Пристрій для вихорострумового контролю

Пристрій для вихорострумового контролю, що містить послідовно з'єднані генератор прямокутних імпульсів зі шпаруватістю два, подільник частоти та перший смуговий фільтр, послідовно з'єднані підсилювач потужності, вихорострумовий перетворювач, що містить послідовно з'єднані першу та другу обмотки, модулятор, який складається з першого та другого комутаторів, кожен з яких виконаний з двома сигнальними входами, одним керуючим входом і одним виходом, та першого диференційного підсилювача, причому перший сигнальний вхід першого комутатора під'єднаний до точки з'єднання підсилювача потужності і першої обмотки вихорострумового перетворювача та є першим входом модулятора, другий сигнальний вхід першого комутатора і перший сигнальний вхід другого комутатора під'єднані до точки з'єднання першої і другої обмоток вихорострумового перетворювача і є другим входом модулятора, другий сигнальний вхід другого комутатора під'єднаний до точки з'єднання підсилювача потужності і другої обмотки вихорострумового перетворювача і є третім входом модулятора, керуючі входи комутаторів з'єднані між собою і є керуючим входом модулятора, вихід першого комутатора з'єднаний з першим входом першого диференційного підсилювача, вихід другого комутатора з'єднаний з другим входом першого диференційного підсилювача, а вихід першого диференційного підсилювача є виходом модулятора, другий смуговий фільтр, перший синхронний детектор, підсилювач змінного струму та другий синхронний детектор, другий та третій диференційні підсилювачі, послідовно з'єднані перший суматор, диференціатор, перший перемикач 2 (19) 1 3 Корисна модель належить до комп'ютеризованих пристроїв вихорострумового контролю і призначена для вимірювання товщин листових конструкцій зі сталі при односторонньому доступі до них. Найбільш близьким до пропонованого рішення є пристрій для вихорострумового контролю, що містить послідовно з'єднані генератор прямокутних імпульсів зі шпаруватістю два, подільник частоти та перший смуговий фільтр, послідовно з'єднані підсилювач потужності, вихорострумовий перетворювач, що містить послідовно з'єднані першу та другу обмотки, модулятор, який складається з першого та другого комутаторів, кожен з яких виконаний з двома сигнальними входами, одним керуючим входом і одним виходом, та першого диференційного підсилювача, причому перший сигнальний вхід першого комутатора під'єднаний до точки з'єднання підсилювача потужності і першої обмотки вихорострумового перетворювача та є першим входом модулятора, другий сигнальний вхід першого комутатора і перший сигнальний вхід другого комутатора під'єднані до точки з'єднання першої і другої обмоток вихорострумового перетворювача і є другим входом модулятора, другий сигнальний вхід другого комутатора під'єднаний до точки з'єднання підсилювача потужності і другої обмотки вихорострумового перетворювача і є третім входом модулятора, керуючі входи комутаторів з'єднані між собою і є керуючим входом модулятора, вихід першого комутатора з'єднаний з першим входом першого диференційного підсилювача, вихід другого комутатора з'єднаний з другим входом першого диференційного підсилювача, а вихід першого диференційного підсилювача є виходом модулятора, другий смуговий фільтр, перший синхронний детектор, підсилювач змінного струму та другий синхронний детектор, другий та третій диференційні підсилювачі, послідовно з'єднані перший суматор, диференціатор, перший перемикач та компаратор, причому керуючий вхід модулятора та керуючий вхід першого синхронного детектора з'єднані з виходом генератора прямокутних імпульсів, перший вхід другого диференційного підсилювача з'єднаний з першим входом модулятора, другий вхід другого диференційного підсилювача та перший вхід третього