NL2015028B1 - Verbeterde meetinrichting voor het meten van verandering van de diëlektrische eigenschappen in een omgeving met variabele diëlektrische eigenschappen. - Google Patents
Verbeterde meetinrichting voor het meten van verandering van de diëlektrische eigenschappen in een omgeving met variabele diëlektrische eigenschappen. Download PDFInfo
- Publication number
- NL2015028B1 NL2015028B1 NL2015028A NL2015028A NL2015028B1 NL 2015028 B1 NL2015028 B1 NL 2015028B1 NL 2015028 A NL2015028 A NL 2015028A NL 2015028 A NL2015028 A NL 2015028A NL 2015028 B1 NL2015028 B1 NL 2015028B1
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- signal
- measuring
- ratio
- measuring device
- quadrature
- Prior art date
Links
- 230000008859 change Effects 0.000 title claims abstract description 15
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000009131 signaling function Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 27
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 10
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 claims description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 4
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000010587 phase diagram Methods 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 102220064718 rs797044560 Human genes 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/22—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
- G01N27/228—Circuits therefor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/44—Resins; Plastics; Rubber; Leather
- G01N33/442—Resins; Plastics
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een meetinrichting voor het meten van verandering van de diëlektrische eigenschappen van een omgeving, omvattende - een capacitief meetcircuit voorzien van een ingaande en uitgaande elektrische aansluiting, waarin het meetcircuit één of meerdere gekoppelde meetcondensatoren omvat, die plaatsbaar zijn in de omgeving en waarvan de capaciteit van elk van de meetcondensatoren beïnvloedbaar is door de diëlektrische eigenschappen van de omgeving, - een elektrisch alternerende signaalgenerator voor het toepassen van een eerste elektrisch altererend signaal met een specifieke basisfrequentie en een specifieke signaalvorm tussen de ingaande en uitgaande aansluiting van het meetcircuit, -een eerste signaalverwerkingsmiddel voor het afleiden van een tweede elektrisch altererend signaal van het eerste signaal, waarin het tweede signaal een gelijke basisfrequentie en signaalvorm heeft als het eerste signaal en 90° in fase is verschoven ten opzichte van het eerste signaal, - eerste quadratuurbepalingsmiddelen voor het berekenen van de in-fase component 11c en quadratuur component Q1c van een uitgangsspanning Uc over de uitgaande aansluiting van het meetcircuit, waarin het eerste signaal en tweede signaal als referentiesignalen fungeren.
Description
VERBETERDE MEETINRICHTING VOOR HET METEN VAN VERANDERING VAN DE DIËLEKTRISCHE EIGENSCHAPPEN IN EEN OMGEVING MET VARIABELE DIËLEKTRISCHE EIGENSCHAPPEN
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een meetinrichting voor het meten van verandering van de diëlektrische eigenschappen van een omgeving, omvattende - een capacitief meetcircuit voorzien van een ingaande en uitgaande elektrische aansluiting, waarin het meetcircuit één of meerdere gekoppelde meetcondensatoren omvat, die plaatsbaar zijn in de omgeving en waarvan de capaciteit van elk van de meetcondensatoren beïnvloedbaar is door de diëlektrische eigenschappen van de omgeving, - een elektrisch alternerende signaalgenerator voor het toepassen van een eerste elektrisch altererend signaal met een specifieke basisfrequentie en een specifieke signaalvorm tussen de ingaande en uitgaande aansluiting van het meetcircuit, - een eerste signaalverwerkingsmiddel voor het afleiden van een tweede elektrisch altererend signaal van het eerste signaal, waarin het tweede signaal een gelijke basisfrequentie en signaalvorm heeft als het eerste signaal en 90° in fase is verschoven ten opzichte van het eerste signaal, - eerste quadratuurbepalingsmiddelen voor het berekenen van de in-fase component 11c en quadratuur component Q1c van een uitgangsspanning Uc over de uitgaande aansluiting van het meetcircuit, waarin het eerste signaal en tweede signaal als referentiesignalen fungeren.
Een meetinrichting volgens de aanhef is bekend op het vakgebied. De bekende meetinrichting is beschreven in de Europese octrooiaanvrage EP0922963.
