Міністерство освіти Російської Федерації
Нижегородський державний технічний університет
Дзержинський філія
Кафедра
Автоматизація технологічних процесів і виробництв
Магістерська дисертація
по темі:
Розробка сенсора на поверхнево-акустичних хвилях. Автоматизація вимірювальної установки.
Виконав:
магістрант гр. 95-АТПМ-1
Єрмаков Є. С.
Зав. кафедрою АТПП:
д.т.н., професор
Сажин С.Г.
Науковий керівник:
д.т.н., професор
Сажин С.Г.
м. Дзержинськ
2001
Зміст
Зміст 2
Вступ 3
Літературний огляд 5
Основні принципи конструювання ПАР сенсорів 5
Деякі завдання, які вирішуються ПАР сенсорами 11
Конструкція експериментальної осередку 18
Опис приладів і матеріалів 21
Сполучення частотоміра з ЕОМ 35
Особливості завдання 35
Постановка завдання поєднання 41
Перетворення рівня 43
Перетворення коду 44
Паралельні порти вводу / виводу. 53
Переривання 56
Послідовний порт вводу / виводу 57
Розробка програмного забезпечення пристрою сполучення 64
Експериментальні результати 78
Економічна частина 83
Техніка безпеки 84
Висновки 85
Список використаних джерел 86
Введення
В умовах сьогодення проблема контролю за станом навколишнього середовища виходить на все більш провідне місце. Контроль цей здійснюється як стаціонарними приладами, так і портативними. До стаціонарних приладів можна віднести інфрачервоні спектрометри, газові хроматографи, масові спектрометри і деякі інші. Робота портативних приладів заснована на використанні твердотільних перетворювачів. Такі перетворювачі дозволяють здійснювати мініатюризацію приладів, знижувати споживану ними потужність, а також дають можливість виробляти їх за допомогою технології мікроелектроніки, ну а це - якість, надійність і можливість створення багатоточкових систем контролю. Розробка такого роду приладів є актуальною проблемою мікроелектроніки і автоматики. [1].
Хімічний твердотільний сенсор є мікроелектронний пристрій, яке перетворює зміна хімічних властивостей середовища або складу середовища в електричний сигнал [2]. Одним з найбільш перспективних напрямків у розробці хімічних сенсорів є створення пристроїв на поверхнево-акустичних хвилях (ПАР). ПАР пристрої привабливі для застосування в якості хімічних мікросенсорів в силу своєї чутливості, малого розміру і дешевизни виготовлення на основі технології мікроелектроніки. Так само перевагою ПАР сенсорів є висока чутливість швидкості розповсюдження поверхнево-акустичної хвилі до будь-яких змін властивостей поверхневого матеріалу. Це пояснюється тим, що чутливість таких сенсорів зростає пропорційно квадрату робочої частоти приладу, а охоплюється діапазон робочих частот змінюється від десятків мегагерц до декількох гігагерц.
Необхідно відзначити, що область застосування ПАР сенсорів досить широка і різноманітна. Ці прилади також знайшли своє застосування в якості датчиків температури і тиску, а, крім того, дають можливість проводити дослідження властивостей різних полімерних плівок.
Літературний огляд
Основні принципи конструювання ПАР сенсорів
У своїй основній формі хімічний мікросенсорами представляє собою щонайменше два елементи: мініатюрна підкладка і хімічно селективне покриття [10].
Підкладка має контакт з покриттям і забезпечує виникнення електричного сигналу, чиї характеристики відображають стан покриття.
Покриття має контакт із середовищем, що містить хімічну речовину, яка має бути виявлено. Відмінності у властивостях покриття, за допомогою яких відбуваються ті чи інші хімічні взаємодії, забезпечують перенесення речовини або енергії через підкладку [10].
Виникнення акустичної хвилі досягається використанням ПАР покриття, лінії затримки і коливального контуру.
При адсорбції чутливим покриттям визначених речовин відбувається зміна характеристик поверхнево-акустичної хвилі, таких як фазова швидкість, амплітуда і частота. Відбувається це внаслідок зміни пружних властивостей чутливого шару і його електропровідності [1]. За цими змінами можна судити про концентрацію домішки в середовищі.
ПАР мікросенсорами представляє собою тонку пластинку з відполірованого п'єзоелектричного матеріалу (наприклад, кварцу, ніобіту літію, танталату літію), на яку нанесені дві системи зустрічно-штирьовий перетворювачів (ВШП), одна з яких працює в якості передавального перетворювача, а друга є приймаючим перетворювачем [ 2]. Краю на обох кінцях платівки спотворюються або навантажуються абсорбційної гумою для придушення відображення в напрямку поширення первинної хвилі. Якщо на одну із систем ВШП подається високочастотна напруга, то на поверхні пластинки за рахунок зворотного п'єзоефекту генерується поверхнево-акустична хвиля. Ця хвиля потім поширюється вздовж поверхні платівки до тих пір, поки не потрапить на іншу систему ВШП, де вона перетвориться назад у високочастотне напруга. Час затримки
,
де l - середня відстань між системами ВШП,
v - швидкість розповсюдження поверхнево-акустичної хвилі.
Максимальне акустоелектричні взаємодія систем ВШП має місце при характеристичної частоті, яка визначається наступним співвідношенням:
,
де h - крок ВШП [З].
Поєднання двох ВШП через високочастотний підсилювач (рис. 1) дає можливість Цей пристрій підтримувати коливальний процес на резонансній частоті за умови виконання наступних вимог:
набіг фаз у кільці получающегося таким чином коливального контуру складає, де n - ціле число;
втрати у лінії затримки компенсуються підсилювачем [2].
Область розповсюдження ПАР між системами ВШП використовується в сенсорних пристроях як чутливої області. Будь-яка зміна фізичних параметрів середовища (температури, тиску) впливає на робочу частоту ПАР приладу. Це явище використовується в даному типі датчиків як сенсорного ефекту. У разі застосування ПАР приладів як хімічних газових сенсорів на область поширення поверхнево-акустичної хвилі наноситься чутливе покриття, що володіє властивістю селективно взаємодіяти з обумовленою речовиною. Нанесення покриття відображається в значному ослабленні поверхневої хвилі і відповідному зменшенні резонансної частоти приладу. Було показано [2] що зміна резонансної частоти, обумовлене наявністю покриття на поверхні поширення поверхнево-акустичної хвилі, описується наступним співвідношенням:
,
де - Зрушення резонансної частоти за рахунок зміни чутливим покриттям швидкості поверхнево-акустичної хвилі,
і характеристики п'єзоелектричного матеріалу,
- Початкова резонансна частота,
h - товщина чутливого покриття,
- Його щільність.
Не важко помітити, що твір - Являє собою масу покриття на одиницю площі. Таким чином, зміна частоти поверхово-акустичної хвилі залежить в першу чергу від двох факторів - маси одиниці площі плівки і механічних властивостей п'єзоелектричної підкладки. Застосування занадто товстих плівок відображається в надмірному ослабленні швидкості поверхнево-акустичної хвилі і наступному затуханні коливань. Було встановлено, що найбільш прийнятною є товщина плівки, складова »1% від довжини хвилі. У цьому випадку здатність покриття адсорбувати визначаються речовини досить велика, щоб забезпечити хорошу чутливість. З іншого боку така товщина покриття не призводить до загасання коливань.
У результаті адсорбції газів чутливим покриттям змінюються властивості середовища поширення поверхнево-акустичної хвилі, а, отже, і її характеристики.
У загальному випадку, для визначення концентрації газів можна вимірювати зміна амплітуди, швидкості або частоти поверхово-акустичної хвилі. Найбільш простим, надійним, а найголовніше точним методом є вимірювання зсуву частоти. Тобто як сенсорного ефекту в даному типі датчиків використовується відмінність робочих частот поверхнево-акустичної хвилі приладу в різних середовищах.
Деякі завдання, які вирішуються ПАР сенсорами
У роботі [6] авторами вирішена задача класифікації ароматів і визначення ступеня свіжості харчових продуктів за запахом з використанням аналітичної мікросхеми, що працює на принципі вимірювання швидкості поверхнево-акустичної хвилі. Описується мікросистема для дослідження запахів і ароматів, заснована на використанні набору п'єзоелектричних резонаторів з покриттями, селективно сорбирующими пари визначаються сполук з атмосфери. Отриманий прилад складається з восьми резонаторів, хто вагається з різною частотою в інтервалі від 380 до 433 МГц і мають різні чутливі покриття.
Також було досліджено [7] вплив лінійних і розгалужених вуглеводнів на ПАР сенсори з чутливими покриттями на основі плівок фторованих поліамідів. У ході дослідження було виявлено, що такі ПАР сенсори можуть бути використані для виявлення лінійних і розгалужених вуглеводнів, оскільки лінійні вуглеводні, проникаючи в плівку, дають зміна маси плівки на два порядки більше, ніж відповідні їм розгалужені ізомери, що призводить до зміни частоти.
У роботі [8] знайдений спосіб і наведена конструкція пристрою для виявлення запашних речовин у повітрі. Пристрій являє собою систему, яка складається з набору напівпровідникових і ПАР сенсорів. У статті дано результати порівняння двох сортів кави і двох видів духів. Також був проведений аналіз складових запахів оливкової олії, столового вина, наркотиків (морфін, кокаїн та ін), різних вибухових речовин, харчових коркових пробок, тіла людини і запаху тварин.
