Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Quasi-balanced method of measuring the dielectric loss factor

Cichy Adam, Kampik Marian

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 12

14--18

EN

Quasi-balanced methods of impedance measurements are generally intended for measuring a single component of an unknown impedance. The article presents a quasi-balanced method of measuring the dielectric loss factor (tan δ), which was implemented as a virtual instrument in LabVIEW environment.

PL

Quasi-zrównoważone metody pomiaru impedancji są generalnie przeznaczone do pomiaru pojedynczego składnika o nieznanej impedancji. W artykule przedstawiono quasi-zrównoważoną metodę pomiaru współczynnika strat dielektrycznych (tan δ), która została zaimplementowana jako przyrząd wirtualny w środowisku LabVIEW.

2

Evaluation of the electrical capacitance tomography system for measurement using 3D sensor

Kryszyn Jacek, Wanta Damian, Smolik Waldemar T.

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2019

|

T. 9, nr 4

52--59

EN

Further tests of EVT4 data acquisition system for electrical capacitance tomography are presented. The modular system, which can have up to 32 channels with an individual analogue to digital converter, was designed to ensure small uncertainty of capacitance measurement at high speed of imaging. The system’s performance in the context of 3D imaging was experimentally verified. In particular, we show that the measurement of changes in capacitance due to a small change of an electric permittivity distribution for the most distant electrodes in a suitably designed 3D sensor is possible using our system. Cross-plane measurements together with the measurements for the pairs of most distant electrodes are essential for accurate reconstruction of 3D distributions. Due to sensitivity of capacitance measurements obtained in the hardware, the measurements for all electrode pairs can be used in the inverse problem – the system of equations can be extended. Although the numerical condition number of a matrix of such a system is high, image reconstruction is possible from the data obtained in our system. The results of 3D image reconstruction for simple test objects are shown.

PL

Przedstawiono dalsze testy systemu akwizycji danych EVT4 do elektrycznej tomografii pojemnościowej. Modułowy system, który może mieć do 32 kanałów z indywidualnym przetwornikiem analogowo-cyfrowym, został zaprojektowany w celu zapewnienia małej niepewności pomiaru pojemności przy dużej prędkości obrazowania. Wydajność systemu w kontekście obrazowania 3D została zweryfikowana eksperymentalnie. W szczególności pokazujemy, że możliwy jest pomiar zmian pojemności wywoływanych niewielką zmianą rozkładu przenikalności elektrycznej dla najbardziej odległych elektrod odpowiednio zaprojektowanego czujnika 3D przy pomocy naszego systemu. Pomiary międzypłaszczyznowe wraz z pomiarami par elektrod najbardziej odległych są niezbędne do dokładnej rekonstrukcji rozkładów 3D. Ze względu na wrażliwość pomiarów pojemności uzyskanych w opracowanym urządzeniu, pomiary dla wszystkich par elektrod mogą być wykorzystane w problemie odwrotnym – układ równań może zostać rozszerzony. Chociaż współczynnik uwarunkowania numerycznego macierzy takiego układu jest wysoki, możliwa jest rekonstrukcja obrazu z wykorzystaniem danych uzyskiwanych w naszym systemie. Pokazane są wyniki rekonstrukcji obrazu 3D dla prostych obiektów testowych.

3

Diagnostyka transformatorów, aspekty związane z pomiarami współczynnika stratności dielektrycznej i pojemności

Kozak R.

Wiadomości Elektrotechniczne

|

2017

|

R. 85, nr 3

20--23

PL

Omówiono jedną z prób specjalnych transformatora – pomiar współczynnika stratności dielektrycznej i pojemności uzwojeń oraz izolatorów przepustowych w odniesieniu do norm i instrukcji eksploatacji transformatorów.

EN

The article presents one of the special transformer tests-measurement of dielectric loses coefficient, capacitance of enroulements and capacitance of traverse insulators with reference to the norms and instructions of transformers’ exploitation.

