Transcript Prezentacja tematu pracy dyplomowej

Prezentacja tematu pracy dyplomowej
Projekt i Budowa Pojemnościowego
Tomografu Procesowego
Promotor : dr inż. Krzysztof Strzecha
Autor : Jakub Betiuk
LeaDemon
Prezentacja tematu pracy dyplomowej
Jakub Betiuk
Projekt i budowa
pojemnościowego tomografu
procesowego
• Opracowanie innowacyjnej
metody pomiarowej.
• Projekt elektroniczny torów pomiarowych.
• Opracowanie systemu mikroprocesorowego
oraz jego oprogramowanie.
LeaDemon
Prezentacja tematu pracy dyplomowej
Jakub Betiuk
Tomograf pojemnościowy
Zmiana przenikalności  Zmiana pojemności
Pojemności międzyelektrodowe
Przenikalność elektryczna e [F/m]
LeaDemon
Prezentacja tematu pracy dyplomowej
Jakub Betiuk
Tomografia pojemnościowa
Wiele pomiarów  Jeden obraz
LeaDemon
Prezentacja tematu pracy dyplomowej
Jakub Betiuk
Metody Pomiaru
• Metoda pomiaru przesunięcia fazowego.
• Metoda pomiaru ładunku
(Ładuj, Rozładuj).
LeaDemon
Prezentacja tematu pracy dyplomowej
Jakub Betiuk
Metody Pomiaru
• Metoda różniczkująca
Zależność między napięciem i prądem
płynącym przez pojemność
• Narastające liniowo wymuszenie.
• Przebieg trójkątny.
LeaDemon
Prezentacja tematu pracy dyplomowej
Jakub Betiuk
Metoda Różniczkująca
•Wrażliwość na zakłócenia
wysokoczęstotliwościowe.
•Skłonność układu do oscylacji.
LeaDemon
Prezentacja tematu pracy dyplomowej
Jakub Betiuk
Metoda Różniczkująca
LeaDemon
Prezentacja tematu pracy dyplomowej
Jakub Betiuk
Metoda Różniczkująca
Stabilność częstotliwościowa
układu
LeaDemon
Prezentacja tematu pracy dyplomowej
Jakub Betiuk
Metoda Różniczkująca
LeaDemon
Prezentacja tematu pracy dyplomowej
Jakub Betiuk
Metoda Różniczkująca
LeaDemon
Prezentacja tematu pracy dyplomowej
Jakub Betiuk
Metoda Różniczkująca
Zalety:
• Prosta konstrukcja torów pomiarowych.
• Wyeliminowanie przełączników elektrod
pomiarowych.
• Stabilność częstotliwościowa ( dodatkowa
transmitancja).
• Wysoka szybkość działania.
LeaDemon
Prezentacja tematu pracy dyplomowej
Wady:
• Wrażliwość na zakłócenia
wysokoczęstotliwościowe.
• Niska obciążalność prądowa (~1 pA).
• Pomiar wielkości bezwzględnej
pojemności.
Jakub Betiuk
Elektrody Pomiarowe
• Jednowarstwowe
LeaDemon
Prezentacja tematu pracy dyplomowej
Jakub Betiuk
Elektrody Pomiarowe
• Dwuwarstwowe
LeaDemon
Prezentacja tematu pracy dyplomowej
Jakub Betiuk
Elektrody Pomiarowe
• Dwuwarstwowe
Wymuszająca
Pomiarowa
LeaDemon
Prezentacja tematu pracy dyplomowej
Jakub Betiuk
Źródło wymuszenia
Konieczność zasilania sygnałem
narastającym lub opadającym liniowo
LeaDemon
Prezentacja tematu pracy dyplomowej
Jakub Betiuk
Źródło wymuszenia
Generator DDS (Direct Digital Synthesis)
LeaDemon
Prezentacja tematu pracy dyplomowej
Jakub Betiuk
DDS
LeaDemon
Prezentacja tematu pracy dyplomowej
Jakub Betiuk
DDS
LeaDemon
Prezentacja tematu pracy dyplomowej
Jakub Betiuk
DDS
LeaDemon
Prezentacja tematu pracy dyplomowej
Jakub Betiuk
DDS
LeaDemon
Prezentacja tematu pracy dyplomowej
Jakub Betiuk
System
mikroprocesorowy
• Akwizycja danych.
• Normalizacja i przetwarzanie.
• Filtracja.
• Bez rekonstrukcyjne przetwarzanie
danych pomiarowych.
• Komunikacja ze światem.
LeaDemon
Prezentacja tematu pracy dyplomowej
Jakub Betiuk
Akwizycja Danych
Zebranie danych z przetworników A/C
• Wysoka rozdzielczość (16 bitów).
• Duża szybkość (100 M SPS).
LeaDemon
Prezentacja tematu pracy dyplomowej
Jakub Betiuk
Przetwarzanie i Filtracja
Pola Liniowe
LeaDemon
Prezentacja tematu pracy dyplomowej
Jakub Betiuk
Przetwarzanie i Filtracja
Pola Nieliniowe
LeaDemon
Prezentacja tematu pracy dyplomowej
Jakub Betiuk
Filtracja
• Uśrednianie.
• Autokalibracja.
LeaDemon
Prezentacja tematu pracy dyplomowej
Jakub Betiuk
Komunikacja ze światem
200 k obrazów/s
500 M słów/s (64 elektrody)
LeaDemon
Prezentacja tematu pracy dyplomowej
Jakub Betiuk
Literatura
1. Analogowe Układy Scalone – M.Nadachowski, Z. Kulka ( WKŁ
Warszawa 1987).
2. Wzmacniacze Operacyjne – Piotr Górecki (BTC Warszawa 2002).
3. Tomografia Impedancyjna – Stefan Franciszek Filipowicz, Tomasz
Rymarczyk (BEL – Studjo 2000).
4. Algorytmy Numeryczne w Tomografi Impedancyjnej – Jan Sikora
(Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej 1998).
5. Evaluation of Integrated Electrodes for Electrical Capacitance
Tomography – Phill Williams, Trevor York
(1st World Congress on Industrial Process Tomography, Buxton,
Greater Manchester, April 14-17 1999).
6. Digital Signal Processing – Steven W. Smith (California Technical
Publishing, San Diego, California 1999)
7. Low Level Mesurments – Joseph F. Keithley ,John Yeager, Mary Anne
Hrusch – Tupta (Keithley 2005)
LeaDemon
Prezentacja tematu pracy dyplomowej
Jakub Betiuk
DZIĘKUJĘ ZA UWAGE
LeaDemon
Prezentacja tematu pracy dyplomowej
Jakub Betiuk