Zastosowanie sygnałów o projektowanych kształtach do diagnostyki obiektów wysoko-impedancyjnych metodą spektroskopii impedancyjnej

• Autorzy: Kowalewski M.

Warianty tytułu

EN

Usage of excitation signals with designed shapes for diagnosis of high-impedance objects with use of impedance spectroscopy method

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono metodę szybkiej spektroskopii impedancyjnej obiektów o wysokich impedancjach (|Zx| > 1 G) z zastosowaniem sygnałów o projektowanych kształtach. Sygnał pobudzenia wytwarzany jest w module DAQ U2531A i doprowadzany na wejście badanego obiektu za pośrednictwem przetwornika cyfrowo-analogowego (CA). Sygnały odpowiedzi proporcjonalne do napięcia na mierzonej impedancji Zx oraz prądu płynącego przez Zx są próbkowane za pośrednictwem przetworników analogowo-cyfrowych (AC) w module DAQ. Widmo impedancyjne wyznaczane jest na podstawie ciągłych transformat Fouriera zarejestrowanych sygnałów. W artykule dokonano porównania właściwości sygnałów pobudzenia, pod kątem dokładności wyznaczania widma impedancyjnego, na przykładzie wieloelementowego dwójnika RC modelującego powłokę antykorozyjną.

EN

A method of fast impedance spectroscopy of objects with high impedance (|Zx| > 1 G) with use of different excitation signals is evaluated in this paper. An excitation signal is generated in U2531A DAQ module and applied to an input of an object through analog-to-digital converter. Response signals proportional to voltage across the impedance Zx and current flowing through Zx are sampled by analog-to-digital converters in the DAQ module. An impedance spectrum of the object is evaluated on the basis of continuous Fourier transforms of acquired signals. In the article excitation signals properties, from the point of view of accuracy of impedance spectrum calculation, were compared. The method is evaluated on an exemplary multi-element two-terminal RC network, which is a model of an anticorrosion coating.

Słowa kluczowe

PL

spektroskopia impedancyjna; powłoka antykorozyjna; sygnał

EN

impedance spectroscopy; signal; anticorrosion coating

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 90, nr 8
• Strony: 182--185
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Kowalewski M.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki, Katedra Metrologii i Optoelektroniki, ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk

Bibliografia

• [1] Skale S., Doleżek V., Slemnik M, Electrochemical impedance studies of corrosion protected surfaces covered by epoxy polyamide coating systems, Prog. Organic Coat., 62, (2008), 2456-2460
• [2] Xu Z., Neoh K. G., Kishen A., Monitoring aciddemineralization of human dentine by electrochemical impedance spectroscopy, Journal of Dentistry, 36, (2008) 1005-1012
• [3] Srinivas K., Sarah P. and Suryanarayana S. V., Impedance spectroscopy study of polycrystalline BI6FE2TI3O18, Bulletin of Material Science, 26, (2003), 247-253
• [4] Uchiyama T., Ishigame S., Niitsuma J., Aikawa Y., Ohta Y, Multi-frequency bioelectrical impedance analysis of skin rubor with two-electrode technique, Journal of Tissue Viability, 17, (2008), 110-114
• [5] Sanchez B., Bragos R., Vandersteen G., Influence of the multisine excitation amplitude design for biomedical applications using impedance spectroscopy, 33rd Annual International Conference of the IEEE EMBS, Boston, USA, (2011), 3975-3978
• [6] Hoja J., Lentka G., Method using square-pulse excitation for high-impedance spectroscopy of anticorrosion coatings, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 60, (2011), 957-964
• [7] Min M., Ojarand J., Märtens O., Paavle T., Land R., Annus P., Rist M., Reidla M., Parve T., Binary signals in impedance spectroscopy, 34th Annual International Conf. of the IEEE EMBS, San Diego, USA, (2012), 134-137
• [8] Lindahl P.A., Cornachione M.A., Shaw S.R., A time-domain least squares approach to electrochemical impedance spectroscopy, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 61, (2012), 3303-3311
• [9] Mejia-Aguilar A., Pallas-Areny R., Electrical impedance measurement using pulse excitation, 2008 Proc. of 16th IMEKO TC4 Symp., Florence, Italy, (2008), 567-572
• [10] Park S., Yoo J., Apparatus and method for measuring electrochemical impedance at high speed, United States Patent No. 6339334, (2002)
• [11] Yoon C., Barsoukov Y., Kim J.H., Laplace transform spectrometer and its measurement method, US Patent 6687631, (2004)
• [12] Kowalewski M., Lentka G., Hoja J., Evaluation of the fast impedance spectroscopy method in the laboratory measurement system, IEEE International Instr. and Meas. Technology Conf., Graz, Austria, (2012)