4

Fractional-order models: The case study of the supercapacitor capacitance measurement

Lewandowski M., Orzyłowski M.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2017

|

Vol. 65, nr 4

449--457

EN

At the beginning of the paper, the fractional calculus is briefly presented. Then, the models of dielectric relaxation in supercapacitors are described. On the basis of the Cole-Cole model, a fractional-order model of supercapacitor impedance is formulated. The frequency characteristics of selected supercapacitors and their voltage response to a current step are assumed as a basis for the analysis of their dynamics. An example of the fractional dynamic model application was used for the critical assessment of the IEC standard recommendation on the conditions of supercapacitor capacitance measurements. The presented study shows some imperfections of the IEC standard recommendations, which probably result from the use of an inaccurate dynamics model. At the end of the paper, the authors propose a solution to this problem by changing the measurement conditions and introducing a concept of dynamic capacitance. The conclusions of the paper indicate that the models of fractional-order dynamics may be useful not only for the control purposes but also in other domains.

5

R&R analysis as an effective tool for controlling logis-tics production

Rajda-Tasior A.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

9650--9659, CD3

EN

The paper presents one of the tasks of logistics which refers to analysis and decision support making for performance measurement devices. Provide quality of the product comes down to continuous control of the degree of defective production stands and for this reason MSA measurement systems analysis may prove to be an effective tool. The need to analysis of measuring devices (systems) is visible also in the area of logistics. Article performs two experiments R&R(real and simulated data). Sample was measured multiple times by 4 operators. The most important result of R&R analysis is a graphical plot of the variability of results. The percentage of tolerance defines the evaluation of the functioning measurement system, taking into account variation of the part, variation of the measurement device and variation of operator. The paper discusses the process of measuring the thickness of the material used for packaging food products (films) and its characteristics. It describes the purpose and objective R&R analysis and also outlined the types of errors that can significantly affect the reliability of results which can be the persuasive information in the decision process. The study showed that consequently determining the capability of the measurement system is important aspect of quality and it may contribute to a significant reduction in the risk of claims and costs deficiencies.

6

Aparaturowe ograniczenia pomiaru kinetyki pojemności w metodzie DLTS

Pawłowski M., Pawłowski M., Suproniuk M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2014

|

R. 90, nr 8

209-212

PL

W pracy przedstawiono metodę niestacjonarnej spektroskopii pojemnościowej DLTS stosowaną do badania centrów defektowych w materiałach półprzewodnikowych niskorezystywnych. Wskazano ograniczenia procesu pomiaru niestacjonarnych przebiegów pojemności próbki przy zastosowaniu w systemie pomiarowym typowych, fabrycznych mierników pojemności na przykładzie miernika Boonton 7200. Zaproponowano dodatkową głowicę do miernika umożliwiającą wykonanie pomiarów w szerokim zakresie czasów pobudzeń próbki, do zakresu submikrosekundowego włącznie. Przedstawiono procedurę korekcji nieliniowości wprowadzanych przez ten układ.

EN

This article presents deep level transient spectroscopy (DLTS) applied as a tool of investigation of low resistive semiconductor materials. In this contribution we focus on limitations of measurement of capacitance kinetics performed by means of ready-made meters. In our case Boonton 7200 capacitance meter was used. Additional unit placed at the meter’s input was designed. The unit allows to extend range of duration of excitant pulses. Measurements with pulses shorter than microsecond and longer than minutes were possible. A procedure of correction of nonlinearity introduced by additional unit was described.

7

Trójwymiarowy czujnik pojemnościowy dla systemu pomiarowego tomografii elektrycznej z elektrodami wewnętrznymi

Wajman R., Fidos H., Jaworski T., Banasiak R.

