UA104233C2 - Intellectual sensor - Google Patents
Intellectual sensor Download PDFInfo
- Publication number
- UA104233C2 UA104233C2 UAA201210377A UAA201210377A UA104233C2 UA 104233 C2 UA104233 C2 UA 104233C2 UA A201210377 A UAA201210377 A UA A201210377A UA A201210377 A UAA201210377 A UA A201210377A UA 104233 C2 UA104233 C2 UA 104233C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- input
- output
- metal film
- thin metal
- quartz
- Prior art date
Links
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 15
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 7
- 239000010453 quartz Substances 0.000 abstract description 7
- 241000700605 Viruses Species 0.000 abstract description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 abstract description 2
- 238000012742 biochemical analysis Methods 0.000 abstract 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 108091006146 Channels Proteins 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 238000002198 surface plasmon resonance spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 102000004129 N-Type Calcium Channels Human genes 0.000 description 1
- 108090000699 N-Type Calcium Channels Proteins 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Винахід належить до мікрооптоелектронної техніки і може бути використаний в технологічних процесах побудови сенсорних пристроїв.The invention belongs to micro-optoelectronic technology and can be used in the technological processes of building sensor devices.
Інтелектуальні сенсори мають видавати користувачеві інформацію в найбільш зручній для нього формі, надавати йому можливості змінювати режими роботи сенсора, впливати на функціонування, привертати увагу користувача у критичних та інших передбачених ситуаціях.Intelligent sensors should provide the user with information in the most convenient form for him, provide him with the opportunity to change the sensor's operating modes, influence its functioning, and attract the user's attention in critical and other foreseen situations.
Вказані пристрої є інформаційними приладами, призначеними для здобування інформації про контрольований об'єкт чи процес та дають можливість обробляти та класифікувати необхідні ознаки за фізичною природою первинних інформаційних сигналів.These devices are information devices designed to obtain information about a controlled object or process and provide an opportunity to process and classify the necessary characteristics according to the physical nature of the primary information signals.
Винахід стосується аналітичної техніки для біохімічних аналізів і може бути використаний для детектування та кількісного визначення речовин в імунології, біотехнології, контролі харчових продуктів та визначенні шкідливих домішок і небезпечних вірусів.The invention relates to an analytical technique for biochemical analyzes and can be used for the detection and quantification of substances in immunology, biotechnology, food control and the determination of harmful impurities and dangerous viruses.
Відомі сенсорні пристрої, дія яких базується на використанні фізичного явища поверхневого плазмонного резонансу (ППР) в тонких металевих чи напівпровідникових плівках при їх опроміненні поляризованим світлом. При певних умовах спостерігається зміна інтенсивності відбитого світла, за характером якої можна зробити висновки про властивості як самої плівки, так і речовини, нанесеної на її поверхню.Sensor devices are known, the action of which is based on the use of the physical phenomenon of surface plasmon resonance (SPR) in thin metal or semiconductor films when they are irradiated with polarized light. Under certain conditions, a change in the intensity of the reflected light is observed, based on the nature of which conclusions can be drawn about the properties of both the film itself and the substance applied to its surface.
Відомий оптичний сенсор |Зи2иКі М., О7ата Р., З!идітоїо МУ., Або 5. Міпіасигігайоп ої ЗРК іттипозепзогв.- Апаїуїїса! Зсієпсе5, 2001, м.17, р. 1265-1267|, який має оптично пов'язані світлодіод як джерело світла, поляризатор, оптичну ретропризму з чутливою рецепторною плівкою та дзеркальним покриттям, розташованим під кутом 90" до рецепторної плівки і лінійку фотодетекторів.A well-known optical sensor |Zy2yKi M., O7ata R., Z!iditoyo MU., Or 5. Mipiasigigayop oi ZRK ittypozepsogv.- Apaiuiyisa! Zsiepse5, 2001, m.17, p. 1265-1267|, which has an optically connected LED as a light source, a polarizer, an optical retroprism with a sensitive receptor film and a mirror coating located at an angle of 90" to the receptor film and a line of photodetectors.
Спільними ознаками аналога та пристрою, що заявляється є: джерело світла, поляризатор, оптична ретропризма з чутливою рецепторною плівкою та дзеркальним покриттям, розташованим під кутом 90" до рецепторної плівки і детекторна структура.Common features of the analogue and the claimed device are: a light source, a polarizer, an optical retroprism with a sensitive receptor film and a mirror coating located at an angle of 90" to the receptor film and a detector structure.
