<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">novtexmech</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Мехатроника, автоматизация, управление</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1684-6427</issn><issn pub-type="epub">2619-1253</issn><publisher><publisher-name>Commercial Publisher «New Technologies»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">novtexmech-43</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ЭЛЕМЕНТЫ МЕХАТРОННЫХ СИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>ELEMENTS OF MECHATRON SYSTEMS AND TECHNOLOGIES</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Исследование системы стабилизации сенсора бесконтактного сканирующего профилометра на основе метода оптического туннелирования</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Investigation of the Sensor Stabilization System for Non-Contact Scanning Profilometer Based on the Optical Tunneling Method</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Бусурин</surname><given-names>В. И.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Busurin</surname><given-names>V. I.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">vbusurin@mai.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Кудрявцев</surname><given-names>П. С.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kudryavtsev</surname><given-names>P. S.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">mpso121@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Лю</surname><given-names>Чжэ</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Liu</surname><given-names>Zhe</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">lzg599312@hotmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Moscow Aviation Institute (National Research University)</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2018</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>23</day><month>08</month><year>2018</year></pub-date><volume>19</volume><issue>2</issue><fpage>80</fpage><lpage>85</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Commercial Publisher «New Technologies», 2018</copyright-statement><copyright-year>2018</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Commercial Publisher «New Technologies»</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Commercial Publisher «New Technologies»</copyright-holder><license xlink:href="https://mech.novtex.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice" xlink:type="simple"><license-p>https://mech.novtex.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://mech.novtex.ru/jour/article/view/43">https://mech.novtex.ru/jour/article/view/43</self-uri><abstract><p>Исследуется система стабилизации положения сенсора бесконтактного сканирующего профилометра относительно исследуемой поверхности на основе оптического туннелирования. Решается задача подбора элементной базы, с помощью которой возможно реализовать необходимые требования по точности и качеству регулирования процесса перемещения сенсора. Также рассматривается и решается задача построения регулятора, компенсирующего нежелательные временные свойства контура измерений, который базируется на динамических звеньях, имеющих большие коэффициенты усиления и малые постоянные времени.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Non-contact profilometer often use scanning method to obtain data about the shape of the surface of the body. In this paper, present investigation and modeling of stabilization gap for non-contact optical profilometer based on the optical tunneling effect (OTE) in the dynamic mode based on the characteristics of its constituent blocks. In operation of such a scanning optical profilometer transducer moves along the test surface, without touching it. To ensure a correct reading of the measurement results is necessary to maintain the gap between the optical module and the test approach permanent body with high accuracy. For this proposed use of tracking feedback system that provides the stabilization of nanometer gap. This allows you to receive signals, depending on the topography of the surface, and on this basis to build a height map. The system of non-contact profilometer stabilization gap comprises a converter approach based OTE, photodetector, the convertor " current - voltage ", the height of the surface of the sensor and a piezomotor. In the process of stabilizing the converter system converts approximations gap d changes in the optical radiation Pfd, and formed a feedback voltage Uos_d. According to the difference of voltage Uos_d and master voltage Ud0, increments are obtained voltage DUd, which provides piezomotor control applied to traffic proximity transducer that provides stabilization of the gap d at a given initial level d0. System of this problems solve the task of selection circuitry, which managed to implement the necessary requirements for the quality of regulation and the task of building a regulator, by compensating unwanted temporal properties of the contour measurement, which is based on dynamic links with large gains and small time constants.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>оптическое туннелирование</kwd><kwd>стабилизация</kwd><kwd>функция преобразования</kwd><kwd>профилометр</kwd><kwd>динамическая система</kwd><kwd>корректирующие звено</kwd><kwd>Optical tunneling</kwd><kwd>stabilization</kwd><kwd>conversion function</kwd><kwd>profilometer</kwd><kwd>dynamic system</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Рыжевич А. А., Солоневич С. В., Хило Н. А., Лепарский В. Е. Лазерный профилометр для определения качества поверхности // Матер. 