Моделювання структури чутливого елементу магніторезистивного перетворювача

Проведено тривимірне моделювання структури чутливого елементу магніторезистивного перетворювача активної потужності та показано розподіл струму і напруженості тангенціального електричного поля в ньому. Отримано вираз для розрахунку вхідного опору перетворювача, необхідного для обчислення струму в пл...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2017
Hauptverfasser:	Зіньковський, Ю.Ф., Вытяганець, А.І.
Format:	Artikel
Sprache:	Ukrainian
Veröffentlicht:	Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України 2017
Schriftenreihe:	Технология и конструирование в электронной аппаратуре
Schlagworte:	Электронные средства: исследования, разработки
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/130095
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Моделювання структури чутливого елементу магніторезистивного перетворювача / Ю.Ф. Зіньковський , А.І. Вытяганець // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2017. — № 4-5. — С. 10-14. — Бібліогр.: 4 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-130095
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1300952018-02-06T03:03:52Z Моделювання структури чутливого елементу магніторезистивного перетворювача Зіньковський, Ю.Ф. Вытяганець, А.І. Электронные средства: исследования, разработки Проведено тривимірне моделювання структури чутливого елементу магніторезистивного перетворювача активної потужності та показано розподіл струму і напруженості тангенціального електричного поля в ньому. Отримано вираз для розрахунку вхідного опору перетворювача, необхідного для обчислення струму в плівці. Проведено моделирование структуры чувствительного элемента магниторезистивного преобразователя активной мощности, показано распределение тока и напряжения тангенциального электрического поля в нем. Получено выражение для расчета входного сопротивления преобразователя, необходимое для нахождения тока в пленке. In the analysis of the electromagnetic structure the distribution and direction of current and the tangential electric field (E-fields) are found. The sensing element of the converter, which is used in the magnetoresistive system, is designed to measure active power in the frequency range from DC to hundreds of megahertz. An expression for the input resistance of the measuring transducer of the active power required for calculating the current in the film is obtained. The simulation of the current distribution and tension of the tangential electric field in the three-dimensional structure of the sensitive element of the magnetoresistive measuring converter of active power was carried out. Knowing the direction of current along the structure it is possible to dampen the parasitic components of the current across the structure, which allows improving the topology of the sensitive element of the converter. 2017 Article Моделювання структури чутливого елементу магніторезистивного перетворювача / Ю.Ф. Зіньковський , А.І. Вытяганець // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2017. — № 4-5. — С. 10-14. — Бібліогр.: 4 назв. — укр. 2225-5818 DOI: 10.15222/TKEA2017.4-5.10 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/130095 621.372 uk Технология и конструирование в электронной аппаратуре Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
topic	Электронные средства: исследования, разработки Электронные средства: исследования, разработки
spellingShingle	Электронные средства: исследования, разработки Электронные средства: исследования, разработки Зіньковський, Ю.Ф. Вытяганець, А.І. Моделювання структури чутливого елементу магніторезистивного перетворювача Технология и конструирование в электронной аппаратуре
description	Проведено тривимірне моделювання структури чутливого елементу магніторезистивного перетворювача активної потужності та показано розподіл струму і напруженості тангенціального електричного поля в ньому. Отримано вираз для розрахунку вхідного опору перетворювача, необхідного для обчислення струму в плівці.
format	Article
author	Зіньковський, Ю.Ф. Вытяганець, А.І.
author_facet	Зіньковський, Ю.Ф. Вытяганець, А.І.
author_sort	Зіньковський, Ю.Ф.
title	Моделювання структури чутливого елементу магніторезистивного перетворювача
title_short	Моделювання структури чутливого елементу магніторезистивного перетворювача
title_full	Моделювання структури чутливого елементу магніторезистивного перетворювача
title_fullStr	Моделювання структури чутливого елементу магніторезистивного перетворювача
title_full_unstemmed	Моделювання структури чутливого елементу магніторезистивного перетворювача
title_sort	моделювання структури чутливого елементу магніторезистивного перетворювача
publisher	Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
publishDate	2017
topic_facet	Электронные средства: исследования, разработки
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/130095
citation_txt	Моделювання структури чутливого елементу магніторезистивного перетворювача / Ю.Ф. Зіньковський , А.І. Вытяганець // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2017. — № 4-5. — С. 10-14. — Бібліогр.: 4 назв. — укр.
