автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.05, диссертация на тему:Вихретоковые контрольно-измерительные устройства с непрерывным тестированием функции преобразования

На правах рукописи

Воронцов Сергей Валерьевич

Вихретоковые контрольно-измерительные

устройства с непрерывным тестированием функции преобразования

Специальность 05.13.05 - Элементы и устройства рычислительной техники и систем управления

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Самара-2009

003472785

Работа выполнена на кафедре электротехники государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П.Королева»

Научный руководитель: заслуженный деятель науки и техники РСФСР, доктор технических наук,

профессор Конюхов Николай Евгеньевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Васин Николай Николаевич

кандидат технических наук,

доцент Данилин Александр Иванович

Ведущая организация:

Нефтеюганский научно-исследовательский и проектный институт. (ЮганскНИПИ).

Зашита состоится 18 июня 2009г. в 12 часов, на заседании диссертационного совета Д212.215.05 при государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Самарский государственны» аэрокосмнческий университет нменп академика С.П.Королева» по адресу: 443086 г. Самара, Московское шоссе, 34, ауд.209

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П.Королева»

Автореферат разослан 15 мая 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук, профессор

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Задача повышения точности и надежности является наиболее важной при создании устройств сбора и обработки измерительной информации. Её успешное решение во многом определяется конструктивно-технологическими, схемотехническими и алгоритмическими особенностями измерительного преобразователя, использующего тот или иной физический принцип действия.

Для измерения перемещения и его производных, а также электрофизических величин (гальванопокрытий, удельной электрической проводимости, механических напряжений, дефектов в материалах изделий и др.), широкое применение нашли вихретоковые контрольно-измерительные модули.

Несмотря на большое количество известных публикаций ряд вопросов, связанных с автоматическим поиском неисправностей в вихретоковом модуле, обеспечением стабильности его работы в эксплуатационных условиях, при сохранении требуемой точности, остаются нерешенными.

Задача существенно усложняется при необходимости контроля дефектов в труднодоступных местах, например степени износа пульпопроводов (трубопроводы по которым перекачивается водопесчаная смесь), коррозийного износа внутрипромысловых трубопроводов (трубопроводы по которым перекачивается нефть от скважины до места первичной переработки).

В таких случаях возникает необходимость в непрерывном контроле работоспособности вышеперечисленных объектов.

В настоящее время, при разработке контрольно-измерительной аппаратуры, предъявляются требования ее контролепригодности, т.е. наличие встроенной диагностической аппаратуры. Если для измерения электрических величин (напряжения, тока, частоты, сопротивления и т.д.) обоснование тестового воздействия не представляет особых трудностей, то для вихретоковых датчиков такая задача является достаточно сложной.

Поскольку природа вихревых токов является аналоговой, то построение известных устройств, для обработки информации проводились в аналоговой форме. Однако, более перспективным является использование элементной базы импульсной техники для преобразования аналоговых величин.

Импульсные преобразователи позволяют повысить точность измерительных устройств, за счет увеличения мощности измеряемого сигнала в импульсе, при сохранении средней допустимой мощности преобразователя, что, в конечном итоге, повышает отношение «сигнал/шум» во время импульса. Кроме этого, используется наиболее стабильный режим работы импульсного элемента, т.к. их нестабильность проявляется только при изменении уровня сигнала при переходе из одного режима в другой (фронт импульса), что пренебрежимо мало по сравнению со временем стабильного состояния.

Исходя из вышеизложенного, можно назвать совокупность всех схемотехнических приемов, направленных на преобразование гармонических сигналов с помощью элементов импульсной техники - импульсно-гармонической схемотехникой.

При использовании такой схемотехники, для построения вихретоковых контрольно-измерительных модулей, необходимо определить её метрологические характеристики, возможности и ограничения при практической реализации.

С учетом вышеизложенного, создание вихретоковых устройств с использованием импульсно-гармонической схемотехники и непрерывным тестированием функции преобразования в процессе эксплуатации, является актуальной задачей.

Целью работы является теоретическое и экспериментальное исследование вихретоковых контрольно-измерительных устройств с элементами тестового контроля, обеспечивающими заданную достоверность выходной информации.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие

задачи:

- провести систематизацию и сравнительный анализ принципов построения устройств автотестирования;

- исследовать достоинства и недостатки устройств с суммирующим вариантом автотестирования;

- разработать устройства с автотестированием, свободные от недостатков ранее известных;

- исследовать возможности и ограничения разработанного устройства с учетом использования импульсно-гармонической схемотехники;

- провести сравнительный анализ полученных расчетных соотношений с экспериментальными данными.

Методы исследования базируются на использовании теории измерительных преобразователей и электрических цепей, теории информации, аппарата дифференциального и интегрального исчисления. Метрологическая оценка достоверности результатов исследования выполнена с использованием методов обработки экспериментальных данных. При решении вопросов, возникающих в ходе исследования, использовались также компьютерные методы анализа вихретоковых устройств с непрерывным тестированием функции преобразования.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1.Проведен анализ вихретокового взаимодействия между катушкой индуктивности и объектом измерения с учетом изменения среднего диаметра участка с наибольшей интенсивностью вихревых токов в объекте измерения при

изменении зазора между катушкой индуктивности вихретокового преобразователя и поверхностностью объекта измерения.

2.Предложен и проведен анализ преобразователя с суммирующим вариантом встроенных устройств автотестирования.

3. Предложены и исследованы методы тестирования вихретоковых контрольно-измерительных устройств с резистивным и емкостным шунтированием измерительной цепи.

4.Исследовано влияние устройства тестирования на основной тракт преобразования информативного сигнала, а также обратное влияние.

5.Проведено сравнение двух вариантов тестирования по энтропийному значению погрешности

6. Исследованы метрологические возможности полупериодно-разностной и амплитудной модуляций вихретоковых контрольно-измерительных устройств с автотестированием.

Практическая ценность работы состоит в следующем:

разработано схемотехническое обеспечение вихретоковых датчиков, позволяющее реализовать устройства автотестирования для широкого класса измерительных преобразователей;

создана инженерная методика расчета вносимых параметров в вихретоковом датчике с учетом изменения зазора между катушкой индуктивности и поверхностью объекта измерения.

Реализация и внедрение результатов работы. Разработаны опытные образцы вихретоковых устройств с непрерывным тестированием функции преобразования, которые прошли экспериментальное исследование в лабораторных условиях Самарского государственного аэрокосмического университета.

Полученные результаты использованы при контроле коррозийного износа внутрипромысловых трубопроводов, а также степени износа пульпопроводов (трубопроводы по которым перекачивается водопесчанная смесь).

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались, обсуждались и получили одобрение на научно-техническом совете кафедры электротехники СГАУ, на международном симпозиуме Надежность и качество 2005, 2008» в г. Пенза, III межвузовской научно-технической конференции «Прикладные математические задачи в машиностроении и экономике» в г. Самара, региональной научно-технической конференции «Научные чтения студентов и аспирантов» Тольятти, 2005.