De bekende meetinrichting wordt toegepast voor het analyseren van de eigenschappen van vloeistoffen, zoals bijvoorbeeld ter bepaling van de veroudering van smeeroliën of vochtmeting in de bodem.
De magnitude van de uitgangsspanning wordt bepaald door de formule:
De verandering van magnitude van de uitgangsspanning Ucis een maat voor de verandering van de capaciteit van het meetcircuit en daarmee van de eigenschappen van vloeistoffen.
De bekende meetinrichting heeft als nadeel dat de meetinrichting in veel gevallen niet nauwkeurig genoeg is. Kleine verandering in de diëlektrische eigenschappen van de omgeving resulteren in een zeer kleine verandering in de in-fase component 11c en quadratuur component Q1c, waardoor de bekende meetinrichting voor veel toepassingen niet nauwkeurig genoeg is.
Een voorbeeld van een toepassing waarin de bekende meetinrichting niet geschikt is, is het meten van veranderingen van kunsthars in een resin infusion proces, zoals toegepast bij de fabricage van een wiek van een windmolen. De veranderingen van de diëlektrische eigenschappen van kunsthars zijn zeer klein, waardoor de bekende meetinrichting subtiele veranderingen in het productieproces mist.
Het is het doel van de uitvinding om te voorzien in een meetinrichting die veel nauwkeurig is dan de bekende meetinrichting.
Daartoe voorziet de uitvinding in een inrichting volgens de aanhef, met het kenmerk, dat de meetinrichting is voorzien van - tweede quadratuurbepalingsmiddelen voor het berekenen van de in-fase component I1l en quadratuur component Q1l van een ingangsspanning Ul over de ingaande aansluiting van het meetcircuit, waarin het eerste signaal en tweede signaal als referentiesignalen fungeren, - een berekeningscircuit dat is ingericht voor het berekenen van een ratio tussen de in-fase componenten (I1l, 11c) en quadratuur componenten (Q1l, Q1c ) van de uitgangsspanning (Ul) en ingangsspanning (Uc).
De uitvinding berust op het inzicht dat de in-fase component en quadratuur component van de uitgangsspanning niet alleen wordt beïnvloed door het meetcircuit, maar dat het meetcircuit zelf tevens invloed heeft op de ingangsspanning. Door het bepalen van genoemde ratio wordt alleen de invloed van het meetcircuit, d.w.z. de verandering van de capaciteit van de meetcondensatoren, bepaald.
In een eerste uitvoeringsvorm van de meetinrichting volgens de uitvinding is de volgende formule bepalend is voor het berekenen van de ratio:
De ratio berekent de verhouding tussen de magnitudes van de vectoren in het fasordiagram van de ingangs- en uitgangsspanning. Hiermee kan op voordelige wijze de verandering van de capaciteit van de meetcondensatoren als gevolg van de verandering van het diëlektricum gevolgd worden.
Om het dynamisch bereik van de berekende ratio te vergroten, is in een tweede uitvoeringsvorm van de meetinrichting volgens de uitvinding de signaalgenerator voorzien van - een tweede signaalverwerkingsmiddel voor het afleiden van een derde elektrisch altererend signaal van het eerste signaal, waarin het derde signaal een gelijke basisfrequentie en signaalvorm als het eerste signaal en 180° in fase is verschoven ten opzichte van het eerste signaal, - een derde signaalverwerkingsmiddel voor het afleiden van een vierde elektrisch altererend signaal van het eerste signaal, waarin het vierde signaal een gelijke basisfrequentie en signaalvorm als het eerste signaal en 270° in fase is verschoven ten opzichte van het eerste signaal, - derde quadratuurbepalingsmiddelen voor het berekenen van de in-fase component -I2C en quadratuur component Q2c van een uitgangsspanning Uc over de uitgaande aansluiting van het meetcircuit, waarin het derde signaal en vierde signaal als referentiesignalen fungeren, - vierde quadratuurbepalingsmiddelen voor het berekenen van de in-fase component -I2L en quadratuur component Q2l van een ingangsspanning Ul over de ingaande aansluiting van het meetcircuit, waarin het derde signaal en vierde signaal als referentiesignalen fungeren, waarin het berekeningscircuit is ingericht voor het berekenen van een ratio tussen de in-fase componenten (11 l, I2l, 11c, I2c) en quadratuur componenten (Q1i_, Q2l, Q1c, Q2c ) van de uitgangsspanning (Ul) en ingangsspanning (Uc).
