Сигнальний перетворювач функцiонально iнтегрованих термомагнiтних сенсорiв
Стаття присвячена проблемам розвитку сенсорної електроніки у відповідності до концепцій "Лабораторія на чіпі" (Lab-on-Chip), "Програмована система на кристалі" (Programmable System-on-Chip) та "Інтернет речей" (Internet of Things). Вирішується задача функціонального інт...
| Main Authors: | , , , , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute
2019-03-01
|
| Series: | Vìsnik Nacìonalʹnogo Tehnìčnogo Unìversitetu Ukraïni Kììvsʹkij Polìtehnìčnij Ìnstitut: Serìâ Radìotehnìka, Radìoaparatobuduvannâ |
| Subjects: | |
| Online Access: | http://doi.radap.kpi.ua/article/view/185258 |
| _version_ | 1811282803508117504 |
|---|---|
| author | G. I. Barylo O. V. Boyko R. L. Holyaka T. A. Marusenkova I. N. Prudyus S. E. Fabirovskyy |
| author_facet | G. I. Barylo O. V. Boyko R. L. Holyaka T. A. Marusenkova I. N. Prudyus S. E. Fabirovskyy |
| author_sort | G. I. Barylo |
| collection | DOAJ |
| description | Стаття присвячена проблемам розвитку сенсорної електроніки у відповідності до концепцій "Лабораторія на чіпі" (Lab-on-Chip), "Програмована система на кристалі" (Programmable System-on-Chip) та "Інтернет речей" (Internet of Things). Вирішується задача функціонального інтегрування, основою якої є поєднання в одному пристрої декількох взаємодоповнюючих методів вимірювання. Новизною отриманих результатів є реалізація сенсорного пристрою термомагнітного аналізу на однокомпонентній структурі латерального магнітотранзистора. Показано, що перевагою побудови in-situ сенсорів термомагнітного аналізу на основі магнітотранзисторів є мультипараметричність їх pежимів роботи. Ця перевага створює можливості реалізації термомагнітних однокомпонентних вимірювальних перетворювачів з розширеними функціональними можливостями, а саме, вимірювання магнітного поля, керованого нагріву та вимірювання температури. Керування процесами вимірювання з функціональним in-situ інтегруванням здійснюється сигнальним перетворювачем, який містить аналоговий фронт-енд та мікроконтролер керування. На відміну від типових рішень сигнального перетворення на магнітотранзисторах, запропонована схема дозволяє перейти від двофазного типу вихідного сигналу магнітотранзистора у виді різницевої напруги до ефективнішого для вирішуваної задачі рішення з однофазним вихідним сигналом. Таке рішення особливо важливе в схемах з низьковольтним однополярним живленням, що є вимогою до пристроїв Інтернету речей. Сигнальний перетворювач реалізовано на платформі програмованої системи на кристалі PSoC CY8CKIT-059 PSoC 5LP Prototyping Kit. Інформативна величина температури визначається температурною залежністю падіння напруги на прямозміщених p-n переходах магнітотранзистора. Представлені результати апаратно-програмної реалізації сигнального перетворювача. Галузь застосування представленого вимірювального перетворювача – сенсорні пристрої термомагнітного аналізу для матеріалознавства, біофізики та медицини. |
| first_indexed | 2024-04-13T01:59:08Z |
| format | Article |
| id | doaj.art-363ff045d39748ad84f1bf6f8a5f0cf9 |
| institution | Directory Open Access Journal |
| issn | 2310-0397 2310-0389 |
| language | English |
| last_indexed | 2024-04-13T01:59:08Z |
| publishDate | 2019-03-01 |
| publisher | Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute |
| record_format | Article |
| series | Vìsnik Nacìonalʹnogo Tehnìčnogo Unìversitetu Ukraïni Kììvsʹkij Polìtehnìčnij Ìnstitut: Serìâ Radìotehnìka, Radìoaparatobuduvannâ |
