Aktualności i przegląd rynku

Pomiar grubości powłok w technologii SIDSP – część I

Inteligentne czujniki ze zintegrowanym cyfrowym przetwarzaniem sygnału zaczynają stanowić trend w coraz większej liczbie zastosowań. Istnieją ich znaczące i cenne zalety w zakresie odporności na zakłócenia, co w konsekwencji zapewnia wyższą powtarzalność, trwałość i niezawodność. Z uwagi na fakt, że technologia ta nie powoduje zwiększenia kosztów produkcji, jest to tylko kwestią czasu zanim „mierniki cyfrowe” zdominują dziedzinę miernictwa grubości powłok.

W dzisiejszych tzw. miernikach cyfrowego badania grubości powłok znajduje zastosowanie podstawowa zasada technologii analogowej, opartej na elektromagnetycznym pomiarze grubości powłoki, która wywodzi się lat 70. Mimo iż proces ten podlegał ciągłemu rozwojowi i ulepszeniom przez lata, wiele wymagań pozostaje nie spełnionych do tej pory. Prawdą jest, że analogowe mierniki grubości powłok są niezawodne, ale pozostają takimi tylko w warunkach braku zakłóceń.

Warunki braku zakłóceń, jednakże, są przypadkiem idealnym. W warunkach rzeczywistych typowych odczyty mogą być zakłócane przez pola elektromagnetyczne, niewystarczające filtrowanie sygnałów pomiarowych, szybkie wahania temperatury lub nieprecyzyjną linearyzację. Ponadto precyzyjny pomiar zawsze wymaga dostatecznej liczby odczytów, aby dokładnie zmierzyć faktyczną grubość powłoki, warunek wstępny, którego użytkownik nie zawsze jest świadomy. Niedoskonałości są głównie powiązane z faktem, że wcześniejsza technologia analogowa może być ulepszona, dokonując nieproporcjonalnych wysiłków.

Niektóre problemy w ogóle nie znajdują rozwiązania poprzez stosowanie metod technologii analogowej. W gruncie rzeczy, optymalne filtrowanie sygnału pomiarowego, na przykład, nie jest po prostu osiągalne w technologii analogowej ze względu na nieadekwatny koszt techniczny, jaki byłby konieczny. Inny powód wynika z ogromnej stabilności oraz problemów z temperaturą. Analogowe mierniki grubości powłok mogą być postrzegane jako swego rodzaju kompromis i akceptowane jako rozwiązanie, przyjmujące za priorytet wartość współczynnika relacji koszt / korzyści. Gdy idealny zakres warunków i parametrów zostanie przekroczony, zakłócenia będą się kumulować w sposób niekontrolowany, tak że nikt nie będzie w stanie dostrzec, czy oraz na jakim etapie odczyty podlegają zakłóceniu. Te zakłócenia mogą być nawet tymczasowo stabilne, tak więc pozostaną nie wykryte – ani powtarzanie odczytów w tym samym miejscu ani stosowanie odpowiednich metod kalibracji nie przyniosłyby efektu w postaci ich wykrycia. Taka niekontrolowana „falsyfikacja” odczytów może pozostać nie wykryta przez użytkownika lub w innej sytuacji zaakceptowana tak długo, dopóki brakuje alternatywy technicznej. Metoda cyfrowego przetwarzania sygnału oferuje rozwiązanie tego problemu.