно-технической конференции студентов и молодых ученых. -Томск: ТУСУР, 2002.-С.235-238.

3. В.В. Бычков. Датчик давления ДМ5007 // Материалы докладов межрегиональной научно-технической конференции студентов и молодых ученых. -Томск: ТУСУР, 2002.-С.238-241.

4. В.В. Бычков. Цифровой манометр ДМ5001 // Материалы докладов межрегиональной научно-технической конференции студентов и молодых ученых. -Томск: ТУСУР, 2002.-С.241-243.

5. Бычков В.В. Микропроцессорные измерители давления ОАО «Манотомь» // Проблемы современной радиоэлектроники и систем управления: Сборник материалов всероссийской научно-практической конференции: В двух томах. Том 2. -Томск: ТУСУР, 2002. -С. 59-61с.

6. N.P. Krivorotov, Yu.G. Svinolupov, T.I. Izaak, V.V. Bychkov. DIAPHRAGMLESS PRESSURE SENSOR. E-MRS Spring Meeting 2003, June 10 -13, 2003. SYMPOSIUM N. New materials and technologies in sensor applications.

7. N.P. Krivorotov, Yu.G. Svinolupov, T.I. Izaak, V.V. Bychkov. DIAPHRAGMLESS PRESSURE SENSOR. Sensors and Actuators A: Physical . Volume 113, Issue 3,16 August 2004, Pages 350-354.

8. Ю.Г. Свинолупов, Н.Н.Подкопаев, В.В.Бычков. Датчики давления ДМ5007. Опыт разработки и серийного освоения //Достижения науки — производству: Сборник статей. -Томск: ТУСУР, 2003. -С. 63-69.

9. Ю.Г.Свинолупов, В.В.Бычков. Процессорные датчики давления и цифровые манометры //Достижения науки производству: Сборник статей. — Томск: ТУСУР, 2003. -С. 69-85.

10. Ю.Г.Свинолупов, Т.И. Изаак, Л.М.Ромась, В.В.Бычков. Измерительные преобразователи давления //Достижения науки — производству: Сборник статей. -Томск: ТУСУР, 2003. -С. 155-171.

11. Ю.Г.Свинолупов, В.В.Бычков. Автоматизированное рабочее место для настройки процессорных датчиков давления //Достижения науки — производству: Сборник статей. -Томск: ТУСУР, 2003. -С. 171-175.

12. Ю.Г.Свинолупов, В.В.Бычков. Датчики давления и цифровые манометры ОАО «Манотомь» // Приборы. -2004. -№5. С.37-40.

13. Пат.2247342 РФ, МПК G 01 L 9/06. Мультипликативный микроэлектронный датчик давления (варианты) / Криворотов Н.П, Изаак Т.И., Свинолупов Ю.Г., Ромась Л.М., Иванов Е.В., Бычков В.В. 2003125016/28; заявлено 11.08.2003; Опубл. 27.02.2005, Бюл. №6.

14. Пат. РФ на изобретение. Устройство для измерения давления / Свинолупов Ю.Г., Бычков В.В. 2004120225/28(021701); Заявлено 01.07.2004; Опубл. 05.07.2005.

15. Пат. 2255246 РФ, МПК F04D15/00, F04C15/04, F04B49/00. УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОНАСОСАМИ АРТЕЗИАНСКИХ СКВАЖИН / Солдатов А.И., Цехановский С.А., Сорокин П.В., Бычков В.В., Ким О.Х. -2003130350/06; Заявлено 14.10.2003; Опубл. 27.06.2005, Бюл. №18.

16. Свинолупов Ю.Г., Светлаков А.А., Бычков В.В., Пронин А.С. Исследование некоторых классов функций для аппроксимации выходной характеристики тензопреобразователей давления // Приборы. №9. 2005. с.29-41.

17. ГОСТ 8.271-77. Средства измерения давления. Термины и определения. М.: Издательство стандартов, 1981.-12с.

18. Алейников А.Ф., Гридчин В. А., Цапенко М.П. Датчики (перспективные направления развития): Учеб. пособие / Под ред. проф. М.П.Цапенко.-Новосибирск: Ид-во НГТУ, 2001.-176с.

19. ГОСТ 22520-85. Датчики давления с непрерывными аналоговыми выходными сигналами. ГСП. М.: Издательство стандартов, 1981.-52с.

20. ГОСТ 14254-96. Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (Код IP). -М.:Издательство стандартов, 1997.

21. Борисов С.И. Расчет и конструирование механических систем приборов. М.: Машиностроение, 1981.-269 е., ил.; стр.182.

22. Мулев Ю.В. Манометры.-М.:Издательство МЭИ, 2003.-280 е.: ил.

23. Designing a fused quartz pressure transducer. Worden Ray D. "Mech. Eng.", 1987, 109, №5, 48-51 (англ).

24. Патент РФ №2068551, кл. G 01 L 9/10. Датчик давления. Опубл. 27.10.96. Бюл. №30.

25. А.с. СССР №1336686, кл. G 01 L 9/10. Устройство для определения малых давлений. Плюснин Г.В., Тюрин В.А., Опубл 20.01.2006. Бюл. №2.

26. А.с. СССР №1565213, кл. G 01 L 9/10. Частотный датчик давления. Харитонов П.Т., Митрохин С.В., Куренчанин В.В. Опубл. 20.09.1999. Бюл. №6.

27. А.с. СССР №1448850, кл. G 01 L 11/00. Частотный датчик давления.

28. Патент РФ №2200306, кл. G 01 L 9/00, 9/10. Устройство для измерения давления. Опубл. 10.03.2003. Бюл. №7.

29. Патент США №3946615, кл. G01 L 9/10. Датчик давления. Опубл. 30.03.1976, Том 944, №5.