Door deze maatregelen worden naast de sinuscomponent tevens de cosinuscomponent van de ingangs- en uitgangsspanning meegenomen in de berekening van de ratio.
In deze tweede uitvoeringsvorm is bij voorkeur de volgende formule bepalend voor het berekenen van de ratio:
Bij voorkeur omvat het berekeningscircuit van de meetinrichting volgens de uitvinding één of meerdere analoog naar digitaal omzetters voor het omzetten van de analoge in-fase signalen en analoge quadratuur signalen naar digitale in-fase en digitale quadratuur signalen, en één of meerdere geprogrammeerde schakelingen voor het met de digitale in-fase en quadratuur signalen berekenen van de ratio.
Om de veranderingen van de ratio beter te volgen, is bij voorkeur het berekeningscircuit van de meetinrichting volgens de uitvinding tevens ingericht voor het berekenen van een differentiaal quotiënt van de ratio.
Om ook de totale verandering van de ratio in een bepaald interval te volgen is bij voorkeur het berekeningscircuit van de meetinrichting tevens ingericht voor het berekenen van een integraal van de ratio over een vastgesteld tijdsinterval.
Om vergelijking met eerdere metingen mogelijk te maken omvat de meetinrichting volgens de uitvinding bij voorkeur opslagmiddelen voor het opslaan van een ratio, differentiaal van de ratio en/of integraal van de ratio afhankelijk van de tijd tijdens een meting en vergelijkingsmiddelen voor het vergelijken van een ratio met een opgeslagen ratio.
Alle rekenkundige bewerkingen voor het berekenen van de ratio, differentiaal quotiënt van de ratio en/of integraal van de ratio zijn bij voorkeur uit gevoerd in een programmeerbare eenheid. Daartoe omvat het berekeningscircuit van de meetinrichting volgens de uitvinding bij voorkeur een computer, waarin de computer is ingericht voor het berekenen van gegevens met betrekking tot de ratio, de differentiaal quotiënt van de ratio en/of de integraal van de ratio, het tonen van de gegevens, het opslaan van de gegevens en het vergelijken van de gegevens met de opslagen gegevens.
In de meetinrichting volgens de uitvinding heeft het eerste signaal bij voorkeur een blokvormige signaalvorm. Deze signaalvorm is eenvoudig te genereren met behulp van een elektronische aan/uit schakelaar.
Om de meetinrichting volgens de uitvinding toe te passen in industriële omgevingen, is de ingaande en uitgaande elektrische aansluiting van het capacitief meetcircuit met identieke componenten beschermd tegen elektrostatische ontlading. Door gebruik van identieke componenten zijn verstoringen aan de ingangsspanning en uitgangsspanning, bij voorbeeld faseverschuivingen, over het meetcircuit gelijk en daardoor niet relevant voor de berekening van de ratio.
Bij voorkeur omvat de meetinrichting volgens de uitvinding 1,.., n meetcondensatoren omvat, die elk plaatvormig zijn, waarin elke meetcondensator is gevormd door een eerste en een tweede vlakke geleider met daartussen een niet geleidend materiaal, waarin de eerste geleider van elke meetcondensator is gevormd door een gemeenschappelijke vlakke geleider, en de tweede geleiders in een reeks zijn aangebracht op het niet geleidend materiaal, waarin tevens de 1ste, 3de, 5de, etc. tweede geleiders onderling elektrisch zijn verbonden en de 2de, 4de, 6de, etc. tweede geleiders onderling elektrisch zijn verbonden. Elke tweede geleider vormt samen met de eerste geleider een condensator met een constante capaciteit, terwijl 1ste, 3de, 5de, etc. tweede geleiders en de 2de, 4de, 6de, etc. tweede geleiders samen een condensator vormen met een variabele capaciteit, welke capaciteit afhankelijk is van de diëlektrische eigenschappen van de omgeving.
De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de volgende figuren, waarin:
Figuur 1 een schematisch overzicht toont van de voorkeursuitvoeringsvorm van de meetinrichting volgens de uitvinding.