диференційного підсилювача з'єднані з другим входом модулятора, другий вхід третього диференційного підсилювача з'єднаний з третім входом модулятора, перший вхід першого суматора з'єднаний з виходом другого диференційного підсилювача, другий вхід першого суматора з'єднаний з виходом третього диференційного підсилювача, другий вхід першого перемикача з'єднаний з входом диференціатора, керуючий вхід другого синхронного детектора з'єднаний з виходом компаратора [Патент на корисну модель №49284. Україна. МПК(2009) G01N27/00. Пристрій для вихорострумового контролю/ Бучма І.М., Шаповалов Г.О., РепетилоТ.М.; заявник і власник патенту Національний ун-т "Львівська політехніка". -№и200911118 заявл. 02.11.2009; опубл. 26.04.2010, Бюл. № 8. - 11с.]. 56638 4 Однак у такому пристрої виникає похибка за рахунок щілини між вихорострумовим перетворювачем і поверхнею листової конструкції. В основу корисної моделі поставлено завдання створити пристрій для вихорострумового контролю, в якому введення нових елементів та зв'язків між ними зменшило б вплив щілини, що підвищить точність вимірювання. Поставлене завдання вирішується тим, що пристрій для вихорострумового контролю, що містить послідовно з'єднані генератор прямокутних імпульсів зі шпаруватістю два, подільник частоти та перший смуговий фільтр, послідовно з'єднані підсилювач потужності, вихорострумовий перетворювач, що містить послідовно з'єднані першу та другу обмотки, модулятор, який складається з першого та другого комутаторів, кожен з яких виконаний з двома сигнальними входами, одним керуючим входом і одним виходом, та першого диференційного підсилювача, причому перший сигнальний вхід першого комутатора під'єднаний до точки з'єднання підсилювача потужності і першої обмотки вихорострумового перетворювача та є першим входом модулятора, другий сигнальний вхід першого комутатора і перший сигнальний вхід другого комутатора під'єднані до точки з'єднання першої і другої обмоток вихорострумового перетворювача і є другим входом модулятора, другий сигнальний вхід другого комутатора під'єднаний до точки з'єднання підсилювача потужності і другої обмотки вихорострумового перетворювача і є третім входом модулятора, керуючі входи комутаторів з'єднані між собою і є керуючим входом модулятора, вихід першого комутатора з'єднаний з першим входом першого диференційного підсилювача, вихід другого комутатора з'єднаний з другим входом першого диференційного підсилювача, а вихід першого диференційного підсилювача є виходом модулятора, другий смуговий фільтр, перший синхронний детектор, підсилювач змінного струму та другий синхронний детектор, другий та третій диференційні підсилювачі, послідовно з'єднані перший суматор, диференціатор, перший перемикач та компаратор, причому керуючий вхід модулятора та керуючий вхід першого синхронного детектора з'єднані з виходом генератора прямокутних імпульсів, перший вхід другого диференційного підсилювача з'єднаний з першим входом модулятора, другий вхід другого диференційного підсилювача та перший вхід третього диференційного підсилювача з'єднані з другим входом модулятора, другий вхід третього диференційного підсилювача з'єднаний з третім входом модулятора, перший вхід першого суматора з'єднаний з виходом другого диференційного підсилювача, другий вхід першого суматора з'єднаний з виходом третього диференційного підсилювача, другий вхід першого перемикача з'єднаний з входом диференціатора, керуючий вхід другого синхронного детектора з'єднаний з виходом компаратора, згідно корисної моделі додатково містить послідовно з'єднані третій смуговий фільтр і другий суматор, послідовно зустрічно з'єднані третю і четверту обмотки, що введені у вихорострумовий перетворювач, послідовно з'єд 5 нані подільник напруги, другий перемикач, четвертий