Двухзондовая реализация интерференционного метода измерения параметров движения механических объектов

Приведен обзор результатов исследований по измерению перемещения сверхвысокочастотным интерференционным методом, проведенных в Институте технической механики Национальной академии наук Украины и Государственного космического агентства Украины за последние пять лет. Сформулирована задача разработки з...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Published in:	Техническая механика
Date:	2013
Main Authors:	Пилипенко, О.В., Горев, Н.Б., Доронин, А.В., Коджеспирова, И.Ф., Привалов, Е.Н.
Format:	Article
Language:	Russian
Published:	Інститут технічної механіки НАН України і НКА України 2013
Online Access:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/88421
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:	Двухзондовая реализация интерференционного метода измерения параметров движения механических объектов / О.В. Пилипенко, Н.Б. Горев, А.В. Доронин, И.Ф. Коджеспирова, Е.Н. Привалов // Техническая механика. — 2013. — № 4. — С. 112-122. — Бібліогр.: 16 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1859624981875392512
author	Пилипенко, О.В. Горев, Н.Б. Доронин, А.В. Коджеспирова, И.Ф. Привалов, Е.Н.
author_facet	Пилипенко, О.В. Горев, Н.Б. Доронин, А.В. Коджеспирова, И.Ф. Привалов, Е.Н.
citation_txt	Двухзондовая реализация интерференционного метода измерения параметров движения механических объектов / О.В. Пилипенко, Н.Б. Горев, А.В. Доронин, И.Ф. Коджеспирова, Е.Н. Привалов // Техническая механика. — 2013. — № 4. — С. 112-122. — Бібліогр.: 16 назв. — рос.
collection	DSpace DC
container_title	Техническая механика
description	Приведен обзор результатов исследований по измерению перемещения сверхвысокочастотным интерференционным методом, проведенных в Институте технической механики Национальной академии наук Украины и Государственного космического агентства Украины за последние пять лет. Сформулирована задача разработки зондовой реализации интерференционного метода, позволяющей проводить измерения в широком диапазоне перемещений при неизвестном коэффициенте отражения c минимальным количеством зондов. Эта задача решается путем аналитического рассмотрения в сочетании с экспериментальной проверкой. Наведено огляд результатів досліджень з вимірювання переміщення надвисокочастотним інтерференційним методом, проведених в Інституті технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України за останні п’ять років. Сформульовано задачу розробки зондової реалізації інтерференційного метода, що дозволяє проводити вимірювання в широкому діапазоні переміщень при невідомому коефіцієнті відбиття з мінімальною кількістю зондів. Ця задача вирішується шляхом аналітичного розгляду у комбінації з експериментальною перевіркою. This paper overviews the results of the investigations into displacement measurement by microwave inter-ferometry which have been conducted at the Institute of Technical Mechanics of the National Academy of Sciences of Ukraine and the State Space Agency of Ukraine over the past five years. The paper formulates the problem of development of a probe implementation of microwave interferometry that would allow one to make measurements over a wide displacement range at an unknown reflection coefficient with a minimum of probes. This problem is solved using analytical treatment in combination with experimental verification.