У роботі [13] розглядалися поверхнево-акустичні пристрої, покритого тонким шаром хемоселектівного матеріалу. Такі пристрої є високочутливими хімічними сенсорами для виявлення та моніторингу парів і газів. Також у даній роботі дана оцінка ПАР пристроїв з різними матеріалами, що використовуються в якості покриття і пристроїв, покритих різними способами. У процесах описаних у роботі досліджень застосовувався новий спосіб лазерного вибивання з використанням матриці і пульсуючого лазера. На чутливу область ПАР сенсора крім усього іншого наносився пасcівірующій шар вуглецю. У роботі визначені та представлені електричні характеристики і різні параметри пристроїв для виявлення різних газів.
У роботі [11] представлений сенсор для виявлення за місцем і вимірювання низьких концентрацій газоподібної ртуті. Принцип дії сенсора заснований на використанні генератора коливань ПАР і подвійний лінії затримки з золотим покриттям. Газоподібна ртуть вибірково реагує з золотою плівкою, утворюючи амальгаму. В результаті збільшується маса плівки, яка викликає зменшення частоти коливань. Вимірювання концентрації газу здійснюється відмінністю відгуку сенсора при кімнатній температурі і температурі, при якій досягається динамічна рівновага реакція амальгамирования і десорбції. Значення величини рівноваги досить сильно залежить від концентрації газу. Таким чином, частота генератора коливань в лінії затримки може служити чутливою мірою концентрації газоподібної ртуті.
У роботі також представлено графік залежності відгуку сенсора від концентрації газоподібної ртуті в діапазоні 10-9. Також проаналізовано такі особливості відгуку сенсора як форма відгуку, величина відгуку, час відгуку і лінійність при 25 0С і 200 0С.
У роботі [15] розглянуто ПАР сенсор в якості гравіметричного сенсора. У цій роботі вивчалася адсорбція і десорбція хлорбензолу, про-діхлорбензола та хлороформу у полі [n-бутилметакрилату] (ПБМА) за допомогою ПАР сенсора і за допомогою методів гравіметричного аналізу (ДМА) з використанням полімерних плівок. Процеси сорбції аналізувалися за допомогою моделі Фікіана і були отримані коефіцієнти найкращого поділу і дифузії. Експериментальні дані добре відповідали моделі. Коефіцієнти поділу, отримані з відгуку ПАР, не залежали від товщини покриття і були в 2 - 3 рази вище, ніж коефіцієнти поділу, отримані з відгуку гравіметричного сенсора. На противагу цьому, коефіцієнти дифузії збільшувалися лінійно залежно від товщини покриття в діапазоні частот 70-560 кГц. При мінімальній товщині покриття ПАР коефіцієнти були порівнянні з відносними ДМА коефіцієнтами. Дане дослідження ще раз підтверджує правоту того, що відгук ПАР хімічних сенсорів вище, ніж очікуваний тільки від зміни маси. В'язко-еластичний ефект також більш яскраво виражений, ніж гравіметричний. Більш того, подобу дифузійних коефіцієнтів, отриманих при більш товстому шарі полімеру, говорить про те, що швидкості зміни в'язко-еластичних компонентів ПАР і гравіметричного елемента подібні. Авторами роботи був зроблений висновок, що обидва явища мають у своїй основі один і той же процес: адсорбцію аналізованого речовини в полімер. І з цієї точки зору, на думку авторів роботи, покритий полімером ПАР сенсор може вважатися окремим випадком гравіметричного сенсора.
У роботі [14] представлений сенсор на ПАР з подвійною лінією затримки з напиленням плівкою WO3: Ru в якості чутливого елемента. В результаті окислення оксиду азоту (NO) напівпровідникової плівки оксиду металу зменшується концентрація носіїв в плівці і, отже, її провідність. Це зменшення провідності плівки є причиною збільшення швидкості ПАР. Таким чином, в приладі, який представляє собою коливальний контур з подвійною лінією затримки, частота чутливого каналу є мірою чутливості концентрації NO. У роботі також представлені відгуки даного сенсора на концентрації NO (10-9 - 10-6) в повітрі, тобто серед газів більш високих концентрацій. Також у роботі проаналізовано залежності відгуку сенсора від часу відгуку, часу відновлення, мінімального рівня концентрації, рівня насичення і лінійність відгуку. Крім того, наводяться малюнки та можливості поліпшення показників сенсора в майбутньому.
У роботі [13] представлений ПАР сенсор для вимірювання відносної вологості і концентрації вуглекислого газу при кімнатній температурі. Він являє собою дві 97 МГц лінії затримки ПАР, покриті тонкими полімерними плівками. Одна лінія затримки служить для вимірювання концентрації, друга - для вимірювання відносної вологості. У роботі також представлено криві залежності відгуку сенсора від визначених параметрів.
У роботі [20] використовувався датчик, що містить 2 незалежні ідентичні лінії затримки з досліджуваними покриттями. Кожна лінія затримки з'єднана з частотоміром і через спеціальну плату інтерфейсу з персональної ЕОМ «Нейрон». Математичне забезпечення дозволяло в режимі реального часу прочитувати свідчення частотомеров 1 раз на секунду і накопичувати результати вимірювань в буфері ЕОМ для наступної обробки.
Як видно з робіт зарубіжних і вітчизняних розробників ПАР сенсорів, при проведенні досліджень необхідна обробка великих обсягів даних. Тому виникає необхідність підвищити ступінь автоматизації експериментальної установки. Для чого вважається доцільним пару вимірювальних приладів, необхідних для проведення експерименту з ЕОМ. Дане завдання успішно вирішується зарубіжними розробниками, в той час як серед наукових розробок вітчизняних вчених така задача була вирішена тільки в роботі [20]. У роботі використовувалася досить малопотужна ЕОМ «Нейрон», яка за сучасних вимогах до швидкості і якості обробки інформації не може впоратися зі своїм завданням. Для успішного проведення досліджень необхідно підвищити ступінь автоматизації установки, шляхом поєднання її з ЕОМ більш високого рівня.
Мета роботи - розробити схему, програму, яка обслуговує інтерфейсне пристрій сполучення і зробити підключення вимірювальної установки до ЕОМ.
Конструкція експериментальної осередки
В якості чутливих елементів на поверхнево-акустичних хвилях використовувалися лінії затримки ПАР, виконані на АТ-зрізі монокристалічного кварцу таким чином, що частота генерується поверхнево-акустичної хвилі складала 170 МГц. Для виконання поставлених у даній роботі завдань було виготовлено експериментальну осередок наступної конструкції. На основу, що представляє собою пластину 100 * 100 * 10 мм з нержавіючої сталі, встановлювався високочастотний підсилювач. Підсилювач був поміщений в металевий корпус 25х25х10 мм і його параметри були спеціально підібрані для використовувалися в ході досліджень ПАР перетворювачів. У верхній грані корпусу підсилювача були контактні отвори, в які вставлялися ніжки стандартного ПАР власника. В якості кришки ПАР перетворювача, для виключення впливу зовнішніх впливів на частоту ПАР, використано нержавіючу пластина 40х40х4 мм, в якій було вирізано отвір необхідної геометрії і розмірів. На верхню грань цієї пластини напроти отвору була приварена ще одна платівка таким чином, що в першій пластині утворилася порожнина. До цієї порожнину містився ПАР перетворювач. Для створення вакуумного ущільнення кришка тулилася до підсилювальної коробці за допомогою болтів діаметром 5 мм через прокладку з силіконової гуми. У верхню частину пластини над ПАР перетворювачем були вварені два штуцери з нержавіючих трубок 3-х міліметрового діаметра для введення в клітинку необхідних газових потоків, а також відкачування її на вакуум. Для виключення попадання пилу і частинок бруду на поверхню поширення поверхнево-акустичної хвилі, в штуцери були введені спеціальні фільтри, які використовуються в якості вкладишів у вхідних штуцерах газових редукторів. При проведенні експериментів штуцери осередку з'єднувалися з відповідними висновками універсального газового стенду.
Опис приладів і матеріалів
Для вимірювання частоти ПАР в роботі використовувався частотомір електронно-лічильний Ч3-54, характеристики якого представлені нижче:
Малюнок 3 Зовнішній вигляд частотоміра Ч3-54
Призначення:
Частотомір електронно-лічильний 43-54 призначений для:
вимірювання частоти синусоїдальних і частоти проходження імпульсних сигналів;
вимірювання періоду синусоїдальних і періоду проходження імпульсних сигналів;
вимірювання тривалості імпульсів і інтервалів часу;
виміру відносини частот електричних сигналів;
підсумовування електричних сигналів;
ділення частоти електричних сигналів;
видачі напруг опорних частот;
роботи зі змінними блоками.
Прилад за умовами експлуатації призначений для роботи в умовах:
температура навколишнього середовища від 243 до 323 К (від мінус 30 до +50 ° С);
підвищена вологість до 98% при температурі до 308 К (+35 ° С).
Прилад живиться від мережі змінного струму напругою (220 ± 22) В частотою (50 ± 0,5) Гц; (220 ± 11) В або (115 ± 6) В частотою (400-12 +25) Гц.
У приладі передбачена можливість роботи зі змінними блоками та іншими приладами.
Застосування змінних блоків та інших приладів дозволяє робити вимірювання частоти в широкому діапазоні і значно розширює можливості приладу.
При роботі зі змінним блоком підсилювачем широкосмуговим ЯЗЧ-31 / 1 прилад вимірює частоту синусоїдних сигналів в діапазоні від 0.1 до 60 МГц при рівні вхідного сигналу від 1 мВ до 10 В.
При роботі зі змінним блоком перетворювачем частоти ЯЗЧ-41 прилад вимірює частоту синусоїдних сигналів в діапазоні від 0,1 до 1 ГГц при рівні вхідного сигналу від 0.05 до 1 В.
При роботі зі змінним блоком перетворювачем частот ти ЯЗЧ-42 прилад вимірює частоту синусоїдних сигналів в діапазоні від 1 до 5 ГГц при рівні вхідного сигналу від 0.2 до 10 мВт.
