В Томске разработали прибор для обнаружения дефектов в космической технике

Опубликовано 17.11.2014 г.

На выставке «Вузпромэкспо-2014» Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) представил уникальный характериограф, который с помощью импульсного сигнала может обнаружить скрытый дефект в космической технике.

Источник: geopolityka.net

Характериограф — это измерительный прибор, предназначенный для наблюдения и исследования характеристик радиоэлектронных устройств и компонентов. Он способен исследовать свойства диэлектрических материалов и полупроводниковых элементов с большой точностью, так как при тестировании используются те же сигналы, на которых работает объект. Прибор необходим разработчикам, которые создают системы на импульсных сигналах: от электропреобразовательной техники до печатных плат и кабелей.

Тусуровский характериограф создан на кафедре радиоэлектроники и защиты информации (РЗИ) во время работы с ОАО «Информационные спутниковые системы» по совместному проекту в рамках 218-му постановления. Ученые разрабатывали систему диагностики информационных магистралей, а для космической техники, которая должна надежно работать в тяжелых условиях, важна высокая точность исследования — обнаружение так называемых латентных дефектов, которые не проявляются при обычных методах тестирования.

«Есть набор стандартных тестов, которые должны пройти все компоненты, — рассказывает профессор кафедры РЗИ Эдуард Семенов. — Однако стандартные методы 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 вовсе на постоянном токе). Мы, выполняя работу, задумались: как сделать прибор, который смог бы более точно проводить тестирование и находить латентные дефекты».

Идея исследовать диэлектрики именно на импульсном сигнале появилась у инженеров кафедры РЗИ в 2011 году. Спусти три года готовый и запатентованный прибор был представлен на национальной выставке в Москве, где получил высокую оценку экспертов. Известные зарубежные и российские характериографы работают на гармоническом сигнале, и у томского прибора пока нет аналогов. Устройство предназначено для тестирования не только космической техники, но и всей электроники, которая состоит из изоляторов, проводников и полупроводников.

Как отмечает Эдуард Семенов, прибор также помогает повысить энергоэффективность, поскольку способен характеризовать потери энергии в накопительных элементах преобразователей — конденсаторах — непосредственно на импульсных сигналах, то есть в том режиме, в котором они реально работают. Кроме того, в отличие от аналогов, характериограф показывает, на каком временном отрезке и в каком количестве произошла потеря энергии. Импульсные же преобразователи энергии сейчас применяются для питания большинства устройств — например, светодиодных осветителей.

«Наш прибор создан на основе аппаратной системы, выпускаемой National Instruments (NI) — магистрально-модульной платформы для систем измерения, управления и автоматизации PXI, — добавляет Эдуард Семенов. — Удобная основа помогла нам быстро разработать новые алгоритмы, а модульная платформа PXI позволила, как в 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».