Нужен малогабаритный датчик микроперемещений, Измерение колебаний малой амплитуды Опции

[dmplus]

Добрый день, коллеги!
Надеюсь на помощь коллективного разума.
Есть две параллельные трубы, которые колеблются в противофазе с частотой 200-600 Гц. Требуется измерять их взаимное перемещение. Амплитуда колебаний, по предварительным оценкам, не превышает 1,0-1,5 мкм.
Пробовали решать задачу "в лоб", ставить магнит на одну трубу и катушку на другую. Линейный усилитель 1:100. Сигнал получался хороший, красивый. Но есть заметная наводка на катушку от близстоящего элекромагнитного возбудителя, а также наводки промышленных ЭМ помех (50 Гц и прочая).
Пробовали пьезодатчики, но у них другие траблы, они чуют все виды деформации труб (крутильные колебания, синфазные колебания и прочее).
Хочется применить другой метод измерения перемещений (или скорости/ускорения перемещения). Например, оптические или СВЧ методы. Копнул инет и видел упоминания автодинных датчиков (лазерные и СВЧ). Пишут про их разрешающую способность в несколько нанометров. Но готовых изделий и подробных техописаний не встречал. Из конструктивных ограничений: датчик должен помещаться между трубами в зазор 30 мм.
Может кто-то сталкивался с подобной задачей? Есть готовые малогаборитные решения? Или поделитесь ссылками на ресурсы, где подобные темы могут обсуждаться.
Спасиб!

Сообщение отредактировал dmplus - Sep 1 2009, 14:51

[Herz]

Можно перепробовать множество методов, благо их вон сколько... Только времени и сил это займёт немало, если аккуратно всё делать. Предлагаю тоже довести используемый Вами принцип до совершенства и не торопиться перескакивать с одного на другое. Поскольку наводки в полосу интересующих Вас частот не входят, следует их тщательно отфильтровать, вырезать 50 Гц большого труда не составит. Плюс дифференциальный датчик и экранировка, как уже посоветовали, значительно улучшат показатели, стоит только повозиться.

[_Pasha]

дифференциальный датчик и экранировка, как уже посоветовали, значительно улучшат показатели, стоит только повозиться.

Еще и как повозиться, если учитывать, что оно еще и на флуктуации влажности реагирует (поток воздуха дунул - и датчик улетел).
Почему бы не поробовать дифф. датчик индуктивный?
Пример: Катушка в контуре генератора на 10 МГц. Выход - разность частот. При использовании катушки диам. 30-36 мм у такой системы имеется линейный участок до 10 мм, а разрешающая способность на зазоре от 5 мм позволяет мерять микроны.
Требуется лишь на порядок повысить точность.

[Herz]

Еще и как повозиться, если учитывать, что оно еще и на флуктуации влажности реагирует (поток воздуха дунул - и датчик улетел).
Почему бы не поробовать дифф. датчик индуктивный?
Пример: Катушка в контуре генератора на 10 МГц. Выход - разность частот. При использовании катушки диам. 30-36 мм у такой системы имеется линейный участок до 10 мм, а разрешающая способность на зазоре от 5 мм позволяет мерять микроны.
Требуется лишь на порядок повысить точность.

Так об индуктивном и шла речь, причём тут влажность? Кстати, на описываемом Вами принципе как-то делал плотномер (ареометр) для непроводящей жидкости. (Да и просто весы). Поплавок был подвешен между двух пружин, включеннных как катушки индуктивности в двух независимых LC-генераторах. Зависимость индуктивности от удлинения катушки (пружины) - нелинейная, но хорошо компенсировалась нелинейной же зависимостью частоты от индуктивности. Дифференциальный выход (на разность частот) дополнительно линеаризировал характеристику и получалось в итоге неплохо, даже с разными диаметрами, шагом и длинами пружин. До конца провести исследования мне не довелось, но запомнилось, что удлинение где-то до трети от первоначальной длины давало вполне перспективный результат. И по чувствительности, и по линейности. Частоты были в диапазоне 1 - 10МГц. Единственно, что слабо поддавалось объяснению - некоторый гистерезис, который победить так и не успел.