Основные положения, выносимые на защиту:

результаты анализа вихретокового взаимодействия основного и тестирующего каналов импульсно-гармонического измерительного преобразователя при использовании суммирующего способа тестирования;

анализ взаимного влияния основного и тестирующего каналов при реализации шунтирующего тестирования в резистивной и конденсаторной модификациях;

результаты анализа информационных возможностей полупериодно-разностной амплитудной модуляции;

анализ помехозащищенности импульсно-гармонических преобразователе й.

Публикации, Основные материалы диссертационной работы опубликованы в 11 научных трудах, в том числе в 1 патенте РФ, монографии, в 8 статьях и 1 тезисе доклада.

Структура и объем работы. Диссертационная работы состоит из введения, 5 глав и заключения на 175 страницах машинописного текста, списка использованных источников из 73 наименований, 69 рисунков, 41 таблиц и 3 приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задача научных исследований.

Первая глава диссертации посвящена сравнительному анализу технических возможностей различных вариантов построения устройств тестирования. Показано, что среди существующих способов построения подсистем непрерывного тестирования, наиболее эффективным является суммирующий вариант. Принцип действия суммирующего варианта автотестирования основан на создании тестового сигнала идентичного основному входному сигналу тестируемого устройства и подаче сформированного тестового сигнала во входную цепь. Функциональная схема вихретокового самотестирующегося устройства показана на рис.1

Здесь тестирующее воздействие создается с помощью дополнительной тестирующей катушки индуктивности (Ьт), расположенной в зоне действия магнитного поля вихретокового чувствительного элемента (ВТЧЭ) и периодически замыкаемой накоротко управляемым ключом (Б!). Коммутация ключа осуществляется сигналами от управляющего устройства (УУ) В короткозамкнутой катушке Ьт возникают вихревые токи, которые оказывают на ВТЧЭ действие, идентичное влиянию объекта измерения. Вносимые параметры от объекта измерения и от Ьт суммируются в ВТЧЭ и преобразуются в выходное напряжение электронным преобразователем (ЭП).

Следствием периодической коммутации 81 является пульсация уровня выходного напряжения ЭП, которая подавляется (фильтром низких частот -ФНЧ) в основном канале и выделяется (синхронным детектором - СД) в тестирующем канале. Наличие сигнала на тестовом выходе свидетельствует об исправности всех элементов тестируемого устройства.

объект чпмереши

,...... ^-——| электронный

втчэ

1.7

I пр«обра5оите.и.

управляемый мпоч

ФНЧ

ОСНЭТНЭН

ивэд

.....

УУ

СД

исд

Цоп —ЕОМПарМОр

мокод

компдриор»

Рис.1 Функциональная схема суммирующего варианта тестирования для вихретоковых устройств.

Вторая глава посвящена анализу суммирующего варианта автоматического тестирования. Рассмотрена модель вихретокового взаимодействия между катушкой ВТЧЭ и объектом измерения, позволяющая учесть как толщину объекта измерения, так и изменение «пятна контроля» при вариациях зазора между ВТЧЭ и объектом измерения.

В частности, предложено учитывать диаметр «пятна контроля» по формуле:

О)

где Оп - диаметр «пятна контроля» с 95% уровнем влияния вихревых токов; Н-ширина зазора; Ок- средний диаметр катушки ВТЧЭ.

Годографы вносимых параметров, рассчитанные по предлагаемой методике, совпадают с аналогичными результатами для решенных ранее электродинамических задач с погрешностью не более ±5%, что допустимо для инженерных расчетов на этапе проектирования. Разработанная методика расчета вносимых параметров позволила провести анализ влияния тестирующей катушки индуктивности на вихретоковое взаимодействие ВТЧЭ и объекта

измерения. Показано, что Ьт оказывает размагничивающее действие на эквивалентный контур вихревых токов в объекте измерения.

- взаимная индуктивность основной и тестирующей катушек. Максимальное изменение вихретокового взаимодействия с объектом измерения определяется соотношением

где М| - взаимная индуктивность между основной катушкой ВТЧЭ и объектом измерения; М*ТЕСТ - взаимная индуктивность между тестовой катушкой и объектом измерения; LT - собственная индуктивность тестовой катушки.

Показано, что шах к < 1,0035, т.е. влияние тестовой катушки на вихретоковое взаимодействие ВТЧЭ с объектом измерения менее 1% и, во многих случаях, может считаться пренебрежимо малым.

Рассмотрено влияние температурных изменений на результаты тестирования. Показано, что тестирование исправности устройства можно осуществлять в широком диапазоне изменения температур (At0 = ± 60°С). Однако, если использовать суммирующий вариант автотестирования для оценки метрологических свойств тестируемого устройства, то уровень допустимых изменений температуры существенно снижается.

Например, для погрешности ±1% допустимое значение (Atrl0n°) < 55 °С. Рассмотрено влияния изменения параметров объекта измерения на результаты тестирования. Показано, что при использовании дифференциального включения катушек ВТЧЭ уровень влияния не превышает 0,004'5ои, где 5ои -относительное изменение характеристик объекта измерения (50и~ 0,1...0,3).

Третья глава посвящена рассмотрению предложенного автором шунтирующего варианта тестирования (в резистивной модификации). Здесь в состав ВТЧЭ не входит дополнительная катушка, что позволяет минимизировать габариты ВТЧЭ и длину кабеля. По этому варианту выходной блок измерительной цепи в ЭП периодически шунтируется резистором Яш с помощью управляемого ключа. Особенностью разработанного устройства является то, что низкочастотная тестовая модуляция не создает постоянного смещения основного сигнала, в результате чего обеспечивается взаимная независимость преобразования сигналов, несущих информацию о параметрах объекта измерения, а также об исправности тестируемого устройства.

Размагничивающее действие Ьт пропорционально отношению , где Ц, - собственная индуктивность основной катушки ВТЧЭ; Мтест

■тест

(2)

Проведен анализ зависимости сопротивления Ящ от параметров измерительной цепи вихретокоовго измерительного устройства. Установлено, что необходимое значение сопротивления Яш можно определить по формуле:

(3)

где f- частота; Я) - сопротивление резистора в измерительной цепи.

Исследована также зависимость сопротивления Ящ от глубины тестовой модуляции. Показано, что требуемое значение сопротивления Яш соответствует выражению:

Лш=(-201пС)2 05 ) ( 4 )

где в - глубина тестовой модуляции, определяемая как отношение модуля приращения выходного напряжения ЭП при подключенном Яш к значению выходного напряжения при отключении Ящ.

Проведена оценка влияния Ящ на чувствительность к вносимым параметрам в ВТЧЭ. График зависимости на рис.2.

Цс; ви/и< 1т,Г

♦'■1.0, I и.'сок

,('-1—I—ч-Н-1-.........................-

' ко )2() 160 260 240 -120

Рис. 2 График влияния глубины тестовой модуляции на чувствительность

Здесь ис1вихр - выходное напряжение ЭП при отключенном Яш; ис|ВШ выходное напряжение ЭП при подключенном Яш.