series	Технология и конструирование в электронной аппаратуре
work_keys_str_mv	AT zínʹkovsʹkijûf modelûvannâstrukturičutlivogoelementumagnítorezistivnogoperetvorûvača AT vytâganecʹaí modelûvannâstrukturičutlivogoelementumagnítorezistivnogoperetvorûvača
first_indexed	2025-07-09T12:51:04Z
last_indexed	2025-07-09T12:51:04Z
_version_	1837173798156107776
fulltext	Òåõíîëîãіÿ і êîíñòðóюваííÿ в åëåêòðîííій аïаðаòóðі, 2017, ¹ 4–5 10 ЕËЕÊÒÐÎÍÍІ ЗАСÎБИ: ДÎСËІДЖЕÍÍЯ, ÐÎЗÐÎБÊИ ISSN 2225-5818 ÓÄÊ 621.372 Д. т. н. Ю. Ф. ЗІНЬКОВСЬКИЙ, А. І. ВИТЯГАНЕЦЬ Óкраїна, Національний технічний університет Óкраїни «Êиївський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» E-mail: kivra@kpi.ua, vytiaganets@ukr.net МОÄЕЛЮВАННЯ СТРÓÊТÓРИ ЧÓТЛИВОГО ЕЛЕМЕНТÓ МАГНІТОРЕЗИСТИВНОГО ПЕРЕТВОРЮВАЧА Вимірювання потужності, яка є основною енергетичною характеристикою пристроїв та сис- òåм, займає важëивå міñцå в ñóчаñíиõ åëåêòðîí- них системах. Одним з параметрів радіотехніч- них та телевізійних систем, комплексів, пристро- їв та вузлів є їх активна потужність, яка харак- теризує інтенсивність електромагнітних проце- сів. Äля керування потужністю систем викорис- товують різні нелінійні елементи і пристрої, які спотворюють та розширюють спектр вихідного сигналу, що погіршує показники систем, проце- сів та визначає необхідність контролю активної потужності в реальному часі. Вдосконалення радіотехнічних та телевізій- íиõ ñиñòåм, ÿêі виêîðиñòîвóюòьñÿ ÿê в åëåêòðîí- ному зв'язку, так і в технологічних процесах, по- требує підвищення чутливості, точності та роз- ширення частотного діапазону вимірювання ак- тивної потужності вимірювачами. Питання вивчення активної потужності роз- глянуто в роботах багатьох дослідників, на- приклад А. Я. Безиковича, Є. З. Шапіро, Г. І. Êотенка, В. Ю. Ларіна, І. М. Вікуліна та ін. Аналіз відомих джерел інформації показав, що електродинамічні і феродинамічні вимірювачі потужності характеризуються значною похиб- кою через нелінійність та гістерезисом, великим власним споживанням енергії, великою чутли- вістю до зовнішніх магнітних полів, наявністю частотної і кутової похибок, невеликим оберталь- ним моментом. Цифрові вимірювачі потужності мають складну схему обробки сигналу, діапазон чаñòîò аíаëîãî-цифðîвиõ ïåðåòвîðювачів îбмå- жений (сотні МГц), а через відхилення форми кривих вхідних сигналів від синусоїдальних ви- никають додаткові похибки. Äо недоліків ватме- трів на основі перетворювачів Холла можна від- нести значну похибку, пов’язану з термоелектро- Проведено тривимірне моделювання структури чутливого елементу магніторезистивного перетво- рювача активної потужності та показано розподіл струму і напруженості тангенціального елек- тричного поля в ньому. Отримано вираз для розрахунку вхідного опору перетворювача, необхідного для обчислення струму в плівці. Ключові слова: вимірювальний перетворювач, моделювання, тонка плівка, чутливий елемент. рушійною силою, наявність випрямляючих кон- тактів в напівпровідниках, низьку чутливість і точність, складну технологію виготовлення, зна- чний розкид параметрів однотипних перетворюва- чів, сильну