Причиною, що перешкоджає досягненню поставленої мети є те, що в ньому не може бути реалізовано визначення кількості речовини з високою роздільною здатністю елементів в нанесеному зразку. Тобто функціональні можливості його обмежені.The reason that prevents the achievement of the set goal is that it cannot be implemented to determine the amount of the substance with a high resolution of the elements in the applied sample. That is, its functionality is limited.
Відомий оптичний сенсор |Сіере! К.-Р., Веспіпдег С, Нептіпдпаив5 5. еї аїЇ. Ітадіпуд оїThe famous optical sensor | Siere! K.-R., Vespipdeg S, Neptipdpaiv5 5. ей айЙ. Itadipud oi
Сеїп/Зибвігаїє Сопіасів ої І їміпд Сеїїв мн Зипасе Ріазтоп Незопапсе Містозсору. // ВіорпувзісаїSeip/Zybvigaiye Sopiasiv oi I imipd Seiiv mn Zipase Riaztop Nezopapse Mistozsoru. // Viorpuvzisai
УЧоштаї!.-1999. - М. 76, Мо. 1. - Р. 509-516, який має оптично пов'язані лазерний діод як джерело світла, поляризатор, оптичну ретропризму з чутливою рецепторною плівкою та дзеркальним покриттям, розташованим під кутом 90" до рецепторної плівки і цифрову фотокамеру з матричним фотоприймачем.UChoshtai!.-1999. - M. 76, Mo. 1. - P. 509-516, which has an optically connected laser diode as a light source, a polarizer, an optical retroprism with a sensitive receptor film and a mirror coating located at an angle of 90" to the receptor film and a digital camera with a matrix photoreceiver.
Спільними ознаками аналога та пристрою, що заявляється є: джерело світла, поляризатор, оптична ретропризма з чутливою рецепторною плівкою та дзеркальним покриттям, розташованим під кутом 907 до рецепторної плівки і детекторна структура.Common features of the analogue and the claimed device are: a light source, a polarizer, an optical retroprism with a sensitive receptor film and a mirror coating located at an angle of 907 to the receptor film and a detector structure.
Причиною, що перешкоджає досягненню поставленої мети є те, що в ньому також не може бути реалізовано визначення кількості речовини з високою роздільною здатністю елементів в нанесеному зразку. Таким чином функціональні можливості даного пристрою обмежені.The reason that prevents the achievement of the goal is that it also cannot be used to determine the amount of matter with a high resolution of the elements in the applied sample. Thus, the functionality of this device is limited.
Найбільш близьким технічним рішенням по сукупності співпадаючих вузлів пристрою є оптичний сенсор (Боюн В. П., Войтович І. Д., Корсунський В. М., Косогор 0. М., Романов В. 0.,The closest technical solution in terms of the set of matching nodes of the device is an optical sensor (V. P. Boyun, I. D. Voytovych, V. M. Korsunskyi, O. M. Kosogor, V. O. Romanov,
Сабельников Ю. А., Стародуб М. Ф., Тупчієнко А. А., Яворський І. ОО. Сенсорний пристрій. - Пат.Sabelnikov Yu. A., Starodub M. F., Tupchienko A. A., Yavorskyi I. OO. Touch device. - Pat.
України Мо 78998, Бюл. "Промислова власність", 2007, Мо 6), який має оптично пов'язані смужковий напівпровідниковий лазер як джерело світла, поляризатор, оптичну ретропризму з чутливою рецепторною плівкою та дзеркальним покриттям, розташованим під кутом 907 до рецепторної плівки і фотодетекторну структуру у вигляді фоточутливої ПЗЗ-матриці.of Ukraine Mo 78998, Bul. "Industrial Property", 2007, Mo 6), which has an optically coupled strip semiconductor laser as a light source, a polarizer, an optical retroprism with a sensitive receptor film and a mirror coating located at an angle of 907 to the receptor film, and a photodetector structure in the form of a photosensitive PIR -matrices.
Спільними ознаками прототипу та пристрою, що пропонується є: джерело світла, поляризатор, оптична ретропризма з чутливою рецепторною плівкою та дзеркальним покриттям, розташованим під кутом 90" до рецепторної плівки і детекторна структура.Common features of the prototype and the proposed device are: a light source, a polarizer, an optical retroprism with a sensitive receptor film and a mirror coating located at an angle of 90" to the receptor film and a detector structure.