first_indexed	2025-11-29T10:23:07Z
format	Article
fulltext	112 УДК 621.002.56 О.В. ПИЛИПЕНКО, Н.Б. ГОРЕВ, А.В. ДОРОНИН, И.Ф. КОДЖЕСПИРОВА, Е.Н. ПРИВАЛОВ ДВУХЗОНДОВАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННОГО МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ Приведен обзор результатов исследований по измерению перемещения сверхвысокочастотным ин- терференционным методом, проведенных в Институте технической механики Национальной академии наук Украины и Государственного космического агентства Украины за последние пять лет. Сформулиро- вана задача разработки зондовой реализации интерференционного метода, позволяющей проводить изме- рения в широком диапазоне перемещений при неизвестном коэффициенте отражения c минимальным количеством зондов. Эта задача решается путем аналитического рассмотрения в сочетании с эксперимен- тальной проверкой. Для случая двух зондов получено биквадратное уравнение, связывающее неизвестный коэффициент отражения с токами полупроводниковых детекторов, соединенных с зондами. Показано, что если определять коэффициент отражения как меньший положительный корень этого уравнения, то теоре- тически перемещение объекта определяется по токам детекторов точно для коэффициентов отражения, не превышающих 21 , и с точностью не хуже 4,4% от длины волны зондирующего электромагнитного излучения в общем случае. Предложена двухзондовая методика измерения перемещения. Ее эксперимен- тальная проверка показала удовлетворительную точность измерения для перемещений, в несколько раз превышающих длину волны зондирующего электромагнитного излучения. Таким образом, впервые пока- зано, что для измерения перемещения достаточно двух зондов. Это позволяет упростить конструкцию измерительной волноводной секции, ослабить помехи от переотражений между зондами и повысить ча- стоту выборки аналого-цифрового преобразователя, что открывает путь к разработке нового класса датчи- ков перемещения, в частности для измерения вибрации. Наведено огляд результатів досліджень з вимірювання переміщення надвисокочастотним інтерфере- нційним методом, проведених в Інституті технічної механіки Національної академії наук України і Дер- жавного космічного агентства України за останні п’ять років. Сформульовано задачу розробки зондової реалізації інтерференційного метода, що дозволяє проводити вимірювання в широкому діапазоні перемі- щень при невідомому коефіцієнті відбиття з мінімальною кількістю зондів. Ця задача вирішується шля- хом аналітичного розгляду у комбінації з експериментальною перевіркою. Для випадку двох зондів отри- мано біквадратне рівняння, що пов’язує невідомий коефіцієнт відбиття зі струмами з’єднаних із зондами напівпровідникових детекторів. Показано, що якщо визначати коефіцієнт відбиття як менший додатний корінь цього рівняння, то теоретично переміщення об’єкта визначається із струмів детекторів точно для коефіцієнтів відбиття, що не перевищують 21 , і з точністю не гірше 4,4% від довжини хвилі зондуючо- го електромагнітного випромінювання в загальному випадку. Запропоновано двозондову методику вимі- рювання переміщення. Її експериментальна перевірка показала задовільну точність вимірювання для пе- реміщень, що в декілька разів перевищують довжину хвилі зондуючого електромагнітного випроміню- вання. Таким чином, вперше показано, що для вимірювання переміщення достатньо двох зондів. Це до- зволяє спростити конструкцію вимірювальної хвилевідної секції, послабити перешкоди від перевідбиттів між зондами та підвищити частоту дискретизації аналого-цифрового перетворювача, що відкриває шлях до розробки нового класу датчиків переміщення, зокрема для вібрацій. This paper overviews the results of the investigations into displacement measurement by microwave inter- ferometry which have been conducted at the Institute of Technical Mechanics of the National Academy of Scienc- es of Ukraine and the State Space Agency of Ukraine over the past five years. The paper formulates the problem of development of a probe implementation of microwave interferometry that would allow one to make measure- ments over a wide displacement range at an unknown reflection coefficient with a minimum of probes. This prob- lem is solved using