Email this article Rationale for the use of a noise-suppressing circuit of a non-contact sensor for measuring geometry defects
- Authors: Epifantsev K.1
-
Affiliations:
- ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения»
- Issue: No 4 (225) (2023)
- Pages: 138-146
- Section: Test and measurement
- URL: https://journals.eco-vector.com/1992-4178/article/view/631528
- DOI: https://doi.org/10.22184/1992-4178.2023.225.4.138.146
- ID: 631528
Cite item
Open Access
Access granted
Abstract
A prototype of a non-contact capacitive sensor for measuring shape defects for import substitution of an Austrian-made contact probe has been created. The article presents the results of theoretical substantiation, studies of technical and methodological solutions for the creation of optical digital devices that can be used to measure shape and roughness defects.
Full Text
About the authors
K. Epifantsev
ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения»
Author for correspondence.
Email: epifancew@gmail.com
к. т. н., Кафедра метрологического обеспечения инновационных технологий и промышленной безопасности, доцент
Russian Federation, Санкт-ПетербургReferences
- Кулманаков Д. С., Пщелко Н. С., Костовский И. П. Многофункциональный емкостной датчик // Наука настоящего и будущего. 2020. Т. 1. С. 122–125.
- Пщелко Н. С., Соколова И. М., Чигирев Д. А. Бесконтактный многофункциональный датчик на основе планарного конденсатора // Техника радиосвязи. 2021. № 3 (50). С. 71–82.
- Пщелко Н. С. Многофункциональный датчик на основе планарного конденсатора для дистанционного зондирования. В кн.: Радиофизика, фотоника и исследование свойств вещества. Тезисы докладов I Российской научной конференции. Омск, 2020. С. 95–96.
- Пщелко Н. С., Моршель О. В., Кулманаков Д. С. Схемотехническая реализация планарного емкостного датчика // В сб.: Research Innovations 2020. Сборник статей II Международного научно-исследовательского конкурса. Петрозаводск. 2020. С. 59–66.
- Пщелко Н. С. Многофункциональный датчик на основе планарного конденсатора для дистанционного зондирования // В кн.: Радиофизика, фотоника и исследование свойств вещества. Тезисы докладов I Российской научной конференции. Омск. 2020. С. 95–96.
- Novak J. L., Feddema I. T. A capacitance-based proximity sensor for whole arm obstacle avoidance Proceedings 1992 IEEE International Conference on Robotics and Automation // IEEE. 1992. PP. 1307–1314.
- Schlegl T. et al. Combined capacitive and ultrasonic distance measurement for automotive applications // IEEE sensors journal. 2011. V. 11. No. 11. PP. 2636–2642.
- Акчурин Т. Р., Пщелко Н. С., Водкайло Е. Г. Программа для контроля параметров емкостных структур методом вольт-фарадных характеристик. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RU 2016610272, 11.01.2016. Заявка № 2015660773 от 10.11.2015.
- Tip Deflection Measurement – Inductive Sensor Principle Chapter. February 2007. Modeling of Electromechanical Systems. Rüdiger G. Ballas. Wilhelm Büchner Hoch.
- Галков А. В., Якунин А. Г. К вопросу о разработке адаптивных охранных систем на основе емкостных датчиков // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2005. № 1 (17). С. 121–125.
- Тетенькин Ю. Г. Многофункциональный АЦП для параметрических датчиков резистивного и емкостного типа // Вестник Волжского университета им. В. Н. Татищева. 2009. № 12. С. 135–140.
Supplementary files
Supplementary Files
Action
1.
JATS XML
2.
Fig. 1. Roundtest (a) and standard roundness probe (b)
Download (177KB)
3.
Fig. 2. Dependence of the capacitance of the sensor’s sensitive element on the distance between the observed object and the sensor surface
Download (7KB)
4.
Fig. 3. Dependence of the sensor output signal on the distance to the metal part
Download (8KB)
5.
Fig. 4. Circuit implementation of a planar capacitive sensor
Download (11KB)
6.
Fig. 5. Adaptive measuring system
Download (25KB)
7.
Fig. 6. Experimental setup (a); sensor prototype (b)
Download (38KB)
8.
Fig. 7. AKIP oscilloscope and MS9150 frequency meter
Download (18KB)
9.
Fig. 8. Dependence of frequency on air gap when measuring a part on a frequency meter
Download (9KB)
10.
Fig. 9. Sensor location under the part
Download (36KB)
11.
Fig. 10. Appearance of the part and the direction of passage of the probe under it
Download (16KB)
12.
Fig. 11. Generalized results of the experiment
Download (12KB)
13.
Fig. 12. Prototype with replaced capacitor
Download (12KB)
14.
Fig. 13. Part being measured and direction of movement of the probe
Download (17KB)
15.
Fig. 14. Dependence of the air gap on frequency when the sensor approaches
Download (8KB)