Получена оценка влияния изменения параметров объекта измерения на результаты тестирования, которая показала, что зависимость выходного напряжения тестового канала приближается к прямолинейной:

где 1,вн - вносимая индуктивность в ВТЧЭ; ит - выходное напряжение тестового канала;ит0 - выходное напряжение тестового канала при ЬВн = 0.

Графики на рис. 2 показывают, что уровень выходного напряжения основного канала возрастает при уменьшении глубины тестовой модуляции, поэтому была проведена оценка минимально допустимой глубины тестовой модуляции, которая показала, что тшС > 0,025.

Четвертая глава посвящена рассмотрению шунтирующего варианта тестирования в конденсаторной модификации, где вместо шунтирующего резистора используется конденсатор. Проведенный анализ зависимостей параметров измерительной цепи импульсно-гармонического преобразователя (ИГП) и емкости шунтирующего конденсатора показал, что зависимости тестового сигнала от параметров измерительной цепи аналогичны подобным зависимостям для резистивного шунтирования. Особенностью конденсаторной модификации является то, что чувствительность тестируемого устройства возрастает до 1,6 раза. Рассмотрены несколько вариантов реализации конденсаторного тестирования различающихся по типам выделяемых составляющих выходного сигнала измерительной цепи (модульная, активная и реактивная).

На рис.3 показан график амплитудно-частотной характеристики выходного сигнала измерительной цепи в исходном состоянии (линия 1) и при подключении дополнительного шунтирующего конденсатора (линия 2).

(5)

и

О

Г

Рис.3 АЧХ выходного сигнала измерительной цепи

Дополнительный шунтирующий конденсатор периодически подключается параллельно основному конденсатору измерительной цепи.

При подключении дополнительного шунтирующего конденсатора резонансная частота колебательного контура в измерительной цепи уменьшается, а частота коммутации ключей в мостовой измерительной цепи остается прежней (^ит). В результате происходит изменение амплитуды выходного напряжения измерительной цепи на величину Л1Г, как показано на рис.3.

Исследование чувствительности вихретокового измерительного устройства к вносимым параметрам, представлено в виде аналитических и графических зависимостей.

Анализ зависимости глубины тестовой модуляции от параметров измерительной цепи, позволяют определить величину ёмкости тестового конденсатора и глубины тестовой модуляции. При этом потери чувствительности показывают, что конденсаторный тестовый метод имеет большую эффективность, чем резистивный.

Для ортогонального варианта конденсаторного тестирования получены соотношения между конденсаторами для выделения активной или реактивной составляющей сигнала.

Выявлено, что наименьшая зависимость от вносимых параметров имеет тестовый сигнал, сформированный на основе активной составляющей выходного напряжения измерительной цепи.

Пятая глава посвящена анализу помехозащищенности импульсно-гармонического преобразователя, используемого в качестве ЭП. Помехозащищенность ИГП обеспечивается дифференциальным соединением всех функциональных элементов, синхронным детектированием и использованием полупериодно-разностной модуляции. Показано, что шумовое напряжение на выходе ИГП оценивается формулой:

• ю-7 В, (6)

где Епит - напряжение питания мостовой измерительной цепи ИГП. При типовых значениях параметров, уровень шумового напряжения имеет значения (0,3...0,4) мкВ.

Анализ помехозащищенности выходного сигнала ИГП основан на учете особенностей синхронного детектирования и полупериодно-разностной модуляции для аддитивной смеси полезного выходного сигнала и шумовой помехи. Для оценки уровня помехозащищенности использовано отношение мощностей полезного сигнала и помехи на выходе ИГП. Показано, что применение синхронного детектора и полупериодно-разностной модуляции повышает помехозащищенность (т.е. отношение «сигнал/шум») в (8л7>Г а)/па

и„

0,2 • Еп

4,3-0,014' Д1-6,9-10 •/•£,) !-

1000

раз, где а - параметр, характеризующий фазовую длительность открытого состояния канала синхронного детектора. При а = 1,2 радиан влияние помехи (типа «белого шума») ослабляется в 1,85 раза по сравнению с входной цепью демодулятора. Разработанная схема модернизированного ИГП, в которой формируется значение а = л/3, обеспечивает повышение помехозащищенности в 1,6 раза по сравнению с ЭП без синхронного детектора.

Приведена оценка подавления медленно меняющихся помех, к которым относятся тепловые дрейфы и показано, что температурная погрешность не более 0,05% град..

Сравнение полупериодно-разностной и амплитудной модуляции по энтропийному значению погрешности показало, что количество информации, переносимое сигналом с полупериодно-разностной модуляцией

где Кмод = (0...1) - коэффициент модуляции, равный отношению приращений модулированного сигнала к уровню сигнала без модуляции.

Количество информации, переносимое сигналом с амплитудной модуляцией равно:

1Ам = °'25 ' К мод I) + °'375 ' К мод ] (8)

Сравнительный анализ показал, что полупериодно-разностная модуляция эффективнее, чем амплитудная модуляция при малых значениях глубины модуляции.

Вихретоковое устройство с непрерывным тестированием функции преобразования, использовалось для контроля степени износа пульпопроводов( трубопроводы . по которым перекачивается водопесчанная смесь для намыва площадок нефтепромыслового строительства в среднем Приобье (Западная Сибирь).

В процессе такой эксплуатации трубопроводы, подвергаются интенсивному абразивному износу. Этот износ является неравномерным и положение наиболее изношенных участков зависит от величины средних скоростей потока, эпюры скоростей потока, положения трубопровода в пространстве и пр.

Использование такого устройства, работающего в стационарных условиях, позволяет своевременно выявить места критического износа и принять эффективные меры: поворот трубы вокруг своей оси (чтобы изнашивался другой участок), или замены участка трубы на новый во избежание аварийных разливов, что очень важно с экологической и экономической точки зрения..

Сырая нефть из скважины выходит при повышенной температуре в смеси с попутным газом, пластовой водой высокой степени минирализации, взвешенными частицами различных соединений и минералов. Эти частицы, минералы, специфичные бактерии приводят к интенсивной коррозии трубопроводов, причем коррозия имеет как ручейковый, так и кавернозный характер. Использование вихретокового контрольно-измерительного модуля, позволяет своевременно выявить места коррозийного износа и заменить трубу.

Для оперативного и стационарного контроля пульпопроводов и внутрипромысловых трубопроводов было разработано электромеханическое вихретоковое устройство с непрерывным тестированием функции преобразования ( рис. 4 ).

I/8

Рис.4 Универсальное электромеханическое устройство

Основным узлом приборов этого типа является трехконтактный механический преобразователь, состоящий из жесткой скобы 4, роликов 2, опирающихся на измеряемое изделие (. Вихретоковый датчик измерения толщины трубопровода и тестирующая катушка расположены непосредственно на трубопроводе и поджимается к нему пружиной 3. Вихретоковый датчик перемещения ( проходного тира) 7, расположен на скобе

4. блок электроники 5 содержит источник питания вихретоковых датчиков, а также тестирующее устройство.