9-й Междунар. конф. "Взаимодействие излучений с твердым телом", 20-22 сентября Минск, 2011 г. С. 448-450.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Рыжевич А. А., Солоневич С. В., Хило Н. А., Лепарский В. Е. Лазерный профилометр для определения качества поверхности // Матер. 9-й Междунар. конф. "Взаимодействие излучений с твердым телом", 20-22 сентября Минск, 2011 г. С. 448-450.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Nano-Optics and Near-Field Optical Microscopy / Ed. by Zayats A., Richards D. Boston: Artech House, 2009. 379 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nano-Optics and Near-Field Optical Microscopy / Ed. by Zayats A., Richards D. Boston: Artech House, 2009. 379 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Shubeita G. T., Sekatskii S. K., Riedo B., Dietler G. Scanning Near-Field Optical Microscopy based on the Heterodyne Phase-Controlled Oscillator Method // Journal of Applied Physics. 2000. Vol. 88, N. 5. P. 2921-2927.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shubeita G. T., Sekatskii S. K., Riedo B., Dietler G. Scanning Near-Field Optical Microscopy based on the Heterodyne Phase-Controlled Oscillator Method // Journal of Applied Physics. 2000. Vol. 88, N. 5. P. 2921-2927.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Handbook of Nano-Optics and Nanophotonics. M. Springer, 2013. 1068 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Handbook of Nano-Optics and Nanophotonics. M. Springer, 2013. 1068 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бусурин В. И., Лю Чжэ, Ахламов П. С., Беpдюгин Н. А. Исследование бесконтактного оптического пpеобpазователя пpиближения мехатpонной системы стабилизации зазоpа сканиpующего пpофилометpа // Мехатроника, автоматизация, управление. 2015. Т. 16. № 1. С. 43-47.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Бусурин В. И., Лю Чжэ, Ахламов П. С., Беpдюгин Н. А. Исследование бесконтактного оптического пpеобpазователя пpиближения мехатpонной системы стабилизации зазоpа сканиpующего пpофилометpа // Мехатроника, автоматизация, управление. 2015. Т. 16. № 1. С. 43-47.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Линник Ю. В. Метод наименьших квадратов и основы математическо-статистической теории обработки наблюдений. М.: ФИЗМАТЛИТ, 1958. 338 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Линник Ю. В. Метод наименьших квадратов и основы математическо-статистической теории обработки наблюдений. М.: ФИЗМАТЛИТ, 1958. 338 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Шуберт Ф. Светодиоды. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008. 496 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Шуберт Ф. Светодиоды. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008. 496 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Операционный усилитель OУ-SL2541B. URL: http:// www.datasheetlib.com/datasheet/1270687/sl2541b_plessey-semi-conductors.html (дата обращения 28.01.2017).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Операционный усилитель OУ-SL2541B. URL: http:// www.datasheetlib.com/datasheet/1270687/sl2541b_plessey-semi-conductors.html (дата обращения 28.01.2017).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Операционный усилитель ОУ-154УД4, ОУ-140УД6. URL: http://www.chipinfo.ru, (дата обращения 28.01.2017).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Операционный усилитель ОУ-154УД4, ОУ-140УД6. URL: http://www.chipinfo.ru, (дата обращения 28.01.2017).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бобцов А. А., Бойков В. И., Быстров С. В., Григорьев В. В. Исполнительные устройства и системы для микроперемещений. СПб.: СПБ ГУ ИТМО, 2011. 134 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Бобцов А. А., Бойков В. И., Быстров С. В., Григорьев В. В. Исполнительные устройства и системы для микроперемещений. СПб.: СПБ ГУ ИТМО, 2011. 134 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пьезодвигатель "Piezolegs". URL: http://www.piezomotor.com, (дата обращения 28.01.2017).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Пьезодвигатель "Piezolegs". URL: http://www.piezomotor.com, (дата обращения 28.01.2017).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бесконтактная инкрементальная энкодерная система "Tonic". URL: http://www.renishaw.ru (дата обращения 28.01.2017).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Бесконтактная инкрементальная энкодерная система "Tonic". URL: http://www.renishaw.ru (дата обращения 28.01.2017).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Геращенко Е. И., Геращенко С. М. Метод разделения движений и оптимизация нелинейных систем. М.: Наука, 1975. 296 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Геращенко Е. И., Геращенко С. М. Метод разделения движений и оптимизация нелинейных систем. М.: Наука, 1975. 296 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Черных И. В. Simulink: среда создания инженерных приложений / Под ред. В. Г. Потемкина М.: Диалог-МИФИ, 2004. 496 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Черных И. В. Simulink: среда создания инженерных приложений / Под ред. В. Г. Потемкина М.: Диалог-МИФИ, 2004. 496 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">D'Errico J. Numerical Differentiation: Function Jaco-bianest. URL: http://www.mathworks.com (дата обращения 28.01.2017).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">D'Errico J. Numerical Differentiation: Function Jaco-bianest. URL: http://www.mathworks.com (дата обращения 28.01.2017).</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