Причиною, що перешкоджає досягненню поставленої мети є те, що в ньому також не може бути реалізовано визначення кількості речовини з високою роздільною здатністю елементів в нанесеному зразку. Таким чином функціональні можливості даного пристрою обмежені.The reason that prevents the achievement of the goal is that it also cannot be used to determine the amount of matter with a high resolution of the elements in the applied sample. Thus, the functionality of this device is limited.
В основу винаходу поставлена задача створити такий пристрій, в якому, через введення нових елементів було б можливо реалізувати. визначення кількості речовини з високою роздільною здатністю елементів в нанесеному зразку, що дозволить суттєво розширити функціональні можливості пристрою, що пропонується.The basis of the invention is the task of creating such a device in which, through the introduction of new elements, it would be possible to implement. determination of the amount of substance with a high resolution of elements in the applied sample, which will significantly expand the functionality of the proposed device.
Розв'язання поставленої задачі досягається тим, що, інтелектуальний сенсор, який пропонується і включає в себе оптично пов'язані ультрафіолевий (УФ) лазер як джерело світла, 60 поляризатор, оптичну кварцову ретропризму з чутливою рецепторною плівкою та дзеркальним покриттям, розташованим під кутом 90" до рецепторної плівки Її фотодетекторну структуру відThe solution to the given problem is achieved by the fact that the proposed intelligent sensor includes an optically coupled ultraviolet (UV) laser as a light source, a 60 polarizer, an optical quartz retroprism with a sensitive receptor film and a mirror coating located at an angle of 90 " to the receptor film. Its photodetector structure from
Уф відеокамери, з'єднаної через мікроконвертер з комп'ютером та вузлом впливу на об'єкт по зворотному зв'язку;UV video camera connected through a microconverter to a computer and a node for influencing the object through feedback;
На фіг. 1 представлена структурна схема інтелектуального сенсора.In fig. 1 shows the structural diagram of the intelligent sensor.
Структурна схема інтелектуального сенсора (креслення) містить ультрафіолетовий лазер 9, вихід якого оптично зв'язаний з входом поляризатора 8, вихід якого оптично зв'язаний через кварцеву ретропризму 5 з тонкою металевою плівкою 4 та дзеркальним покриттям 6, вихід якого оптично з'єднаний через кварцову ретропризму 5 з входом фотодетекторної УФ структури 10, вихід якої електрично зв'язаний з входом мікроконвертера 1, вихід якого взаємно з'єднаний з комп'ютером 11 та з входом вузла впливу на об'єкт по зворотному зв'язку 2, вихід якого зв'язаний із зразком 3, який розміщений на тонкій металевій плівці 4 та взаємно зв'язаний з нею електронними хвилями в робочому стані.The structural diagram of the intelligent sensor (drawing) contains an ultraviolet laser 9, the output of which is optically connected to the input of the polarizer 8, the output of which is optically connected through a quartz retroprism 5 with a thin metal film 4 and a mirror coating 6, the output of which is optically connected through quartz retroprism 5 with the input of the UV photodetector structure 10, the output of which is electrically connected to the input of the microconverter 1, the output of which is mutually connected to the computer 11 and to the input of the unit of influence on the object through feedback 2, the output of which connected to the sample 3, which is placed on a thin metal film 4 and mutually connected with it by electronic waves in the operating state.
Мікроконвертер 1 представлений мікроконвертером АбисС 812 фірми АпаїЇод Оемісе5. Він має частоту тактових імпульсів до 25 МГц при напрузі живлення 5 В і до 16 МГц - при напрузі живлення З В. Залежно від потреби частота тактових імпульсів регулюється автоматично, що дозволяє мінімізувати споживану потужність. У мікроконвертерах реалізовані три типи інтерфейсів: ОАВБТ, 5РІ та 12С, що дозволяє здійснювати з'єднання з ПЕОМ, мережами зв'язку і вихід на матричний індикатор.The microconverter 1 is represented by the AbysS 812 microconverter of the ApaiYod Oemise5 company. It has a frequency of clock pulses up to 25 MHz at a supply voltage of 5 V and up to 16 MHz at a supply voltage of 3 V. Depending on the need, the frequency of clock pulses is adjusted automatically, which allows you to minimize power consumption. Three types of interfaces are implemented in the microconverters: OAVBT, 5RI and 12C, which allows connection with personal computers, communication networks and output to the matrix indicator.