Automatyka / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

|

2011

|

T. 15, z. 3

571-581

PL

W artykule opisano nową trójwymiarową tomograficzną technikę pomiarową dedykowaną do diagnozowania dwufazowych przepływów typu gaz-ciecz. Zaproponowana została nowatorska koncepcja budowy trójwymiarowego czujnika pojemnościowego z elektrodami wewnętrznymi. Czujnik charakteryzuje się zwiększoną zdolnością do rozróżniania faz w medium o dużej różnicy wartości względnej przenikalności elektrycznej np. powietrze-woda, co w przypadku klasycznych rozwiązań z elektrodami umieszczanymi na zewnątrz było niemożliwe. W artykule przedstawione zostały wyniki badań przeprowadzonych z użyciem dwóch czujników: klasycznego z elektrodami zewnętrznymi oraz nowego z elektrodami wewnętrznymi. Przeprowadzona została szczegółowa analiza wrażliwościowa obu czujników.

EN

In the paper the novel three-dimensional capacitance tomographic measurement system dedicated for monitoring the two-phase flows is presented. The authors described the new design of the sensor with the electrodes placed inside the volume. The sensor has an ability to detect two phases in the medium with the high gradient of relative permittivity value like air and water in contrast to the classical sensor with the electrodes placed outside the pipeline. In the next chapters of the paper the authors present their results of the experiments carried out using both sensors comparing the reconstructed 3D images. In addition, the detailed sensitivity analysis of both sensors was introduced.

8

Korekcja funkcji przetwarzania czujnika stosowanego w tomografii pojemnościowej

Rząsa R. M.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2010

|

R. 56, nr 8

851-854

PL

Tomografia procesowa coraz częściej znajduje zastosowanie w badaniach eksperymentalnych różnych procesów przemysłowych. Jednym z rozwiązań jest tomograf pojemnościowy. Niejednokrotnie jest on wykorzystywany do badania przepływów dwufazowych. Początkowo tomografy były stosowane do wyznaczania obrazu struktury przepływu. Obecnie tomograf może być przyrządem pomiarowym który poza wyświetleniem obrazu struktury może wyznaczyć podstawowe parametry opisujące proces. Aby było możliwe dokonanie pomiarów konieczne jest odpowiednie wzorco-wanie urządzenia. Na wynik pomiaru ma wpływ szereg pojemności, pochodzących od elementów znajdujących się w bezpośrednim sąsiedztwie elektrod pomiarowych. Ze względu na budowę tomografu pewne błędy są nieuniknione. W celu zredukowania ich wpływu zaproponowano metodę korekcji funkcji przetwarzania dla typowego czujnika tomografu pojemnościowego. W pracy przedstawiono podstawy teoretyczne i wyniki badań eksperymentalnych. Niniejsze opracowanie może mieć również zastosowanie w innych urządzeniach pomiarowych, których zasada działania oparta jest na pomiarze małych zmian pojemności.

EN

Processing tomography is more and more often applied to tests of various industrial processes. The capacitance tomograph is one of measuring systems often used for tests of two-phase flows. Tomographs were previously used for determination of the flow structure images. At present they can be measuring devices which not only express the structure image but can be used for calculations of the basic parameters describing the process. In order to take measurements, it is necessary to calibrate the tomograph. Capacitances of elements being close to the measurement electrodes influence the measurement results. Some errors cannot be avoided. Thus, the correction method was proposed for measurements with the capacitance tomograph. The paper presents the theoretical basis and the test results obtained with this method. This method can also be used in other measuring devices for measurements of small capacitance changes.

