Современная электроника №6/2024

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 16 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 6 / 2024 ру , русской печи в бане и сауне , но и всевозможные виды газообразных сред – от топливного газа в автомо - билях до природного газа . Датчики МЕ -3, МЕ -4, МН 440D, MH742B, ZC13, MQ-2 В , MQ-8, МР -5, МР -7, МС 101-106 и модули типа ZP05, ZP06, ZP13 реа - лизованы по принципу полупрово - дниковой технологии с обязатель - ной термостабилизацией , их также характеризуют высокая чувствитель - ность , широкий диапазон входного напряжения , защита от помех , ста - бильность работы и ударопрочность , короткое время отклика , менее 30 с , и малые размеры как датчиков , так и модулей на их основе . Причём модули типа ZP06-ZP11 и аналогич - ные имеют широкий диапазон обна - ружения : 1~25% НПВ , а также явля - ются универсальным средством для подключения в устройствах с боль - шой функциональностью , предна - значенных для комплексных измере - ний . Разъёмы и платы таких модулей унифицированы . Это позволяет оте - чественным разработчикам в тече - ние нескольких лет создавать новые РЭА - устройства для диагностики , обнаружения и контроля сред – под российской маркой , при этом дат - чики , платы и модули применяют - ся китайские . Диагностика газообразных сред имеет свои особенности . Обладая высокой чувствительностью , быстро - действием и избирательностью , элек - тронные датчики в комплексном взаимодействии способны обнару - жить ВВ и НС , скрытые различными веществами значительной толщины ( к примеру , сумки , тара ), что связано со специфическими процессами вза - имодействия вторичного излучения с веществом . С вероятностью более 99% могут быть обнаружены 10 г ТНТ и 50 г героина , скрытые под 30 мм ста - ли , 20 см воды или 10 см бетона при большой скорости обработки сред - него багажа (100×70×30 см ), менее 10 секунд на каждый предмет и пло - щади досмотра 1000 см ² при диаме - тре гамма - пучка сканирующего воз - действия всего 5 см . Для технологии МЕМ S представлен цифровой датчик горючих газов ZM02 со сверхнизким энергопотреблением , быстрым откли - ком , высокой чувствительностью и готовностью к работе после подклю - чения питания ( рис . 24). Почти аналогичен по техническим характеристикам и форм - фактору датчик модели GM-402B MEMS. Электрохимический настраиваемый модуль H2 ZE07-H2 ( рис . 25) приме - няется для обнаружения газа в диа - пазоне 0–30 000 ppm, имеет выход питания UART ( электрический уро - вень 3V-TTL), аналоговый выход и ЦАП ( стандартное выходное напря - жение 0,4–2 В ). Обеспечивает раз - решение 50 ppm и время отклика  60 с . Время прогрева после пода - чи питания до готовности  3 мин . Температурный режим устойчи - вой работы в диапазоне –10…+55° С . Режим влажности в диапазоне 15–90% относительной влажности . Срок службы 3–5 лет . Модуль при - меняется в комплексе с другими датчиками типового ряда ZE в опи - санных выше устройствах – для бес - контактного обнаружения запахов пороха , продуктов горения , реагиру - ет на алкогольные пары и водород . Выводы Применяемые сегодня биосен - соры для определения биологиче - ски активных веществ , влияющих на физическое состояние челове - ка , специфичны и чувствительны , но склонны к потере функциональ - ности в условиях окружающей сре - ды . Несмотря на то что инноваци - онный подход в создании датчиков обнаружения НС и ВВ обозначился ещё в первые годы XXI века , способ обнаружения бензилметилкетона в водных средах с применением тех - нологии молекулярных отпечатков можно назвать перспективным . Так выявляют не только бензилметилке - тон , исходное соединение в синтезе амфетамина и метамфетамина , но и амфетамины , синтезированные из эфедрина и его аналогов и замещён - ных нитростиролов . В целом же для обнаружения наркотических прекур - соров по этому методу подходят поли - меры на основе других мономеров и линкеров . Важно и то , что для обна - ружения каждого конкретного веще - ства нужен индивидуальный поли - мер к датчику . Технология определения ВВ позво - ляет производить замеры как в поме - щениях , так и на открытом возду - хе , при соблюдении температурных режимов , указанных в технических характеристиках РЭА специального назначения . Рабочий диапазон кон - центрации пока находится в пределах 50–1000 мкм , это невысокий – относи - тельно требований времени  – пока - затель для обнаружения целевых соединений в открытой среде и , в частности , в сточных водах . Но чув - ствительность датчика относительно невысока , составляет около 0,1 мг для ячейки объёмом 250 мкл , а это ограни - чивает применение диагностической РЭА для разбавленных водных раство - ров . Отсюда общее направление для совершенствования датчиков и моду - лей на их основе – расширение чув - ствительности до относительно сла - бой концентрации частиц с целью их обнаружения . Рамановская микроскопия как метод анализа тонких шлифов в мине - ралогии и геологии позволяет прео - долеть проблемы оптической иденти - фикации , возникающие при анализе мелкозернистых включений ( разме - рами менее 100 мкм ), а также при измерении непрозрачных минераль - ных фаз . А также для идентифика - ции микропластика , извлечённо - го из поверхностных вод эстуария . Открыты перспективы электронной диагностики материалов в музейном Рис . 24. Цифровой датчик горючих газов ZM02 Рис . 25. Электрохимический модуль H2 ZE07-H2