Мікроконвертер АбисС має зручні налагоджувальні плати, що дозволяє скоротити термін розробки дослідних зразків портативних сенсорів та здійснювати налагодження і робоче програмування у їх виробництві. Налагоджувальна плата Оціск еФагй (ЕМАГ-АБбиС 812 05) містить інтерфейс К5-232, зовнішню пам'ять 32 К 5КАМ, аналогові входи/виходи, блок живлення.The AbysS microconverter has convenient debugging boards, which allows you to shorten the development period of prototypes of portable sensors and carry out debugging and operational programming in their production. The debugging board Otsisk eFagy (EMAG-ABbyS 812 05) contains the K5-232 interface, external memory 32 K 5KAM, analog inputs/outputs, power supply unit.
Плата супроводжується повним програмним забезпеченням: асемблером, СіІ-компілятором, симулятором, завантажувачем і дебагером під УМіпдом5. Налагоджувальний набір Опіскегагі-The board is accompanied by complete software: an assembler, a CI compiler, a simulator, a loader and a debugger under UMipdom5. Opiskegagi Debugging Kit
Ріи5 забезпечує всі необхідні процедури з програмування, тестування і створення базових додатків на Сі чи асемблері. Набір містить СіІ-компілятор, макроасемблер, симулятор і емулятор, а також спеціальну оцінювальну плату та інтерфейс К5-232 для з'єднання з ПК.Riy5 provides all the necessary procedures for programming, testing and creating basic applications on C or assembler. The set includes a CI compiler, a macro assembler, a simulator and an emulator, as well as a special evaluation board and a K5-232 interface for connecting to a PC.
Мікроконтролер складається з 8-розрядного обчислювального ядра, пам'яті програм і даних,The microcontroller consists of an 8-bit computing core, program and data memory,
Зо трьох 16-розрядних таймерів/лічильників, "вартового" таймера, монітора джерела живлення і периферійних мікроконтролерів, які реалізують три типи зовнішніх інтерфейсів: ОШАЕТ, 5РІ, 126.From three 16-bit timers/counters, a watchdog timer, a power source monitor and peripheral microcontrollers that implement three types of external interfaces: OSHAET, 5RI, 126.
У контролері є 32 програмовані входи/виходи, скомпоновані в чотири 8-розрядних порти, з яких порт З (РЗ) має підвищену навантажувальну здатність.The controller has 32 programmable inputs/outputs, arranged in four 8-bit ports, of which port C (RZ) has an increased load capacity.
Кожен з таймерів складається з двох 8-розрядних регістрів і може бути використаний як таймер і як лічильник. Таймери 0 і 1 при переповненні генерують переривання. Передбачені три входи (ТО, Т1, Т2) для зовнішніх тактових імпульсів. "Вартовий" таймер призначений для формування внутрішнього сигналу скидання у разі, коли "зависає" програма або виникає програмна чи апаратна помилка. Тактова частота "вартового" таймера становить 64 кГц.Each of the timers consists of two 8-bit registers and can be used as a timer and as a counter. Timers 0 and 1 generate an interrupt when overflowing. Three inputs (TO, T1, T2) are provided for external clock pulses. The "watchdog" timer is designed to generate an internal reset signal in the event that the program "hangs" or a software or hardware error occurs. The clock frequency of the "guard" timer is 64 kHz.
Тривалість контрольованого інтервалу - від 16 до 204 мс.The duration of the controlled interval is from 16 to 204 ms.
Монітор джерела живлення здійснює контроль за напругою живлення аналогових і цифрових схем у діапазоні від 2,6 до 4,6 В. Робоче значення напруги живлення задає користувач для забезпечення підтримки обробки отриманої інформації від зразка.The power supply monitor monitors the supply voltage of analog and digital circuits in the range from 2.6 to 4.6 V. The operating value of the supply voltage is set by the user to support the processing of information received from the sample.
Керування вузлом впливу на об'єкт по зворотному зв'язку 2 може здійснюватися програмою, яка знаходиться на зовнішньому носієві пам'яті Вплив на об'єкт дослідження може здійснюватись у широкому спектрі фізичних полів та випромінювань (магнітних, електричних, оптичних, радіаційних і інш.). Відповідно до методу впливу розробляється вузол впливу на об'єкт.Control of the node of influence on the object by feedback 2 can be carried out by a program located on an external storage medium. The influence on the object of research can be carried out in a wide range of physical fields and radiations (magnetic, electric, optical, radiation, etc. .). According to the method of influence, a node of influence on the object is developed.