9

Wirtualna realizacja quasi-zrównoważonego miernika do pomiaru wskaźników stanu izolacji elektrycznej typu pojemnościowego

Cichy A., Skórkowski A.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2009

|

R. 55, nr 1

34-37

PL

W artykule przedstawiono wirtualną realizację układu do pomiaru wskaźników izolacji typu pojemnościowego. Uproszczony model dielektryka przedstawiono na rys. 1. Rezystancja dielektryka jest modelowana jako RX, pojemność jako CX oraz gałąź absorpcyjna jako połączenie szeregowe RaCa [1]. Pojemność CX zależy od częstotliwości i jedną z metod oceny stanu izolacji jest spektroskopia pojemnościowa. Wymaga ona wykonania szeregu pomiarów pojemności CX w szerokim zakresie częstotliwości. Wspomniana metoda może być uproszczona poprzez pomiary tylko w dwóch punktach - przy 2 Hz i 50 Hz. Relacja pomiędzy pojemnościami przy tych częstotliwościach jest nazywana wskaźnikiem C2/C50 i pozwala na ocenę stanu izolacji. Na przykład suchy materiał dielektryczny posiada wspomniany wskaźnik z zakresu 1,2…1,4. Przedstawiona metoda pomiaru wskaźnika typu pojemnościowego wykorzystuje ideę quasi-zrównoważonego pomiaru pojemności poprzez pomiar modułu impedancji [3] pokazaną na rys. 3. Mierzona pojemność jest obliczana według równania (5). Metoda została sprawdzona symulacyjnie oraz na rzeczywistym obiekcie typu RC. Schemat blokowy układu wirtualnego jest przedstawiony na rys. 3. Rezultaty badań symulacyjnych I rzeczywiste pomiary potwierdziły możliwość pomiaru wskaźników typu pojemnościowego z dokładnością wystarczającą do testowania linii kablowych. Wyniki pomiarów pojemności w układzie wirtualnym przedstawiono w tab. 1. Zaprezentowana metoda jest łatwa do wirtualizacji z zastosowaniem karty pomiarowej USB i pakietu LabVIEW.

EN

A virtual realization of a circuit for measurements of capacitance insulation indicators is presented in this paper. The simplified dielectric model is shown in Fig. 1. The dielectric resistance is modelled as RX, its capacitance as CX and the absorption branch is modelled as a series Ra Ca connection [1]. The capacitance CX depends on the frequency and one of the methods of assessing the dielectric condition is the capacitance spectroscopy. It requires a number of capacity CX measurements within a wide range of frequencies. This method can be simplified by measuring only at 2 points - at 2 Hz and 50 Hz. The relationship between capacitances at these frequencies is called the C2/C50 index and allows assessing the insulation condition. For example a dry dielectric material has this index within the range of 1.2…1.4. The presented method for measurements of the capacitance index uses an idea of a quasi-balanced capacitance measurement by measuring the impedance modulus [3] shown in Fig. 2. The measured capacity is calculated according to (5). The method has been tested in simulations and in a real RC circuit. A block diagram of the virtual instrument is shown in Fig. 3. The results of simulations and real measurements confirmed the possibility of measuring the capacity indica-tors with the accuracy sufficient for testing cable lines. The results of capacitance measurements realized with the virtual meter for different frequencies are presented in Tab. 1. The method is easy for virtualization with an USB acquisition card and the LabVIEW packet.

10

Różniczkująca metoda pomiaru w pojemnościowej tomografii elektrycznej

Betiuk J.

Prace Instytutu Elektrotechniki

|

2008

|

Z. 238

147-157

PL

W artykule przedstawiono autorską metodę pomiaru pojemności w tomografii pojemnościowej, oraz porównanie jej z obecnie najczęściej stosowanymi. Skrótowo zaprezentowano zasadę działania takich metod, oraz zależności matematyczne umożliwiające obliczenie wartości pomiarowej jak również wykorzystanie idei autokompensacji. Zaproponowano układy pomiarowe oraz porównano zastosowane ich pod kontem własności istotnych w warunkach przemysłowych.

EN

This document describe measure methods use in Electrical Capacitance Tomography (ECT). First chapter describes the most often used methods in ECT: - Change-discharge. - AC Base. Introduced methods were described briefly. Chapter second describes the author's method of measurement of capacity use in ECT. In chapter third previously described methods were compared under account of usefulness in ECT.

