На кафедре РЗИ разработали прибор, способный определить дефекты в космической технике с высокой точностью.

На всероссийской выставке «Вузпромэкспо-2014» среди разработок университета был представлен уникальный характериограф, который с помощью импульсного сигнала может обнаружить латентный дефект в космической технике.

Эффективное тестирование

Если говорить технически, то характериограф - это измерительный прибор, предназначенный для наблюдения и исследования характеристик радиоэлектронных устройств и компонентов. Он способен тонко исследовать свойства диэлектрических материалов и полупроводниковых элементов. Прибор дает большую точность измерения, поскольку при тестировании используются те же сигналы, на которых объект в дальнейшем будет работать. Такая измерительная техника необходима в первую очередь разработчикам, которые создают системы на импульсных сигналах: от электропреобразовательной техники до тестирования любых объектов типа печатных плат и кабелей. Таким образом, прибор помогает инженерам определять качество самых разных компонентов радиоэлектронных средств.

Надёжность

Создали прибор на кафедре РЗИ, причём разработка выросла из работ по 218-му постановлению с ОАО «Информационные спутниковые системы». Для компании учёные ТУСУРа создавали систему диагностики информационных магистралей. В основном работали с проводниками и диэлектриками, которые необходимо было тестировать. Есть такое понятие - латентный дефект, который не проявляется при обычных методах тестирования. Поиск такого дефекта - это очень важная задача, особенно для космической техники, которая должна работать в тяжёлых условиях с высоким уровнем надёжности и поэтому нуждается в более тонком исследовании.

– Есть набор стандартных тестов, которые должны пройти все компоненты, – рассказывает доктор технических наук, профессор кафедры РЗИ Эдуард Валерьевич Семенов. – Однако стандартные методы тестирования не всегда эффективно справляются со своей задачей. Одна из причин состоит в том, что работают компоненты на одном сигнале – импульсном, а измеряют их параметры на другом – гармоническом (или на постоянном токе). Мы, выполняя работу, задумались: как сделать прибор, который смог бы более точно проводить тестирование и находить дефекты, которые не проявляются при обычных методах тестирования?

Энергосбережение

- Важная задача сегодняшнего дня - эффективное использование энергии. Для питания большинства устройств сейчас используются импульсные преобразователи энергии. Такие преобразователи применяются, например, для питания светодиодных осветителей, переход на которые сейчас происходит (светодиоды работают от пониженного напряжения). Наш прибор помогает сберегать энергию, поскольку способен характеризовать потери энергии в накопительных элементах таких преобразователей - конденсаторах - непосредственно на импульсных сигналах, т.е. в том режиме, в котором реально работают конденсаторы в преобразователях напряжения. Более того, в отличие от приборов-аналогов, можно увидеть, на каком временном отрезке произошла потеря энергии и в каком количестве, – объясняет Эдуард Семёнов.

Прибор для импортозамещения

Идея создания уникального прибора, который исследует диэлектрики именно на импульсном сигнале, появилась у инженеров кафедры РЗИ в 2011 году. Спустя три года, готовый и запатентованный прибор был представлен на национальной выставке «Вузпромэкспо» в Москве, где получил высокую оценку экспертов. На данный момент известны зарубежные и российские характериографы, работающие на гармоническом сигнале. Прибору кафедры РЗИ пока нет известных аналогов. Уникальность разработки вуза в том, что её применение необходимо не только для тестирования космической техники, но и для всей электроники, которая состоит из изоляторов, проводников и полупроводников.

– Отмечу, что наш прибор был создан на основе аппаратной системы, выпускаемой National Instruments (NI) - магистрально-модульной платформы для систем измерения, управления и автоматизации  PXI. Удобная основа помогла нам быстро разработать новые алгоритмы измерительных приборов, а модульная платформа PXI позволила как на конструкторе собрать все элементы в одно целое. С помощью Центра технологий National Instruments, созданного на кафедре РЗИ, мы смогли представить на российский рынок новый прибор, которой уже заинтересовал крупные фирмы, – сказал Эдуард Семёнов.