30. Заявка №0071581 ЕПВ(ЕР), кл G 01 L 9/10. Электронный датчик для преобразования величин давления промышленных жидкостей. Опубл. 09.02.1983, Бюл.№ 6.

31. РСТ Международная заявка №82/01067, кл G 01 L 9/10. Индуктивный датчик давления. Опубл. 01.04.1982, Бюл.№9.

32. Франция заявка №2520872, кл G 01 L 9/10. Прибор для измерения давлений. Опубл. 05.08.1983, Бюл.№31.

33. Патент Франции №2058475, кл G 01 L 9/00. Датчик давления. Опубл 1971, Бюл. №26.

34. Франция заявка №2284869, кл G 01 L 9/10. Преобразователь давления. Опубл. 14.05.1976, Бюл.№20.

35. Патент Франции №2167076, кл GO 1 L 7/00// GO 1 D 5/00. Устройство для измерения давления или разности давлений. Опубл.21.09.1973, бюл.№38.

36. А.с. СССР №1250029, кл. G 01 L 9/00. Частотный датчик давления.

37. А.с. СССР №1679226, кл. G 01 L 9/12. Датчик давления. Опубл. 23.09.91. Бюл. №35.

38. Патент США. №3908460. ioi.G 01 L 9/00. Датчик давления. Опубл. 30.09.1975, Том 938, №5.

39. РСТ Международная заявка №82/01068. кл G 01 L 9/14. Электромеханический преобразователь. Опубл 01.04.1982, Бюл.№9.

40. Франция, заявка №2331009, кл G 01 L 7/10, 9/14, 23/24. Датчик давления с обратной связью. Опубл. 08.07.1977, бюл.№27.

41. Патент США №3992945, кл. G01 L 9/02, 7/04. Манометр с трубкой Бурдона, имеющий непосредственный электронный и визуальный отсчет. Опубл. 23.11.1976, Том 952, №4.

42. А.Ш.Кацнельсон. Манометр с тензодатчиком // Измерительная техника. 1995. №5, с.18-19.

43. P.P. Бабаян. Технологии получения тонких пленок металлических сплавов с аморфной структурой// Датчики и системы. 2002. №2. С.28-30.

44. И.В. Волохов, А.И.Ворожбитов, Ю.А.Зеленцов. Пленки хрома и ванадия как подслой для контактов тонкопленочных тензорезисторов// Датчики и системы. 2000. №7. С. 50-53.

45. И.В.Волохов, Ю.А.Зеленцов. Опыт разработки технологии тонкопленочных тензорезисторных датчиков давления// Приборы и системы управления. 1990. №10. С.41-42.

46. И.В.Волохов, Е.В.Песков. Исследование двухслойных изолирующих тонких пленок из тугоплавких оксидов для чувствительных элементов металлопленочных емкостных датчиков// Датчики и системы. 2000. №7. С.44-49.

47. Е.А.Мокров, Н.П.Педоренко, В, А, Семенов, В,В, Алавердов, Ю.А.Артемов. Особенности проектирования металлопленочных тензорезисторных давтчиков давления// Радиотехника. 1995. №10. С. 16-17.

48. В.А.Семенов, Н.П.Педоренко, А.И.Ворожбитов. Тензорезисторные датчики давления// Приборы и системы управления. 1990. № 10. С. 10-11.

49. Патент РФ №2028587, кл G01 L 9/04. Тонкопленочный датчик давления. 0публ.09.02.1995, бюл.№4.

50. Drucksensor . / Патент ФРГ DE 3907202 (Z 1, Т 6) G01L 9/04, 20.09.90.46.

51. Лурье Г.И., Стучебников В.М., Хасанов В.В. Использование структур КНС в низкотемпературных датчиках давления // Приборы и системы управления. 1981. №9. С. 20-21.

52. Drucksensoren. //Techn. Mess. 1994.-v. 61, № З.-s. 139.

53. Keramikzellen Druckmessumformer. // Technica (Suisse). — 1998. - v. 47, № 19. - s. 53.

54. В.И.Слепов. Европейский рынок датчиков давления // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2001. №3. С.55-57.

55. А.В.Саблин, Е.В.Андросов. Полупроводниковые датчики давления на основе интегральных тензопреобразователей//Приборы и системы управления. 1988. №10. С.18-20.

56. Ю.А.Зеленцов, С.А.Козин, В.М.Косогоров Коструктивно-технологические решения для интегральных чувствительных элементов датчиков абсолютного давления//Датчики и системы. 2000. №7. С.42-43.

57. В.Ч.Станкевич, Ч.И.Шимкявичюс. Перспективные датчики абсолютного давления//Приборы и системы управления. 1996. №6. С.25-26.

58. Е.Н.Пятнышев, М.С.Лурье, Ю.Д.Акульшин, А.И.Скалон. Микротехнологии: от микроэлектроники к микросистемной технике//Датчики и системы. 2001. №6. С.58-65.

59. А.В.Белоглазов, В.И.Евдокимов, В.И.Суханов. Комплекс полупроводниковых измерительных преобразователей давления высокотемпературных сред// Автоматизация и современные технологии. 1994. №11. С.8-12.

60. В.Голуб. Датчики давления фирмы 81ЕМЕЫ8//Электронные компоненты и системы. 1998. №6. С.8-10.

61. В.А. Гридчин, М.П.Сарина, В.М.Любимский, А.В.Саблин. Датчик давления на основе поликремниевого тензопреобразователя// Приборы и системы управления. 1990. №3. С.21-22.

62. Полупроводниковый датчик давления // Приборы и системы управления. 1992. №9. С.38.

63. А.В.Саблин. Пьезорезистивные датчики давления // Приборы и системы управления. 1990. №10. С.8-9.

