vdgtuВестник Дагестанского государственного технического университета. Технические наукиHerald of Dagestan State Technical University. Technical Sciences2073-61852542-095XDaghestan State Technical University10.21822/2073-6185-2021-48-4-6-15vdgtu-993Research ArticleЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ, МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЕ И ХИМИЧЕСКОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕPOWER, METALLURGICAL AND CHEMICAL MECHANICAL ENGINEERINGПрецизионный термоэлектрический полупроводниковый датчикPrecision thermoelectric semiconductor sensorГаджиеваС. М.GadzhievaS. M.

Гаджиева Солтанат Магомедовна, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры теоретической и общей электротехники 

367026, г. Махачкала, пр. И.Шамиля,70

Soltanat M. Gadzhieva, Cand. Sci. (Physics and Mathematics), Assoc. Prof., Department of Theoretical and General Electrical Engineering 

70 I. Shamilya Ave., Makhachkala 367026

gadzhieva_soltanat@mail.ruЧелушкинаТ. А.ChelushkinaT. A.

Челушкина Татьяна Алексеевна, кандидат технических наук, доцент кафедры радиотехники, телекоммуникаций и микроэлектроники 

367026, г. Махачкала, пр. И.Шамиля,70

Tatyana A. Chelushkina, Cand. Sci. (Eng.), Assoc. Prof., Department of Radio Engineering, Telecommunications and Microelectronics 

70 I. Shamilya Ave., Makhachkala 367026

tatyana.cheluschkina@yandex.ruГаджиевД. С.GadzhievD. S.

Гаджиев Даниял Солтанович, аспирант кафедры теоретической и общей электротехники

367026, г. Махачкала, пр. И.Шамиля,70

Daniyal S. Gadzhiev, Postgraduate Student, Department of Theoretical and General Electrical Engineering 

70 I. Shamilya Ave., Makhachkala 367026

Danik.g.s@mail.ruМагомедоваП. С.MagomedovaP. S.

Магомедова Патимат Солтановна, аспирантка кафедры теоретической и общей электротехники 

367026, г. Махачкала, пр. И.Шамиля,70

Patimat S. Magomedova, Postgraduate Student, Department of Theoretical and General Electrical Engineering 

70 I. Shamilya Ave., Makhachkala 367026

altra588@mail.ruКурбановИ. М.KurbanovI. M.

Курбанов Ислам Магомедович, аспирант кафедры теоретической и общей электротехники 

367026, г. Махачкала, пр. И.Шамиля,70

Islam M. Kurbanov, Postgraduate Student, Department of Theoretical and General Electrical Engineering 

70 I. Shamilya Ave., Makhachkala 367026

m.i.kurbanow@mail.ruДагестанский государственный технический университетРоссияDaghestan State Technical UniversityRussian Federation202109022022484615Copyright © Гаджиева С.М., Челушкина Т.А., Гаджиев Д.С., Магомедова П.С., Курбанов И.М., 20222022Гаджиева С.М., Челушкина Т.А., Гаджиев Д.С., Магомедова П.С., Курбанов И.М.Gadzhieva S.M., Chelushkina T.A., Gadzhiev D.S., Magomedova P.S., Kurbanov I.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.dgtu.ru/jour/article/view/993

Цель. Целью исследования является разработка прецизионного термоэлектрического полупроводникового датчика. Метод. В ходе исследования применен балансный метод, основанный на том, что вместо перепада температур термомодуль будет измерять совпадение температур. Результат. Применение термоэлектрического полупроводникового датчика уменьшает погрешность при измерении температуры окружающей среды либо исследуемого объекта. Термоэлектрический полупроводниковый датчик с эффектом Пельтье может функционировать в экономном режиме, не затрачивая энергию на измерение температуры. Вывод. Термоэлектрический полупроводниковый датчик функционирует в адаптивном режиме измерения температур, позволяя настраивать функциональный датчик для измерения температуры с необходимой точностью в зависимости от исследуемого объекта, а также стабилизировать границу расплава или кипения в контейнере, находящимся в контакте с цифровым термоэлектрическим устройством.

Objective. The aim of the study is to develop a precision thermoelectric semiconductor sensor. Method. In the course of the study, a balanced method was applied, based on the fact that instead of a temperature difference, the thermal module will measure the coincidence of temperatures. Result. The use of a thermoelectric semiconductor sensor practically reduces the error when measuring the temperature of the environment or the object under study. The thermoelectric semiconductor sensor with the Peltier effect can operate in an economical mode, without wasting energy for measuring the temperature. Conclusion. The thermoelectric semiconductor sensor operates in an adaptive temperature measurement mode, allowing you to adjust a functional sensor to measure temperature with the required accuracy depending on the object under study, as well as stabilize the melt or boiling boundary in a container in contact with a digital thermoelectric device.