Figuur 2A een meetcircuit toont voor toepassing in een meetinrichting volgens Figuur 1;
Figuur 2B een bovenaanzicht toont van het meetcircuit volgens Figuur 2A.
Figuur 3 een gemeten ratio R toont als functie van de tijd met behulp van de meetinrichting volgens de uitvinding.
Gelijke verwijzingscijfers in verschillende figuren duiden gelijke onderdelen aan.
Figuur 1 toont een schematisch overzicht van de voorkeursuitvoeringsvorm van de meetinrichting 1 volgens de uitvinding. De meetinrichting 1 is bestemd voor het meten van verandering van de diëlektrische eigenschappen in een omgeving. Daartoe omvat de meetinrichting 1 een capacitief meetcircuit voorzien van een ingaande en uitgaande elektrische aansluiting. Het capacitief meetcircuit is gevormd door condensatoren 4, 5 en 6, waarvan de capaciteit van condensator 5 variabel is en de capaciteit van condensatoren 4,6 vast gekozen is. De capaciteit van condensator 5 is beïnvloedbaar door de diëlektrische eigenschappen van de omgeving, waarin de condensator 5 is geplaatst. De meetinrichting 1 omvat verder een elektrisch alternerende signaalgenerator 2 voor het toepassen van een eerste elektrisch altererend signaal UG1 met een specifieke basisfrequentie en een specifieke signaalvorm tussen de ingaande en uitgaande aansluiting van het meetcircuit. Het signaal UG1 is bij voorkeur een blokgolf met een frequentie van 500 - 600 kHz.
Het signaal UG1 van de signaalgenerator 2 wordt via een complexe impedantie verder als signaal UL naar de ingaande aansluiting van het meetcircuit geleidt. Op de uitgaande aansluiting van het meetcircuit kan het gemeten signaal UC worden bepaald.
De meetinrichting 1 omvat verder een eerste signaalverwerkingsmiddel 7, dat een ingaand signaal 90° in fase verschuift. Met behulp van eerste signaalverwerkingsmiddel 7 wordt een tweede elektrisch altererend signaal UG2 van het eerste signaal UG1 afgeleid, waarin het tweede signaal een gelijke basisfrequentie en signaalvorm als het eerste signaal UG2 en 90° in fase is verschoven ten opzichte van het eerste signaal UG1.
De meetinrichting 1 omvat verder eerste quadratuurbepalingsmiddelen 8 voor het berekenen van de in-fase component 11c en quadratuur component Q1c van een uitgangsspanning Uc over de uitgaande aansluiting van het meetcircuit, waarin het eerste signaal UG1 en tweede signaal UG2 als referentiesignalen fungeren.
Daarnaast omvat de meetinrichting 1 tweede quadratuurbepalingsmiddelen 9 voor het berekenen van de in-fase component I1l en quadratuur component Q1l van een ingangsspanning UL over de ingaande aansluiting van het meetcircuit, waarin het eerste signaal UG1 en tweede signaal UG2 als referentiesignalen fungeren.
De meetinrichting 1 omvat een Analoog naar Digitaal omzetter 11 voor het omzetten van de analoge componenten (I1L, 11c, Q1 l, Q1c ) naar een digitale variant.
De digitale componenten (I1l, 11c, Q1l, Q1c ) zijn geleid naar een berekeningscircuit 11, dat is ingericht voor het berekenen van een ratio R tussen de in-fase componenten (11 l, 11c) en quadratuur componenten (Q1L, Q1c ) van de uitgangsspanning (UL) en ingangsspanning (Uc), volgens de formule:
De berekende ratio is vervolgens geleid naar visuele middelen 12 voor het tonen van de berekende ratio R aan een gebruiker van het meetsysteem 1.
Het berekeningscircuit kan tevens zijn ingericht voor het berekenen van een differentiaal quotiënt R’ van de ratio R of een integraal ƒ R van de ratio over een vastgesteld tijdsinterval.
De visuele middelen 12 omvatten bij voorkeur opslagmiddelen voor het opslaan van een ratio R, differentiaal van de ratio R’ en/of integraal ƒ R van de ratio afhankelijk van de tijd tijdens een meting en vergelijkingsmiddelen voor het vergelijken van een ratio met een opgeslagen ratio.