64. Andrian P., Vella Е. Soaring sales of silicon sensors // Sensor Rev. 1989. v. 9, № l.p. 33-36.

65. Стучебников B.M. Микроэлектронные датчики за рубежом // Приборы и системы управления. 1993. № 1. С. 18-21.

66. Э.Л.Егизарян. Анализ способов крепления полупроводникового чувствительного элемента к основанию// Измерительная техника. 1998. №12. С.27-30.

67. Э.Л.Егизарян. Оптимальный выбор конструктивных элементов микродатчиков на основе физико-химических свойств материалов// Метрология. 2001. №1. С.30-41.

68. Э.Л.Егизарян. Исследование метрологических характеристик чувствительных элементов микродатчиков при закреплении их на корпусе с помощью клеев и стекол// Измерительная техника. 2000. №2. С.28-32.

69. Б.М.Шишлянников. Полупроводниковые преобразователи давления // Наука-производству. 2000. №8. С.57-59.

70. Marktanalyse: Messumformer fur Druck und Druckdifferenz. // Automatisierungstechn. Prax. 1985. - v. 27. - № 2. - s. 57 - 63.

71. Sato Katsuya. Малогабаритные датчики давления серии FP 101. // Кейсоку гидзюцу = Instrum. and Autom. 1989. - v. 17, № 11. - p. 62 - 67.

72. Drucksensoren. // Techn. Mess. 1992. - v. 59, № 9. - p. 372.

73. Bond A. Pressure transmitters. // Contr. and Instrum. 1996. - v. 28, № 3. -p. 41 -42.

74. Pressure sensor. // Hydraul. and Pneum. 1998. - v. 51, № 11. - p. 76.

75. Mastrangelo C.H., Xia Zhang Tang, William C. Surface-macromachined capacitive differential pressure sensor with lithographically defined silicon diaphraghm. // Microelectromech. Syst. 1996. - v. 5, № 2. - p. 98 - 105.

76. Розенблат М.А. Микротроника новое направление развития датчиков и исполнительных устройств // Приборы и системы управления. 1996. № 12. с. 49-57.

77. Eaton W.P., Smith J.H. Micromachined pressure sensors // Smart Mater, and Struct. 1997. v. 6, № 5. p. 530 539.

78. В.Н.Зимин, Н.З.Салахов, Ю.А.Чаплыгин, Д.В.Шабратов, Н.А.Шелепин. Прецизионные интегральные преобразователи давления//Измерительная техника. 1995. №11. С.20-21.

79. В.Н.Зимин, Н.Л.Данилова, В.В.Панков, Д.В.Шабратов. Базовые кострукции интегральных тензопреобразователей на ряд давлений от 0.01 до 40 МПа//Датчики и системы. 1999. №2. С.52-55.

80. К.Б.Арютюнов. Развитие сенсорной техники. Работы институтов Фраунгоферовского общества в Германии // Приборы и системы управления. 1997. №2. С.54-55.

81. The Lucas Novasensor Р4100 digital compensated pressure transduces// Electron. Compon. News. 1995. v. 39, № 7. p. 127 131.

82. Gerlach G., Sager K., Zwiebber R. Der Einflu(3 halbleiter technologisch realisierbarer Passivierung Konzepte auf die electrische Stabilitet piesoresistiver Drucksensoren // VDI - Ber. - 1992. - v. 960, № 1. - s. 281 - 294.

83. Nakladan A., Sager K. Gerlach G. Influences of humidity and moisture on the long-term stability of piesoresistive pressure sensors // Measurement. — 1995. -v. 16, № 1. s. 21 - 29.

84. Датчики и преобразователи давления фирмы Sensym // Chip News. -1997.-№ 11-12.-с. 16.

85. Датчики давления MOTOROLA. // Chip News. 1999. - № 9. - с. 2425.

86. Зимин В.Н., Данилова В.В., Панков В.В., Шабратов Д.В. Базовые конструкции интегральных тензопреобразователей на ряд давлений от 0,01 до 40 МПа. // Датчики и системы. -1999. № 2. - с. 52-55.

87. Раков В.А., Тимошенко В.Г. Точный емкостной измеритель давления. // Приборы и системы управления. 1993. - № 4. - с. 27-28.

88. Ушаков JT.B., Фетисов Ф.В. Датчики давления сер. «Метран». // Приборы и системы управления. -1999. № 12.-е. 30.

89. Соколов JT.B., Школьников В.М. Временная стабильность интегральных датчиков как важнейшее условие их применения в авиационных микропроцессорных системах. // Измерительная техника. 2002. —№ 10. — с. 27 -29.

90. Михайлов П.Г. Разработка и исследование методов и средств диагностики элементов и структур микроэлектронных датчиков // Приборы и системы управления. 2002. - № 10. — с. 45 - 47.

91. Dickschicht auf Edelstahl. // Elek. Anz. - 1992. - v. 45, № 11. - s. 60-61.

92. А.В.Саблин. Кремниевый интегральный датчик давления агрессивных сред//Приборы и системы управления. 1994. №4. С.36-37.

93. Obermeier Е. Polysilicon layers lead to new generation of pressure sensor. / "Transducers' 85: Int. Conf. Solid-Stete Sens, and Actuat., 1985, Dig. Techn. Pap.", New York. 1985. - p. 430 - 433.

94. Гридчин B.A., Любимский B.H., Сарина М.П., Бердинский А.С. Особенности проектирования поликремниевых интегральных тензопреобразователей // Приборы и системы управления. 1993. - № 5. — с. 21 -24.

95. Лурье Г.И., Мартыненко В.Т. Новое поколение полупроводниковых датчиков теплоэнергетических параметров. // Приборы и системы управления. — 1996.-№4.-с. 26-28.