При роботі зі змінним блоком перетворювачем частоти ЯЗЧ-43 прилад вимірює частоту синусоїдних сигналів в діапазоні від 4 до 12 ГГц при рівні вхідного сигналу від 0.2 до 5 мВт.
При роботі зі змінним блоком перетворювачем частоти автоматичним ЯЗЧ-72 прилад вимірює частоту синусоїдних сигналів від 0.3 до 7 ГГц при рівні вхідного сигналу від 0.2 до 5 мВт.
При роботі зі змінним блоком перетворювачем частоти автоматичним ЯЗЧ-72 або перетворювачем частоти ЯЗЧ-42 і перетворювачем частоти Ч5-13 вимірюється частота синусоїдальних сигналів в діапазоні від 10 до 78.33 Ггц при рівні вхідного сигналу від 0,1 до 5 мВт (10 - 37.5) ГГц, від 0.5 до 5 мВт (37.5 - 70) ГГц і від 1 до 5 мВт (70 - 78.33) ГГц.
При роботі зі змінним блоком перетворювачем частоти ЯЗЧ-87 прилад вимірює частоту синусоїдних сигналів і несучу частоту імпульсно-модульованих сигналів від 0.07 до 12 ГГц при рівні вхідного сигналу від 0.1 до 5 мВт.
При роботі зі змінним блоком перетворювачем частоти ЯЗЧ-88 прилад вимірює частоту синусоїдних сигналів і несучу частоту імпульсно-модульованих сигналів від 8 до 18 ГГц при рівні вхідного сигналу від 0.4 мВт до 5 мВт.
Прилад може застосовуватися для налаштування, випробувань і калібрування різного роду приймально-передавальних трактів, фільтрів, генераторів, для настройки систем зв'язку та інших пристроїв.
Технічні дані
Прилад вимірює:
по входу А частоту синусоїдальних сигналів:
в діапазоні від 0.1 Гц до 420 МГц при напрузі вхідного сигналу від 0.1 до 100 В еф.;
в діапазоні від 120 до 150 МГц при напрузі вхідного сигналу від 0.2 до 3 У еф.;
по входу Д частоту синусоїдальних сигналів в діапазоні від 50 до 300 МГц при напрузі вхідного сигналу 0.2 до 3 У еф.;
по входу А частоту проходження імпульсних сигналів будь-який полярності, які мають не більше двох екстремальних значень за період, в діапазоні від 0.1 Гц до 120 МГц при напрузі вхідного сигналу від 0,3 до 100 В.
Відносна похибка вимірювання частоти синусоїдальних і імпульсних сигналів df в межах значень, розрахованих за формулою:
де d0 - відносна похибка по частоті внутрішнього кварцового, генератора чи зовнішнього джерела, використовуваного замість внутрішнього генератора;
fізм - вимірювана частота, Гц;
tcч - час рахунку, с.
Номінальне значення частоти кварцового генератора - 5 МГц. Межі коригування частоти кварцового генератора при випуску приладу не менше ± 5 • 10-7 щодо номінального значення частоти.
Дійсне значення частоти кварцового генератора при випуску приладу встановлено з похибкою в межах ± 2 • 10-8 щодо номінального значення частоти після часу встановлення робочого режиму.
Максимальна відносна похибка по частоті кварцового генератора після часу встановлення робочого режиму не повинна бути більше:
± 1.5 × 10-7 протягом 1 місяця;
± 2.5 × 10-7 протягом 6 місяців;
± 5 × 10-7 протягом 12 місяців,
Час 1, 6 і 12 місяців відраховується з моменту установки дійсного значення частоти з похибкою в межах ± 2 × 10-8.
Відносне зміна середнього значення частоти вихідного сигналу кварцового генератора за 1 добу в межах:
після часу встановлення робочого режиму ± 2 × 10-8;
після 24 годин безперервної роботи ± 1 × 10-8;
після 72 годин безперервної роботи ± 5 × 10-8.
Среднеквадратическая відносна випадкова варіація частоти кварцового генератора при навколишній температурі, підтримуваної з точністю ± 1 ° С, після часу встановлення робочого режиму не повинна бути більше:
± 1 × 10-10 за 1 с;
± 1 × 10-10 зa 10 с;
± 3 × 10-9 за 1 год
Температурний коефіцієнт частоти кварцового генератора в межах:
± 1 × 10-9 на 1 ° С (для приладів з прийманням представника замовника);
± 3 × 10-9 на 1 ° С (для інших споживачів).
Прилад вимірює по входу Б одиничний і усереднений (коефіцієнт усереднення дорівнює 10, 102, 103 і 104) період сигналів синусоїдальної, і імпульсної форми будь-який полярності при тривалості імпульсів не менше 0.1 мкс в діапазоні частот від 0 до 1 МГц. Напруга вхідного сигналу:
від 0.1 до 100 В еф. для сигналу синусоїдальної форми;
від 0.3 до 100 В для сигналу імпульсної форми.
Відносна похибка вимірювання періоду DТ синусоїдальних сигналів повинна бути в межах значень, розрахованих за формулою:
де d0 - відносна похибка по частоті внутрішнього кварцового, генератора чи зовнішнього джерела, використовуваного замість внутрішнього генератора;
n - число усереднює періодів (множник періоду);
Ттакт - період частоти заповнення (мітки часу);
Тизм - вимірюваний період;
Dз - відносна похибка рівня запуску, що визначається за формулою:
де Uш - амплітуда шумового сигналу, В;
Uc - амплітуда вхідного сигналу, В.
Значення відносної похибки Dз в залежності від співвідношення наведені нижче
| 20 | 40 | 60 | |
| Dз | 3 × 10-2 | 3 × 10-3 | 3 × 10-4 |
Відносна похибка вимірювання періоду імпульсних сигналів при тривалості фронтів імпульсів не більше половини періоду сигналу заповнення - в межах значень, що визначаються за формулою:
Прилад вимірює відношення частот електричних сигналів.
Діапазон вищої з порівнюваних частот (ВХІД А) від 10 Гц до 150 МГц. Діапазон нижчої з порівнюваних частот (ВХІД Б) від 0 до 1 МГц.
Напруга і форма вхідних сигналів відповідають наведеним у пп. 1 і 8.
Відносна похибка вимірювання відношення частот - в межах значень, що визначаються за формулою:
для сигналу нижчої (f2) з порівнюваних частот синусоїдальної форми або імпульсного сигналу при тривалості фронтів більше половини періоду вищої (f1) з порівнюваних частот і в межах значень, які визначаються за формулою:
для імпульсного сигналу нижчої з порівнюваних частот з тривалістю фронтів не більше половини періоду вищої з порівнюваних частот.
Прилад виробляє по входу А рахунок числа (підсумовування) електричних коливань в діапазоні частот від 0 до 150 МГц за час, що встановлюється вручну.
Напруга і форма вхідного сигналу відповідають п. 1.
Прилад вимірює по входу В і Г інтервал часу в діапазоні від 0.1 мкс до 105 с при внутрішніх частотах заповнення 103, 104, 105, 106, 107 і 108 Гц, частота зовнішнього сигналу заповнення від 0 до 150 МГц.
Напруга вхідного сигналу імпульсної форми відповідає наведеному в п. 8.
Відносна похибка вимірювання інтервалів часу при тривалості фронтів вимірюваних імпульсів не більше половини періоду сигналу заповнення не повинна перевищувати значення, що визначається за формулою:
де d0 - відносна похибка частоти кварцового генератора чи зовнішнього джерела, використовуваного замість внутрішнього кварцового генератора;
tізм - вимірюваний інтервал, мс;
і при тривалості фронтів більше половини сигналу заповнення не повинна перевищувати значення, що визначається за формулою:
де tф1, tф2 - тривалість фронтів імпульсів, що визначають початок і кінець рахунку, мс.
Вхідний опір і вхідна ємність приладу по входу А і Б не менше 1 МОм і не більше 70 пФ.
При натиснутій кнопці «50 W» вхідний опір приладу по входу А - 50 Ом.
Прилад вимірює в режимі КОНТРОЛЬ власні опорні частоти 1, 10, 100 кГц, 1, 10, 100 МГц з метою перевірки працездатності приладу.
Прилад забезпечує безпосередній відлік результатів вимірювання в цифровій формі з індикацією одиниць виміру (MHz, KHz, mS, mS), переповнення (П), децімальной точки. У режимі ПАМ'ЯТЬ прилад забезпечує зберігання результату вимірювання на час циклу вимірювання.
Час рахунки приладу при вимірюванні частоти по входу А 10-3, 10-2, 10-1, 1 і 10 с. При вимірі частоти по входу Д час рахунку подвоюється.
При автоматичному пуску прилад забезпечує можливість плавної установки часу індикації результатів вимірювання від 0.1 до 5 с; з допустимим відхиленням +50% від зазначених величин; при ручному і зовнішньому пуску час індикації необмежене.
Прилад ділить по Вхід Б частоту вхідного сигналу в діапазоні від 0 до 1 МГц з коефіцієнтом ділення 1, 10, 102, 103 і 104.
Напруга і форма вхідного сигналу відповідають наведеним у п. 8.
Форма вихідного сигналу - позитивний імпульс тривалістю не менше 0.1 мкс, амплітудою не менше 2 В на навантаженні 10 кОм.
Прилад видає сигнали опорних частот: 0.1; 1, 10, 100 Гц, 1, 10, 100 кГц, 1 і 10 МГц, що мають форму позитивних імпульсів зі скважностью не більше 5 і амплітудою не менше 2 В на навантаженні 10 кОм; 5 і 50 МГц напругою; не менше 0.5 В на навантаженні 1 кОм на кінці кабелю з'єднувального (4.850.597-21). Форма сигналу - близька до синусоїдальної.