Figuur 2A toont een meetcircuit 10 voor toepassing in een meetinrichting volgens Figuur 1, waarin het meetcircuit 6 meetcondensatoren 10-1,...,10-6 omvat, die elk plaatvormig zijn. Elke meetcondensator 10-n is gevormd door een eerste gemeenschappelijke geleider 11 en een tweede vlakke geleider 12-n met daartussen een niet geleidend materiaal 14. De tweede geleiders 12-1,.., 12-6 zijn in een reeks aangebracht op het niet geleidend materiaal 14. De geleiders 12-1, 12-3 en 12-5 zijn onderling elektrisch verbonden middels brug 13-1. Daarnaast zijn de geleiders 12-2, 12-4 en 12-6 onderling elektrisch verbonden middels brug 13-2.
Het is voor de vakman helder dat de geleider 11 en de geleiders 12-1,...,12-6 zes afzonderlijke condensatoren vormen.
Echter, de naast elkaar gelegen geleiders 12-1,..,12-6 vormen tevens afzonderlijke condensatoren, waarvan het diëlektricum is gevormd door de omgeving rondom de geleiders 12-n. In de figuur is het elektrisch veld aangeven middels de gestippelde gebogen lijnen.
Zodra de diëlektrische eigenschappen in het elektrisch veld zijn veranderd, veranderd de capaciteit van de gevormde condensator.
Figuur 2B toont een bovenaanzicht van het meetcircuit 10 volgens Figuur 2A. In deze figuur zijn de stripvormige geleiders 12-1,..., 12-6 beter zichtbaar.
Figuur 3 toont een gemeten ratio R als functie van de tijd met behulp van de meetinrichting volgens de uitvinding. De meting heeft plaatsgevonden in een resin infusion moulding proces, zoals bij voorbeeld toegepast bij het fabriceren van wieken van windmolens. De grafiek van R laat verschillende momenten zien, die met bekende meetmiddelen niet opgemerkt kunnen worden. De meting toont de gemeten ratio R van een meetinrichting volgens de uitvinding, waarbij het meetcircuit in de mal is aangebracht, net onder het contactoppervlak tussen mal en de kunsthars. De kunsthars beïnvloedt in dit proces de capaciteit van het meetcircuit.
De grafiek laat de volgende momenten zien: 100 - compressie van de in de mal aangebrachte materialen door middel van vacuüm 101 - start infusie kunsthars 102 - infusie snelheid 103 - permeabiliteit 104 - vacuüm reductie (decompressie) 105-vernetting 106 - benadering glass transition temperature (Tg).
Met geen enkele andere meetmethode zijn bovengenoemde momenten in een resin infusion proces te bepalen.
De meeste kwaliteit metingen voor processen in de kunststofverwerking vinden achteraf plaatst en zijn meestal destructief in tegenstelling tot de meetinrichting volgens de uitvinding, die tijdens de kunststofverwerking kan meten en ingebouwd kan worden.
Het meetinrichting volgens de uitvinding is zo gevoelig, dat het meetcircuit voorzien kan zijn van een dunne beschermlaag. Hierdoor hoeft het meetcircuit niet in direct contact te komen met de te meten omgeving. Dit is een belangrijk nadeel van huidige meetinrichtingen, omdat tijdens het proces wordt gemeten door het meetcircuit in de (giet)mallen te plaatsen.
Door toepassing van hoogfrequente technieken en ESD beschermde elektronica en door de hoge frequentie veroorzaakte lage meet impedantie van de meetinrichting, is de meetinrichting volgens de uitvinding in staat met hoge nauwkeurigheid de diëlektrische veranderingen van een proces vast te stellen en door te geven aan achterliggende systemen. Als resultaat wordt op het achterliggende systeem de ratio van de verandering berekend en gebruikt in de procesbesturing van het achterliggende systeem.
De uitvinding is vanzelfsprekend niet beperkt tot de beschreven en getoonde voorkeursuitvoeringsvorm, maar strekt zich uit tot elke uitvoeringsvorm die valt binnen de reikwijdte van de beschermingsomvang, zoals gedefinieerd in de conclusies en bezien in het licht van de voorgaande beschrijving en bijbehorende tekeningen.