| spelling | doaj.art-363ff045d39748ad84f1bf6f8a5f0cf92022-12-22T03:07:41ZengIgor Sikorsky Kyiv Polytechnic InstituteVìsnik Nacìonalʹnogo Tehnìčnogo Unìversitetu Ukraïni Kììvsʹkij Polìtehnìčnij Ìnstitut: Serìâ Radìotehnìka, Radìoaparatobuduvannâ2310-03972310-03892019-03-017610.20535/RADAP.2019.76.63-71Сигнальний перетворювач функцiонально iнтегрованих термомагнiтних сенсорiвG. I. Barylo0O. V. Boyko1R. L. Holyaka2T. A. Marusenkova3I. N. Prudyus4S. E. Fabirovskyy5Національний університет "Львівська політехніка"Львiвський нацiональний медичний унiверситет iмені Данила ГалицькогоНаціональний університет "Львівська політехніка"Національний університет "Львівська політехніка"Національний університет "Львівська політехніка"Національний університет "Львівська політехніка"Стаття присвячена проблемам розвитку сенсорної електроніки у відповідності до концепцій "Лабораторія на чіпі" (Lab-on-Chip), "Програмована система на кристалі" (Programmable System-on-Chip) та "Інтернет речей" (Internet of Things). Вирішується задача функціонального інтегрування, основою якої є поєднання в одному пристрої декількох взаємодоповнюючих методів вимірювання. Новизною отриманих результатів є реалізація сенсорного пристрою термомагнітного аналізу на однокомпонентній структурі латерального магнітотранзистора. Показано, що перевагою побудови in-situ сенсорів термомагнітного аналізу на основі магнітотранзисторів є мультипараметричність їх pежимів роботи. Ця перевага створює можливості реалізації термомагнітних однокомпонентних вимірювальних перетворювачів з розширеними функціональними можливостями, а саме, вимірювання магнітного поля, керованого нагріву та вимірювання температури. Керування процесами вимірювання з функціональним in-situ інтегруванням здійснюється сигнальним перетворювачем, який містить аналоговий фронт-енд та мікроконтролер керування. На відміну від типових рішень сигнального перетворення на магнітотранзисторах, запропонована схема дозволяє перейти від двофазного типу вихідного сигналу магнітотранзистора у виді різницевої напруги до ефективнішого для вирішуваної задачі рішення з однофазним вихідним сигналом. Таке рішення особливо важливе в схемах з низьковольтним однополярним живленням, що є вимогою до пристроїв Інтернету речей. Сигнальний перетворювач реалізовано на платформі програмованої системи на кристалі PSoC CY8CKIT-059 PSoC 5LP Prototyping Kit. Інформативна величина температури визначається температурною залежністю падіння напруги на прямозміщених p-n переходах магнітотранзистора. Представлені результати апаратно-програмної реалізації сигнального перетворювача. Галузь застосування представленого вимірювального перетворювача – сенсорні пристрої термомагнітного аналізу для матеріалознавства, біофізики та медицини.http://doi.radap.kpi.ua/article/view/185258мiкроелектронний сенсорсигнальний перетворювачбiомедична iнженерiяфункцiональне iнтегрування |
| spellingShingle | G. I. Barylo O. V. Boyko R. L. Holyaka T. A. Marusenkova I. N. Prudyus S. E. Fabirovskyy Сигнальний перетворювач функцiонально iнтегрованих термомагнiтних сенсорiв Vìsnik Nacìonalʹnogo Tehnìčnogo Unìversitetu Ukraïni Kììvsʹkij Polìtehnìčnij Ìnstitut: Serìâ Radìotehnìka, Radìoaparatobuduvannâ мiкроелектронний сенсор сигнальний перетворювач бiомедична iнженерiя функцiональне iнтегрування |
| title | Сигнальний перетворювач функцiонально iнтегрованих термомагнiтних сенсорiв |
| title_full | Сигнальний перетворювач функцiонально iнтегрованих термомагнiтних сенсорiв |
| title_fullStr | Сигнальний перетворювач функцiонально iнтегрованих термомагнiтних сенсорiв |
| title_full_unstemmed | Сигнальний перетворювач функцiонально iнтегрованих термомагнiтних сенсорiв |
| title_short | Сигнальний перетворювач функцiонально iнтегрованих термомагнiтних сенсорiв |
| title_sort | сигнальний перетворювач функцiонально iнтегрованих термомагнiтних сенсорiв |
| topic | мiкроелектронний сенсор сигнальний перетворювач бiомедична iнженерiя функцiональне iнтегрування |
| url | http://doi.radap.kpi.ua/article/view/185258 |
| work_keys_str_mv | AT gibarylo signalʹnijperetvorûvačfunkcionalʹnointegrovanihtermomagnitnihsensoriv AT ovboyko signalʹnijperetvorûvačfunkcionalʹnointegrovanihtermomagnitnihsensoriv AT rlholyaka signalʹnijperetvorûvačfunkcionalʹnointegrovanihtermomagnitnihsensoriv AT tamarusenkova signalʹnijperetvorûvačfunkcionalʹnointegrovanihtermomagnitnihsensoriv AT inprudyus signalʹnijperetvorûvačfunkcionalʹnointegrovanihtermomagnitnihsensoriv AT sefabirovskyy signalʹnijperetvorûvačfunkcionalʹnointegrovanihtermomagnitnihsensoriv |