analytical treatment in combination with experimental verification. For the case of two probes, a biquadratic equation that relates the unknown reflection coefficient to the currents of the semiconductor detec- tors connected to the probes is derived. It is shown that if the reflection coefficient is determined as the smaller positive root of that equation, then, theoretically, the target displacement can be found from the detector currents exactly for reflection coefficients no greater than 21 and to a worst-case accuracy of 4.4% of the operating wavelength in the general case. A two-probe displacement measurement technique is proposed. Its experimental verification has demonstrated reasonable measurement accuracy for displacements that are several times as great as the operating wavelength. Thus it is shown for the first time that two probes are sufficient for free-space dis- placement measurement. This simplifies the design of the measuring waveguide section, alleviates the problem of interprobe interference, and offers a higher sampling frequency of the analog-to-digital converter, thus opening up the way to the development of a new class of displacement sensors, in particular for vibration measurements. Для построения измерителей параметров движения, в частности вибра-  О.В. Пилипенко, Н.Б. Горев, А.В. Доронин, И.Ф. Коджеспирова, Е.Н. Привалов, 2013 Техн. механика. – 2013. – № 4. 113 ций весьма привлекательно применение микроволновых методов. Это обу- словлено целым рядом причин, наиболее весомыми из которых являются безынерционность и отсутствие механического контакта с испытываемым объектом. Одним из распространенных микроволновых методов, применя- емых для измерения параметров движения, является интерференционный метод [1]. В этом методе перемещение объекта находится по сдвигу фаз между электромагнитной волной, отраженной от объекта, и падающей элек- тромагнитной волной. В настоящее время для определения этого сдвига фаз обычно используются специальные устройства, включающие делитель мощ- ности и фазовый детектор, в качестве которого выступает аналоговый [2] или цифровой [3] квадратурный смеситель. При этом необходимо миними- зировать нелинейность фазовой характеристики квадратурного смесителя, вызванную асимметрией фаз и амплитуд. Однако информация о сдвиге фаз содержится также в амплитуде напряженности электрического поля стоячей волны между излучателем и объектом, которая может быть измерена с по- мощью электрического зонда и соединенного с ним полупроводникового де- тектора. Очевидно, аппаратная реализация зондовых измерений намного проще, но непосредственное определение величины перемещения по току детектора без применения специальных методов обработки сигнала возмож- но только для перемещений, не превышающих /4, где  – длина волны зон- дирующего электромагнитного излучения. Это связано с тем, что тригоно- метрическое уравнение, связывающее расстояние между зондом и объектом с током детектора, имеет множество решений. Кроме того, в выражение, свя- зывающее координату объекта с током детектора, также входит коэффициент отражения объекта, который заранее неизвестен и может изменяться в ходе измерений. Целью данной работы является разработка зондовой реализации интерференционного метода, позволяющей проводить измерения в широком диапазоне перемещений при неизвестном коэффициенте отражения с мини- мальным количеством зондов. Исследования по зондовым методам определения перемещения прово- дятся в отделе функциональных элементов систем управления Института технической механики Национальной академии наук Украины и Государ- ственного космического агентства Украины в течение ряда лет [4 – 10]. В [4] предложен однозондовый метод, позволяющий существенно расширить диа- пазон измеряемых перемещений. Полученное выражение для координаты движущегося объекта x имеет вид     ,...,,,)(arccos 4 )( 21012 4 1 2 1 2       nnrtJ r tx , (1) где t – время, r – модуль коэффициента отражения объекта, J – ток соеди- ненного с зондом полупроводникового детектора, нормированный на его значение в режиме согласованной нагрузки. При определении относительного перемещения объекта за начальное значение )(0x можно принять любое значение