Цифровая обработка сигнала сканирующего зонда кельвина на основе быстрого преобразования Хартли

Abstract

Для реализации измерений контактной разности потенциалов с использованием цифрового зонда Кельвина в реальном масштабе времени предложено использовать обработку сигнала на основе быстрого преобразования Хартли. В рамках проведенного исследования была создана программная реализация быстрого преобразования Хартли на базе микроконтроллера Atmel Mega 2560. Разработанные алгоритмы и программы обеспечивают дополнительное подавление шумов и паразитных гармоник сигнала, существенное повышение точности определения параметров компенсационной зависимости цифрового зонда Кельвина и, соответственно, точности измерений в целом. Signal processing based on the fast Hartley transform is proposed to implement real-time measurements of the contact potential difference using a digital Kelvin probe. Software implementation of the fast Hartley transform was developed using the Atmel Mega 2560 microcontroller as a basis. The developed algorithms and programs provide additional suppression of noise and parasitic signal harmonics that leads to significant increase in the accuracy of determining the parameters of the of the digital Kelvin probe compensation curve therefore improving the overall measurement accuracy.