Перемещение подвижного стержня 8 является нелинейной функцией измеряемого диаметра:

~4 х (х - с)2 + /2 - ¿/2

£) = 0.5х

(8)

с/-2х(х-с)

Здесь с - постоянный коэффициент, определяемый размерами скобы, с1-диаметр опорных роликов; 1- расстояние между осями опорных роликов..

С помощью данного устройства возможно измерение диаметра и толщины пустотелых цилиндров, баков различного назначения, отслеживать их механическую и температурную деформацию.

Основные выводы и результаты работы

1.Проведен сравнительный анализ периодического и непрерывного тестирования, который показал, что непрерывное тестирование более эффективно, т.к. при этом минимизируется вероятность появления ложного сигнала. Непрерывное тестирование реализуется на основе ортоганализации сигналов основного и тестового каналов.

2.Проведён анализ влияния тестирующей обмотки для вихретокового датчика и показано, что для дифференциального датчика этим влиянием можно пренебречь, а для однокатушечного - уровень влияния близок к 5%.

3.Анализ влияния температурных изменений на результаты тестирования показал, что для тестирования исправности допустимый диапазон изменения температуры достигает ± 60 °С.

4.Проведён анализ вихретокового взаимодействия между катушкой индуктивности вихретокового датчика и объектом измерения с учётом изменения среднего диаметра области с наибольшей интенсивностью вихревых токов в объекте измерения при изменении ширины зазора между катушкой индуктивности и поверхностью объекта.

5.Получены зависимости сопротивления шунтирующего резистора от глубины тестовой модуляции и проведён анализ влияния шунтирующего резистора на чувствительность к вносимым параметрам.

6.Исследованы особенности конденсаторного варианта шунтирующего тестирования, которые показали увеличение чувствительности к основному преобразуемому параметру.

7.Проведён анализ помехозащищённости полупериодно-разностной модуляции, который показал, что она существенно зависит от интервала интегрирования помехи, выбирая которую, т.е. изменяя длительность открытого состояния ключей, можно повысить помехозащищённость в четыре раза.

8.Сравнение двух вариантов тестирования (резистивного и емкостного) по энтропийному значению погрешности показало, что емкостной вариант тестирования обладает метрологическими преимуществами по сравнению с резистивным вариантом: уменьшается на 0,4% погрешность преобразования.

9.Получены экспериментальные данные, которые подтверждают достоверность проведённых теоретических исследований.

10.Разработано универсальное электромеханическое вихретоковое устройство с непрерывным тестированием функции преобразования для контроля степени износа трубопроводов.

Основные публикации по теме диссертации:

- в рецензируемом научном журнале, определенном Высшей аттестационной комиссией :

1. Воронцов C.B., Кошохов Н.Е.. Оценка информационных возможностей амплитудно-модулированных сигналов // Самара: Известия Самарского научного центра РАН, .2007.Т.9 № 3. - С.647-649.

- получен:

2. Патент 2291419 РФ. МКИ G01N 27/ 90. Вихретоковое измерительное устройство./ С.В.Воронцов, О.О. Сильченко, Ю.С.Дмитриев (РФ) . - № 2291419; заявл. 18.01.2005; опубл. 10.01.2007; бюл. № 1// Открытия. Изобретения. - 2007 .

- в других изданиях:

3. Зеленский A.B., Воронцов C.B. Импульсно-гармонические преобразователи с непрерывным автоматическим тестированием // Самара: Самарский научный центр РАН, 2006 - 132 с. ил. (монография).

4. Воронцов C.B. Повышение надежности электронных средств // Надежность и качество. Труды международного симпозиума. Тезисы доклада. -Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2005. - С. 268

5. Воронцов C.B., Филимонова М.Н. Анализ влияния температурных изменений на результаты тестирования // Надежность и качество. Труды международного симпозиума. Тезисы доклада - Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2005.-С.496.

6. Воронцов C.B. Анализ влияние тестирующей обмотки вихретокового измерительного преобразователя. Вестник СФ МГУП «Методы и средства технического обслуживания, экономика и управление сложными системами. Выпуск 6. М.: изд-во МГУП 2005. - С.47-49.

7. Воронцов C.B. Модель вихретокового взаимодействия между ВТП и объектом измерения // Вестник СФ МГУП. Методы и средства технического обслуживания, экономика и управление сложными системами. Выпуск 6. М.: изд-во МГУП 2005. - С.21.

s

8. Воронцов C.B. Периодическое тестирование в измерительных преобразователях систем управления // Труды П1 межвузовской научно-технической конференции. Прикладные математические задачи в машиностроении и экономике. Самара: изд-во СамГУ. 2006 г. С.24 - 27 .

9. Воронцов С.В.Схемотехнические приемы повышения надежности электронных устройств // Сборник статей региональной НТК. Научные чтения студентов и аспирантов, часть 2. - Тольятти: ТГУ, 2005. - С.15.

Ю.Дмитриев Ю.С., Воронцов C.B., Зеленский A.B. Энтропийная оценка информационных возможностей амплитудно-модулированных сигналов // Вестник СФ МГУП Методы и средства технического обслуживания, экономика и управление сложным и системами. Выпуск.7,2007 , - С.42-49.

П.Дмитриев Ю.С., Зеленский A.B., Воронцов C.B. Энтропийное сравнение информационных возможностей двух типов амплитудно-модулированных сигналов // Вестник СФ МГУП Методы и средства технического обслуживания, экономика и управление сложными системами.

Выпуск 7. - М.: 2007 , - С.52 - 58.

Подписано в печать 24.04.2009г. Формат 60x84 1/16 Печать оперативная. Объем 1п.л. Тираж 100. Зак. №43 Отпечатано в СГАУ 443086, г. Самара, Московское шоссе, 34

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ И НАДЁЖНОСТИ ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ.

1.1. Классификация средств повышения точности и надёжности электронной аппаратуры устройств управления технологическими процессами.

1.2. Периодическое тестирование в электронных устройствах управления.

1.3. Непрерывное тестирование в электронных устройствах управления.

1.4. Непрерывное тестирование вихретоковых устройств.

Выводы.

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ СУММИРУЮЩЕГО ВАРИАНТА ТЕСТИРОВАНИЯ ВИХРЕТОКОВЫХ ПРЕОРАЗОВАТЕЛЕЙ.

2.1. Вихретоковое взаимодействие между катушкой индуктивности и объектом измерения.

2.2. Анализ влияния тестирующей обмотки на взаимодействие вихретокового преобразователя и объекта измерения.

2.3 Анализ влияния температурных изменений на результаты тестирования.

Выводы.

ГЛАВА 3. ВИХРЕТОКОВОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО С ТЕСТИРОВАНИЕМ ЗА СЧЕТ ШУНТИРУЮЩЕГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ИЗМЕРИТЕЛЬНУЮ ЦЕПЬ.