залежність опору і коефіцієнта Холла від температури та магнітного поля, наявність за- лишкової напруги, низьку величину коефіцієн- та корисної дії, малий динамічний діапазон ви- мірювання потужності (30 дБ для перетворюва- чів Хîëëа і ïðибëизíî 40 дБ дëÿ åëåêòðî- òа фå- родинамічних перетворювачів) [1]. Найбільш перспективними вважаються маг- ніторезистивні перетворювачі, основані на галь- ваномагнітних явищах у тонких феромагніт- них плівках із пермалоєвих структур. В порів- нянні з напівпровідниковими структурами вони мають на п’ять порядків більше співвідношен- ня сигнал/завада, що разом з відсутністю ви- прямлення сигналів на контактах стало підста- вою для вибору саме цього перетворювача для подальшого дослідження. Метою даної роботи є моделювання структу- ри чутливого елементу магніторезистивного пере- творювача і визначення розподілу в ньому стру- му та напруженості електричного поля. Чутливий елемент вимірювального перетво- рювача активної потужності представляє собою намагнічену до насичення феромагнітну плівку, до контактів А і F якої прикладена напруга U (рис. 1). Вздовж розташованої в прямокутній системі координат анізотропної плівки розміще- но провідник, струм Іпл у якому створює напру- женість зовнішнього змінного магнітного поля, компоненти якого дорівнюють hk = h(I)⋅sin(wt+jh(I)), (1) де h(I), jh(I) — відповідно, амплітуда і фаза на- пруженості змінного магнітного поля. DOI: 10.15222/TKEA2017.4-5.10 Òåõíîëîãіÿ і êîíñòðóюваííÿ в åëåêòðîííій аïаðаòóðі, 2017, ¹ 4–5 11 ЕËЕÊÒÐÎÍÍІ ЗАСÎБИ: ДÎСËІДЖЕÍÍЯ, ÐÎЗÐÎБÊИ ISSN 2225-5818 Напруженість перетвореного феромагнітною плівкою електричного поля дорівнює E0i = 0,5Re(ripJp), (2) змінні частини, відповідно, питомого магнітоопору (враховує гальваномаг- нітні явища в плівці) і щільності стру- му, які змінюються з однаковою часто- тою, але з різними фазами; індекси, які відповідають координатам Х1 або Х2, і позначаються, відповідно, 1 або 2. де rip, Jp — i, p — Анізотропна тонка магнітна плівка з питомим об’ємним опором r та товщиною δ (складає кіль- ка десятків нм) розташована в прямокутній лі- вій системі координат (рис. 1). Якщо до плів- ки прикладене магнітне поле з індукцією B, а однорідний струм щільністю J тече в напрямку 0X1, тобто J1 ≠ 0, J2 = J3 = 0, то напруженість результуючого електричного поля, створеного в об’ємі плівки, з врахуванням рівняння (2), має вигляд [2, 3] Ei = ri1J1 + ri1pJ1B p + ri1pkJ1BpBk, (3) де i, p, k — індекси, які відповідають коорди- натам Х1, Х2 або Х3, і позначаються, відповід- но, 1, 2 або 3. Відмітимо, що оскільки при розглядуваній конфігурації у намагніченій до насичення фе- ромагнітній плівці перемагнічування відбува- ється тільки в її площині, ми не розглядатиме- мо вплив аномального ефекту Холла на плівку. Опис компонентів електричного поля вздовж êîîðдиíаòíиõ îñåй має íаñòóïíий виãëÿд: E1 = r11J1 + r1111J1B1 2+ r1122J1B2 2 + r1133 J1B3 2; E2 = r213J1B3 + (r2112 + r2121)J1B1B2; E3 = r312J1B2 + (r3113 + r3131)J1B1B3. (4) За відсутності магнітного поля, тобто при B1 = B2 = B3 = 0, можна записати E1 = r11J1; E2 = E3 = 0. (5) Ó випадку B1 = B2 = 