11

Wirtualny miernik pojemności realizujący quasi-zrównoważoną metodę pomiaru modułu

Cichy A., Skórkowski A.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2007

|

R. 53, nr 12

94-96

PL

Pomiar pojemności dwójnika może być dokonany poprzez pomiar modułu impedancji badanego obiektu. Jest to możliwe, jeżeli badaniu podlega obiekt o skrajnie różniących się składowych (np. kondensator niskostrat-ny). Wówczas błąd przybliżenia składowej dominującej modułem impe-dancji może być pomijalnie mały. W pracy przedstawiona została wirtual-na realizacja miernika pojemności wykorzystującego pomiar modułu impedancji i realizującego szczególną, niezerową metodę pomiaru - quasi-zrównoważoną metodę pomiarową. Miernik został zbudowany z wykorzy-staniem karty pomiarowej USB NI-6009 oprogramowanej w środowisku LabVIEW.

EN

Measurements of a capacitance can be performed by the measurement of an impedance modulus of an investigated object. It is possible, if a two-terminal network is represented by a series connection of a resistor and a capacitor and the reactance of the capacitor is considerably greater than the resistance ( e.g. in a low-loss capacitor). In this case the error of the approximation can be omitted, as it has been shown in the equations (1)…(12). A virtual realization of such meter has been presented in this paper. The Fig. 2 shows the idea of the signal processing in the quasi-balanced circuit. Quasi-balanced circuits are the AC circuits designated for impedance components measurements. Similar as the balanced circuits, the quasi-balanced circuits have a special status called a quasi-balance status. This is usually a phase shift between two selected signals of the circuits. The circuit is driven to the quasi-balance status by controlling of only one variable element and then the value of the measured impedance component can be calculated according to the adjusting of the variable element. The meter has been built with the application of data acquisitation card USB NI-6008, which has been controlled by a software programmed in the LabVIEW environment.

12

Testowanie wirtualnej realizacji quasi-zrównoważonego układu do pomiaru pojemności

Skórkowski A., Cichy A.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2007

|

R. 53, nr 12

91-93

PL

Zasadniczym celem pracy było sprawdzenie możliwości realizacji quasi-zrównoważonego układu do pomiaru pojemności w wersji wirtualnej. W pracy przedstawiono schematy przyrządu wirtualnego oprogramowanego w środowisku LabVIEW, realizującego pomiar pojemności w układzie quasi-zrównoważonym z różnego typu detektorami fazoczułymi. Ponadto przedstawiono wyniki testowania podstawowych modułów opracowanej wirtualnej realizacji układu pomiarowego. Do budowy testowanego układu wykorzystano komputer klasy PC wyposażony w kartę pomiarową NI-6009. Pracą karty pomiarowej oraz obliczeniami steruje aplikacja napisana w graficznym środowisku programowania LabVIEW.

EN

A basic purpose of this research was to verify a possibility of a virtual realization of the quasi-balanced circuit for the capacitance measurement. Diagrams of virtual instrument programmed in LabVIEW platform for the capacitance measurement in quasi-balanced circuit with different phase detector have been presented in this paper. Results of testing of fundamental modules of virtual realization measurement circuit have been presented as well. The tested circuit was build using a PC computer and the DAQ card NI-6009. The DAQ card and the calculation have been controlled by the application developed in the graphical development platform LabVIEW.