смуговий фільтр і третій синхронний детектор, послідовно з'єднані третій суматор, мікроконтролер з вбудованим аналого-цифровим перетворювачем та зовнішній запам'ятовувальний пристрій, індикатор, причому подільник частоти має другий вихід, до якого під'єднано керуючий вхід третього синхронного детектора та вхід третього смугового фільтра, другий вхід другого суматора з'єднаний з виходом першого смугового фільтра, вихід другого суматора з'єднаний з входом підсилювача потужності, перший вивід третьої обмотки вихорострумового перетворювача під'єднаний до входу подільника напруги, другий вивід четвертої обмотки вихорострумового перетворювача та другий вхід другого перемикача під'єднані до загальної шини, вихід третього синхронного детектора з'єднаний з першим входом третього суматора, вихід другого синхронного детектора з'єднаний з другим входом третього суматора, вихід третього суматора з'єднаний з входом індикатора. Введення третього смугового фільтра і другого суматора дозволяє виділити гармонічну складову високої частоти і додати її до низькочастотного гармонічного сигналу на вході підсилювача потужності та сформувати на виході підсилювача потужності сигнал, що складається з двох гармонік. Введення подільника напруги дозволяє вирівнювати чутливості високочастотного та низькочастотного сигналів до змін щілини, а це необхідно для зменшення впливу щілини на точність вимірювання. Введення другого перемикача дозволяє відмикати сигнал високої частоти для здійснення операцій калібрування пристрою на низькій частоті. Введення третьої і четвертої обмоток вихорострумового перетворювача, четвертого смугового фільтра та третього синхронного детектора дозволяє виділити і перетворити складову високої частоти та отримати інформацію про щілину між вихорострумовим перетворювачем і поверхнею листової конструкції. Введення третього суматора дозволяє здійснити компенсацію впливу щілини. Введення мікроконтролера з вбудованим аналого-цифровим перетворювачем та зовнішнього запам'ятовувального пристрою дозволяє зберігати дані контролю в цифровій формі для подальшого їх оброблення. Це дозволяє підвищити точність вимірювання товщини сталевої листової конструкції шляхом зменшення похибки вимірювання, зумовленої змінами щілини. На Фіг. зображено структурну схему пристрою. Пристрій складається з послідовно з'єднаних генератора 1 прямокутних імпульсів зі шпаруватістю два, подільника частоти 2 та першого смугового фільтра 3, послідовно з'єднаних підсилювача потужності 4, вихорострумового перетворювача 5, що містить послідовно з'єднані першу 6 та другу 7 обмотки, модулятора 8, який складається з першого 9 та другого 10 комутаторів, кожен з яких виконаний з двома сигнальними входами, одним керуючим входом і одним виходом, та першого диференційного підсилювача 11, причому перший 56638 6 сигнальний вхід першого комутатора 9 під'єднаний до точки з'єднання підсилювача потужності 4 і першої обмотки 6 вихорострумового перетворювача 5 та є першим входом модулятора 8, другий сигнальний вхід першого комутатора 9 і перший сигнальний вхід другого комутатора 10 під'єднані до точки з'єднання першої 6 і другої 7 обмоток вихорострумового перетворювача 5 і є другим входом модулятора 8, другий сигнальний вхід другого комутатора 10 під'єднаний до точки з'єднання підсилювача потужності 4 і другої обмотки 7 вихорострумового перетворювача 5 і є третім входом модулятора 8, керуючі входи комутаторів 9, 10 з'єднані між собою і є керуючим входом модулятора 8, вихід першого комутатора 9 з'єднаний з першим входом першого диференційного підсилювача 11, вихід другого комутатора 10 з'єднаний з другим входом першого диференційного підсилювача 11, а вихід першого диференційного підсилювача 11 є виходом модулятора 8, другого смугового фільтра 12, першого