Розроблення та аналіз варіантів апаратної реалізації портативних частотних аналізаторів імпедансу

2015;
: pp. 43-48
1
Національний університет “Львівська політехніка”
2
Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів, Україна
3
Національний університет “Львівська політехніка”

Описано та проаналізовано три варіанти побудови портативних частотних аналізаторів імпедансу на сучасній елементній базі та розглянуто можливості їх використання в поєднанні із ПК, а саме: на базі спеціалізованих мікросхем AD5933/AD5934, сигнального мікроконтролера STM32F4, програмованої логічної матриці сім’ї Cyclone. Також наведено алгоритми функціонування ЧАІ, з описом процедур калібрування та визначення параметрів АВП, коригування та опрацювання результатів вимірювання. 

1. Grimnes S., Martinsen O.G. Bioimpedance & Bioelectricity Basics. – Second Edition: Academic Press, Elsilver, 2008. – 471 p.

2. Martinez F. S. Electrical Bioimpedance Cerebral Monitoring: Fundamental Steps towards Clinical Application: Thesis for the degree of doctor of philosophy / Chalmers university of technology,
Göteborg, Sweden, 2007. – 137 p.

3. Jaffrin M. Y., Morel H. Body fluid volumes measurements by impedance: A review of bioimpedance spectroscopy (BIS) and bioimpedance analysis (BIA) methods // Medical Engineering & Physics 30 (2008). – P. 1257–1269. 

4. Імпедансна спектроскопія: навч. посібник / І. І. Григорчак, Г. В. Понеділок. – Львів: Вид-во Львівської політехніки, 2011. – 352 с.

5. Barsoukov E., Macdonald J. R. Impedance spectroscopy: theory, experiment and application. – N.Y.: Willey, 2005. – 595 p. 

6. O’Hayre R., Lee M.,. Prinz F.B, Kalinin S.V. Frequency- Dependent Transport Imaging by Scanning Probe Microscopy // Scanning Probe Microscopy. Springer, 2007. – Р. 132–172.

7. Хома Ю.В. Перспективи використання імпедансної спектроскопії в нано-технологіях // ІХ Міжнародна науково-технічна конференція “Методи і засоби вимірювання фізичних величин” – “Температура 2012”: тези доповідей. – Львів, 25–28 вересня 2012 р. – С. 191–192.

8. Сафонов В. А. Импедансная спектроскопия для изучения и мониторинга коррозионных явлений // Электрохимия. – 1993. – Т. 29. – № 1. – С. 152–160.

9. Carullo A., Parvis M., Vallan A. Fast impedance analyser for corrosion monitoring // XVI IMEKO World Congress 2000. – Vienna, Austria 2000, Vol. VI, TC-10. – Р. 161–165.

10. Karden E., Buller S., De Doncker R.W. A method for measurement and interpretation of impedance spectra for industrial batteries // J. Power Sources. – 2000. – Vol. 85. – P. 72–78.

11. Goja J., Lentka G. A family of new generation miniaturized impedance analyzers for technical object diagnostics // Metrology and Measurement Systems, Vol. XX, (2013), No. 1. – Р. 43–52.

12. Хома Ю. В. Концепція побудови частотних аналізаторів імпедансу з покращеними метрологічними характеристиками // Електротехнічні та комп’ютерні системи. – 2012. – № 06(82). – С. 137–144.

13. Хома В. В. Цифрове оброблення сигналів у засобах вимірювання імітансу // Вісник Держ. ун-ту “Львівська політехніка”. – 1998. – № 324. – С. 125–130.

14. Хома Ю. В. Перспективи застосування прямого цифрового синтезу в частотних аналізаторах імпедансу // Вісник Нац. ун-ту “Львівська політехніка”. – 2010. – № 665. – С. 27–33.

15.AD 5933. 1 MSPS, 12 bit Impedance Converter, Network Analyzer. Preliminary Data Sheet / [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://www.analog.com/static/imported-files/data_ sheets/AD5933.pdf.

16. Evaluating the AD5933 1 MSPS, 12-Bit Impedance Converter Network Analyzer // UG Evaluation Board User Guide [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://www. analog.com/ static/imported-files/user_ guides/UG-364.pdf.

17. Стадник Б., Хома Ю., Ліхновський І. Коригування динамічних похибок частотного аналізатора імпедансу // Вимірювальна техніка та метрологія. – 2010. – Вип. 71. – С. 19–24.

18. Стадник Б., Хома Ю. Дослідження ефективності віконного згладжування для покращення точності частотного аналізатора імпедансу // Вимірювальна техніка та метрологія. – 2012. – Вип. 73. – С. 3–11.

19. STM32F405xx/07xx, STM32F415xx/17xx, STM32F42xxx and STM32F43xxx advanced ARM-based 32-bit MCUs. RM0090 Reference manual / [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://www.st.com/web/en/resource/ technical/document/reference_manual/....

20. Cyclone FPGA Family, Altera Data Sheet /[Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://www.altera.com/ literature/ds/ds_cyc.pdf.

21. Quad, 16-/14-/12-Bit nanoDAC+ with 2 ppm/°C Reference, SPI Interface.AD5686R / AD5685R / AD5684R Data Sheet /[Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://www.analog.com/static/imported-files/data_ sheets/AD5686R_AD5685R_AD5684R.pdf.

22. Complete 12-Bit, 40 MSPS,Monolithic A/D Convertor. AD9224 Data Sheet /[Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD9224.p