96. Богуш М.В., Шатуновский О.В., Левицкий Ю.Е. и др. Пьезорезистивные датчики давления и силы. //. Зарубежная радиоэлектроника. 1996.-№9.-с. 70-71.

97. Бушев В.В., Николайчук O.JL, Стучебников В.М. Серия микроэлектронных датчиков давления МИДА. // Датчики и системы. — 2000. -№ 1.-с. 21-27.

98. Ушаков JI.B., Юровский А .Я., Фетисов А.В. Опыт разработки и эксплуатации датчиков перепада давления «Метран-43Ф-ДД» на базе «сухих» измерительных узлов. // Датчики и системы. 2000. - № 11-12. - с. 18 - 20.

99. Г.И.Лурье, В.Т.Мартыненко, Новое поколение полупроводниковых датчиков теплоэнергетических параметров.//Приборы и системы управления. 1996. №4. С.26-28.

100. А.В.Белоглазов, В.И.Евдокимов, В.И.Суханов, Е.В.Котляревская, О.П.Кошевой. Малогабаритные датчики абсолютного давления./ЯТриборы и системы управления. 1995. №9. С.8-10.

101. Стучебников В.М. Тензорезисторные преобразователи на основе гетероэпитаксиальных структур «кремний на сапфире» // Измерения, контроль, автоматизация. 1982. №4. С. 15-26.

102. Стучебников В.М., Суханов В.И, Хасиков В.В. Тензорезисторные чувствительные элементы на основе структур «кремний на сапфире» в преобразователях давления для высоких температур//Приборы и системы управления. 1981. №3. С.23-24.

103. А.Я.Юровский, Л.В. Ушаков. Датчики давления серии «Метран»//Датчики и системы. 2000. №11-12. С.10-14.

104. А.Н. Танюхин. Датчики давления, разрежения и разности давлений «Сигнал-И»//Датчики и системы. 2001. №1. С.67-68.

105. А.В.Фетисов, П.А.Петухов, Г.В.Черкашина. Коррозионностойкие датчики давления «Метран-49»//Датчики и системы. 2000. №11-12. С. 16-17.

106. Л.В.Ушаков, А.В.Фетисов. Датчики давления сер. «Метран»//Приборы и системы управления. 1999. №12. С.30.

107. Г.М. Грудцинов, А.В. Фетисов. Малогабаритные датчики давления «Метран-55»//Датчики и системы. 2000. №11-12. С.21-22.

108. А.Г.Алекса, В.Н.Зимин, В.Н.Корнеев, В.П.Мартынов, В.С.Папков, Л.А.Попова, Н.Н.Шкуропах. Микроминиатюрный биомедицинский тензопреобразователь //Электронная техника. 1976. №2. С.43-46.

109. М.В. Богуш, О.В.Шатуновский, Ю.Е.Левицкий, В.Н. Старостин, А.И.Злобин. Пьезорезистивные датчики давления и силы // Зарубежная электроника. 1996. №9. С.70-71.

110. Marc Osajda. New Small Amplified Automotive Vacuum Sensors. A Single Chip Sensor Solution for Brake Booster Monitoring. Motorola application note AN4007/D.

111. В.Волков. Применение датчиков давления фирмы МОТОКОЬА//Компоненты и технологии. 2000. №10.

112. Baum, Jeff. Low-Pressure Sensing with the MPX2010 Pressure Sensor. Motorola application note AN1551/D.

113. Baum, Jeff. Jacobsen, Eric. Very Low-Pressure Sensing Solution with Serial Communication Interface. Motorola application note AN1584/D.

114. Schultz, Warren. Interfacing Pressure Sensors to Microcomputers. Motorola application note AN1318/D.

115. Baum, Jeff. Low-Pressure Sensing with the MPX2010 Pressure Sensor. Motorola application note AN1551/D.

116. В.Голуб. Датчики давления компании Motorola// Электронные компоненты и системы. 2001, №1. С.3-6.

117. Датчики давления Motorola//Chipnews. 1999. №9. С.24-25.

118. М.Никитушкина, С.Шипулин. Обзор датчиков фирмы Motorola// Chipnews. 1998. №6-7. С. 12-13.

119. Датчики давления фирмы Motorola с нормализованным выходным сигналом// Chipnews. 1997. №11-12. С.32-35.

120. АС №1504523, кл. G01 L 9/12. Емкостной датчик давления. Опубл. 30.08.89, Бюл. №4.

121. Патент РФ №2130594, кл. G01 L 9/12. Способ изготовления емкостных датчиков давления. Опубл. 20.05.99, Бюл. №14.

122. Патент РФ №2116636, кл. G01 L 9/12. Емкостной датчик давления и способ его сборки. Опубл. 27.07.98, Бюл. №21.

123. Патент РФ №1421266, кл. G01 L 9/12. Емкостной датчик давления. Опубл. 30.08.88, Бюл. №32.

124. Е.А.Мокров, Д.В.Лебедев, В.В.Селифанова. Емкостные датчики абсолютных давлений // Датчики и системы. 2001. №7. С.23-25.

125. Peterson К.Е. Silicon as a mechanical material. // Proc. IEEE. 1982. -v. 70.-№5.-p. 420-457.

126. Blasquez G., Pons P., Boukabache A. Capabilities and limits of silicon pressure sensors. // Sens, and Actuators. 1089. - v. 17, № 3. - p. 387 - 403.

127. Masayoshi E., Shaichi Sh., Yosinori M. at al. Capacitive pressure sensor. // Trans. Instr. Electron., Inform, and Commun. Eng. 1996. - v. 73, № 2. - p. 91 — 98.

128. В.Т.Лещев, С.Ф.Былинкин, Е.В,Лезин, А.Д.Рогожин. Интегральный измеритель малых избыточных давлений // Датчики и системы. 2001. №1. С.36-38.