x , даваемое формулой (1) при 0t . Для однозначного определения )(tx из тригонометрического со- отношения (1) в последующие моменты времени, т. е. для выбора знака пер- вого слагаемого и числа n во втором слагаемом, используется тот факт, что координата движущегося объекта )(tx и его скорость )(tx (здесь и далее точка обозначает дифференцирование по t ) являются непрерывными функ- 114 циями времени. Однако этот метод, позволяя определить величину относи- тельного перемещения объекта, не позволяет определить направление пере- мещения. Метод, позволяющий определить как величину, так и направление перемещения, предложен в [5]. Он основан на использовании двух зондов, отстоящих друг от друга на расстоянии /8 (здесь и далее зонд, располо- женный дальше от объекта, будет именоваться зонд 1, а зонд, расположен- ный ближе к объекту – зонд 2). В этом методе вначале определяется скорость объекта x , а затем интегрированием скорости находится его относительное перемещение. Скорость x следующим образом выражается через токи де- текторов и их производные по времени                                 ,, ][ , ][ 2 1 22 2 2 2 1 2 2 2 2 1 22 2 2 2 2 2 1 2 1111 114 1 1111 114 1 rJrrJr rJr Jr rJrrJr rJr Jr x    (2) где 1J – нормированный ток детектора, соединенного с зондом 1 (детектора 1); 2J – нормированный ток детектора, соединенного с зондом 2 (детектора 2). Входящий в (2) модуль коэффициента отражения r должен быть опреде- лен заранее. Поскольку коэффициент отражения различен для различных объ- ектов и зависит от состояния поверхности объекта, то его необходимо опреде- лять перед каждым измерением. В методе, предложенном в [6, 7], коэффициент отражения исключается с помощью двойного дифференцирования токов де- текторов, что дает следующее выражение для скорости объекта x               ,, ,, 0 4 00 2 2 2 12 2 2 1 2112 2 2 2 1 JJ kJJk JJJJ JJ x      где k – отношение токов детекторов 2 и 1 в режиме согласованной нагрузки. Однако в этом методе коэффициент отражения считается постоянным, что в реальной практике выполняется далеко не всегда. Кроме того, токи де- текторов могут иметь значительную шумовую составляющую, вследствие чего дифференцирование, тем более двойное, может приводить к появлению большой погрешности. Со времени публикации классической работы Ф. Тишера [11] считалось, что для определения или исключения неизвестно- го коэффициента отражения без дифференцирования токов детекторов необ- ходимы по меньшей мере три зонда. Увеличение числа зондов приводит к усложнению конструкции измерительной волноводной секции и необходи- мости соответствующего увеличения числа каналов аналого-цифрового пре- образователя (АЦП), что ограничивает частоту дискретизации. В работах же [8, 9] предложен подход, позволяющий определить перемещение с помощью двух зондов при условии, что модуль коэффициента отражения не превышает 21 . Рассмотрим этот подход более подробно и покажем, что он позволяет найти перемещение с хорошей точностью и в случае призвольного коэффи- циента отражения. 115 Рассмотрим два зонда 1 и 2, соединенных с полупроводниковыми детек- торами с квадратичной вольт-амперной характеристикой. Зонды расположе- ны между излучателем и контролируемым объектом на расстоянии 8 друг от друга, причем ближе к объекту расположен зонд 2. Токи детекторов 21 JJ , , нормированные на их значения в режиме согласованной нагрузки, следующим образом выражаются через расстояние x между контролируе- мым объектом и зондом 1   xrrJ 421 2 1 cos , (3)   xrrJ 4sin21 2 2 , (4) где ,r – модуль и фаза коэффициента отражения. Задача заключается в том, чтобы найти перемещение объекта )(tx в момент времени t относительно его положения в начальный момент времени 0t по измеренным токам )(1 tJ и )(2 tJ . Как будет показано ниже, это пере- мещение однозначно определяется по квадратурным сигналам  x4cos и   x4sin . Из (3) и (4) имеем r ra 2 cos 2 1  , (5) r ra 2 sin 2 2  , (6) где введены обозначения  x4 , 111  Ja , 122  Ja . Возведя выражения (5) и (6) в квадрат и сложив их, получим биквадрат- ное уравнение относительно r   0 2 2 2 2 2 12 21 4    aa raar . (7) Это уравнение имеет два положительных корня («плюс» перед квадрат- ным корнем соответствует корню 1r , а «минус» – корню 2r )   21 2 2 2 1 2 2121 21 24 2 2 2               aaaaaa r , , один из которых, очевидно, является посторонним. Обозначим посторонний корень через extr . Используя (5) and (6), при- ведем свободный член уравнения (7) к виду   2422 2 22 2 2 2 1   sinrrr aa , откуда    212 2422  sinrrrext . 