3.1. Принцип действия вихретокового измерительного устройства с тестированием за счет шунтирующего воздействия на измерительную цепь.

3.2. Анализ зависимости сопротивления шунтирующего резистора от параметров измерительной цепи преобразователя.

3.3. Зависимость сопротивления шунтирующего резистора от глубины тестовой модуляции.

3.4. Оценка влияния шунтирующего резистора на чувствительность к вносимым параметрам.

3.5 Анализ влияния изменения параметров объекта измерения на результаты тестирования при шунтирующем воздействии на измерительную цепь.

3.6. Оценка уровня минимально допустимой глубины тестовой модуляции.

Выводы.

ГЛАВА 4. ВИХРЕТОКОВОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО С ТЕСТИРОВАНИЕМ ЗА СЧЁТ ШУНТИРУЮЩЕГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

КОНДЕНСАТОРА.

4.1. Тестирование измерительной цепи в случае использования шунтирующего конденсатора.

4.2. Анализ зависимости глубины тестовой модуляции от параметров измерительной цепи.

4.3. Анализ зависимости чувствительности к вносимым параметрам датчика от глубины конденсаторной тестовой модуляции.

4.4. Анализ влияния вносимых параметров на глубину конденсаторной тестовой модуляции.

Выводы.

ГЛАВА 5. АНАЛИЗ ПОМЕХОЗАЩИЩЕННОСТИ ИМПУЛЬСНО-ГАРМОНИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ.

5.1. Анализ напряжения шума на выходе импульсно-гармонического преобразователя.

5.2. Исследование помехозащищенности дифференциально включенных катушек вихретокового датчика.

5.3. Анализ помехозащищенности полупериодно-разностной модуляции выходного сигнала мостовой измерительной цепи в импульсно-гармоническом преобразователе.

5.4. Анализ медленноменяющихся помех.

5.5. Энтропийное сравнение полупериодно-разностной и амплитудной модуляции.

5.6. Энтропийная оценка влияния тестовой модуляции на метрологические свойства импульсно-гармонического преобразователя.

5.7. Экспериментальная проверка и практическое использование полученных результатов.

Выводы.

Основные результаты работы.