129. АС №18075302, кл. Н01 L 21/02. Способ изготовления емкостного преобразователя механических величин. Опубл. 07.04.93, Бюл. №13.

130. Патент РФ №2018099, кл. G 01 L 9/12. Емкостной матричный датчик давления. Опубл. 15.08.94, Бюл. №15.

131. Патент РФ №2024832, кл. G 01 L 9/12. Емкостной датчик давления. Опубл. 15.12.94, Бюл. №23.

132. АС №1622788, кл. G01 L 9/12. Датчик давления. Опубл. 23.01.91, Бюл. №3.

133. А.А.Казарян. Тонкопленочные емкостные датчики пульсаций давления // Измерительная техника. 2002. №5. С.40-42.

134. Homburg D., Reiff Е. Druckmessumformer fur den rauchen Industrialltag. // Electronikpraxis. 1989. - v. 24. - № 21. - s. 110 - 113.

135. Drucksensoren an der Spitze. // Produktion. 1996. - № 27. - s. 4.

136. Чередов А.И., Клементьев А.В. Измерительный преобразователь емкости в напряжение // Приборы и техника эксперимента. 1984. № 5.

137. А.И.Власов. Измерительный преобразователь с коррекцией температурной погрешности емкостного датчика // Радиотехника. 1995. №10. С27-28.

138. В.П.Арбузов, Е.Н.Саул. Измерительные цепи емкостных датчиков с временным разделением каналов // Приборы и системы управления. 1999. №1. С.55-56.

139. И.А.Абрамов, Ю.М.Крысин, В.Г.Путилов. Об одном способе преобразования параметров емкостных датчиков в напряжение // Приборы и системы управления. 1999. №2. С.43-45.

140. В.П.Арбузов. Измерительные цепи дифференциальных емкостных датчиков // Приборы и системы управления. 1998. №2. С.28-29.

141. Патент РФ №2053490, кл G 01 L 9/12. Устройство формирования выходного сигнала емкостного датчика давления. Опубл. 27.01.96, Бюл.№3.

142. А.С. СССР №1647310, кл G 01 L 21/10. Емкостной измеритель механических величин. Опубл. 07.05.91, Бюл.№17.

143. Патент РФ №2012859, кл G 01 L 9/12. Преобразователь давления. Опубл. 15.05.94, Бюл.№9.

144. В.М.Артемов, А.И.Шульга, Э.А.Кудряшов, В.А.Шеленшкевич. Вторичный измерительный преобразователь для трехэлектродных емкостных датчиков // Приборы и системы управления. 1992. №9. С.29-31.

145. В.Р.Варданян, В.В.Варданян. Высокочувствительный виброудароустойчивый дифференциальный емкостной датчик давления // Измерительная техника. 1999. №12. С.39-41.

146. В.С.Гутников, А.Л.Соловьев, В.А.Ульев, К.В.Рудаков. Измерительная система для емкостных датчиков // Приборы и системы управления. 1991. №5. С.24-26.

147. Ted Smith. Getting to a calibrating sensor in 5 steps. Xemics Application Note AN2004.02.

148. Ted Smith. Getting to a calibrating sensor in 5 steps. Xemics Application Note AN2004.02.

149. Data Sheet XE2004. Programmable Low Power Capacitive Sensor Conditioning 1С.

150. П.Т. Харитонов. Частотные датчики давления//Метрология. 1991. №5. С.36-41.

151. Ваганов В.И. Интегральные тензопреобразователи. М.:Энергоатомиздат, 1983.

152. Р.И.Байцар, Е.П.Красноженов, В.Н.Горобей. Полупроводниковый вибрационно-частотный датчик давления.

153. В.Н.Симонов. Микрокамертонные кварцевые датчики давления и температуры//Приборы и системы управления. 1999. №12. С.28-29.

154. В.Н.Симонов. Датчик давления «Кварц-ОДИ»// Приборы и системы управления. 1997. №7. С.47-48.

155. Е.А.Мокров, В.И.Бутов, Т.Н.Политменцева. Пьезоэлектрические датчики быстропеременных давлений на основе перспективных пьезоэлектрических материалов// Датчики и системы. 2000. №7. С.7-11.

156. М.А.Виноградов, В.В.Малов. Пьезорезонансные датчики давления // Приборы и системы управления. 1991. №12. С.24.

157. Безделкин В.В. Кварцевые пьезорезонансные чувствительные элементы для датчиков физических величин // Датчики и системы. 1999. №7-8.

158. Безделкин В.В. Миниатюрные промышленные пьезорезонансные чувствительные элементы датчиков давления и температуры // Датчики и системы. 2001. №11. С.31-37.

159. Малов В.В. Пьезорезонансные датчики.- 2-е изд., перераб. и доп.-М.: Энергоатомиздат, 1989.-272с.:ил.

160. М.А.Прозоров. Новые кварцевые преобразователи давления и температуры // Приборы и системы управления. 1996. №6. С.27-28.

161. В.И.Зубцов., А.В.Васюков. Датчики давления с использованием тензо- и пьезоэффектов // Приборы и системы управления. 1999. №12. С.31-33.

162. В.К.Суходолец, С.Ю.Иванов. Микропроцессорные преобразователи давления с кварцевыми чувствительными элементами // Приборы и системы управления. 1997. №11. С.49-50.

163. Макаров В.М., Малахов В.В., Карнеев Д.В. Частотные датчики механических величин на ПАВ-структурах.- В кн.: Сегнето- и пьезоматериалы и их применение. М.: МДНТП им. Ф.Э.Дзержинского, 1978.