Зразок З може бути біохімічним препаратом або речовиною з певними домішками, які необхідно кількісно визначити.Sample C can be a biochemical preparation or a substance with certain impurities that need to be quantified.
Тонка металева плівка 4 є плівкою, напиленою із алюмінію марки Е 995.Thin metal film 4 is a film sprayed from E 995 aluminum.
Кварцова оптична ретропризма 5 виготовлена із кварцового скла марки КУ-1.Quartz optical retroprism 5 is made of KU-1 quartz glass.
Дзеркальне покриття 6 виконане із застосуванням структур А9МОз.Mirror coating 6 is made using A9MOz structures.
Непрозорий корпус 7 виконаний із гетинаксу марки М.Opaque body 7 is made of getinax brand M.
Поляризатор 8, ультрафіолетовий лазер 9 та фотодетекторна УФ структура 10 використані із комплектуючих ультрафіолетової камери типу Ваштег ЕХО Сатега фірми Ваштег ОрігопісPolarizer 8, ultraviolet laser 9 and UV photodetector structure 10 are used from the components of an ultraviolet camera of the Vashteg ECHO Satega type by Vashteg Origopis
СстЬН, Радебрего, Септапу.Sst'N, Radebrego, Septapu.
Особливістю застосування ультрафіолетового світла є його здатність реагувати з біологічними та органічними матеріалами. Так при довжині хвилі вказаного світла 100-280 нм його промінь доцільно застосовувати при роботі з органічними та неорганічними матеріалами. бо При довжині хвилі 280-400 нм промінь може використовуватись при роботі з біологічними матеріалами, оскільки промінь з меншою довжиною хвилі здатний пошкодити досліджуваний об'єкт через високу бактеріоцидну властивість променю, що застосовується. В загальному вигляді конструкція фотодетекторно" УФ структури 10 є матрицею ПЗ3З-елементів (елементів із структурами на поверхнево-зв'язаних зарядах). Кожний з вказаних елементів виконаний на кремнієвій підкладці р - типу з каналами напівпровідника п-типу. Над каналами є електроди з полікристалічного кремнію з ізольованим шаром з оксиду кремнію. Після подачі на такий електрод електричного потенціалу, в збідненій зоні під каналом п-типу виникає потенційна яма, яка спроможна зберігати електрони. Фотон, що проникає в кремній, викликає генерацію електрона, який притягується потенційною ямою та залишається в ній. Більша кількість фотонів забезпечує більший заряд. Потім необхідно зчитувати значення цього заряду у вигляді фотоструму та підсилити його.A feature of the application of ultraviolet light is its ability to react with biological and organic materials. Thus, with a wavelength of the indicated light of 100-280 nm, its beam is advisable to use when working with organic and inorganic materials. because at a wavelength of 280-400 nm, the beam can be used when working with biological materials, since a beam with a shorter wavelength can damage the object under study due to the high bactericidal property of the beam used. In general, the design of the UV photodetector structure 10 is a matrix of PZ3Z-elements (elements with structures based on surface-bound charges). Each of these elements is made on a p-type silicon substrate with p-type semiconductor channels. Above the channels are electrodes with polycrystalline silicon with an insulated layer of silicon oxide. After applying an electric potential to such an electrode, a potential well appears in the depleted zone under the n-type channel, which is capable of storing electrons. A photon penetrating the silicon causes the generation of an electron, which is attracted to the potential well and remains in it. More photons provide more charge. This charge must then be read out as a photocurrent and amplified.
Зчитування фотострумів ПЗЗ-елементів здійснюється послідовними регістрами зсуву, які перетворюють рядок зарядів на вході в серію імпульсів на виході. Таким чином аналоговий сигнал далі надходить на підсилювач.Reading of photocurrents of CCD elements is carried out by sequential shift registers, which convert a string of charges at the input into a series of pulses at the output. Thus, the analog signal is then sent to the amplifier.
Пристрій, що заявляється, працює наступним чином.The claimed device works as follows.