Задача повышения точности и надежности является наиболее важной при создании устройств сбора и обработки измерительной информации. Её успешное решение во многом определяется конструктивно-технологическими, схемотехническими и алгоритмическими особенностями измерительного преобразователя, использующего тот или иной физический принцип действия.Для измерения перемещения и его производных, а также электрофизических величин (гальванопокрытий, удельной электрической проводимости, механических напряжений, дефектов в материалах изделий и др.), широкое применение нашли вихретоковые контрольно-измерительные модули .Несмотря на большое количество известных публикаций [13,31,38] ряд вопросов, связанных с автоматическим поиском неисправностей в вихретоковом модуле, обеспечением стабильности его работы в эксплуатационных условиях, при сохранении требуемой точности, остаются нерешенными.Задача существенно усложняется при необходимости контроля дефектов в труднодоступных местах, степени износа пульпопроводов (трубопроводы по которым перекачивается водопесчаная смесь), коррозийного износа внутрипромысловых трубопроводов (трубопроводы по которым перекачивается нефть от скважины до места первичной переработки ).В таких случаях возникает необходимость в непрерывном контроле работоспособности вышеперечисленных объектов.В настоящее время, при разработке контрольно-измерительной аппаратуры, предъявляются требования ее контролепригодности, т.е. наличие встроенной диагностической аппаратуры для непрерывного тестирования ее работоспособности. Если для измерения электрических величин (напряжения, тока, частоты, сопротивления и т.д.) обоснование тестового воздействия не представляет особых трудностей, то для вихретоковых датчиков такая задача является достаточно сложной.Другой, не менее важной, задачей является выбор и обоснование источников питания вихретоковых датчиков, а также устройств обработки выходной информации. Поскольку природа вихревых токов является аналоговой, то построение известных устройств, для обработка информации проводились в аналоговой форме. Однако, более перспективным является использование элементной базы импульсной техники для преобразования аналоговых величин.Импульсные преобразователи позволяют повысить точность измерительных устройств за счет увеличения мощности измеряемого сигнала в импульсе, при сохранении средней допустимой мощности преобразователя, что в конечном итоге повышает отношение «сигнал/шум» во время импульса.Кроме этого, используется наиболее стабильный режим работы импульсного элемента, т.к. их нестабильность проявляется только при изменении уровня сигнала при переходе из одного режима в другой (фронт импульса), что пренебрежимо мало по сравнению с временем стабильного состояния.Исходя из вышеизложенного, можно назвать совокупность всех схемотехнических приемов, направленных на преобразование гармонических сигналов с помощью элементов импульсной техники - импульсногармонической схемотехникой.При использовании такой схемотехники, для построения вихретоковых контрольно-измерительных модулей, необходимо определить её метрологические характеристики, возможности и ограничения при практической реализации.С учетом вышеизложенного, создание вихретоковых устройств на основе импульсно-гармонической схемотехники с непрерывным тестированием функции, преобразования в процессе эксплуатации, является актуальной задачей.Целью работы является разработка, теоретическое и экспериментальное исследование вихретоковых контрольно-измерительных устройств с элементами тестового контроля, обеспечивающими заданную достоверность выходной информации.Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: - провести систематизацию и сравнительный анализ принципов построения устройств автотестирования; - исследовать достоинства и недостатки устройств с суммирующим вариантом автотестирования; - разработать устройства с автотестированием, свободные от недостатков ранее известных; - исследовать возможности и ограничения разработанного устройства с учетом использования импульсно-гармонической схемотехники; - провести сравнительный анализ полученных расчетных соотношений с экспериментальными данными.Методы исследования базируются на использовании теории измерительных преобразователей и электрических цепей, теории информации, аппарата дифференциального и интегрального исчисления. Метрологическая оценка достоверности результатов исследования выполнена с использованием методов обработки экспериментальных данных. При решении вопросов, возникающих в ходе исследования, использовались также компьютерные методы анализа вихретоковых устройств с непрерывным тестированием функции преобразования.Научная новизна работы заключается в следующем: 1.Проведен анализ вихретокового взаимодействия между катушкой индуктивности и объектом измерения с учетом изменения среднего диаметра участка с наибольшей интенсивностью вихревых токов в объекте измерения при изменении зазора между катушкой индуктивности вихретокового преобразователя и поверхностностью объекта измерения и получены аналитические зависимости для вносимых параметров от контролируемого объекта в основную катушку.2.Предложен и проведен анализ преобразователя с суммирующим вариантом встроенных устройств автотестирования, который показал, что данный вариант тестирования обладает наибольшей чувствительностью к информативным параметрам объекта измерения.3.Предложены и исследованы методы тестирования вихретоковых контрольно-измерительных устройств с резистивным и емкостным шунтированием измерительной цепи, и показано что емкостной вариант шунтирования обладает большей чувствительностью при малой глубине модуляции.4.Исследовано влияние устройства тестирования на основной тракт преобразования информативного сигнала, а также обратное влияние, которое показало, что размагничивающее действие тестовой катушки приводит к уменьшению индуктивности в основной на 9,6 % .5.Проведен анализ помехозащищенности полупериодно-разностной модуляции выходного сигнала мостовой измерительной цепи в импульсногармоническом преобразователе и показано, что она зависит от интервала интегрирования помехи, выбирая который можно повысить помехозащищенность до 4 раз по сравнению с неуправляемым интервалом интегрирования.Практическая ценность работы состоит в следующем: разработано схемотехническое обеспечение вихретоковых датчиков, позволяющее реализовать устройства автотестирования для широкого класса измерительных преобразователей; создана инженерная методика расчета вносимых параметров в вихретоковом датчике с учетом изменения зазора между катушкой индуктивности и поверхностью объекта измерения.Реализация и внедрение результатов работы. Разработаны опытные образцы вихретоковых устройств с непрерывным тестированием функции преобразования, которые прошли экспериментальное исследование в лабораторных условиях Самарского государственного аэрокосмического университета. Полученные результаты использованы при контроле коррозийного износа внутрипромысловых трубопроводов, а также степени износа пульпопроводов (трубопроводы по которым перекачивается водопесчанная смесь).Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались, обсуждались и получили одобрение на научно-техническом совете кафедры электротехники СГАУ, на международном симпозиуме «Надежность и качество 2005» в г. Пенза, III межвузовской научнотехнической конференции «Прикладные математические задачи в машиностроении и экономике» в г. Самара, региональной научно-технической конференции «Научные чтения студентов и аспирантов» Тольятти, 2005.Основные положения, выносимые на защиту; - методы и результаты анализа вихретокового взаимодействия основного и тестирующего каналов импульсно-гармонического измерительного преобразователя при использовании суммирующего способа автотестирования; - анализ взаимного влияния основного и тестирующего каналов при реализации шунтирующего тестирования в резистивной и конденсаторной модификациях; - методы и результаты анализа информационных возможностей полупериодно-разностной и амплитудной модуляции; - анализ помехозащищенности импульсно-гармонических преобразователей.Публикации. Основные материалы диссертационной работы опубликованы в 11 научных трудах, в том числе в 1 патенте РФ, монографии, в 8 статьях и 1 тезисе доклада.Структура и объем работы. Диссертационная работы состоит из введения, 5 глав и заключения на 175 страницах машинописного текста, списка использованных источников из 73 наименований, 69 рисунков, 41 таблиц и 3 приложений.Структура и краткое содержание работы В первой главе проведен сравнительный анализ методов тестирования функции преобразования и показано, что непрерывное тестирование более перспективно, т.к. при этом минимизируется вероятность появления ложного сигнала управления. Показано, что непрерывное тестирование реализуется на основе ортогонализации сигналов основного и тестового каналов, которая может быть выполнена как в частотном, так и во временном пространстве. Для вихретоковых измерительных устройств известны два варианта непрерывного тестирования: с экранирующим и суммирующим воздействием тестирующих катушек индуктивности на основное электромагнитное поле вихретокового чувствительного элемента (ВТЧЭ).Показано, что суммирующий вариант непрерывного тестирования вихретковых устройств обладает большей чувствительностью к информативным параметрам объекта измерения и не нарушает работу основного канала при неисправности в тестирующей катушке.Во второй главе проведен анализ влияния тестирующей обмотки для недифференциальной конструкции ВТЧЭ и показано, что уровень влияния близок к 5%. Для дифференциальной конструкции ВТЧЭ, влиянием тестирующей катушки можно пренебречь, так как оно не превышает 0,4 %.В третьей главе показано, что предложенный метод тестирования, основанный на создании амплитудной тестовой модуляции, за счет периодического шунтирования измерительной цепи резистором, позволяет уменьшить габариты ВТЧЭ и длину соединительных проводов тестирующей обмотки, в результате чего повышается надежность. Получены зависимости сопротивления шунтирующего резистора от глубины тестовой модуляции, а также расчетные соотношения, связывающие сопротивление шунтирующего резистора и значение глубины тестовой модуляции. Проведен анализ влияния шунтирующего резистора на чувствительность к вносимым параметрам, который показал, что при увеличении глубины тестовой модуляции уменьшается чувствительность к вносимой индуктивности в ВТЧЭ. В четвертой главе исследована чувствительность вихретокового измерительного преобразователя к вносимым параметрам с конденсаторным тестированием и показано, что она возрастает до 1,6 раза при увеличении глубины тестовой модуляции ( по сравнению с резистивным тестированием).Предложено несколько вариантов реализации конденсаторного тестирования, различающихся по типам выделяемых составляющих выходного сигнала измерительной цепи (модульная, активная и реактивная), обладающих различными свойствами тестового и вносимого сигналов. Получены расчетные формулы для выбора параметров измерительной цепи при конденсаторном тестировании.В пятой главе проведен анализ помехозащищенности импульсногармонического преобразователя, при дифференциальном включении катушек индуктивности ВТЧЭ, который показал, что внешние электромагнитные помехи ослабляются примерно на два порядка в зависимости от идентичности катушек индуктивности. Показано, что помехозащищенность полупериодно-разностной модуляции зависит от интервала интегрирования помехи, выбирая который, т.е. изменяя длительность открытого состояния ключей в демодуляторе, можно повысить помехозащищенность до четырех раз по сравнению с неуправляемым интервалом интегрирования. Проведено сравнение двух вариантов тестирования (резистивного и емкостного), по энтропийному значению погрешности функции преобразования, которое показало, что емкостной вариант тестирования обладает преимуществом по сравнению с резистивным (уменьшается на 0,4% погрешность преобразования).Проведено экспериментальное исследование вихретоковых измерительных устройств на специализированном стенде, которое подтвердило справедливость полученных выводов и рекомендаций.Показана возможность использования ВТЧЭ в дефектоскопах для контроля дефектов в нефтепромысловых трубах и пульпопроводах при транспортировке водопесчанной смеси.

Основные результаты работы

1. Проведен сравнительный анализ периодического и непрерывного тестирования, который показал, что непрерывное тестирование более эффективно, т.к. при этом минимизируется вероятность появления ложного сигнала управления. Непрерывное тестирование реализуется на основе ортоганализации сигналов основного и тестового каналов.

2. Проведён анализ влияния тестирующей обмотки для вихретокового датчика в дифференциальном и однокатушечном исполнении и показано, что для дифференциального датчика этим влиянием можно пренебречь, а для недифференциального - уровень влияния близок к 5%.

3. Анализ влияния температурных изменений на результаты тестирования показал, что для тестирования исправности допустимый диапазон изменения температуры достигает (- 60 + 60) °С.

4. Проведён анализ вихретокового взаимодействия между катушкой индуктивности вихретокового датчика и объектом измерения с учётом изменения среднего диаметра области с наибольшей интенсивностью вихревых токов в объекте измерения при изменении зазора между катушкой индуктивности и поверхностью объекта.