116 При 21r посторонний корень extr всегда будет не меньше r и по- этому модуль коэффициента отражения r всегда будет даваться корнем 2r , так как 12 rr  . В случае же 21r посторонний корень extr будет меньше r при   r214 sin , и поэтому модуль коэффициента отражения бу- дет даваться корнем 1r , если   r214 sin , в противном же случае он будет даваться корнем 2r . Для ясности все эти случаи сведены в табл. 1. Таблица 1 21r 21r   r214 sin   r214 sin extrr 1 rr 2 rr 1 extrr 2 extrr 1 rr 2 Рассмотрим вначале случай 21r [8, 9]. В этом случае модуль коэф- фициента отражения r однозначно определяется из уравнения (7) как его корень 2r и, следовательно, cos и sin однозначно определяются из (5). (6). Для определения перемещения объекта по cos и sin можно вос- пользоваться методом развертывания фазы, который является эффективным инструментом решения проблемы неоднозначности фазы в целом ряде при- ложений [12, 13]. Перемещение объекта x в момент времени ,nt ...,2, 1, 0, n относительно его начального положения )( 0tx можно най- ти с помощью следующего алгоритма развертывания фазы [14]                     ,0),0),2 ) ) ,0), ) ) ,0),0), ) ) )( nn n n n n n nn n n n tt t t t t t tt t t t (cos(sin (cos (sin arctg (cos (cos (sin arctg (cos(sin (cos (sin arctg (8) )()()( 1 nnn ttt , (9)               ,..,,,)(,)(sgn)()( ,...,,,)(),()( ,, )( 212 21 00 1 1 ntttt nttt n t nnnn nnnn (10) )()( nn ttx     4 , ,...,,, 210n (11) где  – неразвернутая фаза;  – развернутая фаза; ...,...,,,, ntttt 210 – мо- менты измерения; ...2, 1, 0, n – номер измерения. 117 Рассмотрим теперь случай 21r . В этом случае, как видно из табл. 1, 2r не всегда равен r , но, как будет показано ниже, перемещение тоже может быть определено с достаточной точностью, используя корень 2r в качестве модуля коэффициента отражения. Как показано выше, корень 2r будет по- сторонним при условии   r214 sin . В терминах неразвернутой фазы  это условие принимает вид rr 2 1 4 7 2 1 4 3 arcsinarcsin     , откуда следует, что неразвернутая фаза, соответствующая условию   r214 sin , лежит в третьем квадранте. С использованием (5), (6) можно показать, что если 2r взят в качестве модуля коэффициента отраже- ния тогда, когда он является посторонним, то возникающая при этом фазовая ошибка er дается выражением     sin cos arctg r r er 1 1 . Функция )( er обращается в ноль при r2 1 4 3 arcsin   и r2 1 4 7 arcsin   и имеет отрицательный минимум при r r 3 12 4 3 2 1 )( arcsin     и положительный максимум при r r 3 12 4 7 2 2 )( arcsin     , причем минимум и максимум равны по абсо- лютной величине. Как видно из алгоритма (8) – (11), ошибка в нахождении перемещения определяется только фазовой ошибкой в начальной и текущей точках измерения, поскольку фазовые ошибки в промежуточных точках вза- имно уничтожаются. Поэтому при фиксированном r для максимально воз- можной ошибки определения перемещения будем иметь       121 24        ererererx max . На рис. 1 приведена зависимость отношения    21ererx max от r для 121  r (для 210  r ошибка maxerx будет равна нулю, так как 2r точно равен r ). Как видно из графика, максимальное значение  maxerx достигается при 1r и составляет около 0,044, то есть макси- мальное значение ошибки maxerx составляет около 4,4% от длины волны зондирующего электромагнитного излучения  (заметим, что это ошибка в наихудшем случае, когда коэффициент отражения равен единице, что весьма маловероятно при измерениях в свободном пространстве, начальная точка измерения соответствует одному экстремуму функции )( er , а текущая 118 точка измерения – другому). Таким образом, перемещение может быть опре- делено с достаточной точностью при любом значении коэффициента отраже- ния, если считать, что он дается корнем 2r уравнения (7). 