Utilization of Nonlinear Processes in Dynamic Systems for Efficiency Enhancement of Measuring Devices

  • В.В. Белозерских Altai State University (Barnaul, Russia) Email: bww@phys.asu.ru
  • В.Н. Седалищев Altai State University (Barnaul, Russia) Email: sedalischew@mail.ru
  • Я.С. Сергеева Altai State University (Barnaul, Russia) Email: rinacka@mail.ru
Keywords: coupled oscillations, frequency response characteristic, dynamic system, resonance, sensitivity, efficiency

Abstract

In this paper, the usefulness of nonlinear processes in complex dynamic systems for efficiency enhancement of measuring devices based on such systems is substantiated. The analysis of sensitivity and selectivity of resonance measurement techniques including ones based on coupled oscillations in piezoresonance structures is provided. It is demonstrated that there are certain specific oscillation frequencies with high sensitivity to changes in several parameters of sensor oscillation system and low sensitivity to changes in other parameters simultaneously. Thus, it is concluded that optimizing design and operational modes of measuring device would provide the possibility to enhance sensitivity and selectivity of a measurement process. It is shown that one-degree-of freedom systems are capable of producing highly efficient capacity measurement of a capacitor when the sensor output is the voltage on inductance; and inductance measurement when sensor output is the capacitor voltage in the equivalent circuit of the sensor. Two-degree-of-freedom systems demonstrate high efficiency and sensitivity for frequencies that correspond to normal synchronization frequencies of the systems.

DOI 10.14258/izvasu(2016)1-03

Downloads

Download data is not yet available.

Metrics

Metrics Loading ...

Author Biographies

В.В. Белозерских, Altai State University (Barnaul, Russia)
старший преподаватель кафедры вычислительной техники и электроники
В.Н. Седалищев, Altai State University (Barnaul, Russia)
доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой вычислительной техники и электроники
Я.С. Сергеева, Altai State University (Barnaul, Russia)
аспирант физико-технического факультета

References

Богуш М.В. Пьезоэлектрическое приборостроение: сборник в 3 т. -Ростов н/Д, 2006.

Бадмаев Б.Б., Бальжинов С.А., Дамдинов Б.Б., Дембелова Т.С. Низкочастотная сдвиговая упругость жидкостей//Акустический журнал. -2010. -Т. 56, № 5.

Шарапов В.М., Мусиенко М.П., Шарапова Е.В. Пьезоэлектрические датчики. -М., 2006.

Богуш М.В. Проектирование пьезоэлектрических датчиков на основе пространственных электротермоупругих моделей. -М., 2014.

Шарапов В.М., Сотула Ж. Пьезоэлектрические преобразователи. Новые технологии проектирования//Электроника: наука, технология, бизнес. -2012. -№ 5.

Седалищев В.Н. Пьезотрансформаторные измерительные преобразователи: монография. -Барнаул, 2015.

How to Cite
Белозерских В., Седалищев В., Сергеева Я. Utilization of Nonlinear Processes in Dynamic Systems for Efficiency Enhancement of Measuring Devices // Izvestiya of Altai State University, 1, № 1(89) DOI: 10.14258/izvasu(2016)1-03. URL: https://izvestiya.asu.ru/article/view/%282016%291-03.