164. Кулешов В.В., Пизик В.Ф., Ребров В.И. Полупроводниковый акселерометр с использованием поверхностных акустических волн. — В кн.: Долговременная стабильность гравиеинерциальных приборов. М.: Наука, 1979.

165. Рудер Т.М., Кален Д.Е. Датчики давления и температуры, испльзующие поверхностные акустические волны. ТИИЭР, 1976, т.64, №5.

166. Б.С. Трухачев, С.М.Заседателев. Полупроводниковые датчики механических величин на современном этапе // Приборы и системы управления. 1981. №2. С.15-18.

167. В.В.Кабунин, В.И.Огуло. Датчики дифференциального давления // Приборы и системы управления. 1991. №9. С.34.

168. Ю.И.Ржавин. Исследование высокочувствительного датчика давления на основе W-световодов // Измерительная техника, Изд-во стандартов. 1999. №9. С.43-46.

169. В.А.Дерюга, Н.А.Мусиенко. Волоконно-оптический датчик импульсного давления //Приборы и системы управления. 1992. №5. С.25-26.

170. В.Г.Жилин, Ю.П.Ивочкин, А.А.Оксман, В.Р.Цой, Д.О.Дуников. Волоконно-оптические преобразователи давления // Теплофизика высоких температур. 1996. Том 34. №5. С.819-823.

171. АС СССР №1506313, кл. G01 L 11/00. Волоконно-оптический датчик давления. Опубл. 07.09.89, Бюл. №33.

172. Патент РФ №2113697, кл. G01 L 11/02. Оптический измеритель давления. Опубл. 20.06.98, Бюл. №17.

173. АС СССР №1500889, кл. G01 L 11/00. Датчик давления. Опубл. 15.08.89, Бюл. №30.

174. АС СССР №1438405, кл. G01 L 11/00. Чувствительный элемент для датчика высокого давления. Опубл. 23.08.91, Бюл. №31.

175. Красюк Б.А., Семенов О.Г., Шереметьев А.Г., Шестерипов В.А. Световодные датчики. М.: Машиностроение, 1990. 250 с.

176. Бусурин В.И., Носов Ю.Р. Волоконно-оптические датчики: Физические основы, вопросы расчета и применения. М.:Энергоатомиздат, 1990. 256 с.

177. ГОСТ 8.508-84. ГСИ. Метрологические характеристики средств измерений и точностные характеристики средств автоматизации ГСП. Общие методы оценки и контроля. -М.: Издательство стандартов, 1984. -53 с.

178. ГОСТ 8.009-84. ГСИ. Нормирование и использование метрологических характеристик средств измерений. -М.: Издательство стандартов, 1985. -38 с.

179. ГОСТ 8.207-76. ГСИ. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения. -М.: Издательство стандартов, 1976. -9 с.

180. МИ 1317-86. ГСИ. Погрешности измерений. Формы представления. Способы использования при испытаниях образцов продукции и контроле их параметров. -М.: Издательство стандартов, 1986. -29 с.

181. ГОСТ 8.011-72. Показатели точности измерений и форм представления результатов измерений. -М.: Издательство стандартов, 1985. -38 с.

182. В.Д.Мазин. Методы расчетной оценки погрешностей датчиков // Датчики и системы. 2001. №2. С.2-5.

183. Новицкий П.В., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений.-Л.:Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1985.-248 е., ил.

184. Проектирование датчиков для измерения механических величин/ Е.П.Осадчий, А.И.Тихонов, В.И.Карпов и др.-М. ,1979.

185. Мазин В.Д. Метрологический анализ датчиков // Приборы и системы управления. 1995. №10.

186. Masin W.Berechnete Fehlerbewertung fur Sensoren, MeBgerate und Meflkanale // Berichte des 44/ wiss/ Kolloquims der Tu Ilmenau. Ilmenau, 1999, S. 140-145.

187. Э.Л.Егизарян. Исследования метрологических характеристик чувствительных элементов микродатчиков при закреплении их на корпусе с помощью клеев и стекол // Измерительная техника. 2000. №2. С.28-32.

188. А.А.Дружинин, И.И.Марьямова, В.Г.Костур, Ю.М.Панков, И.Т.Когут, Л.С.Королева, Ю.И.Заганяч. Пьезорезистивные сенсоры на основе структур кремний-на-изоляторе// Метрология. 1991. №5. С.20-25.

189. В.А. Васильев. Методы уменьшения температурной погрешности датчиков давления // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. 2002. №4-5. С.50-54.

190. Ю.А. Зеленцов, В.Н.Старостин. Исследование возможности минимизации температурной нестабильности начального разбаланса мостовой схемы // Радиотехника. 1995. №10. С.45-47.

191. Д.Б.Мартынов, В.М.Стучебников. Температурная коррекция тензопреобразователей давления на основе КНС // Датчики и системы, 2002, № 10, с.6-12.

192. Стучебников В.М. Физико-технологические методы оптимизации метрологических характеристик полупроводниковых тензопреобразователей // Датчики систем измерения, контроля и управления // Межвуз. Сборник научных трудов. Вып.5. Пенза: ППИ. 1985. С. 18-25.

193. Белоглазов А.В., Стучебников В.М. Полупроводниковые преобразователи силы и давления на основе гетероэпитаксильных структур «кремний на сапфире» // Приборы и системы управления. 1982. №5. С.21-27.

194. Васильев В.А. Классификация и методы уменьшения температурных погрешностей датчиков на основе твердотельных структур // Датчики и системы. 2001. №12. С.6-7.

195. Васильев В.А. Уменьшение влияния дестабилизирующих факторов на информативный сигнал датчиков // Датчики и системы. 2002. №4. С. 12-15.

196. В.А.Фильчиков, С.А.Исаков, В.В.Пащенко, В.П.Маланин. Нормирующие преобразователи тензорезисторных датчиков с коррекцией температурных погрешностей // Радиотехника. 1995. №10. С.32-34.