Прилад працює від зовнішнього джерела опорної частоти 5 МГц ± 100 Гц напругою від 0.5 до 3 В на навантаженні 100 Ом замість внутрішнього кварцевого генератора.
Прилад видає на пристрій, що інформацію про значення вимірюваної величини в потенційному вигляді в паралельному двійково-десятковому коді 8-4-2-1 з рівнями напруг на навантаженні 10 кОм;
від +2,4 до +4,5 В - логічно. «1»;
від 0 до +0,5 - логічний. «0».
Прилад приймає зовнішній сигнал заборони роботи напругою від 0 до +0.4 В.
Після закінчення рахунку прилад видає командний сигнал для запуску реєструючого пристрою - позитивний перепад напругою з рівнями логічного «0» від 0 до +0.5 В, логічної «1» від +2.4 до +4.5 В на нагрузке10 кОм.
Прилад має автоматичний, ручний і зовнішній скидання-пуск. Зовнішній скидання-пуск здійснюється імпульсом позитивної полярності, амплітудою від +2.4 до +4.5 В, на навантаженні 10 кОм, тривалістю не менше 10 мкс при крутизні фронту не менше 0.5 В / мкс.
Прилад забезпечує можливість дистанційного керування перемикачами: РІД РОБОТИ, ЧАС РАХУНКУ-МНОЖИТЕЛЬ, СИМВОЛИ ЧАСУ, «50 W», «1V/10V», БЛОК, «150 MHz; / 5 MHz», а також рівнями спрацьовування підсилювачів по входу А і Входу Б.
Прилад забезпечує свої технічні характеристики після часу встановлення робочого режиму, рівного 2 ч. Час готовності приладу без гарантованої похибки частоти внутрішнього кварцового генератора або роботі із зовнішнім джерелом опорної частоти - не більше 1 хв; при роботі приладу в інтервалі температур від 263 до 243 К ( від мінус 10 до мінус 30 ° С) - не більше 10 хв.
Живлення приладу здійснюється від мережі змінного струму напругою (220 ± 22) В частотою (50 ± 0.5) Гц, (220 ± 11) або (115 ± 6) В частотою (400-12 +28) Гц. Допустимий вміст гармонік до 5%.
У приладі забезпечена можливість автоматичного підключення ланцюга харчування кварцового генератора до зовнішнього джерела постійної напруги + (27 ± 3) У з споживаним струмом не більше 0.37 А.
Потужність, споживана приладом від мережі при фінальному напрузі, не перевищує 100 ВА.
Прилад зберігає свої технічні характеристики протягом 16 год безперервної роботи.
Нормальні умови експлуатації:
температура навколишнього середовища - (293 ± 5) К (20 ± 5) 0С;
відносна вологість повітря - (65 ± 15)%;
атмосферний тиск - (100 ± 4) кПа (750 ± 30) мм рт. ст.
Робочі умови експлуатації:
температура навколишнього середовища - від 243 до 323 К (від мінус 30 до плюс 50 ° С);
підвищена вологість - до 98% при температурі до 308K (+35 ° C);
атмосферний тиск - (100 ± 4) кПа (750 ± 30) мм рт. ст.
Граничні умови:
температура навколишнього середовища - від. 223 до 338 До (від мінус 50 до +65 ° С);
знижений атмосферний тиск - 61.33 кПа (460 мм рт. ст.). Після перебування в граничних умовах час витримки приладу в нормальних умовах не менше 2 годин.
Габаритні розміри приладу 490х136х480 мм. Маса приладу (без упаковки) не більше 16 кг.
Напрацювання на відмову приладу - не менше 3000 год
Середній термін служби приладу - не менше 10 років. Середній ресурс - не менше 10000 годин.
Сполучення частотоміра з ЕОМ
Особливості завдання
Однією із завдань даної дисертації є підвищення автоматизації установки, тобто поєднання її ЕОМ.
Завданням сполучення було одержання й обробка вихідного сигналу частотомера на терміналі ЕОМ. Так як частотомір не мав інтерфейсу для безпосереднього сполучення його з ЕОМ, постала необхідність перетворення вихідного сигналу, представленого в паралельному двійково-десятковому коді 8-4-2-1 в послідовний код, прийнятний для інтерфейсу RS-232C ЕОМ.
Вибір на користь застосування інтерфейсу RS-232C обумовлений наявністю наступних факторів:
відносна віддаленість об'єкту обміну інформацією (зовнішнього пристрою) від комп'ютера (стандартом обумовлена довжина кабелю до 15 м за наявності загального контуру заземлення, проте в багатьох практичних випадках вона може бути істотно збільшена, хоча і з деяким зниженням робочих швидкостей);
порівняно (по відношенню до паралельних методів і локальним обчислювальним мереж) невисока швидкість обміну даними (максимально можлива швидкість передачі даних стандартного послідовного порту комп'ютера складає 115200 біт / сек, що обмежує швидкість обміну величиною близько 10 Кбайт / сек);
застосування стандартного інтерфейсу для підключення до комп'ютера без його розтину.
Далі наведена інформація, користуючись якою розробник зможе здійснити поєднання проектованого пристрою з комп'ютером за допомогою інтерфейсу RS-232C
Інтерфейс RS-232C призначений для підключення до комп'ютера стандартних зовнішніх пристроїв (принтера, сканера, модему, миші та ін), а також для зв'язку комп'ютерів між собою. Основними перевагами використання RS-232C в порівнянні з іншими інтерфейсами є можливість передачі на великі відстані і набагато більш простий з'єднувальний кабель. У той же час працювати з ним трохи складніше. Дані в RS-232C передаються в послідовному коді побайтно. Кожен байт обрамляється стартовим і стоповими бітами. Дані можуть передаватися як в один, так і в інший бік (дуплексний режим).
Комп'ютер має 25-контактний (DB25P) або 9-контактний (DB9P) роз'єм для підключення RS-232C. Призначення контактів роз'єму наведено в таблиці 1.
| Ланцюг | Контакт (25-контактний роз'єм) | Контакт (9-контактний роз'єм) | I / O |
| FG | 1 | ' | - |
| -TxD | 2 | 3 | 0 |
| -RxD | 3 | 2 | I |
| RTS | 4 | 7 | 0 |
| CTS | 5 | 8 | I |
| DSR | 6 | 6 | I |
| SG | 7 | 5 | - |
| DCD | 8 | 1 | I |
| DTR | 20 | 4 | 0 |
| RI | 22 | 9 | I |
Таблиця 1 Призначення контактів роз'ємів інтерфейсу RS-232C
(I - вхідний сигнал комп'ютера, Про - вихідний сигнал).
Призначення сигналів наступне.
FG - захисне заземлення (екран).
-TxD - дані, передані комп'ютером в послідовному коді (логіка негативна).
-RxD - дані, що приймаються комп'ютером у послідовному коді (логіка негативна).
RTS - сигнал запиту передачі. Активний у весь час передачі.
CTS - сигнал скидання (очищення) для передачі. Активний у весь час передачі. Говорить про готовність приймача.
DSR - готовність даних. Використовується для завдання режиму модему.
SG - сигнальне заземлення, нульовий провід.
DCD - виявлення несучої даних (детектування прийнятого сигналу).
DTR - готовність вихідних даних.
RI - індикатор виклику. Каже про прийом модемом сигналу виклику по телефонній мережі.
Найбільш часто використовуються три-або чотирипровідна зв'язок (для двонаправленої передачі). Схема з'єднання для чьотирьох лінії зв'язку показана на рис. 4
Для двухпроводной лінії зв'язку у разі тільки передачі з комп'ютера під зовнішній пристрій використовуються сигнали SG і TxD. Всі 10 сигналів інтерфейсу задіюються тільки при з'єднанні комп'ютера з модемом.
Формат переданих даних зображений на рис. 5. Власне дані (5, 6, 7 або 8 біт) супроводжуються стартовим бітом, бітом парності і одним або двома стоповими бітами. Отримавши стартовий біт, приймач вибирає з лінії біти даних через певні інтервали часу. Дуже важливо, щоб тактові частоти приймача і передавача були однаковими (припустиме розбіжність - не більше 10%). Швидкість передачі по RS-232C може вибиратися з ряду: 110, 150, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200 біт / с.
Малюнок 4 Схема 4-провідної лінії зв'язку для RS-232C.
Усі сигнали RS-232C передаються спеціально обраними рівнями, що забезпечують високу завадостійкість зв'язку (рис. 6). Відзначимо, що дані передаються в інверсно коді (логічної одиниці відповідає низький рівень, логічному нулю - високий рівень).
Для підключення довільного УС до комп'ютера через RS-232C зазвичай використовують трьох-або чьотирьох лінію зв'язку (див. рис. 4), але можна задіяти й інші сигнали інтерфейсу.
Малюнок 5 Формат переданих даних
Малюнок 6 Рівні сигналів RS-232C на передавальному і приймає кінцях лінії зв'язку.
Обмін по RS-232C здійснюється за допомогою звернень за спеціально виділеним для цього портів СОМ1 (адреси 3F8h ... 3FFh, переривання IRQ4), COM2 (адреси 2F8h ... 2FFh, переривання IRQ3), COM3 (адреси 3E8h ... 3EFh, переривання IRQ10), COM4 (адреси 2E8h ... 2EFh, переривання IRQ11). Формати звернень за цими адресами можна знайти в численних описах мікросхем контролерів послідовного обміну UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter), наприклад, i8250, KP580BB51.
Зважаючи на наведених вище достоїнств і недоліків різних способів підключення було прийнято рішення зупинитися на використанні саме послідовного інтерфейсу RS-232C.