термоэлектрический полупроводниковый датчикизмерение температурыохлаждениекристаллизациябалансное измерениеThermoelectric semiconductor sensortemperature measurementcoolingcrystallizationbalance measurementReferencesПатент РФ №2405230, МПК: H01L 23/38, H05K 7/20, G06F 1/20. Способ отвода тепла от тепловыделяющих электронных компонентов в виде излучения / Исмаилов Т.А., Гаджиев Х.М., Гаджиева С.М., Нежведилов Т.Д., Челушкина Т.А.//опубл. 27.11.2010. Бюл. №33.RF patent No. 2405230, IPC: H01L 23/38, H05K 7/20, G06F 1/20. Method for removing heat from heat-generating electronic components in the form of radiation / Ismailov T.A., Gadzhiev Kh.M., Gadzhieva S.M., Nezhvedilov T.D., Chelushkina T.A. Publ. 11/27/2010. Bul. No. 33. (In Russ)Патент РФ №2487436. Светотранзистор/ Исмаилов Т.А., Гаджиев Х.М., Гаджиева С.М., Нежведилов Т.Д., Челушкина Т.А.//опубл. 10.07.2013. Бюл. №19RF patent №2487436. Light transistor / Ismailov T.A., Gadzhiev Kh.M., Gadzhieva S.M., Nezhvedilov T.D., Chelushkina T.A. // Publ. 10.07.2013. Bul. No. 19(In Russ)Патент РФ на изобретение №2507613. Каскадное светоизлучающее термоэлектрическое устройство / Исмаилов Т.А., Гаджиев Х.М., Гаджиева С.М., Нежведилов Т.Д., Челушкина Т.А.//опубл. 20.02.2014. Бюл. №5.RF patent for invention №2507613. Cascade light-emitting thermoelectric device .Ismailov T.A., Gadzhiev Kh.M., Gadzhieva S.M., Nezhvedilov T.D., Chelushkina T.A. publ. 02/20/2014. Bul. No. 5. (In Russ)Патент РФ на изобретение №2507632. Светотранзистор с высоким быстродействием / Исмаилов Т.А., Гаджиев Х.М., Нежведилов Т.Д., Юсуфов Ш.А.//опубл. 20.02.2014.RF patent for invention №2507632. Light transistor with high speed. Ismailov T.A., Gadzhiev Kh.M., Nezhvedilov T.D., Yusufov Sh.A., publ. 02/20/2014. (In Russ)Исмаилов Т.А. Термоэлектрические полупроводниковые устройства и интенсификаторы теплопередачи. СПб.: Политехника, 2005.Ismailov T.A. Thermoelectric semiconductor devices and heat transfer intensifiers. SPb .:[Politekhnika] Polytechnic, 2005. (In Russ)Исмаилов Т.А., Гаджиев Х.М. Охлаждение радиоэлектронных систем: учебное пособие. Махачкала: ИПЦ ДГТУ, 2012. 165 с.Ismailov T.A., Gadzhiev Kh.M. Cooling of radio electronic systems: a tutorial. Makhachkala: IPC DSTU, 2012 . 165 p. (In Russ)Исмаилов Т.А., Гаджиев Х.М. Термоэлектрическое охлаждение тепловыделяющих компонентов микроэлектронной техники. М.: «Академия», 2012; 136 с.Ismailov T.A., Gadzhiev Kh.M. Thermoelectric cooling of heat-generating components of microelectronic technology. M .: Academy, 2012; 136. (In Russ)Исмаилов Т.А., Гаджиев Х.М. Гаджиева С.М. Тонкопленочные термоэлектрические устройства с отводом тепла в виде излучения для охлаждения микросистемной техники //Научное приборостроение. 2013. Т.23. №3. С.120-124.Ismailov T.A., Gadzhiev Kh.M. Gadzhieva S.M. Thin-film thermoelectric devices with heat removal in the form of radiation for cooling microsystem technology. Scientific instrument-making. 2013; 23 (3): 120-124. (In Russ)Исмаилов Т.А., Гаджиев Х.М. Челушкина Т.А., Челушкин Д.А. Высокоэффективные полупроводниковые термоэлектрические устройства и приборы. Махачкала: ИПЦ ФГБОУ ВПО «ДГТУ», 2014.112 с.Ismailov T.A., Gadzhiev Kh.M. Chelushkina T.A., Chelushkin D.A. Highly efficient semiconductor thermoelectric devices and devices. Makhachkala: IPC FGBOU VPO "DSTU", 2014; 112. (In Russ)Исмаилов Т.А. Гаджиев Х.М. Микроэлектронные компоненты с интегральным использованием эффекта Пельтье и оптического излучения. Махачкала: ИПЦ ФГБОУ ВО «ДГТУ», 2015. 112 с.Ismailov T.A. Gadzhiev Kh.M. Microelectronic components with integrated use of the Peltier effect and optical radiation. - Makhachkala: IPC FGBOU VO "DSTU", 2015; 112. (In Russ)Исмаилов Т.А., Гаджиев Х.М., Магомедова П.А., Челушкина Т.А. Энергоэффективный теплоотвод на основе многокаскадного термоэлектрического устройства с применением диодов Ганна//Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2015. Т. 39. № 4. С. 14-20.Ismailov T.A., Gadzhiev Kh.M., Magomedova P.A., Chelushkina T.A. Energy-efficient heat removal based on a multistage thermoelectric device using Gunn diodes. [Vestnik Dagestanskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. Tekhnicheskiye nauki] Herald of the Daghestan State Technical University. Technical Science. 2015; 39( 4): 14-20. (In Russ)Исмаилов Т.А., Гаджиев Х.