Сигнальний перетворювач функціонально iнтегрованих термомагнiтних сенсорів

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorБарило, Г. I.
dc.contributor.authorБойко, О. В.
dc.contributor.authorГоляка, Р. Л.
dc.contributor.authorМарусенкова, Т. А.
dc.contributor.authorПрудиус, I. Н.
dc.contributor.authorФабiровський, С. Є.
dc.date.accessioned2019-12-17T13:22:32Z
dc.date.available2019-12-17T13:22:32Z
dc.date.issued2019
dc.description.abstractenIntroduction. The article is dealing with the sensors analog front-end development in accordance to concepts of Lab-on-Chip and Internet of Things. The task of functional integration, the basis of which is the combination of several complementary methods of measurement in one device, is pointed. Basic approaches to functional integration. Functional integration provides the ability to use the same microelectronic structure for controlled heating, measuring the temperature, and measuring the changes of the investigated sample characteristics under the influence of external influence. Functional integrated magneto-transistor converter. The main advantages of used magnetotransistors are high signal-to-noise ratio, increased resistance to magneto-induction interferences, and multimodes and multi-functionality. The last advantage is decisive for solving the problem of a single chip functionally integration. The principle of operation and the circuit diagram of the signal converter. The signal converter provides three functional properties on single chip magnetotransistor structure. The first is the magnetic field measurement. The second is controlled heating of the structure. And, the third property is the measurement of the temperature of the structure of the magneto-transistor with investigated substance placed on this structure. Hardware-software implementation of the signal converter. The signal converter has been implemented on the Programmable System on Chip PSoC 5LP (Cypress Semiconductor). The module CY8CKIT-059 Prototyping Kit has been used. The developed software for controlling the measurement process provides controlling the duration of the heating pulses and relaxation, the number of measurements in each thermal cycle, coefficients of measuring transformation functions, API operating modes commands, etc. Conclusions. The novelty of the obtained results is the implementation of the sensor device for thermomagnetic analysis on the lateral magneto-transistors single chip structure. The areas of application are sensors for materials science, biophysics and medicine in the concept of the Internet of Things.uk
dc.description.abstractruСтатья посвящена проблемам развития сенсорной электроники в соответствии с концепцией “Лаборатория на чипе” (Lab-on-Chip), “Программируемая система на кристалле” (Programmable System-on-Chip) и “Интернет вещей” (Internet of Things). Решается задача функционального интегрирования, основой которого является сочетание в одном устройстве нескольких взаимодополняющих методов измерения. Новизной полученных результатов является реализация сенсорного устройства термомагнитного анализа на однокомпонентной структуре латерального магнитотранзистора. Показано, что преимуществом построения in-situ сенсоров термомагнитного анализа на основе магнитотранзисторов является мультипараметричнисть их pежимов работы. Это преимущество создает возможности реализации термомагнитных однокомпонентных измерительных преобразователей с расширенными функциональными возможностями, а именно, измерения магнитного поля, управляемого нагрева и измерения температуры. Управление процессами измерения с функциональным in-situ интегрированием осуществляется сигнальным преобразователем, который содержит аналоговый фронт-энд и микроконтроллер управления. Представлены результаты аппаратно-программной реализации сигнального преобразователя. Область применения представленного измерительного преобразователя - сенсорные устройства термомагнитного анализа для материаловедения, биофизики и медицины.uk
dc.description.abstractukСтаття присвячена проблемам розвитку сенсорної електронiки у вiдповiдностi до концепцiй “Лабораторiя на чiпi” (Lab-on-Chip), “Програмована система на кристалi” (Programmable System-on-Chip) та “Iнтернет речей” (Internet of Things). Вирiшується задача функцiонального iнтегрування, основою якої є поєднання в одному пристрої декiлькох взаємодоповнюючих методiв вимiрювання. Новизною отриманих результатiв є реалiзацiя сенсорного пристрою термомагнiтного аналiзу на однокомпонентнiй структурi латерального магнiтотранзистора. Показано, що перевагою побудови in-situ сенсорiв термомагнiтного аналiзу на основi магнiтотранзисторiв є мультипараметричнiсть їх pежимiв роботи. Ця перевага створює можливостi реалiзацiї термомагнiтних однокомпонентних вимiрювальних перетворювачiв з розширеними функцiональними можливостями, а саме, вимiрювання магнiтного поля, керованого нагрiву та вимiрювання температури. Керування процесами вимiрювання з функцiональним in-situ iнтегруванням здiйснюється сигнальним перетворювачем, який мiстить аналоговий фронт-енд та мiкроконтролер керування. На вiдмiну вiд типових рiшень сигнального перетворення на магнiтотранзисторах, запропонована схема дозволяє перейти вiд двофазного типу вихiдного сигналу магнiтотранзистора у видi рiзницевої напруги до ефективнiшого для вирiшуваної задачi рiшення з однофазним вихiдним сигналом. Таке рiшення особливо важливе в схемах з низьковольтним однополярним живленням, що є вимогою до пристроїв Iнтернету речей. Сигнальний перетворювач реалiзовано на платформi програмованої системи на кристалi PSoC CY8CKIT-059 PSoC 5LP Prototyping Kit. Iнформативна величина температури визначається температурною залежнiстю падiння напруги на прямозмiщених p-n переходах магнiтотранзистора. Представленi результати апаратно-програмної реалiзацiї сигнального перетворювача. Галузь застосування представленого вимiрювального перетворювача – сенсорнi пристрої термомагнiтного аналiзу для матерiалознавства, бiофiзики та медицини.uk
dc.format.pagerangeС. 63–71uk
dc.identifier.citationСигнальний перетворювач функціонально iнтегрованих термомагнiтних сенсорів / Г. I. Барило, О. В. Бойко, Р. Л. Голяка, Т. А. Марусенкова, I. Н. Прудиус, С. Є. Фабiровський // Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць. – 2019. – Вип. 76. – С. 63–71. – Бібліогр.: 14 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/RADAP.2019.76.63-71
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/30420
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.sourceВісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування: збірник наукових праць, Вип. 76uk
dc.subjectмiкроелектронний сенсорuk
dc.subjectсигнальний перетворювачuk
dc.subjectбiомедична iнженерiяuk
dc.subjectфункцiональне iнтегруванняuk
dc.subjectmicroelectronic sensoruk
dc.subjectsignal converteruk
dc.subjectbiomedical engineeringuk
dc.subjectfunctional integrationuk
dc.subjectмикроэлектронный сенсорuk
dc.subjectсигнальный преобразовательuk
dc.subjectбиомедицинская инженерияuk
dc.subjectфункциональное интегрированиеuk
dc.subject.udc621.382uk
dc.titleСигнальний перетворювач функціонально iнтегрованих термомагнiтних сенсорівuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
VKPIRR2019_76_8Barylo.pdf
Розмір:
3.2 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.06 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць, Вип. 76