0, B3 ≠ 0 E1 = r11J1 + r1133J1B3 2; E2 = r213J1B3; E3 = 0. (6) Ó випадку B1 = B2 ≠ 0, B3 = 0 E1 = r11J1 + r1111J1B1 2; E2 = (r2112 + r2121)J1B1B2 = r2112J1B 2 110; E3 = 0, (7) де B110 — магнітна індукція в напрямку [110]. Анізотропію магнітоопору визначимо з рів- няння (7) Dr = r11 – r1111 = r\|\| – r⊥, (8) де r\|\|, r⊥\| — питомий опір провідного матеріалу у випадках, коли вектор індукції направлений нормально до площини пластини і коли він на- правлений паралельно вектору щільності стру- му відповідно. Вихідна напруга між контактами C і D плів- ки дорівнює 0 1 1 , D C U EdX Ex b       (9) де 1x — орт у напрямку осі 0X1. Äля побудови практичної тривимірної моде- лі до існуючої математичної моделі магніторе- зистивної структури [2, 3] проведемо розраху- нок розподілу струму і електромагнітного поля з виêîðиñòаííÿм ðåдаêòîðа òîïîëîãії EMSight ïаêåòó ïðîãðам Microwave Office, îñêіëьêи ці величини пов’язані з точністю перемноження вхідних сигналів. Використовуваний при цьому електродинамічний метод моментів ґрунтується на розв’язанні в спектральній області рівнянь Максвела, сформованих для тривимірного при- строю, який знаходиться в прямокутному кор- ïóñі, заïîвíåíîмó ïëаíаðíим êóñîчíî-ëамаíим шаруватим середовищем. На рис. 2 показано шарову структуру магні- торезистивного перетворювача у тривимірному зображенні, яка представляє собою двопровідну ëіíію ïåðåдачі. Чóòëивий åëåмåíò маãíіòîðåзи- Рис. 1. Магнітна плівка в прямокутній системі координат F C A D b a B3 E2 X3 X2 X1 Iпп U0 δ 0 J1 U Рис. 2. Тривимірне зображення структури магніто- резистивного перетворювача (шаðи Cu i 80Ni20Fe збіëьшåíі ó 1000 ðазів) Cu Порт і площина ðîзãåðмå- тизації 0,56 0,06 0 8000 0 X 80Ni20Fe Y Перемичка 6000 Òåõíîëîãіÿ і êîíñòðóюваííÿ в åëåêòðîííій аïаðаòóðі, 2017, ¹ 4–5 12 ЕËЕÊÒÐÎÍÍІ ЗАСÎБИ: ДÎСËІДЖЕÍÍЯ, ÐÎЗÐÎБÊИ ISSN 2225-5818 стивного перетворювача складається з двох си- метричних петлеподібних ортогональних гілок, елементи яких з’єднані послідовно. Гілки виго- товляються електронним напилюванням, відпо- відíî, маãíіòîðåзиñòивíîãî (80Ni20Fe) і ïðîвî- диëьíîãî (Cu) маòåðіаëів íа діåëåêòðичíó ïід- кладку з наступним багатошаровим процесом мі- кролітографії [1]. Äо параметрів діелектричних шарів відно- сяться їх товщина h, відносна діелектрична про- никність er, тангенс кута діелектричних втрат tgδ. Ці ïаðамåòðи дëÿ шаðó Cu, ÿêий ñëóжиòь для закорочування сигналів в структурі, для немагнітострикційного шару на основі сплаву 80Nі20Fe òа дëÿ шаðó ïîвіòðÿ íавåдåíî ó та- блиці. Параметри діелектричних шарів [4, с. 34] Шар Параметр шару h, мкм er tgδ Cu 0,50 3,38 0 80Nі20Fe 0,06 3,38 0 Повітряний 1,00 1,00 0 Електромагнітна (ЕМ) структура магніторе- зиñòивíîãî ïåðåòвîðювача в EMSight ñòвîðюва- лась в наступній послідовності. 1. Завдаííÿ êîðïóñó в EMSight: задаєòьñÿ маòåðіаë дëÿ вñіõ шаðів ЕМ-ñòðóêòóðи, вñòаíîв- люються граничні умови, визначається загаль- ний розмір структури і проводиться її розбиття на комірки, які будуть використовуватися для специфікації матеріалу провідників структури. 2. Завдаííÿ ãðаíичíиõ óмîв: ñòіíêи êîðïó- су та його верхня границя — ідеальні провідни- êи, íижíÿ — ñиòаëîва ïідêëадêа (СÒ50-1). 