синхронного детектора 13, підсилювача змінного струму 14 та другого синхронного детектора 15, другого 16 та третього 17 диференційних підсилювачів, послідовно з'єднаних першого суматора 18, диференціатора 19, першого перемикача 20 та компаратора 21, послідовно з'єднаних третього смугового фільтра 22 і другого суматора 23, послідовно зустрічно з'єднаних третьої 24 і четвертої 25 обмоток, що введені у вихорострумовий перетворювач, послідовно з'єднаних подільника напруги 26, другого перемикача 27, четвертого смугового фільтра 28 і третього синхронного детектора 29, послідовно з'єднаних третього суматора 30, мікроконтролера з вбудованим аналого-цифровим перетворювачем 31 та зовнішнього запам'ятовувального пристрою 32, індикатора, причому керуючий вхід модулятора 8 та керуючий вхід першого синхронного детектора 13 з'єднані з виходом генератора 1 прямокутних імпульсів, перший вхід другого диференційного підсилювача 16 з'єднаний з першим входом модулятора 8, другий вхід другого диференційного підсилювача 16 та перший вхід третього диференційного підсилювача 17 з'єднані з другим входом модулятора 8, другий вхід третього диференційного підсилювача 17 з'єднаний з третім входом модулятора 8, перший вхід першого суматора 18 з'єднаний з виходом другого диференційного підсилювача 16, другий вхід першого суматора 18 з'єднаний з виходом третього диференційного підсилювача 17, другий вхід першого перемикача 20 з'єднаний з входом диференціатора 19, керуючий вхід другого синхронного детектора 15 з'єднаний з виходом компаратора 21, подільник частоти 2 має другий вихід, до якого під'єднано керуючий вхід третього синхронного детектора 29 та вхід третього смугового фільтра 22, другий вхід другого суматора 23 з'єднаний з виходом першого смугового фільтра 3, вихід другого суматора 23 з'єднаний з входом підсилювача потужності 4, перший вивід третьої обмотки 24 вихорострумового перетворювача 5 під'єднаний до входу подільника напруги 26, другий вивід четвертої обмотки 25 вихорострумового перетворювача 5 та другий вхід другого перемикача 27 під'єднані до загальної ши 7 56638 ни, вихід третього синхронного детектора 29 з'єднаний зпершим входом третього суматора 30, вихід другого синхронного детектора 15 з'єднаний з другим входом третього суматора 30, вихід третього суматора 30 з'єднаний з входом індикатора 33. Пристрій працює таким чином. Генератор 1 прямокутних імпульсів формує послідовність імпульсів зі шпаруватістю два та частотою  . При цьому на першому виході подільника частоти 2 формується послідовність імпульсів з частотою  , на другому його виході - з частотою m  . Перша гармоніка низькочастотного  8 сигналу з першого виходу подільника частоти 2 виділяється першим смуговим фільтром 3, а третій смуговий фільтр 22 виділяє з сигналу на другому виході подільника частоти 2 гармоніку з частотою m  . Ці гармоніки подаються відповідно на перший та другий входи третього суматора 33. Сумарний сигнал надходить на підсилювач потужності 4, а далі на вихорострумовий перетворювач 5. На першій обмотці 6 вихорострумового перетворювача 5 діє напруга u1(t), а на другій 7 - напруга u2(t), які є сумою двох гармонік з частотами  та m  :    ' ' u1t   U1 sin t  1   U1 sin mt  m1 , u2 t   U2 sin t  2   U'2 sin mt  m'2 (1) де U1, U2 - відповідно амплітуди складових сита ж першій 6 та другій 7 обмотках вихорострумового перетворювача 5; гналу з частотою  на першій 6 та другій 7 обмотm  1”, m  2” - відповідно зсув фази на третій ках вихорострумового перетворювача 5;  1,  2 - відповідно початкові фази складових 24 та четвертій 25 обмотках вихорострумового перетворювача 5. сигналу з частотою  на першій 6 та другій 7 обВ перший півперіод комутації на перший вхід мотках вихорострумового перетворювача 5; модулятора 8 надходить напруга