5. Получены зависимости сопротивления шунтирующего резистора от глубины тестовой модуляции и проведён анализ его влияния на чувствительность к вносимым параметрам.

6. Исследованы особенности конденсаторного варианта шунтирующего тестирования, которые показали увеличение чувствительности к основному преобразуемому параметру.

7. Проведён анализ помехозащищённости полупериодно-разностной модуляции, который показал, что она существенно зависит от ширины интервала интегрирования помехи, выбирая которую. Изменяя длительность интервала интегрирования, можно повысить помехозащищённость в четыре раза.

8. Сравнение двух вариантов тестирования (резистивного и емкостного) по энтропийному значению погрешности показало, что емкостной вариант тестирования обладает метрологическими преимуществами по сравнению с резистивным вариантом: уменьшается на 0,4% погрешность преобразования.

9. Получены экспериментальные данные, которые подтверждают достоверность проведённых теоретических исследований.

1. Алексенко А. Г. Основы микросхемотехники. — М.: «ЮНИМЕДИАСТАЙЛ», 2002.-448с.

2. Арменский Е.В. , Карцев Е.А. Инновационные разработки в области создания датчиков неэлектрических величин// Изв. вузов «Электромеханика». 1997. № 4-5. С. 95-97.

3. A.C. 1420345. СССР, МКИ3 G01B 7/00. Устройство для электромагнитного контроля многокомпонентных перемещений./А.И.Меркулов и др. (СССР) №4188480/25-28; заявлено 02.12.86; опубликовано 30.08.88; бюллетень. №32// Открытия. Изобретения. -1988.-№32.-С.172.

4. A.C. 1422127. СССР, МКИ3 G01B 27/90. Вихретоковое измерительное устройство./Н.Е. Конюхов и др. (СССР) №4216459/22-28; заявлено 30.03.87; опубликовано 07.09.88; бюллетень. №33// Открытия. Изобретения. — 1988. -№33. - С.49.

5. A.C. 1619147. СССР, МКИ3 G01N 27/20. Электромагнитный преобразователь./А.И. Меркулов и др. (СССР) №4442807/28 заявлено 20.06.88; опубликовано 07.01.91; бюллетень. №1// Открытия. Изобретения. — 1991. - №1. - С.6.

6. A.C. 1652896. СССР, МКИ3 G01N 27/00. Вихретоковое измерительное устройство./Д.Б. Красинский и др. (СССР) №4700116/28; заявлено 05.06.89; опубликовано 30.05.91; бюллетень. №20// Открытия. Изобретения. - 1989. -№20. - С.36.

7. A.C. 1698739. СССР, МКИ3 G01N 27/90. Вихретоковое измерительное устройство./В.Н. Буров и др. (СССР) №4747812/28; заявлено 11.10.89; опубликовано 15.12.91; бюллетень. №46// Открытия. Изобретения. — 1989. -№46. - С.92.

8. A.C. 1702166. СССР, МКИ3 G01B 7/10. Экранированный электромагнитный преобразователь./А.И. Меркулов и др. (СССР) —4692362/28 заявлено 22.05.89; опубликовано 30.12.91; бюллетень. №48// Открытия. Изобретения. — 1991. №48. - С.7.

9. Бабич Н. П., Жуков И. А. Компьютерная схемотехника. Методы построения и проектирования: Учебное пособие.-К.:«МК-Пресс», 2004 576с.

10. Балашова Г. И., Рапидов М. О., Шелепин Н. А. Средства и методы тестового контроля при разработки тензорезистивного акселерометра.// Оборон. Комплекс научн.-техн. прогрессу России. 2004. №4, с.82-87.

11. Баскаков С. И. Радиотехнические цепи и сигналы. — М.: Высшая школа, 1983.-536 с.

12. Белов Н. В. , Копылов С. И., Лазарев С. Ф. Устройство сопряжения приборов неразрушающего контроля на основе ВТП с микропроцессорами./ В кн.: Электропр. и автомат, для машиностроения. М., 1981, С. 148 — 152.

13. Белозерский И. А. Двухкоординатные вихревые преобразователи угловых перемещений для систем управления подвижными объектами: Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук: 05.13.05. Самара:2001.-165 с. ил.

14. Бобровников Л. 3. Электроника. СПб.: «Питер», 2004. - 560с.

15. Бромберг Э. М., Куликовский К. Л. Тестовые методы повышения точности измерений. — М.: «Энергия», 1978. 176с.

16. Буров В.Н. Особенности построения импульсных вихретоковых средств контроля. //Дефектоскопия. 1989, №5. — С. 59 — 62.

17. Валенко В. С. Полупроводниковые приборы и основы схемотехники электронных устройств. Под ред. А. А. Ровдо. М.: Издательский дом «ДОДЭКА - XXI», 2001 - 368с.

18. Васильев В.А. Повышение информационной эффективности датчиков. Методы и средства измерения в системах контроля и управления: Тр. межд. науч. техн. конф.( Россия, Пенза, 9-10 сент. 2002 г.) / Под ред. М.А. Щербакова. - Пенза ИИЦ ПТУ, 2002.- С.6 - 9.

19. Волович Г. И. Схемотехника аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств. М.: Изд. дом «ДОДЭКА - XXI», 2005. - 528с.

20. Воронцов C.B. Повышение надежности электронных средств. «Надежность и качество»: Труды международного симпозиума—Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2005. — с. 268.

21. Воронцов C.B., Филимонова М.Н. Анализ влияния температурных изменений на результаты тестирования. «Надежность и качество»: Труды международного симпозиума. Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2005. — с. 496

22. Воронцов C.B. Анализ влияние тестирующей обмотки вихретокового измерительного преобразователя. Вестник СФ МГУП «Методы и средства технического обслуживания, экономика и управление сложными системами». Вып.6. М.: изд-во МГУП 2005.

23. Воронцов C.B. Модель вихретокового взаимодействия между ВТП и объектом измерения. Вестник СФ МГУП «Методы и средства технического обслуживания, экономика и управление сложными системами». Вып.6. М.: изд-во МГУП 2005.

24. Воронцов C.B. Периодическое тестирование в измерительных преобразователях систем управления. Труды III межвузовской научно-технической конференции «Прикладные математические задачи в машиностроении и экономике. Самара: изд-во СамГУ. 2006. с. 24-27.

25. Воронцов C.B. Схемотехнические приемы повышения надежности электронных устройств. Сб. статей региональной НТК «Научные чтения студентов и аспирантов», 4.2 Тольятти: ТГУ, 2005. — с. 155-156.

26. Воронцов C.B., Конюхов Н.Е. Оценка информационных возможностей ампмлитудно-модулированных сигналов. Самара.Известия Самарского научного центра РАН, 2007/ том 9 № 3, раздел « информатика» с.647-649.