3. Äодавання провідників до топології. 4. Дîдаваííÿ ïåðåмичîê VIA дëÿ міжшаðî- вого з’єднання підкладки. Верхня і нижня гра- ниці перемички замикають провідні форми, як звичайні пласкі провідники. Струм, який про- тікає через перемичку, моделюється як однорід- нонапрямлений об’ємний струм. Одна з осно- вних умов, необхідних для моделювання пере- мички, — вимоги до її довжини. Приймається, що вона дорівнює товщині діелектричного шару та є коротшою за довжину хвилі. 5. Дîдаваííÿ åëåêòðичíиõ ïîðòів íа êðаю корпусу (крайові порти) і площин розгерметиза- ції. Порти — це дві клеми, які використовують- ся для моделювання вводу потужності в структу- ру і виводу її із структури. Фізично порт пред- ставляє собою джерело живлення, яке збуджує струм в структурі. 6. Завдаííÿ чаñòîò мîдåëюваííÿ (0,005 — 1,5 МГц). Рåдаêòîð òîïîëîãії EMSight ïðîãðами Microwave Office виêîðиñòîвóє ïîðòîві íаваí- таження, щоб показати струми в структурі. На рис. 3, де показане тривимірне зображення сто- ячих хвиль струмів на металевих поверхнях, ві- зуалізовано векторний розподіл струму. На рис. 4 представлено візуалізацію танген- ціального електричного поля (Е-ïîëÿ) в îдíій з площин тривимірного представлення, яка де- монструє нерівномірний розподіл Е-ïîëÿ в фå- ромагнітній плівці. В ïаêåòі Microwave Office бóëî змîдåëьîва- но залежність дійсної (R) та уявної (Х) складо- вих розподіленого вхідного опору магніторезис- тивного перетворювача від частоти f (рис. 5). Äля можливості проведення оцінки отриманих результатів були проведені розрахунки цих ñêëадîвиõ: R = 0,5(l•RS/h) = 288,4 Ом; (10) X = –1/(2pfC) = –1,06 … –3,18 Ом, (11) довжина петлі; поверхневий питомий опір плівки; ширина смужки; ємність. де l — RS — h — C — Розходження між значеннями, які отримані за формулами (10) та (11), та тими, що були отри- мані в процесі моделювання, пояснюються втра- тами, які обумовлені домішками та шорсткістю поверхні, що не враховується при моделюванні. Одним із способів узгодження результатів моде- лювання і вимірювань є зменшення провідності провідників на 10—20%. Таким чином, при відомому значенні прикла- деної вхідної напруги можна розрахувати струм, Рис. 3. Візуалізація струму на поверхні провідників 8000 0,56 0,06 0 8000 0 X Y Рис. 4. Візуалізація напруженості електричного поля в ïëîщиíі шаðó Cu 0,56 0,06 0 8000 0 X Y 8000 Òåõíîëîãіÿ і êîíñòðóюваííÿ в åëåêòðîííій аïаðаòóðі, 2017, ¹ 4–5 13 ЕËЕÊÒÐÎÍÍІ ЗАСÎБИ: ДÎСËІДЖЕÍÍЯ, ÐÎЗÐÎБÊИ ISSN 2225-5818 Риñ. 5. Заëåжíіñòь дійñíîї (а) та уявної (б) складових вхідного опору перетворювача від частоти який протікає у вимірювальному перетворювачі, що необхідно при розрахунку подільника вхід- ної напруги. Струм в магніторезистивній струк- турі дорівнює I = U/(Rстр + r), (12) вхідна напруга; опір структури, де мідь «накриває» перма- лой; опір плівки. де U — Rстр — r — Оскільки струм у магніторезистивній плів- ці по фазі випереджує напруженість електрич- ного поля E на p/2 (як для ємності), а при ре- зонансі намагніченість відстає від E на p/2 (як для індуктивності), сумарна фаза