Indukcyjny czujnik odkształceń wykonany z miedzi w zmodyfikowanym obwodzie rezonansowym

• Autorzy: Nurkowski J.

Warianty tytułu

EN

An induction sensor made of copper, used as a deformation sensor, in a modified resonance circuit

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W opracowaniu przedstawiono autorską modyfikację obwodu rezonansowego, umożliwiającą kompensację termiczną indukcyjnego czujnika odkształceń wykonanego z drutu miedzianego, włączonego w ten obwód. Generator drgań z tym obwodem tworzy przetwornik odkształcenie-częstotliwość. Atrakcyjność czujnika miedzianego wynika z możliwości zastosowania w obwodzie rezonansowym kondensatorów o dużej wartości, kilkunastokrotnie większej niż w przypadku czujnika wykonanego ze stalowego drutu wysokorezystywnego, stosowanego obecnie. W efekcie pomiary odkształceń takim czujnikiem będą obarczone wielokrotnie mniejszym błędem, gdyż pojemności pasożytnicze połączeń czujnika z generatorem będą odpowiednio mniej destabilizować generator. W pomiarach właściwości próbek skał w komorze ciśnieniowej, wartość pojemności połączeń zależy głównie od temperatury i ciśnienia oddziaływujących na przepusty elektryczne w ścianie komory. W artykule zamieszczono matematyczną analizę zmodyfikowanego obwodu rezonansowego w oparciu o fazowy warunek generacji drgań. Uzyskane teoretyczne wyniki skonfrontowano z pomiarami stabilności termicznej czujnika w zakresie od 0 do 100oC, w ciśnieniu normalnym.

EN

The study gives a detailed description of a modified resonance circuit designed by the Author, enabling the full thermal compensation of the deformation sensor made of copper wire and interacting with the circuit. One of the advantages of copper sensors in resonance circuits is that high-capacity condensers can be incorporated, much more powerful than when most popular high-resistance wire sensors are used. As a result, deformation measurements taken with such sensors would involve decidedly smaller errors as parasite capacities, associated with temperature and pressure in the pressure chamber, and these will affect the resonance circuit in much lesser degree. That is of key importance in measurements of rock properties in the high pressure conditions. The study provides the mathematical analysis of the modified resonance circuit, based on the phase conditions of its generation. Theoretical results are compared with thermal stability measurement data for the sensor, in the range from 0 to 100°C, under the normal pressure.

Słowa kluczowe

PL

indukcyjny czujnik odkształcenia; oscylator z obwodem rezonansowym o dużym tłumieniu; liniowa poprawka częstotliwości

EN

deformation sensors; high-damping oscillator with resonance circuit; linear correction for frequency

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 12, no. 1-4
• Strony: 11--25
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Nurkowski J.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN, ul. Reymonta 27; 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] Nurkowski J.: Bezrdzeniowy indukcyjny sensor do pomiaru odkształceń próbek skalnych w komorze ciśnieniowej. Arch. Min. Sci., Vol. 52 (2007), No. 3, p. 311-330.
• [2] Pawłowski J.: Wzmacniacze i generatory. Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, W-wa 1980, s. 750.
• [3] Kuta S., Krajewski G., Jasielski J.: Układy elektroniczne część II. Wydawnictwa AGH.
• [4] Chojnacki W. SP5QU: Układy nadawcze i odbiorcze dla krótkofalowców. WKŁ, W-wa 1979, s. 125 i 136.
• [5] Nurkowski J.: Błędy w pomiarach odkształcenia wykonywanych w komorze ciśnieniowej czujnikiem indukcyjnym. Prace IMG PAN 2005, s. 155-178.
• [6] Nurkowski J.: Indukcyjny przetwornik odkształcenia w układzie różnicowym. Krajowy kongres Metrologii, Gdańsk 1998, s. 223-230.
• [7] Praca zbiorowa: Radioelektronika cz. 1. WKŁ, W-wa 1972, s. 165.