Постановка завдання поєднання
При використанні інтерфейсу RS-232C завдання поєднання об'єкта обміну інформацією з комп'ютером зазвичай формулюється наступним чином: потрібно забезпечити зв'язок з віддаленим контролером, обслуговуючим технологічну або лабораторну установку. Саме цей контролер грає в даному випадку роль УС.
Найчастіше такий контролер є мікроЕОМ, що має власну магістраль і набір зовнішніх пристроїв, які здійснюють передачу вхідних сигналів з різноманітних датчиків і видачу керуючих впливів на органи управління. Для нас істотним моментом є наявність в контролері процесора, обробляє інформацію, представлену в паралельній формі, і магістралі, що забезпечує взаємодію різних його вузлів. Якщо ж потрібно організувати пару з пристроєм, що не мають власного інтелекту, завдання відразу ж істотно ускладнюється і часто стає практично нездійсненним. Тому в такому випадку варто подумати про вибір інших шляхів сполучення.
Етапи перетворення сигналів інтерфейсу RS-232C на шляху від комп'ютера до мікропроцесора віддаленого контролера досить очевидні і проілюстровані рис. 7. Тут і далі ми вважаємо, що для сполучення через RS-232C використовується найбільш поширена найпростіша 4-провідна лінія зв'язку.
Блок перетворювачів рівня забезпечує електричне узгодження рівнів сигналів послідовного інтерфейсу, що формуються контролером, що входять до складу комп'ютера (± 12 В), з рівнями сигналів, присутніми в мікропроцесорній системі (тут і далі припускаємо, що в мікропроцесорній системі діють рівні ТТЛ).
Малюнок 7 Організація сполучення через інтерфейс RS-232C.
Блок перетворювача коду переводить послідовне подання інформації в паралельне і навпаки, здійснюючи розпізнавання початку і кінця посилки, синхронізацію прийому-передачі бітів кадру, стеження за наявністю помилок, інформування про готовність до виконання операцій і т. п.
Інтерфейс шини забезпечує сполучення перетворювача коду з локальної магістраллю мікропроцесорної системи, здійснюючи двонаправлену передачу даних відповідно до алгоритмів і тимчасовими співвідношеннями, прийнятими в ній.
Перетворення рівня
Для перетворення рівня сигналів вважається доцільним застосування інтерфейсної мікросхеми фірми MAXIM. Вона містить перетворювач напруги +5 В у напруга +10 В (генератор + помножувач напруги), інвертор (перетворюючий напруга +10 В по-10В) і власне перетворювачі рівня сигналів послідовного інтерфейсу. Більшість таких мікросхем вимагають додаткових елементів (необхідні зовнішні конденсатори), що не є надмірною платою за переваги їх застосування.
Перетворення коду
Найбільш просто проблема вирішується в тому випадку, якщо в якості центрального процесора віддаленого контролера застосована однокристальна мікроЕОМ, що мала вже Універсальної асинхронний приймач (УАПП). Як приклад такої мікроЕОМ, можна використовувати мікросхему КР1816ВЕ51. Побудова перетворювача коду в даному випадку зводиться до задіяння вбудованого ресурсу відповідно до специфікацій на застосовану мікросхему.
Однокристальная мікроЕОМ (ОМЕВМ) містить вбудоване ОЗУ пам'яті даних ємністю 128 Байт з можливістю розширення загального обсягу оперативної пам'яті даних до 64 КБ за рахунок використання зовнішніх мікросхем ОЗУ.
Умовне графічне позначення ОМЕВМ показано на рис. 8, а призначення висновків наведено в табл. 2.
| № висновку | Позначення | Призначення | Тип |
| 1 - 8 | P1.0 - P1.7 | 8-розрядний двонаправлений порт Р1. Вхід адреси А0 - А7 при перевірці внутрішнього ПЗУ. | Вхід / вихід |
| 9 | RST | Сигнал загального скидання | Вхід |
| 10 - 17 | P3.0 - P3.7 | 8-розрядний двонаправлений порт Р3 з додатковими функціями. | Вхід / вихід |
| P3.0 | Послідовні дані приймача - RxD. | Вхід | |
| P3.1 | Послідовні дані передавача TxD. | Вихід | |
| P3.2 | Вхід зовнішнього переривання 0 - INT0 | Вхід | |
| P3.3 | Вхід зовнішнього переривання 1 - INT1 | Вхід | |
| P3.4 | Вхід таймера-лічильника 0 - T0 | Вхід | |
| P3.5 | Вхід таймера-лічильника 1 - Т1 | Вхід | |
| P3.6 | Вихід стробирующий сигналу під час запису у зовнішню пам'ять даних WR | Вихід | |
| P3.7 | Вихід стробирующий сигналу при читанні з зовнішньої пам'яті даних RD | Вихід | |
| 18 | XTAL1 | Висновок для підключення кварцового резонатора | Вихід |
| 19 | XTAL2 | Висновок для підключення кварцового резонатора | Вхід |
| 20 | GND | Загальний висновок | |
| 21 - 28 | P2.0 - P2.7 | 8-розряди двонаправлений порт Р2. Вихід адреси А8 - А15 в режимі роботи із зовнішньою пам'яттю. У режимі перевірки внутрішнього ПЗУ висновки Р2.0 - Р2.6 використовуються як вхід адреси А8 - А14. Висновок Р2.7 - дозвіл читання внутрішнього ПЗУ - Е | Вхід / вихід |
| 29 | PSE | Дозвіл програмної пам'яті | Вихід |
| 30 | ALE | Вихідний сигнал дозволу фіксації адреси | Вихід |
| 31 | EA | Блокування роботи з внутрішньою пам'яттю | Вхід |
| 32 - 39 | P0.7 - P0.0 | 8-розрядний двонаправлений порт Р0. Шина адреси / даних при роботі із зовнішньою пам'яттю. Вихід даних D7 - D0 в режимі перевірки внутрішнього ПЗУ. | Вхід / вихід |
| 40 | Ucc | Висновок живлення від джерела напруги +5 В. |
Таблиця 2 Призначення виводів процесора МК51
ОМЕВМ містить всі вузли, необхідні для автономної роботи:
центральний восьмирозрядний процесор;
внутрішню пам'ять даних, об'ємом 128 Байт;
чотири восьмирозрядних програмованих каналу введення - виводу;
два 16-бітових таймера-лічильника;
послідовний інтерфейс;
тактовий генератор.
Система команд ОМЕВМ містить 111 базових команд з форматом 1, 2 або 3 байти і представляє великі можливості обробки даних, реалізацію логічних, арифметичних операцій, а також забезпечує управління в режимі реального часу.
ОМЕВМ має:
32 восьмирозрядних регістра загального призначення;
128 визначених користувачем програмно-керованих прапорів;
набір регістрів спеціальних функцій.
Регістри загального призначення та визначені користувачем програмно-керовані прапори розташовані в адресному просторі внутрішнього ОЗУ даних.
ОМЕВМ при функціонуванні забезпечує:
мінімальний час виконання команд складання регістр-регістр - 1мкс, регістр-пам'ять - 2 мкс;
апаратне множення і ділення з мінімальним часом виконання команд множення / поділу - 4 мкс.
Розширена система команд забезпечує побайтову і побітове адресацію, двійкову і двійково-десяткову арифметику, індикацію переповнення та визначення парності / непарності, можливість реалізації логічного процесора. Відмінною рисою ОМЕВМ є те, що її арифметико-логічний пристрій (АЛП) може поряд з виконанням операцій над 8-розрядними типами даних маніпулювати однорозрядним даними. Решта програмно-доступні біти можуть бути встановлені, скинуті або замінені їх доповненням, можуть пересилатися, перевірятися і використовуватися в логічних обчисленнях. Таким чином, завдяки наявності потужного АЛУ і бітового процесора набір інструкцій ОМЕВМ чудово підходить для даного пристрою сполучення.
Мікросхеми КР1830ВЕ51 конструктивно виконані в 40-вивідних пластмасових корпусах з дворядним розташуванням штирьовий контактів.
Серед іншого, ОМЕВМ містить наступні вузли:
Логіка введення - виведення, призначена для прийому і видачі сигналів, що забезпечують обмін інформацією ОМЕВМ із зовнішніми пристроями через порти вводу / виводу Р0 - Р3.
Блок Т / С складається з двох таймерів / лічильників, призначених для підрахунки зовнішніх подій, отримання програмно керованих тимчасових затримок і виконання времязадающих функцій ОМЕВМ.
Блок послідовного інтерфейсу і переривань призначений для організації введення-виведення послідовних потоків інформації та організації системи переривання програм.
Порти Р0 - Р3 є двонаправленими портами введення / виводу і призначені для забезпечення інформацією ОМЕВМ із зовнішніми пристроями, утворюючи 32 лінії вводу / виводу. Кожен з портів містить фіксатор-клямку, який представляє собою восьмирозрядний регістр, що має байтове і бітову адресацію для установки (скидання) розрядів за допомогою програмного забезпечення.
Фіксатори портів Р0, Р1, Р2, Р3 мають свої внутрішні фізичні адреси, як при байтовой адресації, так і при бітової адресації.
Крім роботи в якості звичайних портів введення / виводу лінії портів Р0 - Р3 можуть виконувати радий додаткових функцій, описаних нижче.