дорівнювати- ме p/2 + p/2 = 0, тому при резонансі буде мак- симальний вихідний сигнал. Заключення Знайдено розподіл та напрямок струму і тан- генціального електричного поля (Е-ïîëÿ) ïðи аналізі електромагнітної структури для чутли- вого елементу перетворювача, який використо- вується в магніторезистивній системі, призначе- ній для вимірювання активної потужності в ді- апазоні частот від 0 (для постійного струму) до сотень мегагерц. Завдяки цьому можна знівелю- вати паразитні складові струму впоперек струк- тури і тим самим удосконалити топологію чут- ливого елементу перетворювача. ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИÊИ 1. Витяганець А.І., Вунтесмері В.С. Засоби вимірю- вання активної потужності на низьких та середніх часто- òаõ «in situ»// Віñíиê НÒУУ «КПІ». Сåð. Радіîòåõíіêа. Радіîаïаðаòîбóдóваííÿ. — 2007.— Виï. 34.— С. 112—118. 2. Vountesmeri V., Vytiaganets A. A mathematical model of measuring transformer of active power of middle frequencies // 10th Int. conf. «Modern problems of radio engineering, telecommunications and computer science» (TCSET'2010).— Lviv, 2010. 3. Витяганець А.І. Математична модель магніторезис- тивного вимірювального перетворювача активної потуж- ності середніх частот // Труды III Междунар. молодеж. íаóч.-òåõíич. êîíф. «Сîвðåмåííыå ïðîбëåмы ðадиîòåõ- íиêи и òåëåêîммóíиêаций» (РÒ-2007).— Уêðаїíа, Кðим, Сåваñòîïîëь, 2007.— C. 245. 4. Зиньковский Ю.Ф., Äомнич В.И. Êонструирование РЭС. Оцåíêа и îбåñïåчåíиå òåïëîвыõ ðåжимîв.— Киåв: ÓМÊ ВО, 1990. Надішла до редакції 11.08 2017 г. R, Ом 276,688 276,684 276,680 276,676 0,6 0,8 1,0 1,2 f, кГц X, Ом –2,81 –2,99 –3,17 –3,35 –3,53 –3,71 0,6 0,8 1,0 1,2 f, кГц а) б) Ю. Ф. ЗИНЬКОВСКИЙ, А. И. ВЫТЯГАНЕЦ Óкраина, Национальный технический университет Óкраины «Êиевский политехнический институт имени Игоря Сикорского» E-mail: kivra@kpi.ua, vytiaganets@ukr.net МОÄЕЛИРОВАНИЕ СТРÓÊТÓРЫ ЧÓВСТВИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА МАГНИТОРЕЗИСТИВНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ Проведено моделирование структуры чувствительного элемента магниторезистивного преобразователя активной мощности, показано распределение тока и напряжения тангенциального электрического поля в нем. Получено выражение для расчета входного сопротивления преобразователя, необходимое для на- хождения тока в пленке. Ключевые слова: измерительный преобразователь, моделирование, тонкая пленка, чувствительный элемент. Òåõíîëîãіÿ і êîíñòðóюваííÿ в åëåêòðîííій аïаðаòóðі, 2017, ¹ 4–5 14 ЕËЕÊÒÐÎÍÍІ ЗАСÎБИ: ДÎСËІДЖЕÍÍЯ, ÐÎЗÐÎБÊИ ISSN 2225-5818 Yu. F. ZINKOVSKY, A. I. VITYAGANETS Ukraine, NTUU « Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute» E-mail: kivra@kpi.ua, vytiaganets@ukr.net MODELING THE STRUCTURE OF THE SENSITIVE ELEMENT OF THE MAGNETORESISTIC CONVERTER In the analysis of the electromagnetic structure the distribution and direction of current and the tangential electric field (E-fields) are found. The sensing element of the converter, which is used in the magnetoresistive system, is designed to measure active power in the frequency range from DC