13

A review of monitoring for nanoimprinting

Hocheng H., Nien C. C.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2007

|

Vol. 24, nr 1

382-389

EN

Purpose: This article provides an overview of the monitoring technique for nanoimprint. Optical and electrical monitoring approaches that have the potential for detecting and monitoring mold deformation and cavity filling in nanoimprint will be reviewed. The major part is devoted to the review of an in-situ mold filling monitoring system based on capacitance measurement for nanoimprinting operations. Design/methodology/approach: In carrying out the capacitive monitoring method, a broad range of areas including tuning the imprint process, designing a reliable capacitive sensor, finding out the right materials and a suitable surface micromachining process for sensing electrodes, and data analysis have seen covered. In addition, to measure the continuous variations in capacitance, a series of imprinting experiments have been performed isothermally, and the capacitance values have also been measured at various imprinting stages. Findings: The final stage of mold filling near the end, which is of particular interest, can be monitored and the experimental results have demonstrated that the capacitance measurements indeed provide the in-situ information that can tell the mold filling status during nanoimprinting. Research limitations/implications: The use of neural networks to model the functional relationship between the capacitance value and the rising height of mold filling is recommended as another potential area for future research to realize the ultimate objective of providing online real-time mold filling information for imprinting process control. Practical implications: Throughout the study, the authors conclude the proposed capacitance measurement technique is a promising approach for monitoring mold filling in nanoimprinting process, and the practical application of the conducted research is feassible with certain improvement of the robustness of the monitoring technique in harsh environment of higher imprinting temperature. Originality/value: The reviewed monitoring methods are based on the authors' approved and pending patents. They are considered pioneering works for the research community of nanoimprint techniques and as the basis of making nanoimprint process automated.

14

Błędy w quasi-zrównoważonym układzie do pomiaru pojemnosci

Cichy A.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Elektrotechnika

|

2006

|

z. 29 [233]

89-96

PL

W artykule przedstawiono ocenę błędów w quasi-zrównoważonym układzie do pomiaru pojemności spowodowanych nieidealnością bloków przetwarzania sygnałów pomiarowych. Na podstawie zależności opisujących sygnały wyróżnione układu wyprowadzono zależność pozwalającą na oszacowanie błędów omawianego układu spowodowanych nieidealnymi realizacjami bloków przetwarzania. Ze wspomnianego oszacowania wynika, że na błędy pomiaru pojemności wpływają nie tylko błędy amplitudowe i fazowe, ale także wzajemna relacja składowych impedancji badanego obiektu. Z równań opisujących błędy spowodowane nieidealnością przetworników w układzie oraz błędem detekcji fazoczułej wynika, że głównym zastosowaniem prezentowanego układu są pomiary obiektów typu RC o dużym współczynniku strat dielektrycznych tan δ. Takie obiekty nastręczają trudności w pomiarach klasycznymi metodami pomiarowymi.

EN

A quasi-balanced circuit presented on the Fig. 1 is designated for capacity measurements of RC - type objects. The phase shift Φw between marked signals w1 and w2 is the output signal in this circuit. Depending on relationships that describe those signals the error eąuation (27) for non-ideal transducers has been derived. This eąuation shows, that not only amplitude or phase errors have an influence on the capacity measurement error, but also the interdependence between impedance components of the measured object. The described circuit makes possible to measure those objects with large loss ratio, which capacity measuring is rather hard.

15

Metoda przetwarzania C/T w pomiarach małych pojemności

Krzywaźnia A., Ociepka J.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2000

|

R. 46, nr 6

6-8

PL

W pracy opisane sa zagadnienia pomiaru pojemności o wartościach <_1pF za pomoca systemu opartego na metodzie przetwarzania pojemnosci na okres (C/T). Zbudowany komputerowy system pomiarowy zawiera przetwornik C/T w zmodyfikowanym układzie Martina, blok okresomierza o strukturze równoległej i kontroler w postaci komputera PC. Przedstawiono niektóre wyniki badań własnych, ktore wskazują, że błąd względny rozróżnialnościw pomiarze pojemności moźe osiągać wartości rzędu 0.02%. Jednocześnie system cechuje sie dużą szybkościa pomiarów osiągając w zrealizowanej wersji do 30 pomiarów /s.

EN

Measurement of small screened capaticances (Cx<_1pF) by means of computerised system bades on capacitance-to-period converison is described. The method was implemented using Martin oscillator as a C/T converter and period meter with parallel measuring structure. It has been shown that the resolution of the system can be at 0.02% level when its throughput of 30 measurement/s was achieved when 4 MHz pulse counters have been used.