Claims (11)
1) . Meetinrichting voor het meten van verandering van de diëlektrische eigenschappen in een omgeving, omvattende - een capacitief meetcircuit voorzien van een ingaande en uitgaande elektrische aansluiting, waarin het meetcircuit één of meerdere gekoppelde meetcondensatoren omvat, die plaatsbaar zijn in de omgeving en waarvan de capaciteit van elk van de meetcondensatoren beïnvloedbaar is door de diëlektrische eigenschappen van de omgeving, - een elektrisch alternerende signaalgenerator voor het toepassen van een eerste elektrisch altererend signaal met een specifieke basisfrequentie en een specifieke signaalvorm tussen de ingaande en uitgaande aansluiting van het meetcircuit, - een eerste signaalverwerkingsmiddel voor het afleiden van een tweede elektrisch altererend signaal van het eerste signaal, waarin het tweede signaal een gelijke basisfrequentie en signaalvorm heeft als het eerste signaal en 90° in fase is verschoven ten opzichte van het eerste signaal, - eerste quadratuurbepalingsmiddelen voor het berekenen van de in-fase component 11c en quadratuur component Q1c van een uitgangsspanning Uc over de uitgaande aansluiting van het meetcircuit, waarin het eerste signaal en tweede signaal als referentiesignalen fungeren, met het kenmerk, dat de meetinrichting Is voorzien van - tweede quadratuurbepalingsmiddelen voor het berekenen van de in-fase component I1l en quadratuur component Q1L van een ingangsspanning Ul over de ingaande aansluiting van het meetcircuit, waarin het eerste signaal en tweede signaal als referentiesignalen fungeren, - een berekeningscircuit dat is ingericht voor het berekenen van een ratio tussen de in-fase componenten (11L, 11c) en quadratuur componenten (Q1l, Q1c ) van de uitgangsspanning (Ul) en ingangsspanning (Uc).
2) . Meetinrichting volgens conclusie 1, waarin de volgende formule bepalend is voor het berekenen van de ratio:
3) .Meetinrichting volgens conclusie 1,waarin de signaalgenerator is voorzien van een tweede signaalverwerkingsmiddel voor het afleiden van een derde elektrisch altererend signaal van het eerste signaal, waarin het derde signaal een gelijke basisfrequentie en signaalvorm als het eerste signaal en 180° in fase is verschoven ten opzichte van het eerste signaal, - een derde signaalverwerkingsmiddel voor het afleiden van een vierde elektrisch altererend signaal van het eerste signaal, waarin het vierde signaal een gelijke basisfrequentie en signaalvorm als het eerste signaal en 270° in fase is verschoven ten opzichte van het eerste signaal, - derde quadratuurbepalingsmiddelen voor het berekenen van de in-fase component -12c en quadratuur component Q2c van een uitgangsspanning Uc over de uitgaande aansluiting van het meetcircuit, waarin het derde signaal en vierde signaal als referentiesignalen fungeren, - vierde quadratuurbepalingsmiddelen voor het berekenen van de in-fase component -I2i_ en quadratuur component Q2l van een ingangsspanning Ul over de ingaande aansluiting van het meetcircuit, waarin het derde signaal en vierde signaal als referentiesignalen fungeren, waarin het berekeningscircuit is ingericht voor het berekenen van een ratio tussen de in-fase componenten (11L, I2l, 11c, I2c) en quadratuur componenten (Q1l, Q2l, Q1c, Q2c ) van de uitgangsspanning (Ul) en ingangsspanning (Uc).
4) . Meetinrichting volgens conclusie 3, waarin de volgende formule bepalend is voor het berekenen van de ratio:
5) . Meetinrichting volgens één der vorige conclusies, waarin het berekeningscircuit één of meerdere analoog naar digitaal omzettere omvat voor het omzetten van de analoge in-fase signalen en analoge quadratuur signalen naar digitale in-fase en digitale quadratuur signalen, en één of meerdere geprogrammeerde schakelingen omvat voor het met de digitale in-fase en quadratuur signalen berekenen van de ratio.
6) . Meetinrichting volgens één der vorige conclusies, waarin het berekeningscircuit tevens is ingericht voor het berekenen van een differentiaal quotiënt van de ratio.
7) . Meetinrichting volgens één der vorige conclusies, waarin het berekeningscircuit tevens is ingericht voor het berekenen van een integraal van de ratio over een vastgesteld tijdsinterval.