з першої обмотки m - коефіцієнт, що визначає у скільки разів ча6 вихорострумового перетворювача 5, а в другий стота високочастотної складової сигналу більша півперіод комутації - напруга з другої обмотки 7 від частоти низькочастотної; вихорострумового перетворювача 5. U1', U'2 - відповідно амплітуди складових сигОскільки модулятор 8 можна вважати квазіліналу з частотою та на першій 6 та другій 7 обмотнійною схемою, для якої справедливий закон суках вихорострумового перетворювача 5; перпозиції, то амплітудно-фазомодульований сигm1'  m  1", m2 '  m  2 " - відповіднал на його виході можна записати так: но початкові фази складових сигналу з частотою U t          U1  U2  U1  U2   2  1  2    sign sin t    sin t  1  sign sin t     1  1  2 U1  U2 2 1  2           U1'U2 '  U1'U2 '  '  '   ' '    sign sin t    sin mt  1 2 1  1 2  sign sin t     1  2 U1'U2 ' 2 1'2 '         U  U2    2 1  2     1 sin t  1   sign sin t    2 2 2     (2) U1  U2   2 1  2   sign sin t    sin t  1   sign sin t    2 2 2    U  U2    2 1  2     1 sin t  1   sign sin t    2 2   2   U1'U2 '  '  '  ' '   sign sin t    sin mt  1 2  1 2  sign sin t  , 2 2 2   де  - початкова фаза комутуючого сигналу ;  - частота комутації; КM - коефіцієнт передачі модулятора 8; UKsignsin(  t +  ) - керуючий вихідний сигнал генератора 1; UK - амплітуда керуючого сигналу. Після тригонометричних перетворень виразу (2) отримаємо: 9 U t     56638 10   U1  U2   2    2   2    2   sign sin t    sin  t  1  sign sin t  cos  t  1  cos 1  sin 1  2 2  2 2  2     U1  U2   1  2    2   2  1  2    sign sin t  cos  t  1  cos 1 sin sin  t   2 2  2 2  2     U 'U '    1 2 sign sin t    2    '  '   '  '  '  '   '  '    sin  mt  1 2  cos 1 2  sign sin t  cos  mt  1 2  sin 1 2   2  2 2  2         (3) U1'U2 '   1'2 '   '  '  '   '   '  '    cos 1 2  sign sin t  cos  mt  1 2 sin 1 2 . sin  mt  2 2  2 2  2     Другий смуговий фільтр 12 пропускає частоти близькі до , а решту частот затримує, тому на виході другого смугового фільтра 12 (з врахуван ням того, що sign sin t     маємо: U  U2   2    2    2    USF12 t      SF12 1  cos 1  cos    t    1   cos    t    1      2 2  2          U1  U2 1  2  1  2   1  2         SF12  sin    cos   t       cos   t     2 2 2 2 2        U1'U2 ' 1'2 ' 1' 2 '  1' 2 '        SF12  cos  cos    mt       cos    mt        2 2  2          U1'U2 ' 1'2 '  1' 2 '   1' 2 '         SF12  sin    cos   mt      , cos   mt     2 2 2 2 2       де KSF12 - коефіцієнт передачі смугового фільтра 12. Перший синхронний детектор 13 керується вихідним сигналом UKsign sin(  t +  ) генератора 1. USD13 t      SF12 2U1  U2  2 cos 1  2 2 2U1  U2  (4) В перший півперіод керуючої напруги перший синхронний детектор 13 подає на вихід вхідний сигнал, в другий півперіод керуючої напруги - сигнал протифазний до вхідного. Тобто напруга на виході першого синхронного детектора 13:   1   2   sin  t  2      2    2    2     sin  2t    t  1   sin   t  1   sin  2t    t  1 2 2 2            1  2     2       sin  2t  t  2  1   sin  t  2 2 2 2      2     2      sin   t  1    sin  2t  t  2  1    2 2 2 2    2U1'U2 ' 1'2 '   1' 2 '      SF12 cos  sin  mt  2 2  2       SF12 2 sin 4  sin 2n  1t     2n  1  n1 1   2 2 (5)  '  '   '  '   '  '       sin  2t    mt  1 2   sin   mt  1 2   sin  2t    mt  1 2   2  2  2         SF12 2U1'U2 '  2 sin 1'2 '   1'  2 '    '  '       sin  2t  mt  2  1 2    sin  mt  2 2 2 2 2     '  '    '  '       sin   mt  1 2    sin  2t  mt  2  1 2  . 2 2 2 2    З врахуванням вихідного низькочастотного фільтра першого синхронного детектора 13 і за умови, що m  >>  з (5) отримаємо: 11 56638 USD13 t      SF12 SD13     SF12 SD13 4U1  U2  4U1  U2  2  2 cos 1  2   2    sin  t  1   2 2      2      2   sin  1  ,   sin  t  1   2  2 2     де KSD13 - коефіцієнт передачі першого синхронного детектора 13 в околі частоти  . Різниця амплітуд напруг (U1 -U2) пропорційна до синфазної складової, а синус різниці фаз    sin 1 2  - до квадратурної складової сигналу.  