Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
AM TechnologiesAM Technologies
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Detekcja zmian mały indukcyjności z użyciem niskich częstotliwości

29 Wrz 2013 23:53 1404 5
  • Poziom 7  
    Cześć,

    Tak jak w temacie, chciałbym detekować małą zmianę (1uH) indukcyjności danej cewki (10uH) (np. przez wsunięcie rdzenia), z użyciem małych częstotliwości (akustycznych)

    Metoda techniczna:
    http://endriusite.boo.pl/projekt/18/warsztat/pomiar_indukcyjnosci_metoda_techniczna.html odpada z uwagi na niską reaktancje cewki w paśmie akustycznym
    Na podstawie stałej czasowej:
    http://www.coilgun.eclipse.co.uk/inductance_measuring_technique.html odpada z uwagi na skoki ( wkoło może być dużo więcej takich cewkek, dlatego chciałbym uniknąć zarówno skoków jak i wysokich częstotliwości)
    Filtr rezonansowy: może nie umiem go zaprojektować... ale żeby wejść w pasmo akustyczne przy wartości cewki (1uH) muszę wrzucić kondensator o wartości około 5uF (f = 22.5kHz) . W symulacjach wszystko idzie pięknie ale wystarczy, że dorzucę rezystancję szeregową wraz z cewką (rezystancja drutu) dobroć spada i filtr raczej się zachowuje jak dolnoprzepustowy. Przy projektowaniu korzystałem z:
    http://www.users.cloud9.net/~stark/elchap21.pdf

    Macie jakieś inne pomysły? Może wiecie jak powinienem zmodyfikować ten filtr rezonansowy?
  • AM TechnologiesAM Technologies
  • AM TechnologiesAM Technologies
  • Poziom 43  
    Załóżmy że 20kHz to jeszcze akustyczna ;) przy tej częstotliwości reaktancja wyniesie 1,2Ω, znaczna rezystancja twojej cewki będzie przeszkadzać (cewka na laminacie?), choć przypuszczam że w układzie z detekcją synchroniczną dało by się zmierzyć (lock-in amplifiers).

    Użycie wysokiej częstotliwości ułatwi sprawę.
  • Poziom 7  
    Cytat:

    Pierwsze pytanie - po co się trzymać tak niskich częstotliwości przy cewce o tak małej indukcyjności?

    Chciałbym sporo (setki) takich czujników umieścić obok siebie i wolałbym uniknąć sytuacji gdzie przy dużych częstotliwościach wszystko zacznie mi wariować.
    Cytat:

    Załóżmy że 20kHz to jeszcze akustyczna Wink przy tej częstotliwości reaktancja wyniesie 1,2Ω, znaczna rezystancja twojej cewki będzie przeszkadzać (cewka na laminacie?), choć przypuszczam że w układzie z detekcją synchroniczną dało by się zmierzyć (lock-in amplifiers).

    Chodzi mi o detekcje na poziomie 1uH czyli ta reaktancja będzie mniejsza i aby uzyskać sensowne napięcie ( powyżej błędu DAQ 4.9 mV i dodatkowego szumu/zakłóceń) musiałby użyć sporego prądu. Bardzo ciekawy ten lock-in amplifier. Czy jest dużo warunków do spełnienia aby zbudować taki układ (np. odpowiednie elementy, technika wykonania) ? Z tego co widziałem w sieci, większość takich układów jest sprzedawana jako przyrząd pomiarowy. Mi chodzi o to, aby on pracował jako część systemu.
  • Specjalista - urządzenia lampowe
    BradPID napisał:
    Cytat:

    Pierwsze pytanie - po co się trzymać tak niskich częstotliwości przy cewce o tak małej indukcyjności?

    Chciałbym sporo (setki) takich czujników umieścić obok siebie i wolałbym uniknąć sytuacji gdzie przy dużych częstotliwościach wszystko zacznie mi wariować.


    W zakresie wariowania użycie tak niskiej częstotliwości niewiele zmieni, bo prad wymuszający będziesz musiuał znacznie zwiększyć.
  • Poziom 43  
    Większość informacji, którą znalazłem w sieci, na temat detekcji synchronicznej w pomiarach (lock-in) jest w notach aplikacyjnych producentów gotowych przyrządów i opisach eksperymentów laboratoryjnych, amatorskich projektów przyrządów, wykorzystujących detekcję synchroniczną, jest w sieci tylko kilka.

    Osiągi sprzętu fabrycznego są bardzo ciekawe, pomiary 60dB i więcej poniżej poziomu szumów*,
    Tu jest przykład pomiaru rezystancji kilkunastu cm drutu, w dzielniku z rezystorem 1kΩ powyżej 10kHz to i nawet indukcyjność dało by się zmierzyć, choć wynosi ona tam <200nH, to jest dosyć skrajny przypadek więc przy większych prądach i indukcyjności powinno być łatwiej.

    *detektor synchroniczny jest używany jako filtr o bardzo wąskim paśmie, przy takim filtrze szerokopasmowe szumy mają mały wpływ na wynik pomiaru, trudniej również sygnałom zakłócającym "trafić" w pasmo filtru.

    W sprawie wzajemnego zakłócania się detektorów uważam tak jak kolega powyżej, zmniejszanie częstotliwości nic nie da, żeby zapobiec wzajemnemu zakłócaniu zalecał bym:
    1. unikać metod impulsowych, albo wprowadzić synchronizacje detektorów aby żaden nie nadawał kiedy inny mierzy.
    2. Unikać generatorów których częstotliwość zależy od indukcyjności, w układach takich może nastąpić wzajemna synchronizacja generatorów i spowodowane tym zmiany czułości (wzajemne "przeciąganie" częstotliwości)
    3. Przy częstotliwości 1MHz cewka 10uH będzie miał reaktancję 63Ω zmianę o 10% powinno dać się łatwo wykryć nawet bez dodatkowych sztuczek typu lock-in, czy warto stosować synchronizację generatorów - do sprawdzenia.