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 1,00 0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 21 r x er max /  Рис. 1 В качестве экспериментальной проверки предложенной методики было измерено перемещение объекта (латунного диска или квадрата), приводимо- го в колебательное движение кривошипно-шатунным механизмом. Коэффи- циент отражения определялся как корень 2r уравнения (7). Эксперименты проводились при значениях частоты зондирующего электромагнитного излу- чения f , размаха колебаний объекта A2 и минимального расстояния от объ- екта до рупорной антенны minL , приведенных в табл. 2. Таблица 2 Номер экспе- римента Объект f (ГГц) /  (см) A2 (см) minL (см) 1 Диск  128 мм 10 / 3,00 15 100 2 Диск  128 мм 9,7 / 3,09 10 15 3 Квадрат 7070 мм 9,7 / 3,09 10 5 Схема измерительной установки с персональным компьютером (ПК) для управления измерениями и обработки данных приведена на рис. 2. Для срав- нения на рис. 3 приведена схема датчика перемещения на основе квадратур- ного смесителя [2]. Как видно из рисунков, аппаратная реализация двухзон- довых измерений намного проще. Общий вид размещения эксперименталь- ного оборудования (измерительной установки и кривошипно-шатунного ме- ханизма) при измерениях показан на рис. 4. 119 Рис. 2 Рис. 3 120 Рис. 4 На рис. 5 – рис. 7 приведена временная зависимость фактического пере- мещения объекта, найденного по параметрам кривошипно-шатунного меха- низма [9] (сплошная линия), и перемещения объекта, найденного по изме- ренным токам детекторов (штриховая линия), для экспериментов 1 – 3 соот- ветственно. 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 -140 -120 -100 -80 -60 -40 -20 0 20 t, c x, мм Рис. 5 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 -100 -80 -60 -40 -20 0 t, c x, мм Рис. 6 121 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 -80 -60 -40 -20 0 t, c x, мм Рис. 7 Как видно из рисунков, штриховые и сплошные линии практически нераз- личимы, что свидетельствует о высокой точности измерения (типичная вре- менная зависимость погрешности измерения erx приведена на рис. 8). Сле- дует отметить, что приведенное на рисунках перемещение получено из изме- ренных токов детекторов в реальном времени без какой-либо предварительной обработки данных измерений, такой как фильтрация, сглаживание и т. п. 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 -3 -2 -1 0 1 2 3 t, c x er , мм Рис. 8 Размах колебаний определялся с точностью до 0,7 мм в эксперименте 1, 1,1 мм в эксперименте 2 и 0,2 мм в эксперименте 3. В экспериментах 1 и 2 измеренный коэффициент отражения изменялся соответственно от 0,04 до 0,056 и от 0,12 до 0,62, т. е. был меньше 21 0.707. Поэтому в этих экспе- риментах корень 2r уравнения (7) давал фактический коэффициент отраже- ния и, следовательно, погрешность измерения была связана с другими факто- рами, такими как отклонение отраженной волны от плоской формы, отраже- ния от антенны и т. п. В эксперименте 3 измеренный коэффициент отражения изменялся от 0,2 до 0,76, т. е. в некоторых точках измерения корень 2r мог быть посторонним. Однако, как видно из приведенных выше данных, это не привело к увеличению ошибки по сравнению с экспериментами 1 и 2. Как видно из рис. 7 (эксперимент 3), предложенная двухзондовая методика хо- рошо работает и при минимальном расстоянии между объектом и антенной minL 5 см, в то время как радар на стоячей волне, предложенный в [15], не может работать на расстояниях меньше 14 см из-за интерференции между объектом и антенной. Таким образом, установлено, что для определения параметров движения интерференционным методом при неизвестном произвольном коэффициенте отражения достаточно использования двух зондов. Предложенная двухзон- довая методика измерения параметров движения механических систем поз- 122 воляет определять как величину, так и направление перемещения и обеспе- чивает достаточную точность измерения в случае перемещений, в несколько раз превышающих длину волны зондирующего электромагнитного излуче- ния. С точки зрения аппаратной реализации предложенная методика намного проще методик, основанных на квадратурном смешении [2, 3]. В частности, она не требует квадратурного смесителя, нелинейная фазовая характеристика которого может представлять проблему. По сравнению с общепринятыми трехзондовыми измерениями [16], уменьшение количества зондов упрощает конструкцию волноводной секции, уменьшает проблему взаимовлияния зон- дов и позволяет повысить частоту дискретизации за счет соответствующего уменьшения числа каналов АЦП. Предложенная методика может быть ис- пользована при разработке микроволновых измерителей перемещения для различных классов виброзащитных систем и систем управления технологи- ческими процессами. 