Analog interface for remote measurements by differential-transformer inductive sensors

Authors

  • Дмитро Петрович Орнатський National aviation university pr. Komarova, 1, Kiev, Ukraine, 03680, Ukraine
  • Микола Валентинович Михалко National aviation university pr. Komarova, 1, Kiev, Ukraine, 03680, Ukraine
  • Олександр Іванович Осмоловський National aviation university pr. Komarova, 1, Kiev, Ukraine, 03680, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2014.21078

Keywords:

analog interface, LVDT-sensor, signal in-phase component, automatic error correction

Abstract

An analog interface for remote motion measurement using LVDT-sensors is considered. A feature of the proposed technical solution is the lack of active components in immediate proximity to the sensor.

Using balancing, measuring amplifier with differential-current inputs, automatic sensor common-mode and instrumental errors correction allows to measure dynamic signals from distant objects with high accuracy and speed at low hardware costs. For example, analog interfaces of the National Instruments [5], which use measuring voltage-voltage amplifiers, are under substantial negative influence of parasitic communication line capacitances and resistors manufacture inaccuracy [3].

Using digital interfaces for remote measurements leads to a significant limiting of the useful signal band [4]. The analog interface for the information-measuring system with inductive motion sensors is proposed, which has the reduced effect of the in-phase component of the input signal on the measurement accuracy, taken into account ambient temperature influence on the sensor sensitivity, and consequently, increased analog interface accuracy

Author Biographies

Дмитро Петрович Орнатський, National aviation university pr. Komarova, 1, Kiev, Ukraine, 03680

Candidate of engineering sciences, associate professor

Department of the informative-measuring systems

Микола Валентинович Михалко, National aviation university pr. Komarova, 1, Kiev, Ukraine, 03680

Prorektor, senior teacher

Department of information technologies

Олександр Іванович Осмоловський, National aviation university pr. Komarova, 1, Kiev, Ukraine, 03680

Candidate of engineering sciences, associate professor

Department of information technologies

References

  1. Аш, Дж. Датчики измерительных систем [Текст] : пер. с франц. В 2-х книгах. – М.: Мир, 1992. – Кн. 1. – 480 с.
  2. Mark, Stitt Ic Building Blocks form Complete Isolated 4-20ma Current-Loop Systems [Text] / Stitt Mark, Kunst David. – Burr-Brown Corporation, Application bulletin, 1992.
  3. Проектирование и применение операционных усилителей [Текст] : пер. с англ. / под ред. Дж. Грэма, Дж. Тоби, Л. Хьюлсмана. – М.: Мир, 1974. – 510 с.
  4. NI CompactRIO Products. LVTD Input Module.
  5. NI SCXI-1540. SCXI 8-Chanel LVTD Input Module. - Р. 293-295.
  6. Bruce, W. G. Newby. Electronic Signal Conditioning [Text] / W. G. Bruce. – Butterworth-Heinemann Ltd. First published, 1994. – 304 p.
  7. Аналоговий інтерфейс для інформаційно-вимірювальної системи з індуктивними датчиками переміщення [Текст] : пат. № 78475, Україна МПК G06F 3/00, 13/00/ u201208788 / Кулик М. С., Харченко В. П., Квасніков В. П., Орнатський Д. П., Осмоловський О. І., Ільченко В. М. – Опубл. 25.03.2013, Бюл. № 6. – 8 с.
  8. Mark Stitt, R. Rod Burt Frequency-to-Voltage [Text] / R. Mark Stitt // Conversion Burr-Brown Corporation. – Application Bulletin AB-040A, Printed in U.S.A. June, 1993.
  9. А. с. СССР № 1615637, Цифровой измеритель параметров комплексных сопротивлений [Текст] / Орнатський Д. П., Тучин, Р. Д. – Опубл. 23.12.1990, Бюл. № 47.
  10. Повышение метрологических характеристик измерительных преобразователей методом цифровой компенсации погрешностей. Fisher. Erb [Текст] / K Экспресс-информация, серия Контрольно-измерительная техника, ВИНИТИ. – 1990. – № 42. – С. 22-26.
  11. Компьютерная система с цветным дисплеем для многоканальных высокоточных измерений и статистической обработки ФК5005 [Текст] / Средства промышленной автоматизации. Каталог ПО “Росток”. Внешторгиздат, 1991. – С. 15-16.
  12. Ash, Dzh. (1992). Datchiki izmeritel’nyh. M.: Mir, Book 1, 480.
  13. Mark, Stitt, David, Kunst (1992). Ic Building Blocks form Complete Isolated 4-20ma Current-Loop Systems. Burr-Brown Corporation, Application bulletin.
  14. Proektirovanie i primenenie operacionnyh usilitelej (1974). Mir, 510.
  15. NI CompactRIO Products. LVTD Input Module.
  16. NI SCXI-1540. SCXI 8-Chanel LVTD Input Module, 293-295.
  17. Bruce, W. G. (1994). Newby. Electronic Signal Conditioning. Butterworth-Heinemann Ltd. First published, 304.
  18. Kulik, M. S., Harchenko, V. P., Kvasnіkov, V. P., Ornat-s’kij, D. P., Osmolovs’kij, O. І., Іl’chenko, V. M. (2013). Analogovij іnterfejs dlja іnformacіjno-vimіrjuval’noї sistemi z іnduktivnimi datchikami peremіshhennja. Patent № 78475, Ukraine, 8.
  19. Mark Stitt, R. (1993). Rod Burt Frequency-to-Voltage. Conversion Burr-Brown Corporation. Application Bulletin AB-040A, Printed in U.S.A.
  20. Ornats’kij, D. P., Tuchin, R. D. (1990). Certificate of authorship SSSR № 1615637. Cifrovoj izmeritel’ parametrov kompleksnyh soprotivlenij.
  21. Komp’juternaja sistema s cvetnym displeem dlja mnogokanal’nyh vysokotochnyh izmerenij i statisticheskoj obrabotki FK5005 (1991). Sredstva promyshlennoj avtomatizacii. Katalog PO “Rostok”. Vneshtorgizdat, 5-16.
  22. Povyshenie metrologicheskih harakteristik izmeritel’nyh preobrazovatelej metodom cifrovoj kompensacii pogreshnostej. Fisher. Erb (1990). K Jekspress-informacija, serija Kontrol’no-izmeritel’naja tehnika, VINITI, 42, 22-26.

Published

2014-02-17

How to Cite

Орнатський, Д. П., Михалко, М. В., & Осмоловський, О. І. (2014). Analog interface for remote measurements by differential-transformer inductive sensors. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(2(67), 52–57. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2014.21078