27. Воронцов C.B., Зеленский A.B. Импульсно-гармонические преобразователи с непрерывным тестированием функции преобразования. Самара: Самарский научный центр РАЕ, 2006 — 132 е., ил.

28. Воронцов C.B. и др. Патент РФ №2291419 С2, МКИ3 G01N27/90. Вихретоковое измерительное устройство/ заявка №2005100998/28; заявлено 18.01.2005; опубликовано 10.01.2007, Бюллетень №9 // открытия. Изобретения. 2007. - №1 - с.26

29. Герасимов В.Г., Клюев В. В., Шатерников В. Е. Методы и приборы электромагнитного контроля промышленных изделий. — М.: Энергоатомиздат, 1983.-272 с.

30. Гусев В. Г. Измерительные преобразователи и информационные технологии / Уфимский гос. авиац.техн. университет. Уфа. Вып. 1. 1996. — 193с.

31. Гусев В. Г Микроэлектронные компоненты и устройства измерительной техники и автоматики. — Уфа: УАИ, 1980,- 108с.

32. Гутников В. С. Интегральная электроника в измерительных устройствах. — JL: Энергоатомиздат Ленинградское отделение, 1988. -304 с.

33. Дерун Е. Н. Анализ характеристик колебательного контура с вихретоковым преобразователем при модуляции его элементов.// Методы и приборы автомат, неразрушающего контроля. — Рига: РПИ, 1988. — С. 28 — 36.

34. Дмитриев Ю. С. Схемотехника построения аналоговых электронных блоков на основе цифровых интегральных схем.-В сб.: Оптоэлектронные иэлектромагнитные датчики механических величин Куйбышев: КуАИ, 1998. — С. 23-33.

35. Дмитриев Ю.С., Сильченко О.О. Импульсно-гармонические устройства на основе цифровых микросхем.// Схемотехника, 2005, №11, С.26 28.

36. Дорофеев A.JI. Индуктивная толщинометрия. М.: Энергия, 1969 г.-150с.

37. Духанин А. М. О некоторых особенностях развития схем обработки сигналов вихретоковых преобразователей.//Дефектоскопия.1981,№ 7, С.24—27.

38. Земельман М.А. Автоматическая коррекция погрешности измерительных устройств. — М.: Из во стандартов, 1972.

39. Иванов Ю. П. и др. Контроль и диагностика измерительно — вычислительных комплексов: Учебное пособие. Изд-во СПб ГУАП. 2004, 98с.

40. Калантаров П. Л., Цейтлин Л. А. Расчет индуктивностей: Справ, кн. Л.: Энергоатомиздат. Л. отд., 1986. — 487с.

41. Компактная схема встроенног самоконтроля АЦП на основе тестирования. Code-width testing-based compact circuit. Lee Dongmyung, Yoo Kwistung, Kim Kicheol, Han Gunhee, Kang Sangho. IEEE Trans. Ciruits and Syst. 2. 2004. 51, №11, с. 603-606.

42. Крекрафт Д., Джерджли С. Аналоговая электроника. Схемы, систему, обработка сигнала. — М.: «Техносфера», 2005. — 360с.

43. Куликовский К. Л., Купер В. Я. Некоторые методы повышения точности измерения электрических и неэлектрических величин. // «Измерительная техника» №4, 1972. с. 32-35.

44. Ларкин Е. В. Структурный анализ отказоустойчивости измерительно — информационных комплексов подвижных объектов. // Изв. Тульского Гос. унта. Сер. Вычисл. техн, инф. технол., Системы упр. 2004. 1, №3, с. 14-20.

45. Леденев Г. Я. Способ определения отказавшего датчика в избыточной системе. Пат. 2244954 Россия, МПК7 G05B23/02. ОАО Ракетно-косм. корп. «Энергия», №2003105356/09; заявл. 25.02.2003; опубл. 20.01.2005. Рус.

46. Лиманова Н.И. Датчики механических величин, инвариантные к дестабилизирующим факторам. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Самара, 2006.

47. Ляченков Н. В. Вихретоковые контрольно-измерительные модули. — М.: Энергоатомиздат, 1999. — 300 с.

48. Методы неразрушающих испытаний./ под ред. Р. Шарпа. М.: Мир, 1972.-494с.

49. Мейзда Ф. Электронные измерительные приборы и методы измерений./ пер. с англ. М.: Мир, 1990. - 535с

50. Морозов В. П. Микросхемные аналоговые вычислительные устройства. — М.: «СИНТЕГ», 2005, 160с.

51. Новицкий П. В., Зограф И. А. Оценка погрешностей результатов измерений. — Л.: Энергоатомиздат, 1985. 134с .

52. Операционные усилители и компараторы. — М.: Изд-й дом «ДОДЭКА — XXI», 2002. 560с.

53. Оценка систем тестирования АЦП с использованием эталона. Evalnation of ADC testing sistems using ADC transfer standard. Haasz Vladimir? Roztcil Jaroslav, Slepicka David. IEEE Trans. Instrum. And Meas. 2005. 54, №3, с. 11501155.

54. Прянишников В. А. Электроника СПб.: «Корона» 2004. — 416с.

55. Система тестирования на основе виртуальных приборов. Chen Xiaoping, Li Yunfei, Yan Yoyjun, Jiang Xiaofeng. Yigi yibiao xuebao Chin. J. Sei. Instrum. 2004. 25, №5, c. 684-687.

56. Соболев В. С., Шкарлет Ю. M. Накладные и экранные датчики.: Новосибирск, «Наука», Сиб. отд., 1967. 144с.

57. Схема дифференциального усилителя с функцией контроля.гг

58. Топильский В. Б. Схемотехника измерительных устройств. М.: «Бином», 2006.-231с.

59. Ухлинов Д. И. Двухкоординатные вихретоковые преобразователи механических величин с микропроцессорной коррекцией функции преобразования: Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук : 05.13.05. Самара: 2005. 165с. Ил.

60. Фолкенберри JI. Применение операционных усилителей и линейных ИС. М.: «Мир», 1985.-572с.

61. Фролов В. А., Коломеец О. М. О надежности автоматизированных информационно- измерительных систем. // «Электрика». 2005. №5, с. 9-11.

62. Харт X. Введение в измерительныю технику. М.: «Мир», 1999. — 391с.

63. Хоровиц П., Хилл. У. Искусство схемотехники. М.: «Мир», 2003. - 720с.

64. Шилов В. Л. Популярные микросхемы КМОП: Справочник. — М.: «Горячая линия телеком», 2001. - 112с.

65. Шустов М. А. Практическая схемотехника. Кн.1. — М.: «Альтекс А», 2003.-351с.

66. Шустов М. А. Практическая схемотехника. Кн.5. М.: «Альтекс — А», 2004.-299с.

67. Greitrec F. Е. Ferrymant A. A Intelligent Ship Symposium 4 PNNL SA — 34144-2001. April p.2-3

68. Конюхов H.E., Плют A.A., Шаповалов B.M. Оптоэлектронные измерительный преобразователи. Л.: «Энергия», 1997. — 140с.