1. Викторов В. А. Радиоволновые измерения параметров технологических процессов / В. А. Викторов, Б. В. Лункин, А. С. Совлуков. – М. : Энергоатомиздат, 1989. – 208 с. 2. Kim S. A displacement measurement technique using millimeter-wave interferometry / S. Kim, C. Nguyen // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. – 2003. – Vol. 51, No. 6. – P. 1724 – 1728. 3. Kim S. On the development of a multifunction millimeter–wave sensor for displacement sensing and low- velocity measurement / S. Kim, C. Nguyen // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. – 2004. – Vol. 52, No 11. – P. 2503 – 2512. 4. Измерение параметров движения интерференционным методом в широком диапазоне амплитуд пере- мещений / О. В. Пилипенко, Н. Б. Горев, Л. Г. Запольский, П. И, Заболотный, И. Ф. Коджеспирова, Е. Н. Привалов // Техническая механика. – 2008. – № 1. – С. 100 – 107. 5. Измерение параметров движения механических объектов интерференционным методом с использова- нием двух зондов / О. В. Пилипенко, М. М. Жечев, Л. Г. Запольский, П. И. Заболот- ный, И. Ф. Коджеспирова, Е. Н. Привалов // Техническая механика. – 2009. – № 1. – С. 111 – 117. 6. Патент на корисну модель 55873 Україна, МПК G01H 9/00. Спосіб вимірювання параметрів руху і віб- рації / Пилипенко О. В., Горєв М. Б., Коджеспірова І. Ф., Привалов Є. М. ; заявник і патентоволодар Ін- ститут технічної механіки НАНУ і НКАУ. – u 2010 08039 ; заявл. 29.06.2010 ; опубл. 27.12.2010. Бюл. № 24. – 9 с. 7. Двухзондовый метод измерения параметров движения механических объектов / О. В. Пилипенко, Н. Б. Горев, А. В. Доронин, И. Ф. Коджеспирова, Е. Н. Привалов // Техническая механика. – 2011. – № 2. – С. 3 – 7. 8. Патент на корисну модель 63184 Україна, МПК G01H 9/00. Спосіб вимірювання параметрів руху і віб- рації / Пилипенко О. В., Горєв М. Б., Доронін О. В., Коджеспірова І. Ф., Привалов Є. М. ; заявник і пате- нтоволодар Інститут технічної механіки НАНУ і НКАУ. – u201105816 ; заявл. 10.05.2011 ; опубл. 26.09.2011. Бюл. № 18. – 7 с. 9. Измерение параметров движения механических объектов с использованием двух электрических зондов / О. В. Пилипенко, Н. Б. Горев, А. В. Доронин, И. Ф. Коджеспирова, Е. Н. Привалов // Техническая меха- ника. – 2012. – № 3. – С. 3 – 8. 10. Патент на корисну модель 80300 Україна, МПК G01H 9/00. Спосіб вимірювання параметрів руху і вібрації / О. В. Пилипенко, М. Б. Горєв, О. В. Доронін, І. Ф. Коджеспірова, Є. М. Привалов ; заявник і патентоволодар Інститут технічної механіки НАНУ і НКАУ. – u 2012 12694 ; заявл. 07.11.2012 ; опубл. 27.05.2013. Бюл. № 10. – 8 с. 11. Тишер Ф. Техника измерений на сверхвысоких частотах / Ф. Тишер. – М. : Физматгиз, 1963. – 368 с. 12. Chavez S. Understanding phase maps in MRI: A new cutline phase unwrapping method / S. Chavez, Q. S. Xiang, L. An // IEEE Transactions on Medical Imaging. – 2002. – V. 21, No 8. – P. 966 – 977. 13. Resolving phase ambiguity in the inverse problem of reflection-only measurement methods / U. S. Hasar, J. J. Barroso, C. Sabah, Y. Kaya // Progress in Electromagnetics Research. – 2012. – V. 129. – P. 405 – 420. 14. Сильвиа М. Т. Обратная фильтрация геофизических временных рядов при разведке на нефть и газ / М. Т. Сильвиа, Э. А. Робинсон. – М. : Недра, 1983. – 447 с. 15. Okubo Y. Experimental verification of measurement principle in standing wave radar capable of measuring distances down to zero meters / Y. Okubo, T. Uebo // Electronics and Communications in Japan. Part 1. – 2007. – V. 90, No. 9. – P. 25 – 33. 16. Cripps S. C. VNA tales / S. C. Cripps // IEEE Microwave Magazine. – 2007. – V. 8, No 5. – P. 28 – 44. Институт технической механики Получено 30.09.13, НАН Украины и ГКА Украины, в окончательном варианте 24.10.13 Днепропетровск
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-88421
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	1561-9184
