ОСОБЛИВОСТІ ПОБУДОВИ ІМПЕДАНСОМЕТРИЧНИХ КАНАЛІВ  ДЛЯ РОБОТИ НА НИЗЬКИХ ТА ІНФРАНИЗЬКИХ ЧАСТОТАХ

П.І. Борщов; І.О. Брагинець; Ю.О. Масюренко; В.Г. Мельник

doi:10.15407/techned2024.03.089

№ 3 (2024), Інформаційно-вимірювальні системи в електроенергетиці

№ 3 (2024)

Інформаційно-вимірювальні системи в електроенергетиці

ОСОБЛИВОСТІ ПОБУДОВИ ІМПЕДАНСОМЕТРИЧНИХ КАНАЛІВ ДЛЯ РОБОТИ НА НИЗЬКИХ ТА ІНФРАНИЗЬКИХ ЧАСТОТАХ

Опубліковано 2024-05-27

https://doi.org/10.15407/techned2024.03.089

П.І. Борщов⁺⁻
І.О. Брагинець ⁺⁻
Ю.О. Масюренко ⁺⁻
В.Г. Мельник⁺⁻

П.І. Борщов

Інститут електродинаміки НАН України, пр. Берестейський, 56, Київ, 03057, Україна

https://orcid.org/0000-0003-1363-9252

І.О. Брагинець

Інститут електродинаміки НАН України, пр. Берестейський, 56, Київ, 03057, Україна

https://orcid.org/0000-0002-9528-5808

Ю.О. Масюренко

Інститут електродинаміки НАН України, пр. Берестейський, 56, Київ, 03057, Україна

https://orcid.org/0000-0003-4209-1126

В.Г. Мельник

Інститут електродинаміки НАН України, пр. Берестейський, 56, Київ, 03057, Україна

https://orcid.org/0000-0002-4470-4339

ARTICLE_12

Ключові слова

impedance
low and infra-low frequencies
measurement channel
sinusoidal signal amplitude
analog-digital methods імпеданс
низькі та інфранизькі частоти
вимірювальний канал
амплітуда синусоїдального сигналу
аналого-цифрові методи

Як цитувати

[1]

Борщов, П., Брагинець , І., Масюренко , Ю. і Мельник, В. 2024. ОСОБЛИВОСТІ ПОБУДОВИ ІМПЕДАНСОМЕТРИЧНИХ КАНАЛІВ ДЛЯ РОБОТИ НА НИЗЬКИХ ТА ІНФРАНИЗЬКИХ ЧАСТОТАХ. ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА. 3 (Трав 2024), 089. DOI:https://doi.org/10.15407/techned2024.03.089.

Анотація

Визначено особливості низького та інфранизького частотних діапазонів гармонічних вимірювальних сигналів, а також властивості досліджуваних об’єктів, які необхідно враховувати пiд час побудови імпедансо-метричних каналів. Для поєднання необхідних метрологічних характеристик таких каналів (точність, швидкодія, завадостійкість) використовується підхід, що полягає в аналого-цифровому перетворенні сигналів, отриманих від сенсорів, та застосуванні в подальшому цифрових методів їхньої обробки. Розглянуто та проаналізовано варіанти реалізації цього підходу за допомогою цифрових методів визначення амплітуди синусоїдальних сигналів, серед яких вибрано найбільш перспективні для метрологічного забезпечення імпедансних вимірювань на низьких та інфранизьких частотах. Показано перспективність застосування на цих частотах паралельно-послідовного аналого-цифрового перетворення інформативного сигналу з його безперервним інтегруванням. Зроблено висновки та дано рекомендації щодо використання розглянутих методів з урахуванням властивостей об’єктів вимірювання. Бібл. 16.