Тонка металева плівка 4 приводиться в контакт з досліджуваною речовиною і витримується необхідний час до завершення процесу адсорбції молекул речовини, кількість якої потрібно визначити. Потім вмикають лазер 9 і через поляризатор 8 пучок світла входить в оптичну ретропризму 5 і спрямовується на металеву плівку 4.A thin metal film 4 is brought into contact with the substance under study and the necessary time is maintained until the process of adsorption of molecules of the substance, the amount of which needs to be determined, is completed. Then the laser 9 is turned on and through the polarizer 8 the beam of light enters the optical retroprism 5 and is directed to the metal film 4.
Взаємодіючи з плівкою 4, світло відбивається таким чином, що при кутах відбивання, близьких до резонансного кута ППР, інтенсивність відбитого світла зменшується. Характер розподілу інтенсивності відбитого УФ світла при кутах, близьких до резонансу ППР надає інформацію про властивості досліджуваного зразка 3, та кількісні параметри сорбованих молекул речовини на плівці 4.Interacting with the film 4, the light is reflected in such a way that at reflection angles close to the resonance angle of the PPR, the intensity of the reflected light decreases. The nature of the distribution of the intensity of the reflected UV light at angles close to the PPR resonance provides information about the properties of the studied sample 3 and the quantitative parameters of the sorbed substance molecules on the film 4.
Відбите від металевої плівки 4 світло відбивається від дзеркального покриття 6, виходить з оптичної кварцової ретропризми 5 і надходить на вхід фотодетекторної УФ структури 10.The light reflected from the metal film 4 is reflected from the mirror coating 6, leaves the optical quartz retroprism 5 and enters the input of the UV photodetector structure 10.
Інтелектуальний сенсор, що заявляється, при обробці інформації про досліджуваний зразок за допомогою ППР може бути використаний при дослідженні елементів зразків в одиниці нанометрів та менше. Підкладки для реєстрації ППР здатні визначати кутовий зсув мінімумуThe claimed intelligent sensor, when processing information about the researched sample with the help of PPR, can be used in the study of sample elements in the unit of nanometers and less. Substrates for registration of PPR are able to determine the angular shift of the minimum
Зо відбиття р-поляризованого світла при найменших змінах показника заломлення або товщини досліджуваного шару.From the reflection of p-polarized light at the slightest changes in the refractive index or the thickness of the investigated layer.
Програми налагодження програмних модулів дозволяють перевіряти виконання окремих команд чи зазначених послідовностей команд, підраховувати число витрачених на це машинних тактів, імітувати переривання чи надходження некоректних даних, розгалуження за умовою тощо. Налагодження програми роботи сенсора здійснюють у кілька етапів: автономне налагодження кожного окремого і програмного, модуля в статичному режимі, тобто без врахування часового перебігу послідовності команд; визначення часу роботи критичних програмних модулів (у першу чергу, модулів обробки переривань; за найскладніших умов і, якщо необхідно, коригування програм, щоб забезпечити вимоги щодо часу їх роботи; комплексне налагодження всієї програми в статичному режимі; комплексне налагодження всієї програми в динамічному режимі, тобто з урахуванням фактора часу.Debugging programs for software modules allow you to check the execution of individual commands or specified sequences of commands, count the number of machine cycles spent on this, simulate interruptions or the arrival of incorrect data, branching according to a condition, etc. Debugging of the sensor program is carried out in several stages: autonomous debugging of each individual and software module in static mode, that is, without taking into account the time course of the sequence of commands; determining the operating time of critical program modules (first of all, interrupt handling modules; under the most difficult conditions and, if necessary, adjusting programs to meet the requirements for their operation time; complex debugging of the entire program in static mode; complex debugging of the entire program in dynamic mode, that is, taking into account the time factor.
На етапі налагодження використовуються контрольні приклади, підібрані при алгоритмізації програмних модулів. І з урахуванням досвіду налагодження програмні модулі коригують і підбирають нові, щоб отримати заготовку" для майбутніх контрольних випробувань програми.At the debugging stage, control examples selected during the algorithmization of software modules are used. And taking into account the debugging experience, the software modules are adjusted and new ones are selected to obtain a blank" for future control tests of the program.
Остаточне налагодження та доопрацювання програми роблять при налагодженні та за результатами попередніх випробувань діючого зразка інтелектуального сенсора.The final adjustment and refinement of the program is done during adjustment and based on the results of preliminary tests of the working sample of the intelligent sensor.