language	Russian
last_indexed	2025-11-29T10:23:07Z
publishDate	2013
publisher	Інститут технічної механіки НАН України і НКА України
record_format	dspace
spelling	Пилипенко, О.В. Горев, Н.Б. Доронин, А.В. Коджеспирова, И.Ф. Привалов, Е.Н. 2015-11-14T14:28:39Z 2015-11-14T14:28:39Z 2013 Двухзондовая реализация интерференционного метода измерения параметров движения механических объектов / О.В. Пилипенко, Н.Б. Горев, А.В. Доронин, И.Ф. Коджеспирова, Е.Н. Привалов // Техническая механика. — 2013. — № 4. — С. 112-122. — Бібліогр.: 16 назв. — рос. 1561-9184 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/88421 621.002.56 Приведен обзор результатов исследований по измерению перемещения сверхвысокочастотным интерференционным методом, проведенных в Институте технической механики Национальной академии наук Украины и Государственного космического агентства Украины за последние пять лет. Сформулирована задача разработки зондовой реализации интерференционного метода, позволяющей проводить измерения в широком диапазоне перемещений при неизвестном коэффициенте отражения c минимальным количеством зондов. Эта задача решается путем аналитического рассмотрения в сочетании с экспериментальной проверкой. Наведено огляд результатів досліджень з вимірювання переміщення надвисокочастотним інтерференційним методом, проведених в Інституті технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України за останні п’ять років. Сформульовано задачу розробки зондової реалізації інтерференційного метода, що дозволяє проводити вимірювання в широкому діапазоні переміщень при невідомому коефіцієнті відбиття з мінімальною кількістю зондів. Ця задача вирішується шляхом аналітичного розгляду у комбінації з експериментальною перевіркою. This paper overviews the results of the investigations into displacement measurement by microwave inter-ferometry which have been conducted at the Institute of Technical Mechanics of the National Academy of Sciences of Ukraine and the State Space Agency of Ukraine over the past five years. The paper formulates the problem of development of a probe implementation of microwave interferometry that would allow one to make measurements over a wide displacement range at an unknown reflection coefficient with a minimum of probes. This problem is solved using analytical treatment in combination with experimental verification. ru Інститут технічної механіки НАН України і НКА України Техническая механика Двухзондовая реализация интерференционного метода измерения параметров движения механических объектов Article published earlier
spellingShingle	Двухзондовая реализация интерференционного метода измерения параметров движения механических объектов Пилипенко, О.В. Горев, Н.Б. Доронин, А.В. Коджеспирова, И.Ф. Привалов, Е.Н.
title	Двухзондовая реализация интерференционного метода измерения параметров движения механических объектов
title_full	Двухзондовая реализация интерференционного метода измерения параметров движения механических объектов
title_fullStr	Двухзондовая реализация интерференционного метода измерения параметров движения механических объектов
title_full_unstemmed	Двухзондовая реализация интерференционного метода измерения параметров движения механических объектов
title_short	Двухзондовая реализация интерференционного метода измерения параметров движения механических объектов
title_sort	двухзондовая реализация интерференционного метода измерения параметров движения механических объектов
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/88421
work_keys_str_mv	AT pilipenkoov dvuhzondovaârealizaciâinterferencionnogometodaizmereniâparametrovdviženiâmehaničeskihobʺektov AT gorevnb dvuhzondovaârealizaciâinterferencionnogometodaizmereniâparametrovdviženiâmehaničeskihobʺektov AT doroninav dvuhzondovaârealizaciâinterferencionnogometodaizmereniâparametrovdviženiâmehaničeskihobʺektov AT kodžespirovaif dvuhzondovaârealizaciâinterferencionnogometodaizmereniâparametrovdviženiâmehaničeskihobʺektov AT privaloven dvuhzondovaârealizaciâinterferencionnogometodaizmereniâparametrovdviženiâmehaničeskihobʺektov

Двухзондовая реализация интерференционного метода измерения параметров движения механических объектов

Institution

Similar Items