https://doi.org/10.15407/techned2024.03.089

ARTICLE_12

Посилання

Melnyk V.G., Borschov P.I., Beliaev V.K., Vasylenko O.D., Lameko O.L., Slitskiy O.V. Basic measuring module for implementation of the high-precision devices for determining the impedance parameters in a wide frequency range. Pratsi Instytutu elektrodynamiky Natsionalnoi Akademii Nauk Ukrainy. 2020. Vyp. 56. Pp. 20-23. DOI: https://doi.org/10.15407/publishing2020.56.020. (Ukr)

Kenzin V.I., Novitskii S.P. Infra-low frequency complex conductivity meter. Patent SU 788037A1, 1980. (Rus)

Burenkov I.I., Burenkova R.I., Gladkih I.V., Pashnin A.I., Siutkina V.V. Complex resistance meter. Patent SU 1781635A1, 1992. (Rus)

Kazakov N.I., Skripnik Yu.A., Kireev V.V. Device for assessing the bioelectric activity of acupuncture points. Patent RU 2 209 033 C1, 2002. (Rus)

Afanasev A.V., Moskvichev A.N., Moskvichev A.A., Ordonostsev V.A., Orlov I.Ia. Low-frequency complex of impedance measurements of characteristics of conducting media. Vestnik Nizhegorodckogo universiteta imeni N.I. Lobachevskogo. 2008. No 3. Pp. 60-64. (Rus)

Popov Yu.A. Device for measuring the capacitance and conductivity of MIS structures in the infra-low frequency range. Utility model RU 127942, 2010. (Rus)

Izmerim vse. Izmeriteli RLC. URL: http://www.izmerimvse.ua/Izmeriteli_RLC.aspx?gad_source=1&gclid=Cj0KCQiA84CvBhCaARIsAMkAvkIKEJlX72evjp_qrGkIU_2Zzr1MNBhOT-OLJ5mOP9Nu5kUC7qyGsW8aAvzkEALw_wcB (date accessed 25.02.2024). (Rus)

Gorlach A.A., Mints M.Ia., Chinkov V.N. Digital signal processing in measurement technology. Kiev: Tekhnika, 1985. 151 p.

Andow F., Matsushima T., Ivasaki M. Apparatus for calculating amplitude values. Patent USA 4073008, 1978.

Analog Devices. AN–1252. Application Note. AD5933 (Rev.0). URL: https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/application-notes/an-1252.pdf (date accessed 25.02.2024).

Hoja Jerzy, Lentka Grzegorz. Portable analyzer for impedance spectroscopy. XIX IMEKO World Congress Fundamental and Applied Metrology. Lisbon, Portugal, 06−11 September 2009. Pp. 497-502.

PalmSens. PSTrace-5.6-Manual. URL: https://www.palmsens.com/software/ps-trace/https://idm-instrumentos.es/wp-content/uploads/2019/04/PSTrace-5.6-Manual.pdf (date accessed 25.02.2024)

Analog Devices. Precision Analog Microcontroller with Chemical Sensor Interface. ADuCM355. URL: https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADuCM355.pdf (date accessed 25.02.2024)

Borschov P.I. Minimization of the random error of the digital method of measuring the amplitude of a sinusoidal signal. Pratsi Instytutu elektrodynamiky Natsionalnoi Akademii Nauk Ukrainy. 2022. Vyp. 62. Pp. 55-60. DOI: https://doi.org/10.15407/publishing2022.62.055. (Ukr)

Melnik V.G., Borschov P.I., Vacilenko A.D., Slitskiy O.V. Optimization of the structure and algorithm of the highly sensitive multisensor system with impedance converters. Sensorna elektronika i mikrosystemni tekhnologii. 2018. Vol. 15. No 4. Pp. 100-109. DOI: https://doi.org/10.18524/1815-7459.2018.4.150520. (Rus)

Elcodis. Electronic components marketplace. MAX132EVKIT-DIP Maxim Integrated Products, MAX132EVKIT-DIP Datasheet. URL: http://elcodis.com/parts/837421/MAX132EVKIT-DIP.html (date accessed 25.02.2024).