8) . Meetinrichting volgens één der vorige conclusies, waarin de meetinrichting opslagmiddelen omvat voor het opslaan van een ratio, differentiaal van de ratio en/of integraal van de ratio afhankelijk van de tijd tijdens een meting en vergelijkingsmiddelen voor het vergelijken van een ratio met een opgeslagen ratio. Θ). Meetinrichting volgens conclusie 8 in afhankelijkheid van conclusie 5, waarin het berekeningscircuit een computer omvat, waarin de computer is ingericht voor het berekenen van gegevens met betrekking tot de ratio, de differentiaal quotiënt van de ratio en/of de integraal van de ratio, het tonen van de gegevens, het opslaan van de gegevens en het vergelijken van de gegevens met de opslagen gegevens.
10) . Meetinrichting volgens één der vorige conclusies, waarin het eerste signaal een blokvormige signaalvorm heeft.
11) . Meetinrichting volgens één der vorige conclusies, waarin de ingaande en uitgaande elektrische aansluiting van het capacitief meetcircuit met identieke componenten zijn beschermd tegen elektrostatische ontlading.
12) . Meetinrichting volgens één der vorige conclusies, waarin de inrichting 1,.., n meetcondensatoren omvat, die elk plaatvormig zijn, waarin elke meetcondensator is gevormd door een eerste en een tweede vlakke geleider met daartussen een niet geleidend materiaal, waarin de eerste geleider van elke meetcondensator is gevormd door een gemeenschappelijke vlakke geleider, en de tweede geleiders in een reeks zijn aangebracht op het niet geleidend materiaal, waarin tevens de 1ste, 3de, 5de, etc tweede geleiders onderling elektrisch zijn verbonden en de 2de, 4de, 6de, etc tweede geleiders onderling elektrisch zijn verbonden.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL2015028A NL2015028B1 (nl) | 2015-06-25 | 2015-06-25 | Verbeterde meetinrichting voor het meten van verandering van de diëlektrische eigenschappen in een omgeving met variabele diëlektrische eigenschappen. |
| ES16751365T ES2735141T3 (es) | 2015-06-25 | 2016-06-22 | Dispositivo de medición para medir el cambio en las propiedades dieléctricas en un entorno con propiedades dieléctricas variables |
| PCT/NL2016/050441 WO2016209072A1 (en) | 2015-06-25 | 2016-06-22 | Measuring device for measuring change in dielectric properties in an environment with variable dielectric properties |
| DK16751365.4T DK3314244T3 (da) | 2015-06-25 | 2016-06-22 | Måleanordning til måling af ændring i dielektriske egenskaber i et miljø med variable dielektriske egenskaber |
| TR2019/10383T TR201910383T4 (tr) | 2015-06-25 | 2016-06-22 | Değişken dielektrik özelliklere sahip bir çevrede dielektrik özelliklerdeki değişimin ölçülmesine yönelik ölçüm cihazı. |
| EP16751365.4A EP3314244B1 (en) | 2015-06-25 | 2016-06-22 | Measuring device for measuring change in dielectric properties in an environment with variable dielectric properties |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL2015028A NL2015028B1 (nl) | 2015-06-25 | 2015-06-25 | Verbeterde meetinrichting voor het meten van verandering van de diëlektrische eigenschappen in een omgeving met variabele diëlektrische eigenschappen. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL2015028B1 true NL2015028B1 (nl) | 2017-01-24 |
Family
ID=53539899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL2015028A NL2015028B1 (nl) | 2015-06-25 | 2015-06-25 | Verbeterde meetinrichting voor het meten van verandering van de diëlektrische eigenschappen in een omgeving met variabele diëlektrische eigenschappen. |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3314244B1 (nl) |
| DK (1) | DK3314244T3 (nl) |
| ES (1) | ES2735141T3 (nl) |
| NL (1) | NL2015028B1 (nl) |
| TR (1) | TR201910383T4 (nl) |