2  Обидві ці складові пропорційні до товщини вимірюваної сталевої листової конструкції. Після цього сигнал проходить через підсилювач змінного струму 14, а далі надходить на вхід другого синхронного детектора 15. Другий синхронний детектор 15 керується сигналом прямокутної форми з виходу компаратора 21. При під'єднанні перемикачем 20 виходу диференціатора 19 до входу компаратора 21 формується сигнал, який дозволяє детектувати синфазну складову сигналу (6), а отже забезпечувати вимірювання різниці амплітуд (U1 -U2). Цей сигнал має вигляд: USD15S t      SF12 SD13 14 SD15     SF12 SD13 14 SD15     SF12 SD13 14 SD15     SF12 SD13 14 SD15 12 4 2 (6)   2  (7)  UO t   Usign sin t  1 ,  2    UKM - амплітуда прямокутного керуючого сигналу на виході компаратора, a при під'єднанні входу компаратора 21 до входу диференціатора 19 матимемо сигнал, який дозволяє детектувати квадратурну складову сигналу (6), а тому забезпечувати вимірювання синуса    2 різниці фаз sin  1  2  записати так:   2   (8)  UO t   Usign sin  t  1  , 2 2  При використанні сигналу (7) для керування синхронним детектором 15 на його виході отримано напругу, пропорційну вимірюваній синфазній складовій: U1  U2 cos 1  2  sin  t  1  2   sign sin  t  1  2           2 2 2    1   2   1   2        sign sin  t   sin  t       2 2 2 2      1   2  sin 2n  1 t    2 4  U1  U2 cos 1  2  sin  t  1  2   4       2 (2n  1) 2 2    n 1 4U1  U2  4U1  U2  2     SF12 SD13 14 SD15     SF12 SD13 14 SD15     2 sin  1  2     2 sin  1  2  4 (9)    . З врахуванням вихідного фільтра низької частоти другого синхронного детектора 15, який затримує вищі частоти, при вимірюванні одержимо постійну складову: U1  U2  cos 1  2  sin  t  1  2   4 sin  t  1  2       2 2    2  1  2   4  1  2   1  2   sin     sin  t   sin  t   2   2 2   2  2  8 U1  U2  cos 1  2 . 2 2 2 4U1  U2        2  sin 2n  1 t  1  2 1   2   4         sin  t    (2n  1) 2 2   n 1    де KSD15 - коефіцієнт передачі другого синхронного детектора 15. USD15S     SF12 SD13 14 SD15   . Такий сигнал можна   З врахуванням впливу щілини вираз (10) можна записати так: USD15S  S s U1  U2   S n , (11) де SS   SF12SD13 14SD15 8 cos  1  2    2   2  - коефіцієнт перетворення синфазної складової в постійну напругу;  - щілина між вихорострумовим перетворювачем і поверхнею листової конс  (10) S трукції; n - коефіцієнт перетворення щілини в напругу на виході другого синхронного детектора 15 при вимірюванні синфазної складової. При використанні сигналу (8) для керування синхронним детектором 15 на його виході буде отримано напругу, пропорційну вимірюваній квадратурній складовій: 13 56638 14 4U1  U2    2     2      2    sin  1    sign sin  t  1     sin  t  1 2 2 2 2  2    (12) 1  2    sin 2n  1 t     2 2 4U1  U2   1  2    2   4   .     SF12 SD13 14 SD15 sin       sin  t  1 (2n  1) 2 2   n1 2  2   USD15S ( t )     SF12 SD13 14 SD15 2 З врахуванням вихідного фільтра низької частоти другого синхронного детектора 15, який за     SF12 SD13  14  SD15 4U1  U2     2 sin  1  2  8U1  U2   1   2  . sin    2 3   USD15S     SF12 SD13  14  SD15 2 тримує вищі частоти, при вимірюванні одержимо постійну складову:   2   4    2       sin  t  1    sin  t  1     2 2   2 2  (13)      З врахуванням впливу щілини вираз (13) можна записати так:    USD15K  S sin  1 2   Sn ' , (14)  2  де S     SF12 SD13 14 SD15 8U1  U2  - кое3 фіцієнт перетворення квадратурної складової в S постійну напругу; n ’ - коефіцієнт перетворення щілини в напругу на виході другого синхронного детектора 15 при вимірюванні квадратурної складової. Далі сигнал з виходу другого синхронного детектора 15 