Сучасний рівень мікрооптоелектроніки дозволяє розробити та побудувати інтелектуальний сенсор, що заявляється.The modern level of micro-optoelectronics makes it possible to develop and build the claimed intelligent sensor.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA201210377A UA104233C2 (en) | 2012-09-03 | 2012-09-03 | Intellectual sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA201210377A UA104233C2 (en) | 2012-09-03 | 2012-09-03 | Intellectual sensor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA104233C2 true UA104233C2 (en) | 2014-01-10 |
Family
ID=52297752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA201210377A UA104233C2 (en) | 2012-09-03 | 2012-09-03 | Intellectual sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA104233C2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10070661B2 (en) | 2015-09-24 | 2018-09-11 | Frito-Lay North America, Inc. | Feedback control of food texture system and method |
| US10107785B2 (en) | 2015-09-24 | 2018-10-23 | Frito-Lay North America, Inc. | Quantitative liquid texture measurement apparatus and method |
| US10598648B2 (en) | 2015-09-24 | 2020-03-24 | Frito-Lay North America, Inc. | Quantitative texture measurement apparatus and method |
| US10969316B2 (en) | 2015-09-24 | 2021-04-06 | Frito-Lay North America, Inc. | Quantitative in-situ texture measurement apparatus and method |
| US11243190B2 (en) | 2015-09-24 | 2022-02-08 | Frito-Lay North America, Inc. | Quantitative liquid texture measurement method |
-
2012
- 2012-09-03 UA UAA201210377A patent/UA104233C2/en unknown
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10070661B2 (en) | 2015-09-24 | 2018-09-11 | Frito-Lay North America, Inc. | Feedback control of food texture system and method |
| US10107785B2 (en) | 2015-09-24 | 2018-10-23 | Frito-Lay North America, Inc. | Quantitative liquid texture measurement apparatus and method |
| US10598648B2 (en) | 2015-09-24 | 2020-03-24 | Frito-Lay North America, Inc. | Quantitative texture measurement apparatus and method |
| US10969316B2 (en) | 2015-09-24 | 2021-04-06 | Frito-Lay North America, Inc. | Quantitative in-situ texture measurement apparatus and method |
| US11243190B2 (en) | 2015-09-24 | 2022-02-08 | Frito-Lay North America, Inc. | Quantitative liquid texture measurement method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| UA104233C2 (en) | Intellectual sensor | |
| CN107527595B (en) | A kind of microfluidic system and its driving method | |
| JP5449620B2 (en) | Integration circuit combining an inverting integrator and a non-inverting integrator | |
| CN105183273B (en) | A kind of control method of display panel, mobile terminal and mobile terminal | |
| CN104160366A (en) | Robust optical touch-screen systems and methods using a planar transparent sheet | |
| WO2016105697A1 (en) | An image sensor having an extended dynamic range upper limit | |
| KR102331920B1 (en) | Sensor for motion information, illumination information and proximity information, and method for operating processor using the sensor | |
| CN101539454A (en) | Semiconductor laser self-mixing interference vibration meter | |
| Miranda-Vega et al. | Optical cyber-physical system embedded on an FPGA for 3D measurement in structural health monitoring tasks | |
| Zhong et al. | Lightning: A reconfigurable photonic-electronic smartnic for fast and energy-efficient inference | |
| Han et al. | Iontronic analog of synaptic plasticity: Hydrogel-based ionic diode with chemical precipitation and dissolution | |
| CN103913226B (en) | Spectral measurement device and measurement method | |
| CN206208753U (en) | A kind of ultrafast refractive index detection device of high sensitivity based on graphenic surface ripple | |
| Williams et al. | Low noise detection of biomolecular interactions with signal-locking surface plasmon resonance | |
| UA114215C2 (en) | INTELLECTUAL BIOSENSORY DEVICE | |
| CN204007868U (en) | A kind of spectral measurement device | |
| UA104023U (en) | Intellectual biosensor device | |
| CN101620063B (en) | Series distributed prism SPR sensor system | |
| Avila-Abellan et al. | Em# electrometer comes to light | |
| CN102841065A (en) | Spectrophotometer | |
| Itoh et al. | Field programmable gate array-based real-time visualization system of electrostatic field distribution measurements using a microelectromechanical systems micromirror array | |
| KR101661470B1 (en) | Polarizing mutation detecting apparatus using optical waveguide | |
| Peserico et al. | Design and testing of silicon photonic 4F system for convolutional neural networks | |
| CN114199527B (en) | OD value detection method, system and storage medium of graded optical filter | |
| CN203364971U (en) | Micro spectrometer |