| WO (1) | WO2016209072A1 (nl) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL2018878B1 (nl) * | 2017-05-09 | 2018-11-15 | Kooyen Holding B V | Verbeterde meetinrichting voor het meten van verandering van fysische eigenschappen in een materiaal |
| NL2026999B1 (en) * | 2020-11-27 | 2022-07-04 | Isenspro Nv | System and method for measuring condensation and/or advance of corrosion |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0922963A2 (de) * | 1997-12-12 | 1999-06-16 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Förderung Der Angewandten Forschung E.V. | Auswerteschaltung zur Ermittlung komplexer Impedanzen, Vorrichtung zur Messung komplexer Impedanzen und Verwendung der Vorrichtung |
-
2015
- 2015-06-25 NL NL2015028A patent/NL2015028B1/nl not_active IP Right Cessation
-
2016
- 2016-06-22 EP EP16751365.4A patent/EP3314244B1/en active Active
- 2016-06-22 ES ES16751365T patent/ES2735141T3/es active Active
- 2016-06-22 TR TR2019/10383T patent/TR201910383T4/tr unknown
- 2016-06-22 WO PCT/NL2016/050441 patent/WO2016209072A1/en unknown
- 2016-06-22 DK DK16751365.4T patent/DK3314244T3/da active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0922963A2 (de) * | 1997-12-12 | 1999-06-16 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Förderung Der Angewandten Forschung E.V. | Auswerteschaltung zur Ermittlung komplexer Impedanzen, Vorrichtung zur Messung komplexer Impedanzen und Verwendung der Vorrichtung |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| HUAN L LEE: "The Handbook of Dielectric Analysis and Cure Monitoring", 2014, Boston, USA, XP055250111, Retrieved from the Internet <URL:http://www.lambient.com/docs/DielectricAnalysisCureMonitoringHandbook.pdf> [retrieved on 20160215] * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TR201910383T4 (tr) | 2019-08-21 |
| EP3314244A1 (en) | 2018-05-02 |
| DK3314244T3 (da) | 2019-07-22 |
| WO2016209072A1 (en) | 2016-12-29 |
| EP3314244B1 (en) | 2019-05-08 |
| ES2735141T3 (es) | 2019-12-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10003334B2 (en) | Capacitative sensor system | |
| CN104903732A (zh) | 具有固定输出的传感器阵列 | |
| US20130207674A1 (en) | Detecting a Dielectric Article | |
| NL2015028B1 (nl) | Verbeterde meetinrichting voor het meten van verandering van de diëlektrische eigenschappen in een omgeving met variabele diëlektrische eigenschappen. | |
| US20180335459A1 (en) | Capacitive sensing | |
| CN104634385A (zh) | 物位与温度感测装置 | |
| KR101922014B1 (ko) | 용량성 센서 장치 및 용량성 센서 장치 교정을 위한 방법 | |
| CN103543422A (zh) | 用于确定传导性的电导率传感器的至少一个故障的方法及电导率传感器 | |
| JP2019028012A (ja) | 複素誘電率測定用回路、複素誘電率測定装置及び複素誘電率の測定方法 | |
| JP7455009B2 (ja) | 測定装置、測定方法およびプログラム | |
| EP2551643B1 (en) | Capacitive measuring circuit insensitive to high-frequency interference | |
| Baby et al. | A simple analog front-end circuit for grounded capacitive sensors with offset capacitance | |
| GB2518871A (en) | Sensing | |
| Slomovitz et al. | Wideband resistive voltage divider for a standard wattmeter | |
| EP3104182A1 (en) | Current detecting circuit | |
| Avramov-Zamurovic et al. | A high-stability capacitance sensor system and its evaluation | |
| CN105115535A (zh) | 电容传感器的模拟装置 | |
| CN106908943B (zh) | 一种高精密的显微镜样品实时距离及倾斜度测量装置 | |
| MD392Z (ro) | Metodă de măsurare a componentelor impedanţei | |
| RU2260809C2 (ru) | Способ определения параметров двухполюсника | |
| US20120086465A1 (en) | Measuring apparatus and method for capacitor | |
| Nishizawa et al. | Capacitance measurement of running hardware devices and its application to malicious modification detection | |
| Wissenwasser et al. | Multifrequency impedance measurement technique for wireless characterization of microbiological cell cultures | |
| JP5716249B2 (ja) | 測定システムのためのアダプタ・コンポーネント | |
| RU2698505C1 (ru) | Устройство для измерения сопротивления изоляции |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20190701 |