Контроль ничтожно малой индуктивности. Опции

[Stepanich]

Здравствуйте.
Работаю над курсовой. Прошу совета.
Требуется реализовать систему контроля износа двигателя на основании регистрации металлической стружки, пролетающей в маслопроводе.
Предполагаю использовать катушку индуктивности (размером не более 2х20 мм), которая будет устанавливаться внутрь маслопровода). А регистрировать частицы (требуется чувствительность вплоть до единичной частицы) на основании изменении самой индуктивности (соответственно, её собственный номинал должен быть очень малым) за счёт пролёта через или около неё частиц.
Исходя из этого, подскажите, какой колебательный контур наиболее предпочтительней. Что лучше контролировать: частоту резонансного контура или амплитуду пилы, превращенную в меандр, после прохождения через катушку?
Или же существуют и другие способы?
Спасибо.

[bav]

Ага, на частоте 1 МГЦ уже и диэлектрическая проницаемость масла скажется.

[SSerge]

Ага, на частоте 1 МГЦ уже и диэлектрическая проницаемость масла скажется.

И диэлектрическая проницаемость и проводимость и наличие других проводящих примесей (например, капелек воды) конечно сказываются, но в силу симметрии конструкции не сами по себе, а только флуктуации этих величин в потоке масла. Ведь метод именно на том и построен, что ловит различие свойств среды по обе стороны от геометрического центра.
Кстати, на магнитном поле свет клином не сошёлся, подобные диф. датчики делаются и с использованием электрического поля, по различию освещённости двух фотоприёмников, всевоэможные мостовые схемы (например на тензорезисторах) используют тот-же принцип - измерять не абсолютное значение какой-либо величины а только её малое изменение, компенсируя постоянную часть тем-же воздействием, но с другим знаком.

А возбуждение переменным током позволяет применить синхронное детектирование сигнала рассогласования и тем самым улучшить отношение сигнал/шум.

[BWZ]

Я все-таки делал бы на измерении добротности одиночного контура. Дифф. трансформатор хорошо, когда металлический предмет большой. А здесь размер металла скорее всего будет меньше расстояния между катушками. И форма стружки и ее ориетация относительно катушек произвольная. А одиночному контуру все равно, а главное конструкция проще и настраивать не нужно. А насчет чувствительности - генератор на 2 транзисторах, диодный детектор и компаратор LM311 гарантированно срабатывают на латунный наконечник стержня шариковой ручки.

[SSerge]

Я все-таки делал бы на измерении добротности одиночного контура. Дифф. трансформатор хорошо, когда металлический предмет большой. А здесь размер металла скорее всего будет меньше расстояния между катушками. И форма стружки и ее ориетация относительно катушек произвольная. А одиночному контуру все равно, а главное конструкция проще и настраивать не нужно. А насчет чувствительности - генератор на 2 транзисторах, диодный детектор и компаратор LM311 гарантированно срабатывают на латунный наконечник стержня шариковой ручки.

А воздействие стружки на поле катушки в любом случае порядка отношения их объёмов, и от способа съёма сигнала не зависит, т.е. полезный сигнал уменьшается как куб с уменьшением линейных размеров стружки.
Вот только дифференциальный приёмник позволяет выиграть по крайней мере два порядка за счёт балансировки и автоматически компенсируются температурные изменения сопротивления и размеров катушек, медленные изменения проводимости и проницаемости масла.
А синхронное детектирование и характерная форма: нарастание сигнала -> спад до 0 при прохождении центра -> снова нарастание и снова спад, но уже с противоположной фазой позволяет довольно надёжно распознавать такой сигнал при очень малом отношении сигнал/шум. Но тут уж одним компаратором, конечно, не отделаешься.
Нет, я не спорю, более простые методы тоже работают до каких-то пределов вполне нормально, если их чувствительности хватает в данном случае, так не надо и огород городить, чем проще - тем надёжнее.