Через порт Р0:
Виводиться молодший байт адреси А0 - А7 при роботі із зовнішньою пам'яттю програм і зовнішньою пам'яттю даних;
Видається з ОМЕВМ і приймається в ОМЕВМ байт даних при роботі із зовнішньою пам'яттю (при цьому обмін байтом даних і виведення молодшого байта адреси зовнішньої пам'яті мультиплексованих у часі);
Через порт Р2:
Виводиться старший байт адреси А8 - А15 при роботі із зовнішньою пам'яттю програм і зовнішньою пам'яттю даних (для зовнішньої пам'яті даних - тільки при використанні команд, які виробляють 16-розрядний адреса)
Кожна лінія порту Р3 має індивідуальну альтернативну функцію:
P3.00 - RxD, вхід послідовного порту, призначений для введення послідовних даний в приймач послідовного порту;
P3.1 - TxD, вихід послідовного порту, призначений для виведення послідовних даних з передавача послідовного порту;
P3.2 - INT0 - використовується як вхід 0 зовнішнього запиту переривання;
P3.3 - INT1 - використовується як вхід 1 зовнішнього запиту переривання;
P3.4 - T0, використовується, як вхід лічильника зовнішніх подій Т / С 0;
P3.5 - T1, використовується, як вхід лічильника зовнішніх подій Т / С 1;
P3.6 - WR, строб запису у зовнішню пам'ять даних, вхідний сигнал, що супроводжує висновок даних через порт Р0 при використанні відповідних команд;
P3.7 - RD, строб читання із зовнішньої пам'яті даних, вихідний сигнал, що супроводжує введення даних через порт Р0 при використанні відповідних команд.
Альтернативна функція будь-якої з ліній порту Р3 реалізується тільки в тому випадку, якщо у відповідному цієї лінії фіксаторі-засувки міститься «1». В іншому випадку на лінії порту 3 буде присутній «0».
Серед інших особливостей даної ОМЕВМ особливої уваги заслуговують наступні.
Паралельні порти вводу / виводу.
Для зв'язку ОМЕВМ з об'єктами управління, для введення / виведення інформації використовуються 32 двонаправлені лінії. Ці лінії згруповані в 4 порту по 8 ліній у кожному. Кожна лінія може бути індивідуальна і незалежно запрограмована на вхід або вихід. При використанні лінії в якості входу необхідно відповідний біт порту встановити в «1». При установці ОМЕВМ в початковий стан всі лінії портів включені в початковий стан. Звернення до портів введення / виводу здійснюється через регістри спеціальних функцій Р0 - Р3. Звернення проводиться з використанням команд, що оперують з байтами, битому або з комбінацією біт.
У разі використання зовнішньої пам'яті програм або даних, порт 0 служить для введення молодшого байта адреси зовнішньої пам'яті, а через Р2 - для виведення старшого байта виведення зовнішньої пам'яті, тому, коли ми використовуємо зовнішню пам'ять - ці порти зайняті. Дані в зовнішню пам'ять передаються через регістр Р0 (рис. 9).
Усі висновки порту 3 можуть бути використані для реалізації альтернативних функцій. Альтернативні функції можуть бути задіяні шляхом запису «1» у відповідні розряди порту «Р3».
До складу ОМЕВМ входять 2 незалежних таймера / лічильника Т0 і Т1, призначених для вимірювання часових інтервалів, тривалості імпульсів регенерування періодично повторюваних переривань. Кожному таймеру / лічильнику відповідає 16-розрядний таймерний регістр, що складається з двох байт (TH0, TL0; TH1, TL1)
Таймери / лічильники працюють в двох режимах (як таймера і лічильника).
При роботі в якості таймера, вміст таймерного регістра збільшується на одиницю в кожному машинному циклі.
Шляхом програмної установки таймерного регістра в початковий стан і аналізу прапора переповнення можуть бути реалізовані різні тимчасові затримки в діапазоні 0000-FFFF. Тимчасова затримка, що перевищує це значення (65535 мкс) може бути отримана накопиченням переповнень в робочому регістрі під керуванням програми.
При роботі в режимі лічильника подій таймерний регістр збільшується на 1 кожен раз, коли сигнал на вході Т0 порту 3 переходить з «1» в «0».
Стан зовнішнього входу Т0 або Т1 опитується кожну мікросекунду (машинний цикл). Для управління таймером / лічильником використовуються 2 регістру спеціальних функцій: TCON - регістр управління і TMOD - регістр режимів.
Переривання
МК51 має 5 апаратних джерел переривань. Переривання - сигнал, який надходить в ОМЕВМ від одного з 5 джерел переривань і викликає перехід з основної програми в підпрограму обробки переривань.
Поява сигналу - подія, несподіване для основної програми. Тому точно не відомо, в якому місці виконання програми це станеться. У ОМЕВМ використовується векторна система переривань. Це означає, що для кожного джерела переривань в ПЗУ передбачений адресу (вектор) почала підпрограми обробки переривань.
Кожен джерело переривань має свою адресу початку підпрограми обробки переривань. Адреси знаходяться в ПЗУ.
Отримавши запит переривання від одного з п'яти джерел, система обробки переривань виконує наступні дії:
Поміщає в стек вміст лічильника команд, щоб запам'ятати команду основної програми, на яку потрібно повернутися після обробки переривань.
Завантажує в лічильник команд адресу вектора, відповідної підпрограми обробки переривань і здійснює перехід за цією адресою. За адресою вектора повинна бути розташована команда безумовного переходу до початкового адресою підпрограми обробки переривань.
Підпрограма обслуговування переривання обов'язково завершується командою виходу з підпрограми, яка обслуговує переривання, за якою лічильник команд перезавантажується з стека адресою повернення в основну програму і здійснює апаратний скидання запитів переривань.
Послідовний порт вводу / виводу
До складу ОМЕВМ входить послідовний порт, який представляє собою асинхронний приймач. Він здійснює прийом і передачу інформації, представленої послідовним кодом, молодшими бітами вперед. Для цього до складу УАПП входять приймаючі та передавальні зсувні регістри, перетворюють паралельний код в послідовний. Послідовний порт є дуплексним, тобто одночасно здійснює прийом і передачу. Передані і прийняті дані зберігаються в регістрі спеціальних функцій SBUF - буферний регістр. Фізично регістр SBUF являє собою 2 роздільних регістру. Один - для переданих даних, другий - для прийнятих. При прийомі забезпечується зберігання прийнятого байта до кінця прийому наступного байта. Байт, не прочитаний з SBUF за час прийому наступного байта, втрачається. Запис байта в буфер SBUF при передачі призводить до автоматичної перезапису байта в зсувний регістр передавача і ініціалізує передачу байта. Усього є 4 режими роботи послідовного порту:
00 - синхронний режим прийому / передачі 8-бітових даних. Частота передачі - 1 / 12 частоти процесора. Швидкість фіксована.
01 - 8-бітний режим передачі з змінною швидкістю. Швидкість передачі задається таймером Т1 (600 - 9600 біт / сек). Формат посилки: 1 старт + 8 біт інформації + 1 стоп.
10 - 9-бітний режим передачі інформації з фіксованою швидкістю. Швидкість передачі - частота резонатора поділена на 64 або на 32. 9-й біт може використовуватися для контролю по парності.
11 - 9-бітний режим передачі інформації зі змінною швидкістю, величина якої задається таймером Т1.
Для сполучення з інтерфейсом RS232C, УАПП може працювати в режимах 10 і 11, коли швидкість визначається таймером Т1. Якщо пристрій розробляється на МК51, воно повинно мати вихід на послідовний інтерфейс з RS232C. При цьому перед розробником постають такі проблеми:
Узгодження рівнів сигналів RS232C і МК51.
Підтримання стандартної швидкості передачі.
Підтримка стандартних форматів посилок.
Підтримка стандартних протоколів обміну - набір символів для того, щоб забезпечити нормальний прийом / передачу.
Задача перетворення послідовного коду вихідного сигналу частотоміра в паралельний дещо ускладнюється тим, що необхідний опитування 38 каналів. Дана обставина призводить до необхідності застосування додаткових мікросхем, що дозволяють вирішити цю задачу. Для цього використовувалися мікросхеми КР580ВВ55А.
Мікросхема КР580ВВ55А призначена для паралельної передачі інформації між мікропроцесором і периферійними пристроями і містить три 8-розрядних каналу введення / виводу
А, В, С.
Канал С може бути представлений у вигляді двох 4-розрядних каналів вводу / виводу, доступ до яких здійснюється як до окремих незалежних каналах. Периферійні пристрої підключаються до каналів А, В, С, а зв'язок з мікропроцесором здійснюється за допомогою шини D через буфер даних. Структурна схема КР580ВВ55А представлена на рис 10.
Малюнок 10 Структурна схема мікросхеми КР580ВВ55А
Кожен з каналів А, В, С складається з 8-розрядного регістра і двонаправлених формувачів, які мають на виході стан «Вимкнено», Пристрій управління містить регістр керуючого слова (УКР), у який попередньо проводиться запис інформації, що визначає режим роботи каналів, і формує сигнали вибору каналу і управління каналом С.
Мікросхема може працювати в одному з трьох режимів: режим 0 - простий введення / виводу; режим 1 - стробований введення / виводу; режим 2-двонаправлений канал. Режим роботи каналів можна. змінювати як на початку, так і в процесі виконання програми, що дозволяє обслуговувати різні периферійні пристрої в певному порядку з допомогою однієї мікросхеми КР580ВВ55А. Канали А і В можуть працювати в різних режимах, а робота каналу С залежить від режимів роботи каналів А і В, Комбінуючи режими роботи каналів, можна забезпечити роботу мікросхеми майже з будь-яким периферійним пристроєм.
У режимі 0 здійснюється простий ввод / вивід даних за трьома 8-розрядним каналах, причому канал С може використовуватися як два 4-розрядних каналу. Кожен з каналів може використовуватися окремо для введення чи виведення інформації, У режимі 0 вхідні інформація не запам'ятовується, а вихідна зберігається у вихідних регістрах до запису нової інформації в канал або до запису нового режиму.