to hundreds of megahertz. An expression for the input resistance of the measuring transducer of the active power required for calculating the current in the film is obtained. The simulation of the current distribution and tension of the tangential electric field in the three-dimensional structure of the sensitive element of the magnetoresistive measuring converter of active power was carried out. Knowing the direction of current along the structure it is possible to dampen the parasitic components of the current across the structure, which allows improving the topology of the sensitive element of the converter. Keywords: measuring transducer, modeling, thin film, sensitive element. DOI: 10.15222/TKEA2017.4-5.10 UDC 621.372 REFERENCES 1. Vytiaganets A. I., Vountesmeri V. S. [Means of measurement of active power at low and medium frequencies «IN SITU»]. Visnik NTUU “KPI”. Ser. Radiotekhnika. Radioaparatobuduvannya. 2007, vol. 34, pp. 112-118. (Ukr) 2. Vountesmeri V. S., Vytiaganets A. A. [A Mathematical Model of Transformer of Active Power of Medium Frequencies]. 10th International Conf. Modern Problems of Radio Engineering, Telecommunications and Computer Science (TCSET’2010). Lviv, 2010. 3. Vytiaganets A. I. [Mathematical model of magnetoresis- tive measuring transducer of active power of medium frequen- cies] 3rd Intern. scientific and technical conf., «Sovremennye problemy radiotekhniki i telekommunikatsii» (RT-2007). Sevastopol, 2007, pp. 245. (Ukr) 4. Zinkovsky Yu. F., Domnich V. I. Otsenka i obespech- enie teplovykh rezhimov [Assessment and maintenance of thermal regimes]. Kyiv: UMK VO, 1990. (Rus) ÍÎÂÛÅ ÊÍÈÃÈ Зайков В. П., Мещеряков В. И., Журавлёв Ю. И. Прогнозирова- ние показателей надежности термоэлектрических охлаждающих устройств. Êнига 2. Êаскадные устройства: монография.— Îдес- са: Политехпериодика, 2016. Êнига посвящена прогнозированию показателей надежности каскадных термоэлектрических устройств (ÊТЭÓ) при их проектировании и оценке показателей надежности ÊТЭÓ выбранной конструкции. Рассмотрены функциональные зависимости, позволяющие оценить как охлаждающие возможности, так и энергетическую эффективность и пока- затели надежности проектируемого устройства в различных токовых режи- мах работы. Продемонстрирован подход, позволяющий перейти от расче- тов к построению каскадных ТЭÓ на основе унифицированных модулей, и подход, который позволяет оценить показатели надежности ÊТЭÓ задан- ной конструкции. Проанализировано влияние тепловой нагрузки на пара- метры надежности ÊТЭÓ. Приведены алгоритмы, которые помогут раз- работчику вести оптимизированное проектирование РЭА с использовани- ем ÊТЭÓ или выбрать оптимальную для поставленной задачи конструк- цию ÊТЭÓ. Предназначена для инженеров, научных работников, а также студентов со- ответствующих специальностей, занимающихся вопросами надежности эле- ментов электроники и в целом РЭА, а также разработкой и проектирова- нием термоэлектрических устройств. Í Î Â Û Å Ê Í È Ã È

Моделювання структури чутливого елементу магніторезистивного перетворювача

Institution

Ähnliche Einträge