197. Д.Шапонич, А.Жигич. Коррекция пьезорезисторного датчика давления с использованием микроконтроллера // Приборы и техника эксперимента. 2001. №1. С.54-60.

198. Сгибов А.П., Трухачев Б.С., Носовский А.В. Температурная компенсация ухода нуля мостового тензопреобразователя // Приборы и системы управления. 1975. №11. С.24-26.

199. В.И.Евдокимов. О коррекции аддитивной погрешности мостов с полупроводниковыми тензорезисторами // Труды института, Сб.88.

200. Рыбаков М.М., Юровский А.Я. Об одном способе коррекции аддитивной погрешности в мостовых тензорезисторных схемах // Датчики и системы. 1999. №7-8.

201. В.Е.Лучко, Е.М.Сычугов. Термостабильные тензометрические преобразователи для датчиков давления // Датчики и системы. 2000. №11-12.

202. Гридчин В.А., Берлинский А.С. Сравнение эффективности некоторых схем температурной компенсации // Физика и техника полупроводников. Новосибирск: НЭТИ, 1974. С.56-66.

203. А.С.Бердинский, В.А.Гридчин. Температурная стабилизация чувствительности тензопреобразователя интегральным терморезистором // Метрология. 1988. №5. С.26-30.

204. Э.Л.Егизарян. Некоторые способы компенсации температурных воздействий на микродатчики // Метрология. 2000. №6. С. 14-21.

205. А.с. СССР №1377633. Датчик давления / В.А.Васильев.-Опубл. Б.И. 1988, №8.

206. А.с. СССР №1515081. Устройство для измерения давления / В.А.Васильев, Е.П.Осадчий, А.И.Тихонов.-Опубл. Б.И. 1989, №38.

207. АС СССР №1610327, кл. G01 L 9/04. Преобразователь давления в электрический сигнал. Опубл. 30.11.90, Бюл. №44.

208. АС СССР №1434286, кл. G01 L 9/00. Устройство для измерения давления. Опубл. 30.10.88, Бюл. №40.

209. АС СССР №1663456, кл. G01 L 1/22, В 7/16. Тензопреобразователь. Опубл. 15.07.91, Бюл. №26.

210. АС СССР №1599679, кл. G01 L 9/06. Устройство для измерения давления. Опубл. 15.10.90, Бюл. №38.

211. Зеленцов Ю.А. Новые принципы построения схемы измерительного моста. Мост Зеленцова-Мокрова // Датчики и системы. 2000. №7. С.

212. Л.Б.Машкинов. Новое мостовое устройство // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2001. №3. С.35-37.

213. С.В.Грибов, С.Р.Симаков, Чье Ен Ун. Алгоритмический способ коррекции температурной погрешности тензометрических датчиков давления и силы // Измерительная техника. 1995. №3. С.43-44.

214. В.К.Шакурский. Алгоритм коррекции многофакторной дополнительной погрешности измерительных преобразователей // Приборы и системы управления. 1996. №7. С.20-23.

215. Костров В.П., Пипин В.И., Рудницкий В.И. Погрешность линеаризации характеристик измерительных преобразователей // Электротехника. 2001. №6.

216. Азгальдов Г.Г., Райхман Э.П. О квалиметрии. М., 1972. 172 с.

217. Азгальдов Г.Г. Квалиметрия: прошлое, настоящее, будущее // Стандарты и качество. 1994. №2. С. 45^49.

218. Методы квалиметрии в машиностроении: Учебное пособие/ Под ред. В.Я.Кершенбаума, Р.М.Хвастунова.-М.:Технонефтегаз, 1999.-211 с.

219. Решение задач квалиметрии машиностроения: Учебное пособие/ Российский гос. ун-т нефти и газа; Московский гос. техн. ун-т им.Баумана; под ред. В.Я.Кершенбаума, Р.М.Хвастунова.-М.:Технонефтегаз, 2001.-158 е., ил.

220. ГОСТ 15467-79. Управление качеством продукции. Основные понятия. Термины и определения. Госстандарт СССР М.: Издательство стандартов, 1987.

221. Гольдштейн Г.Я. Инновационный менеджмент: учебное пособие. Таганрог: Из-во ТРТУ, 1998. 132 с.

222. Непомнящий Е.Г. Экономика и управление предприятием: Конспект лекций. Таганрог: Изд-во ТРТУ, 1997. 374 с.

223. Тульчин Л.Г.Оценка качества электроизмерительных приборов/ Л.Г.Тульчин, А.М.Хаскин, В.Д.Шаповалов.-Л.:Энергоиздат, 1982.-216 е.: ил.

224. Теоретические основы САПР: Учебник для вузов / В.П.Корячко.-М.:Энергоатомиздат, 1987.-400с.: ил.

225. ГОСТ 23554.0-79. Система управления качеством продукции. Экспертные методы оценки качества продукции. Основные положения.

226. ГОСТ 23554.1-79. Система управления качеством продукции. Экспертные методы оценки качества продукции. Организация и проведение экспертной оценки качества продукции.

227. ГОСТ 24294-80. Определение коэффициентов весомости при комплексной оценке технического уровня и качества продукции.

228. В.Г. Кнорринг, В.Д.Мазин. Метрологические характеристики датчиков: анализ и оптимизация // Датчики и системы, №Х, 2002. С.1-4.

229. Kalibrierung und Fehlerkompensation piezoresistiver Drucksensoren. Buttner U., Naklada A. e. a. "tm", 1998, 65, № 6, 236-243 (нем.).

230. ГОСТ 24026-80. Исследовательские испытания. Планирование эксперимента. Термины и определения.

