Аналогово-цифровой алгоритм детектора динамики пропитки с адаптацией по координате

Abstract

В статье рассмотрены вопросы повышения точности измерений детектора динамики пропитки. Для прибора предложены альтернативы замены конденсатора первичного преобразователя с полностью металлизированной поверхностью пластин на конструкцию с использованием геометрически неоднородного конденсатора, которая позволит обеспечить компенсацию изменения свойств фильтровальной бумаги при взаимодействии с водой (нивелировать паразитивные процессы гидратации). Ввиду того, что простейшие варианты построения измерительного преобразователя параметра времени капиллярного впитывания на мультивибраторной и резонансной схемах показали неустойчивую работу из-за соотношения емкости и сопротивления схемы замещения в процессе динамики пропитки, а также из-за отсутствия возможности перенастраивать измерительный канал в процессе снятия показаний, предложено использовать схему с определением полного сопротивления на квадратурном демодуляторе. Для реализации измерительного преобразователя выбран микроконтроллер STM32F40. Возможными вариантами построения квадратурного демодулятора являются схема на аналоговом принципе и схема с использованием цифрового преобразования на Field-Programmable Gate Array матрице. Проведенный анализ предложенных схем измерительного преобразователя выявил ряд проблем при выборе как аналогового, так и цифрового демодулятора. Необходимость проведения измерений в высокочастотном диапазоне существенно затрудняется наличием обязательной адаптивной регулировки коэффициента усиления.