У режимі 1 передача даних здійснюється тільки через канали А і В, а лінії каналу З служать для прийому і видачі сигналів управління. Кожен з каналів А і В незалежно один від одного може використовуватися для введення або виведення 8-розрядних даних, причому вхідні і вихідні дані фіксуються в регістрах каналів,
У режимі 2 для каналу А забезпечується можливість обміну інформацією з периферійними пристроями по 8-розрядному двонаправленого каналу. Для організації обміну використовуються п'ять ліній каналу С, В режимі 2 вхідні і вихідні дані фіксуються у вхідному і вихідному регістрах відповідно. Призначення висновків КР580ВВ55А наведено в табл. 3
| Номер висновку | Позначення | Призначення |
| 9, 8 | А0, А1 | Адреса |
| 27 - 34 | D7 - D0 | Шина даних |
| 37 - 40, 1 - 4 | РА7 - РА0 | Канал А |
| 5 | RD | Читання |
| 6 | CS | Вибір мікросхеми |
| 7 | GND | Загальний |
| 10 - 13, 17, 16, 15, 14 | PC7-PCO | Канал З |
| 18 - 25 | PB0 - PB7 | Канал У |
| 26 | Ucc | +5 В |
| 35 | RESET | Установка |
| 36 | WR | Запис |
Таблиця 3 Призначення висновків мікросхеми КР580ВВ55А
Дані мікросхеми підключалися до мікроЕОМ і дозволяли збільшити кількість портів введення / виведення до необхідної кількості.
Кінцева схема підключення представлена на рис 9.
|
Розробка програмного забезпечення пристрою сполучення
У завдання програмного забезпечення, для пристрою сполучення входить:
Отримання від частотомера сигналу чергового замірювання інформації з датчика;
За пришестя цього сигналу послідовно вважати інформацію про кожній цифрі вихідного сигналу;
Відзначити час приходу сигналу (точніше, час, що минув з часу попереднього приходу сигналу);
Ініціалізувати порт послідовної передачі інформації;
Перетворити дані в послідовний код;
Переслати послідовний код на ЕОМ;
Отримати та обробити дані на ЕОМ, представивши їх у зручному для прочитання вигляді.
Перші шість завдань вирішуються безпосередньо ОМЕВМ на рівні мови Асемблер, сьома завдання вирішується за допомогою мови високого рівня на ЕОМ.
Перед тим, як використовувати пристрій сполучення за призначенням, необхідно провести ініціалізацію необхідних апаратних ресурсів:
Джерельну переривань INT0;
Встановлення необхідного часу відліку Т0;
Установка необхідної величини перерахунку Т1;
Програмування альтернативних функцій порту вводу / виводу Р3 ОМЕВМ;
Встановлення необхідних режимів роботи таймерів Т0 і Т1 і послідовного порту введення / виводу.
Блок-схема програми пристрою сполучення представлена на рис 12.
Текст програми на мові Асемблер представлений нижче
0000 0200F7 LJMP 00F7
0003 020200 LJMP 0200
0006 00 NOP
0022 00 NOP
0023 020300 LJMP 0300
0026 00 NOP
00F6 00 NOP
00F7 D2B0 SETB RXD
00F9 D2B1 SETB TXD
00FB D2B2 SETB INT0
00FD D2B6 SETB WR
00FF D2B7 SETB RD
0100 758921 MOV TMOD, # 21
0103 758B00 MOV TL1, # 00
0106 758DF4 MOV TH1, # F4
0109 D28E SETB TR1
010B D2AF SETB EA
010D 758C3C MOV TH0, # 3C
0110 758AB0 MOV TL0, # B0
0113 7582000 MOV DPL, # 00
0116 7A00 MOV R2, # 00
0118 D28C SETB TR0
011A D2A8 SETB EX0
011C 108D02 JBC TF0, 0121
011F 80FB SJMP 011C
0121 0A INC R2
0122 758C3C MOV TH0, # 3C
0125 758AB0 MOV TL0, # B0
0128 80F2 SJMP 011C
012A 00 NOP
01FF 00 NOP
0200 75F002 MOV B, # 02
0203 EA MOV A, R2
0204 84 DIV AB
0205 F5F0 MOV B, A
0207 7A00 MOV R2, # 00
0209 7805 MOV R0, # 05
020B 7904 MOV R1, # 04
020D C299 CLR TI
020F 85F099 MOV SBUF, B
0212 D2AC SETB ES
0214 32 RETI
0215 00 NOP
02FF 00 NOP
0300 C2AC CLR ES
0302 C299 CLR TI
0304 8983 MOV DPH, R1
0306 E0 MOVX A, @ DPTR
0307 F599 MOV SBUF, A
0309 2009 INC R1
030A B90701 CJNE R1, # 07,030 E
030D 09 INC R1
030E D801 DJNZ R0, 0311
0310 32 RETI
0311 D2AC SETB ES
0313 32 RETI
0314 00 NOP
Завданням математичного моделювання є отримання теоретичних залежностей вихідний величини датчика (зміна частоти поверхово-акустичної хвилі) від вхідних величини (зміна концентрації необхідного газу) та отримання зміни вихідної величини в динаміці (залежність частоти від часу при стрибкоподібному зміні концентрації).
Зміна резонансної частоти, обумовлене наявністю покриття на поверхні поширення поверхнево-акустичної хвилі, описується наступним співвідношенням [2]:
,
де - Зрушення резонансної частоти за рахунок зміни чутливим покриттям швидкості поверхнево-акустичної хвилі,
і характеристики п'єзоелектричного матеріалу,
- Початкова резонансна частота,
h - товщина чутливого покриття,
- Його щільність.
Не важко помітити, що твір - Являє собою масу покриття на одиницю площі.
де m - маса покриття;
s - площа покриття.
Таким чином, зміна частоти поверхово-акустичної хвилі залежить в першу чергу від двох факторів - маси одиниці площі плівки і механічних властивостей п'єзоелектричної підкладки.
Швидкість зміни величини адсорбції з часом описується наступним рівнянням [21]:
де a - зміст адсорбованих речовини - маса адсорбованих речовини до одиниці об'єму адсорбенту ;
by - коефіцієнт массоотдачи;
- Концентрації адсорбованих речовини в парогазової суміші інертного газу (вхідний параметр).
- Концентрація адсорбованих речовини в парогазової суміші, рівноважна поглиненому одиницею об'єму кількості речовини
. Визначається за ізотермі адсорбції.
Коефіцієнт массоотдачи визначається з такого рівняння [21]:
де Nu - дифузний критерій Нуссельта;
d - середній розмір часток адсорбенту ;
D - коефіцієнт дифузії речовини в газі .
Значення дифузійного критерію Нуссельта для орієнтовних розрахунків коефіцієнта массоотдачи визначається за критеріальні рівняння [20]:
де Re - критерій Рейнольдса.
Для визначення критерію Рейнольдса скористаємося наступною формулою [20]:
де w - швидкість потоку на вільному перерізі ;
- Кінематичний коефіцієнт в'язкості.
Кінематичний коефіцієнт в'язкості можна визначити, користуючись наступним співвідношенням [20]:
де - Динамічний коефіцієнт в'язкості газу;
- Щільність газу.
Для визначення - Концентрації адсорбованих речовини в парогазової суміші, рівноважної поглиненому одиницею об'єму кількості речовини скористаємося ізотермою адсорбції. Зважаючи на відсутність необхідних табличних даних, що описують як чутливе полімерне покриття, а як наслідок, і відсутність будь-якого конкретного визначається компонента, дана математична модель ставить собі за мету отримання якісних характеристик описуваного ПАР сенсора. Таким чином, за шукану ізотерму адсорбції приймаємо ізотерму адсорбції бензолу [20]. Графік даної ізотерми наведено нижче.
Як визначається компонента повітряної суміші прийнятий аміак.
Залежність концентрації від парціального тиску компонента виражається наступною формулою [20];
де p - парціальний тиск компонента в газовій суміші;
R - універсальна газова постійна;
Т - абсолютна температура.
Підставляючи числові значення всіх перерахованих вище змінних у рівняння швидкості адсорбції, а величину адсорбції в рівняння зміни частоти поверхово-акустичної хвилі і додавши до цього початкові і граничні умови отримуємо шукані залежності величини адсорбції від часу і зміна частоти від часу.
Як видно з наведених нижче графіків, час реакції сенсора на стрибкоподібне зміна концентрації визначуваного компонента становить порядку 10-5 сек.
Таким чином, у майбутніх дослідженнях инерционностью процесів, що відбуваються в самому датчику можна знехтувати. А основний час процесу буде складатися з часу визначення частоти поверхово-акустичної хвилі, часу підведення газу необхідної концентрації та ін Таким чином, отримуємо ще одне підтвердження необхідності подальшого підвищення автоматизації вимірювальної установки.
Для математичного отримання градуювальної характеристики ПАР датчика скористаємося рівнянням [20]:
І підставивши отримане тим самим значення величини адсорбції в рівняння залежності зміни частоти поверхово-акустичної хвилі, одержимо градуювальний графік.
Як видно з цього графіка, залежність зміни частоти поверхово-акустичної хвилі від концентрації - величина лінійна. Таким чином отримуємо ще одне підтвердження перспективності використання поверхнево-акустичних датчиків як газових сенсорів низьких концентрацій.
Експериментальні результати
Для оцінки точності показань ПАР сенсора виникає необхідність оцінити вплив різних параметрів на частоту. У ході роботи було проведено низку експериментів з виявлення такого впливу.
