Możliwości komutacyjne przełączników tranzystorowych i elektromechanicznych w referencyjnej metodzie pomiaru odkształceń czujnikiem indukcyjnym

• Autorzy: Nurkowski J.

Warianty tytułu

EN

Switching capabilities of transistors and electromechanical keys in the reference method for measuring deformation by means of inductive sensor

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki testów użycia przekaźników elektromechanicznych jako klucza łączącego na przemian do oscylatora indukcyjne czujniki: pomiarowy i odniesienia w referencyjnej metodzie pomiaru odkształcenia. Szczególnie dotyczy to pomiarów odkształceń skał w komorze ciśnieniowej. Testy te wykazały, że stosowanie przekaźników zamiast tranzystorów jest w pełni możliwe. Ich rezystancja w stanie włączenia i pojemność w stanie wyłączenia są kilkadziesiąt razy mniejsze niż tranzystorów. Wprawdzie szybkość przełączania przekaźników jest nieporównanie mniejsza (milisekundy), ale wystarczająca, aby pomiary wykonywać z częstotliwością nawet 2Hz, co jest w pełni zadawalające. Przedstawiono również wyniki pomiarów charakterystyk wyjściowych niektórych bipolarnych tranzystorów małej i średniej mocy, w celu znalezienia typu o jak najmniejszej rezystancji w stanie włączenia, tak, aby można go było zastosować do przełączania czujników.

EN

The paper shows some results of tests carried out to demonstrate the usability of electromechanical relays for switching inductive sensors, instead of the previously used transistors, in the reference measuring deformation method. This is particularly important in strain measurements of rock samples in high hydrostatic pressure (up to 400 MPa). The completed tests showed full usability of electromechanical relays. First of all these relays have a low resistance in the “on” state (less than 0,1 Ω) which is about thirty times smaller than the resistance of a transistor key. This is particularly important in case of using the deformation sensor made of manganin wire. Resistance of such a sensor is 8 Ω and is not much greater than the resistance in “on” state of the transistor key, which is 3 Ω. An application of an electromechanical relay will increase the quality factor of the resonant circuit and will increase capacity of capacitors (double for manganin sensor). Then the instability of oscillation caused by impact of unstable capacitance of connections between the sensor and the oscillator will be reduced, mainly for the electrical seals in the cell wall. This will reduce the uncertainty of measurement of deformation. Similarly works, although to a lesser extent, relatively low capacity of the electromechanical relay equal to 0,1pF (in comparison to the capacity of transistor key, which is 3-10 pF) and its independence from the temperature in the “off” state. Switching time of the electromechanical relay from the “off” to the “on” state (few milliseconds) and the extinction of vibrations contacts after switching (which lasts tens of milliseconds), are so short-lived that it is possible to carry out measurements with frequency of about 2 Hz.

Słowa kluczowe

PL

indukcyjny czujnik odkształcenia; referencyjny pomiar odkształceń; rezystancja w stanie włączenia przekaźnika; rezystancja w stanie włączenia tranzystora bipolarnego

EN

induction deformation sensor; reference measurement of deformation; on-state resistance of the relay; on-state resistance of the bipolar transistor

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 18, nr 2
• Strony: 33--42
• 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.: Indukcyjny przetwornik odkształcenia w układzie różnicowym. Krajowy kongres Metrologii, Gdańsk 1998, s. 223-230.
• [2] Nurkowski J.: Skompensowany termicznie, bezrdzeniowy indukcyjny czujnik przemieszczenia w równoległym układzie mechanicznym. Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN. vol. 9, nr 1-4 (2007), s. 123-136.
• [3] Pawłowski J.: Wzmacniacze i generatory. WKŁ, W-wa 1980, s. 723-797.
• [4] Nurkowski J.: Błędy w pomiarach odkształcenia wykonywanych w komorze ciśnieniowej czujnikiem indukcyjnym. Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN, Vol. 7, (2005), s. 11.
• [5] Kuta G. Krajewski J. Jasielski J.: Układy elektroniczne cz. II. AGH, Kraków 2000.
• [6] Nurkowski J.: Termiczne właściwości indukcyjnego, bezrdzeniowego czujnika odkształceń – teoria i praktyka. Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN, Vol. 7, (2005), s. 61-80.
• [7] Nurkowski J.: Błąd pomiaru odkształcenia czujnikiem indukcyjnym spowodowany pojemnością przełącznika w metodzie porównawczej. Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN, Vol. 10, nr 1-4 (2008), s. 33-44.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.