Kelvin probe error compensation based on harmonic analysis of measurement signal

• Autorzy: Tyavlovsky A. K. , Zharin A. L. , Gusev O. K. , Kierczyński K.

Identyfikatory

DOI

10.12915/pe.2014.03.58

Warianty tytułu

PL

Kompensacja błędu sondy Kelvina na podstawie analizy harmonicznej sygnału pomiarowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Reducing of gap-depended errors of Kelvin probe’s measurement signal is achieved by harmonic analysis of measurement signal itself, eliminating the need in optical or other distance measurements. Probe-to-sample gap value is calculated via the signal’s second to first harmonic amplitudes ratio. Gap-depended error compensation can be made in real-time mode as it is shown in the experiment.

PL

Zmniejszanie błędów szczeliny zależnego od sygnału pomiarowego sondą Kelvina uzyskuje się za pomocą analizy harmonicznej samego sygnału pomiarowego, co eliminuje potrzebę używania optycznych lub innych pomiarów odległości. Wartość szczeliny sondy od próbki oblicza się poprzez stosunek amplitud harmonicznych drugiego sygnału do pierwszego. Kompensacja błędu szczeliny może odbywać się trybie czasu rzeczywistego, jak pokazano w doświadczeniu.

Słowa kluczowe

EN

Kelvin probe; contact potential difference; harmonic analysis; measurement errors

PL

sonda Kelvina; różnica stykowa potencjałów; analiza harmoniczna; błędy pomiarowe

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 90, nr 3
• Strony: 251--254
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., schem., wykr.

Twórcy

autor

Tyavlovsky A. K.

• Belarusian State University, 65 Nezavisimosti Ave., 220013 Minsk, Belarus

autor

Zharin A. L.

• Belarusian State University, 65 Nezavisimosti Ave., 220013 Minsk, Belarus

autor

Gusev O. K.

• Belarusian State University, 65 Nezavisimosti Ave., 220013 Minsk, Belarus

autor

Kierczyński K.

• Lublin University of Technology, Department of Electrical Devices and H.V. Technology, 38a Nadbystrzycka Str., 20-618 Lublin, Poland

Bibliografia

• [1] Zharin A.L., Contact Potential Difference Techniques as Probing Tools in Tribology and Surface Mapping, Scanning Probe Microscopy in Nanoscience and Nanotechnology, 2nd edn, Springer, Heidelberg, 2010, 687-720
• [2] Baikie I .D., Mackenzie S., Estrup P.J.Z., Meyer J.A., Noise and the Kelvin method, Rev. Sci. Instrum., 62 (1991), No. 5, 1326-1332
• [3] McMurray H.N., Probe diameter and probe-specimen distance dependence in the lateral resolution of a scanning Kelvin probe, Journal of Applied Physics, 91 (2002), No. 13, 1673-1679
• [4] Tyavlovsky A.K., Gusev O.K., Zharin A.L., Metrological performance modelling of probe electrometers capacitive sensors Pribory i Metody Izmereniy, 1 (2011), 122-127 (in Russian)
• [5] Tyavlovsky A.K., Zharin A.L., Compensation of measurement errors when reducing linear dimensions of the Kelvin probe Pribory i Metody Izmereniy, 2 (2013), 35-41 (in Russian)
• [6] Tyavlovsky A.K., Mathematical modeling of a distance dependence of a scanning Kelvin probe lateral resolution Pribory i Metody Izmereniy, 1 (2012), 30-36 (in Russian)