231. Эйкхофф П. Основы идентификации систем управления. М.: Издательство «Мир», 1975. -683 с.

232. ГОСТ 8.565-99 ГСИ. Порядок установления и корректировки межповерочных интервалов эталонов.- Издательство стандартов, 2000.-10 с.

233. ИСО 10012-2-97 Требования к обеспечению качества измерительного оборудования. Часть 2. Руководящие указания по управлению измерительными процессами.

234. Крылов В.И. Бобков В.В., Монастырный П.И. Вычислительные методы высшей математики. — Минск: Издательство «Вышэйшая школа», 1972. 584 с.

235. МИ 2187-92 ГСИ. Межповерочные и межкалибровочные интервалы средств измерений. Методика определения.- Санкт-Петербург, ВНИИМ, 1991.31 с.

236. Пономарев К.К. Составление дифференциальных уравнений. — Минск: Издательство «Вышэйшая школа», 1973. 500 с.

237. Пономарев К.К. Составление и решение дифференциальных уравнений инженерно-технических задач. Пособие для физ.-матем. пед. ин-тов. -М.: Издательство «Учпедгиз», 1962. 184 с.

238. Ivanov Е., Izaak Т., Svinolupov Yu. The capacitance sensor of differential pressure. / The 16th Conf. on Solid-State Transducers 'EUROSENSOR XVI", Sept. 15 18,2002, Prague. - p. 777-778.

239. Криворотов Н.П., Свинолупов Ю.Г. Сенсоры высоких, низких и быстропеременных давлений. // Изв. ВУЗов «Физика». 2003. - № 6. С.88-94.

240. Medler A., Patel С., Butcher J. A capacitive pressure sensor fabricated by a combination of SIMOX (SOI) sub strates and novel etching techniques. // J. Commun. 1996. - v. 47, № may. - p. 6 - 8.

241. Beeby S.P., Stuttle M., White N.M. Design and fabrication of a lowcost microengineered silicon pressure sensor with linearised outpat. // IEEE Proc. Sci. Meas. and Technol. 2000. - v. 147, № 3. - p. 127 - 130.

242. Wallis G., Pomeranz D. Field assisted glass-metall sealing. // J. Appl. Phys. v. 40, № 10. - p. 3946 - 3949.

243. K. Merakami, Pressure transducer and method for fabricating same, Pat. USA № 4838088, G01L 7/08, 9/12, 13.06.89.

244. S.Guo, J.Guo, W. H.Ko, A monolithically integrated surface micromachined touch mode capacitive pressure sensor, Sensors and Actuators 80(2000) 224-232.

245. Rindner W., Jannini A., Garfein A. Miniature electromechanical tunnel diode transducer /Pat. USA №3686542, H01L 11/00, 15/00,22.09.72.

246. Вяткин А.П., Криворотов Н.П., Щеголь C.C. Высокочувствительный быстродействующий датчик давления с туннельным диодом // ПТЭ. 1988. - № 1. - с.186-188.

247. Земельман М.А. Автоматическая коррекция погрешностей измерительных устройств.-М.:Изд-во стандартов, 1972.-197 с.

248. Дёмин Н.С., Решетникова Г.Н., Семёнов М.Е. Решение задач Коши для обыкновенных дифференциальных уравнений и систем методами Рунге-Кутты и Эйлера. Учебное пособие. Томск: Издательство Томского университета, 1999. — 27 с.

249. Зоркальцев В.И. Метод наименьших квадратов. Новосибирск: ВО "Наука", 1995.-220 с.

250. Эльсгольц Л.Э. Обыкновенные дифференциальные уравнения: Учебник для вузов / Л.Э. Эльсгольц. СПб.: Лань, 2002. - 218 с.

251. Гутников B.C. Интегральная электроника в измерительных устройствах.-2-e изд., перераб. и доп.-Л.:Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1988.-304 е.: ил.

252. Маркин Н.С. Основы теории обработки результатов измерений: Учебное пособие для средних специальных учебных заведений.-М.: Издательство стандартов, 1991,-176 е., ил.

253. Брюханов В.А. Методы повышения точности измерений в промышленности.- М.: Изд-во стандартов, 1991.-108 с.

254. Вострокнутов Н.Н. Цифровые измерительные устройства. Теория погрешностей, испытания, поверка.-М.:Энергоатомиздат, 1990.-208 е.: ил.

255. К.Хартман, Э.Лецкий, В.Шефер. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов/ Под редакцией Э.К.Лецкого.-М.:Издательство Мир, 1977.-552 с.

256. Тарновская Л.И., Тарновский Е.И. Статистика: Учебное пособие.-Томск: Изд. ТПУ, 2000.-130 с.

257. РД 50-453-84 Методический материал по применению ГОСТ 8.00984.

258. Рейх Н.Н., Тупиченков А.А., Цейтлин В.Г. Метрологическое обеспечение производства: Уч. пособие для ВИСМ / Под ред. к.т.н. Л.К. Исаева.- М.: Изд-во стандартов, 1987.- 248 е., ил.

259. ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.- М.: Изд-во стандартов, 1995.- 54 с.

260. ГОСТ 2405-88. Манометры, вакуумметры, мановакуумметры, напоромеры, тягомеры и тягонапоромеры. М.:Издательство стандартов, 1989. -51 с.

261. А.с. СССР №1428959, кл. G01 L 9/04 Цифровой измеритель давления / А.А. Белоцерковский, А.А. Еременко, Ю.П. Жуков и Л.М. Салтанова.- Опубл. 07.10.88, Бюл. №37.

262. ГОСТ 18140-84. Манометры дифференциальные ГСП. Общие технические условия.

263. Патент РФ №2118804, кл. G 01 L 9/02. Устройство для измерения давления. Опубл. 10.09.98. Бюл. №25.