У ході роботи було проведено серію експериментів з визначення стабільності частоти ПАР перетворювачів. Для цього вони закріплювалися в експериментальну комірку, конструкція якої описана у вище. Методика проведення експериментів полягала в наступному. Вимірювання частоти проводилися безперервно протягом двох з половиною годин.
Протягом часу вимірів, дані про зміну частоти фіксувалися кожні п'ять хвилин. Характерний хід залежності частоти поверхово-акустичної хвилі від часу представлений на рис. 17. Як видно з даної залежності, частота ПАР перетворювача спочатку має тенденцію збільшуватися. Збільшення частоти поверхово-акустичної хвилі за перші 20-30 хвилин спостережень склало близько 2 - 2.5 кГц. По закінченні цього часу частота коливається в набагато більш низьких межах. Зміни частоти в цей час відбуваються в межах декількох десятків герц. Невелике зростання частоти пояснюється нагріванням кристала кварцу нагрівається в процесі експерименту ВЧ підсилювачем Ч3-63. Різні значення сталих частот поверхнево-акустичної хвилі пояснюються різною температурою в приміщенні.
Таким чином, було з'ясовано, що для проведення дослідження необхідно попередньо провести прогін вимірювальної системи протягом 20-30 хвилин. Також було з'ясовано, що зі збільшенням температури частота також має тенденцію збільшуватися.
Також у ході роботи було проведено серію експериментів, метою яких було з'ясування впливу тиску на частоту ПАР сенсора. Методика експерименту полягала в наступному. Після попередньої прогонки осередки на холостому ходу, як було зазначено вище, її східчасто відкачували на вакуум. Величина вакууму у клітинці фіксувалася за допомогою вакуумметра. Після чого свідчення частоти фіксувалися кожні 10 секунд. Після 120 секунд після закінчення перехідних процесів значення частоти встановлювалися на певному рівні і далі не змінювалися. Після чого осередок знову відкачували до нового значення вакууму.
Графік відкачування осередки на вакуум і залежності частоти ПАР сенсора від часу перехідних процесів показані на рис. 18
|
|
Так само в роботі представлений графік залежності частоти ПАР сенсора від тиску в газовій осередку. Даний графік побудований на підставі попереднього. По осі абсцис відкладалося тиск в осередку в мм. рт. ст., по осі ординат - частота ПАР сенсора після закінчення перехідних процесів. Даний графік представлений на рис. 19
Дані залежності були отримані при температурі навколишнього середовища - 17 0С і атмосферному тиску 749 мм. рт. ст.
Як видно з наведених графіків, частота ПАР сенсора практично лінійно змінюється з тиском у діапазоні 100 - 500 мм. рт. ст., в той час, як характер залежності істотно змінюється в міру виходу за межі цього діапазону.
Слід зазначити, що проведення експериментів пов'язане з досить високою трудомісткістю, що ще раз вказує на необхідність модернізації експериментальної установки шляхом поєднання її з ЕОМ.
Економічна частина
Завдання даної роботи полягає в розробці і дослідженні поверхнево-акустичного датчика. Економічний аспект даного дослідження полягає в тому, що:
Сучасні методи контролю концентрації шкідливих речовин в атмосфері не дозволяють визначити концентрацію з достатньою точністю, а лабораторні дослідження видаються малоефективним в першу чергу через свою дорожнечу.
Закупівля подібного роду устаткування також представляється неможливим через дорожнечу закуповуваного устаткування та митних зборів.
У той час, як за кордоном дослідження перспективних напрямків у галузі виявлення і визначення малих концентрацій токсичних речовин виходить на все більш провідне місце [20], вітчизняні розробки відрізняються роз'єднаністю та неповною.
У силу наведених вище причин економічний аспект даного дослідження видається очевидним, а впровадження самого сенсора у виробництво економічно вигідним і перспективним.
Техніка безпеки
Так як даний сенсор розробляється для аналізу складу атмосферного повітря на предмет наявності в ньому шкідливих газових домішок, то при розробці сенсора доводиться мати справу з газовими сумішами, що містять ці компоненти.
Серед даних компонентів можна виділити окис вуглецю, оксиди азоту, оксиди сірки, різного роду вуглеводні та ін [22]
Так як дані компоненти є токсичними [22], то при роботі з цими компонентами необхідно дотримуватися наступних положень техніки безпеки:
Всі роботи з газами робити під витяжною шафою.
Не допускати перевищення концентрації даних компонентів в лабораторії понад гранично-допустимих норм.
Регулярно проводити провітрювання приміщень.
При виконанні перерахованих вище правил, ваша робота в лабораторії не буде затьмарена нещасними випадками.
Висновки
За час виконання магістерської роботи було виконано наступне:
Опрацьований необхідний обсяг теоретичного матеріалу для конкретизації завдань дисертації.
Доведено необхідність підвищення автоматизації експериментальної установки для більш ефективної дослідницької роботи і підвищення точності одержуваних результатів.
Розроблено схему сполучення установки з персональної ЕОМ і розроблена схема пристрою сполучення.
Розроблено алгоритм і налагоджена програма, яка обслуговує даний пристрій сполучення.
Розроблено алгоритм і написана програма, що дозволяє обробляти надходить з експериментальної установки інформацію.
Список використаних джерел
Беспалов А. Є., Соборовер Е. І., Швандеров А. Ф. «Дослідження сенсорних властивостей чутливого елемента на поверхнево-акустичних хвилях» / / Вісник Нижегородського державного університету ім. Н. І. Лобачевського. Сер. «Фізика твердого тіла» 1999р.
Соборовер Е. І., Швандеров А. Ф. «Можливості сенсора на ПАР в контролі параметрів газових середовищ» / / В. СБ: Матеріали XII науково-технічної конференції за участю зарубіжних фахівців / під ред. проф. Азарова В. Н. М.: МГІЕМ 1999р.
Wohltjen H., Dessy R. "Surface acoustic wave probe for chemical analysis." / / Anal. Chem. 1979 V. 51 # 9 P. 1458-1464.
Snow A., Wohltjen H. "Poly (ethylene maleate)-cyclopentadiene: a model reactive polymer-vapour system for evaluation of a SAW microsensor." / / Anal. Chem., 1984, V. 56, # 8, P. 1411-1416.
Benes E., Groschl M., Seifert F., Pohl A. "Comparison between BAW and SAW sensors." / / 1997 IEEE International Frequency Control Symposium.
Rapp M., Stier S., Ache H. "Classification of odours and spoiling detection of food with analytical microsystem based on SAW devices" / / Pittcon'96, Chicago, March 3-8 1996: Book abstr-Chicago (|||), 1996, P. 947.
Hayt AE, Ricco AJ, Iang HL, Crooks RH "Speciation of linear and branched hydrocarbons by fluorinated polyamin film-based SAW sensor" / / JACS, 1995, V. 117, # 33, P. 8672-3
Mitsud J., Mog L. "Procedes et apparells de detection des substances odorantes et applications" / / ALPHA MOS # 9311291, 17.09.93. on 24.03.95.
Florian Bender and Reiner Dahint "Characteristics of Acoustic plate modes on rotated Y-cuts of quartz utilized for biosensing applications" / / Anal. Chem., 1999, 71, 5064-5068.
Joshua J. Caron, Thomas D. Kenny, L. Jay LeGore, Derek G. Libby, Carl J. Freeman and John F. Vetelino "A surface acoustic wave nitric oxide sensor" 1997 IEEE International frequency control symposium.
Joshua J. Caron, Reichl B. Haskell, Derek G. Libby, Carl J. Freeman and John F. Vetelino "A surface acoustic wave mercury vapor sensor" 1997 IEEE International frequency control symposium.
R. Andrew McGuill, Douglas B. Chrisey, Todd E. Mlsha, Jennifer L. Stepnowski, Russel Chung & Nector Cobal. "Performance optimization of surface acoustic wave chemical sensors" 1997 IEEE International frequency control symposium.
H. Wohltjen, NL Jarvis, A. Snow, W. Barger, J. Guiliani, D. Dominiques. "Chemical microsensors for vapour detection".
Zvi Liron, Nathali Kanshanski, Gad Frishman, Doron Caplan, and Jeremy Greenblatt. "The polimer-coated SAW sensor as a gravimetric sensor". Anal. Chem. 1997, 69, 2848-2854
Wohltjen N., Davis N., Busey B., Klusty M., Soling R., McKeee / / Pittsburgh Conf. Anal. Chem. Chem and Appl. Specrtosc. Orlando, Flaa, March 7 - 12, 199 PITTCON '99: Book Abstr - [Orlando (Fla)]. 1990 - C722.
Р. Джордейн «Довідник програміста персональних комп'ютерів типу IBM PC, XT і AT». Переклад з англійської. Москва. «Фінанси і статистика» 1992 р.
Бочков С. О., Суботін Д. М. «Мова програмування СІ для персонального комп'ютера». Під загальною редакцією канд. техн. Наук, доцента П. І. Садчикова. Москва СП «Діалог» «Радіо і зв'язок». 1990
П. Нортон, Р. Уілтон «IBM PC і PS / 2 керівництво з програмування». Переклад з англійської. Москва «Радіо і зв'язок» 1994 р.
П. Абель «Мова асемблера для IBM PC і програмування». Переклад з англійської. Москва. Вища школа. 1992
А. А. Шульга, Б. К. Зуєв, В. В. Лонцов «Цеолітосодержащіе чутливі покриття для газових хімічних сенсорів на поверхнево акустичних хвилях» 1999р.
Павлов К. Ф., Романків Н. Г., Носков А. А. «Приклади і задачі за курсом процесів і апаратів хімічної технології. Навчальний посібник для вузів »Л.: Хімія, 1987.
Д. П. Нікітін, Ю. В. Новиков «Навколишнє середовище» Москва. «Вища школа» 1980р.