М., Челушкина Т.А. Применение полупроводниковых термоэлектрических устройств для охлаждения тепловыделяющих компонентов цифровых активных фазированных антенных решеток // Неделя науки - 2016. Материалы XXXVII итоговой научно-технической конференции ДГТУ. 2016. С. 56-57.Ismailov T.A., Gadzhiev Kh.M., Chelushkina T.A. Application of semiconductor thermoelectric devices for cooling the heatgenerating components of digital active phased antenna arrays. Science Week - 2016. Materials of the XXXVII final scientific and technical conference of DSTU. 2016; 56-57. (In Russ)Исмаилов Т.А., Гаджиев Х.М., Магомедова П.А., Челушкин Д.А. Энергоэффективный полупроводниковый термоэлектрический тепловой насос спирального типа//Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2016. Т. 41. № 2. С. 49-60.Ismailov T.A., Gadzhiev Kh.M., Magomedova P.A., Chelushkin D.A. Energy efficient semiconductor thermoelectric heat pump of spiral type. [Vestnik Dagestanskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. Tekhnicheskiye nauki] Herald of the Daghestan State Technical University. Technical Science. 2016; 41 (2): 49-60. (In Russ)Анатычук Л.И. Термоэлектричество. Т.2. Термоэлектрические преобразователи энергии. Киев, Черновцы: Институт термоэлектричества, 2003. 386 c.Anatychuk L.I. Thermoelectricity. T.2. Thermoelectric energy converters. Kiev, Chernivtsi: Institute of Thermoelectricity, 2003; 386.Вихрова О. В., Данилов Ю. А., Дроздов Ю. Н., Звонков Б. Н., Iikawa F., Brasil M. J. S. P. Свойства квантово-размерных структур GaAs/InGaAs, содержащих δ<Mn>-легированные слои // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2007. № 2. С. 9-12.Vikhrova O.V., Danilov Yu. A., Drozdov Yu. N., Zvonkov B.N., Iikawa F., Brasil MJSP Properties of quantum-well GaAs / InGaAs structures containing δ <Mn> -doped layers . Surface. X-ray, synchrotron and neutron research. 2007; 2: 9-12. (In Russ)Гаджиев Х.М., Челушкина Т.А., Шкурко А.С. Излучающие полупроводниковые электронные приборы в цифровых активных фазированных антенных решетках //Перспективы модернизации современной науки. Сборник статей Международной научно-практической конференции. 2015. С. 14-15.Gadzhiev Kh.M., Chelushkina T.A., Shkurko A.S. Radiating semiconductor electronic devices in digital active phased antenna arrays. Perspectives of modernization of modern science. Collection of articles of the International Scientific and Practical Conference. 2015; 14-15. (In Russ)Дмитриев А. И., Таланцев А. Д., Зайцев С. В., Данилов Ю. А., Дорохин М. В., Звонков Б. Н., Коплак О. В., Моргунов Р. Б. Фотолюминесцентный отклик квантовой ямы на изменение магнитного поля δ-слоя Mn в гетероструктурах InGaAs/GaAs // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2011. Т. 140. № 1. С. 158-169.Dmitriev A.I., Talantsev A.D., Zaitsev S.V., Danilov Yu.A., Dorokhin M.V., Zvonkov B.N., Koplak O.V., Morgunov R.B. Photoluminescent Response of a quantum well to a change in the magnetic field of the Mn δ-layer in InGaAs / GaAs heterostructures. [Zhurnal eksperimental'noy i teoreticheskoy fiziki] Journal of Experimental and Theoretical Physics. 2011; 140(1): 158-169.Дорохин М. В., Данилов Ю. А. Измерение поляризационных характеристик излучения наногетероструктур: учебнометодическое пособие. Нижний Новгород: Нижегородский госуниверситет, 2011.Dorokhin MV, Danilov Yu. A. Measurement of polarization characteristics of radiation of nanoheterostructures: a training manual. Nizhny Novgorod: Nizhny Novgorod State University, 2011. (In Russ)Holub M., Bhattacharya P. Spin-polarized light-emitting diodes and lasers. Journal of Physics D: Applied Physics. 2007. Vol. 40. Nо. 2. рр. R179-R203.Holub M., Bhattacharya P. Spin-polarized light-emitting diodes and lasers. [Journal of Physics D] Applied Physic Journal of Physics D: Applied Physics. 2007; 40 ( 2): R179-R203.Govorov A. O., Kalameitsev A. V. Optical properties of a semiconductor quantum dot with a single magnetic impurity: photoinduced spin orientation. Physical Review B. 2005. Vol. 71. Nо. 3. рр. 035338-1-5.Govorov A. O., Kalameitsev A. V. Optical properties of a semiconductor quantum dot with a single magnetic impurity: photoinduced spin orientation. [Journal of Physics D] Physical Review B. 2005; 71(3): 035338-1-5.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.