Вимірювальна техніка та метрологія
Permanent URI for this communityhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/2123
Browse
4 results
Search Results
Item Вплив приелектродного імпедансу ємнісного сенсора на результат вимірювання складових імітансу(Видавництво Львівської політехніки, 2018-02-26) Походило, Є. В.; Герасим, М. Р.; Піцюра, В. І.; Національний університет «Львівська політехніка»; КЗ ЛОР «Львівський обласний клінічний діагностичний центр»Проаналізовано вплив приелектродного імпедансу ємнісного сенсора, утвореного ємністю подвійного шару та імпедансом Варбурга, на результат вимірювання активної та реактивної складових імітансу (імпедансу та адмітансу) електролітичних об’єктів у частотному діапазоні тестового сигналу. Показано, що реактивна складова приелектродного імпедансу на низьких частотах залежить лише від ємності подвійного шару. Активна складова приелектродного імпедансу на низьких частотах визначається опором, утвореним ємністю подвійного шару та відношенням до неї поляризаційної ємності, завдяки чому вплив приелектродної ємності на активну складову приелектродного імпедансу послаблюється. На вищих частотах активна складова залежить від аналогічного опору, а також від тангенса кута паралельного з’єднання ємності подвійного шару та поляризаційного опору. Відповідно до цього приелектродний імпеданс можна подати спрощеною схемою заміщення відповідно до режиму вимірювання. Наведено відповідні спрощені схеми заміщення контактного ємнісного сенсора з об’єктом контролю, поданим двоелементною паралельною схемою заміщення.Item Influence of the metallic impurities in A3B6 type layered semiconductors on their electrical, magnetic and structural properties(Видавництво Львівської політехніки, 2017-03-28) Середюк, Богдан; Seredyuk, Bohdan; National Academy of Land Forces named after Hetman Petro SakhajdachnyjПроаналізовано перспективи застосування магніторезистивних структур на основі напівпровідникових кристалів типу InSe для прецизійного вимірювання магнітного поля. Розглянуто можливість застосування сенсорів магнітного поля на основі структури InSe для виявлення військової бронетехніки. Досліджено вплив домішок металів на шарувату структуру напівпровідникового матеріалу, як на сильний ковалентний зв’язок всередині шару, так і на слабкий ван-дер-ваальсовий зв’язок у міжшаровому просторі. Проаналізовано діаграми Боде для кристала InSe з домішками нікелю за різних температур – від кімнатної до температури рідкого азоту. Топологічні знімки поверхонь InSe з використанням методики атомно-силової спектроскопії підтверджують його шарувату структуру.Item Аналіз граничних умов працездатності вимірювальних перетворювачів імітансу на базі операційних підсилювачів(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Івах, Роман; Хома, Володимир; Хома, Юрій; Питель, Іван; Національний університет “Львівська політехніка”Показано місце та роль активних вимірювальних перетворювачів імітанс-напруга у структурі частотного аналізатора. Проаналізовано фактори, які обмежують працездатність активних вимірювальних перетворювачів. Наведено формалізовані моделі цих перетворювачів та на їх основі встановлено граничні умови, пов’язані з їх стійкістю. Показано место и роль активных измерительных преобразователей иммитанс-напряжение в структуре частотного анализатора. Проанализированы факторы, которые ограничивают работоспособность активных измерительных преобразователей. Приведены формализованные модели этих преобразователей и на их основе установлены предельные условия, связанные с их устойчивостью. Development of specialized portable measurement tools for impedance spectroscopy is quite challenging and up-to-date technical task. Portable impedance analyzers are required to satisfy certain criteria among which the most important are the following: stability of metrological characteristics of measurement channel over a wide frequency range, high dynamics, fast frequency sweep and the probe signal with appropriate step as well as high resolution of impedance/admittance measurement results. Autobalancing circuits are widely used in impedance analyzers design. However, their applications is followed by some problems related to operation stability caused by global feedback loop. The aim of the paper is to study the stability of the active measurements converter based on autobalancing circuits as well as determining their operation limits. The article shows the place and role of active measuring converters immitance-voltage in the structure of the frequency analyzer. Formal models of active converters were used to analyses operational limits related to system stability. The main results of research can be summarized as following: – To determine operating frequency range of the autobalancing circuit can successfully convert impedance to voltage, following rule have been formulated. The upper limit of the frequency range should be taken at least ten times smaller than operational amplifier bandwidth. The lower limit is formally unlimited. – Circuit operational limits related to system stability depends on relation of operational amplifier bandwidth to closedloop knee frequency as well as relation of closed-loop knee frequency to operational circuit time constant (product of reference resistor to input capacitance). – The system is considered to be operating at normal conditions if relation of operational amplifier output resistance to reference resistance is equal or smaller then one. If the ratio excides this threshold, then measurement circuit will lose amplification properties at high frequency..Item Розроблення та аналіз варіантів апаратної реалізації портативних частотних аналізаторів імпедансу(Видавництво Львівської політехніки, 2015) Стадник, Богдан; Хома, Володимир; Хома, ЮрійОписано та проаналізовано три варіанти побудови портативних частотних аналізаторів імпедансу на сучасній елементній базі та розглянуто можливості їх використання в поєднанні із ПК, а саме: на базі спеціалізованих мікросхем AD5933/AD5934, сигнального мікроконтролера STM32F4, програмованої логічної матриці сім’ї Cyclone. Також наведено алгоритми функціонування ЧАІ, з описом процедур калібрування та визначення параметрів АВП, коригування та опрацювання результатів вимірювання. Описаны и проанализированы три варианта построения портативных частотных анализаторов импеданса на современной элементной базе и рассмотрены возможности их использования в сочетании с ПК, а именно: на базе специализированных микросхем AD5933 / AD5934, сигнального микроконтроллера STM32F4, программируемой логической матрицы семейства Cyclone. Также приведены алгоритмы функционирования ЧАИ, включающие описание процедур калибровки и определения параметров АИП, корректировки и обработки результатов измерения. Impedance spectroscopy is widely used to study biological, physical and chemical objects, for example in biomedical measurements, in study of the materials properties, particularly on micro- and nanoscale, for corrosion monitoring and diagnostics, for control of batteries, fuel cells. Often research is carried out on a objects under non-laboratory conditions. A good example of such research is the use of impedance spectroscopy for testing of corrosion-resistant coatings on various steel structures such as bridges, pipelines and other. This leads to the need for cheap, small portable measuring devices – impedance analyzers. A novel concept for design of portable impedance analyzers have been developed in the article. Themain idea is based on minimization of the analog part ofmeasurement channel, aswell as on the replacement of a number of functions to a personal computer. Three variants of design of portable impedance analyzers are described and analyzed in the article. The first option involves the use of single-chip converter AD5933, combined with universal processor Atmega16U2 and external operational amplifier. The hardware implementation is quite simple, but the main disadvantage is limited frequency band (maximum frequency converter AD5933 is 100 kHz). Also this approach has no possibility for tuning and optimization of measuring channel parameters. The second implementation of portable impedance analyzers is based on the STM32F4 digital signal controller with built-in DACs and ADCs, which makes it an extremely attractive in terms of flexibility and simplicity in the design. However, the drawback of this implementation includes limited frequency band (100 kHz). The third option involves the implementation of digital part of the impedance analyzer (CPU, DDS and DSP blocks) on FPGA in combination with external DAC and ADC. This method is the most flexible in terms of configuration, as the digital part enables optimization of measurement channel parameters and DAC and ADC specifications can be chosen according to current application needs. The main disadvantage of this approach is relatively high price and power consumption.