додається третім суматором 30 до сигналу з виходу третього синхронного детектора 29. Визначимо вигляд сигналу з виходу третього синхронного детектора 29. На третій обмотці 24 вихорострумового перетворювача 5 діє напруга u1’(t), а на четвертій 25 напруга u2’ (t). Сигнал на вході четвертого смугового фільтра 28 матиме вигляд:     U2425 t  u1' t  u2 ' t  k1U1 sint  1  U1' sinmt  m1'  k 2 U2 sint  2   U2 ' sinmt  m2 ' (15) , де k1, k2 - коефіцієнти трансформації між перНа виході четвертого смугового фільтра 28, шою 6 і третьою 24 та другою 7 і четвертою 25 який пропускає лише частоти близькі до m  t, обмотками вихорострумового перетворювача 5. отримаємо:   USF28t  SF28k1U1' sinmt  m1'  k2U2' sinmt  m2' (16) , де KSF28 - коефіцієнт передачі четвертого сму4  sin 2n  1m t  m  sign sin m t  m    гового фільтра 28. 2n  1  n1 На виході третього синхронного детектора 29, який керується сигналом з другого виходу подільника частоти 2, будемо мати: USD 29 ( t )   SF 28 SD 29 k1U1' sin mt  m1'  k 2U2 ' sin mt  m2 '  sign sin( mt  m)    SF 28 SD 29 k1U1' sin mt  m1'  k 2U2 ' sin mt  m2 '  4  sin 2n  1mt  m   2n  1  n 1 4k U '  4k U '    SF 28 SD 29  1 1 sin mt  m sin mt  m1'  2 2 sin mt  m sin mt  m2 '  (17)      2k1U1' cos mt  m  mt  m1'  cos mt  m  mt  m1'    SF 28 SD 29    2k 2U2 ' cos mt  m  mt  m2 '  cos mt  m  mt  m2 '.    З врахуванням вихідного низькочастотного фіде KSD29 - коефіцієнт передачі третього синхльтра третього синхронного детектора 29, який ронного детектора 29. пропускає лише постійну складову і того, що m1'  m  1" та m2 '  m  2 " , матимемо:  15 56638 16 2k U '  2k U ' USD 29   SF 28  SD 29  1 1 cos mt  m  mt  m1'  2 2 cos mt  m  mt  m 2 '     (18)  SF 28  SD 29 k 1U1' cos m1"  k 2U2 ' cos m 2 ".   При k1=k2=k і cos(m  1”)= cos(m  2 )= const вираз (18) можна записати так: USD29  SF28SD29 k cos m1"U1'U2 '  Sn   (19)  15 синхронних детекторів. При вимірюванні синфазної складової використовується вихідний сигнал (10) другого синхронного детектора 15, в результаті чого на виході третього суматора 30 буде: де S n - коефіцієнт перетворення щілини в напругу на виході третього синхронного детектора 29. Отже, на виході третього суматора 30 отримаємо суму сигналів з виходів третього 29 та другого   USUM30  S S U1  U2   S n   S v   S S U1  U2    S v  S n  S S U1  U2     S  , (20) А при вимірюванні квадратурної складової використовується вихідний сигнал (13) другого синхронного детектора 15, тому на виході третього суматора 30 одержимо: де S  - різниця коефіцієнтів перетворення в напругу щілини низькочастотного та високочастотного сигналів відповідно при вимірюванні синфазної складової. Як видно з (20), вплив щілини зменшується в S n / S  раз.    2 USUM30  S  sin  1  2      2   S n '   S v   S  sin  1   2   де S  ' - різниця коефіцієнтів перетворення в напругу щілини низькочастотного та високочастотного сигналів відповідно при вимірюванні синфазної складової. З (21) бачимо, що вплив щілини зменшується в S n ’/ S  ' раз. Після цього сигнал (20) або (21) надходить на аналого-цифровий перетворювач мікроконтролера 31. Вже оцифрований сигнал заноситься в запам'ятовувальний пристрій 32. Оброблення даних з       2    S v  S n '  S  sin  1   2        S  ' , (21)   запам'ятовувального пристрою 32 та інтерпретація їх у товщину листової конструкції може проводитися в режимі on-line або off-line залежно від конкретної задачі. Отже пропонована корисна модель забезпечує зменшення впливу щілини при вимірюванні як синфазної так і квадратурної складових сигналу. За цими результатами можна більш точно оцінити товщину сталевого листа та зробити висновки про його корозійний стан. 17 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 56638 Підписне 18 Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601