Параметрический преобразователь малых влагосодержаний диэлектриков в электрический сигнал

Параметрический преобразователь малых влагосодержаний диэлектриков в электрический сигнал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МАЛЫХ ВЛАГОСОДЕРЖАНИЙ ДИЭЛЕКТРИКОВ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИГНАЛ, содер жащий измерительный мост, ,два смежных плеча которого срдержат соответственно первый и второй резисторы, смежное с вторым третье плечо содержит параллельно соединенные третий резистор и конденсатор, а четвертое плечо содержит кварцевый резонатор и компенсационный Элемент, первый и второй входы которого соединены с соответствующими входами указателя и выходами детектора, первый и вто-;. рой входы которого соединены соответственно с первым и вторьи выходами усилителя и первым и вторым вхоДс1Ми фазринвертора, первый и второй выходы которого соединены соответственно со смежным с четвертым плечом выводом первого резистора и смежными выводами второго и третьего резисторов , эторой вывод последнего соединен с шиной заземления и первым входом усилителя, второй вход которого соединен со смежными выводами первого и второго резисторов, о т л и а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности, введен регулируемый конденсатор, причем компенсационный элемент третьим выводом сое .динен с первым выходом фаэоинвертоО ) ра, а четвертым выводом через последовательно соединенные регулируемый конденсатор и кварцевый резонатор, Параллельно которому присоединяется iконтролируалый диэлектрик, соединен .2 с шиной заземления.,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

1=. й

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3430261/18-21 (22) 27.04.82 (46) 23.10.83. Бюл. Р 39 (72) В.Е. Савченко (53) 62.1,317 .733. 025 г 551. 508.7 (088.8 ) (5G) 1. Авторское свидетельстно СССР (9.. 321770, кл. G 01 R 27/26, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

В 256854, кл. G .01 R 17/00, 1967 (54)(57) ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗО" ВАТЕЛЬ МАЛЫХ ВЛАГОСОДЕРЖАНИЙ ДИЭЛЕКТРИКОВ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИГНАЛ, содер» жаший измерительный мост, два смежных плеча которого содержат1 соответ.ственно первый и второй резисторы, смежное с вторым третье плечо содержит параллельно соединенные третий резистор и конденсатор, а четвертое плечо содержит кварцевый резонатор и компенсационный элемент, первый и второй входы которого соединены с соответствующими входами указателя и выходами детектора, первый и вто-, .SU„, 816 А

ЗСЮ G 01 R 1 06 G 01 R 27/26 рой входы которого соединены соответственно с первым и BTopblM выходами усилителя и первым и вторым входами фазоинвертора, первый и второй выходы которого соединены соответственно со смежным с четвертым плечом .выводом первого резистора и смежными выводами второго и третьего резисторов, второй вывод последнего соединен с шиной заземления и первым вхо дом усилителя, второй вход которого соединен со смежными выводами первого и второго резисторов, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью . повышения точности, введен регулируемый конденсатор, причем компенсационный элемент третьим выводом сое- Pg .динен с первым выходом фазоинвертора, а четвертым выводом через последовательно соединенные регулируемый конденсатор. н кварцевый резонатор, С параллельно которому присоединяется

Фы контролируемый диэлектрик, соединен с шиной заземления, 1049816

Изобретение относится к электро-. измерительной технике и может быть использовано для определения малых влагосодержаний в диэлектриках.

Известно устройство для измерения параметров диэлектриков, содержащее усилитель, фазоинвертор, индикатор, генератор и измерительный мост, одно которого соединен со смежным выводом конденсатора, шиной заземления и пер-. вым входом усилителя, второй вход которого соединен со смежными выводами первого и второго резистора, смежный с конденсатором вывод котоЗО рого соединен со вторым выходом фазоинвертора, первый и второй входы ко" торого соединены с соответствующими выходами усилителя и входами детек тора, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми и вторыми входами указателя и компенсационного элемента (2) . 40

Однако известные устройства не обеспечивают достаточной точности при измерении малых влагосодержаний диэлектриков.

Цель изобретения — повышение точ- 45 ности измерения малых влагосодержаний диэлектриков за счет увеличения чувствительности известного устройства.

Эта цель достигается тем, что в устройство, содержащее измерительный мост, два смежных плеча которого содержат соответственно первый и второй резисторы,.смежное с вторым третье плечо содержит параллельно соединенные третий резистор и конденсатор, а четвертое плечо содержит кварцевый резонатор и компенсационный элемент, первый и второй входы которого соединены с соответствующими входами указателя и выходами детектора, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами усилителя- и первым и вторым входами фазоинвертора, первый и второй выходы которого соеди- 65 из плеч которого содержит последовательно соединенные кварцевый резонатор и контролируемый диэлектрик (1) . 10

Наиболее близким к изобретению пб технической сущности является параметрический преобразователь экви.валентного сопротивления кварца в . . электрический сигнал, содержащий из" мерительный мост, два смежных плеча которого содержат, соответственно первый и второй резисторы, .смежное со вторым третье плечо содержит па" раллельно соединенные третий резис" . тор и конденсатор, а четвертое плечо содержит .кварцевый резонатор, первый вывод которого соединен со смежным . выводом первого резистора и первым выходом фазоинвертора, а второй вы- 25 вод соединен с первым выводом компенсационного элемента, второй вывод нены соответственно со смежным с четвертым плечом, выводом первого резистора и смежными выводами второго и третьего резисторов, второй вывод последнего соединен с шиной заземления и первым вкодом усилителя, второй вход которого соединен со смежными выводами первого и второго резисторов, введен регулируемый конденсатор, причЕм компенсационный элемент третьим выводом соединен с первым выходом фазоинвертора, а четвертым выводом через последовательно соединенные регулируемый конденсатор и кварцевый резонатор, параллельно которому присоединяется контролируемый диэлектрик, соединен с, шиной заземления.

Чувствительность устройства опре" деляется зависимостью эквивалентногб . сопротивления R4 элементов четвертого плеча измерительного моста от

iпараметров контролируемого диэлект- рика. Эта зависимость выражается . формулой где 6 и С вЂ” эквивалентное электрическое сопротивление и .междуэлектродная емкость кварцевого резонатора; и С вЂ” сопротивление потерь

7 и емкость контролируе" мого электрика;

С8 — емкость регулируемого конденсатора; (д — круговая частота элект-рического сигнала.

Выражение (1) указывает на то, что увеличение величины 34 связано Йе только с ростом емкости С, но и с уменьшением R7< что и позволяет увеличить. чувствительность устройства к изменению влажности диэлектрика.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит измерительный мост 1 с резисторами 2 — 4, конденса-, тором 5, кварцевым резонатором 6, контролируемым диэлектриком 7, регулируемым конденсатором 8, компенсационным элементом 9, усилитель 10, фазоинвертор 11, детектор 12, указатель 13.

Устройство работает следующим образом.

При разбалансе моста 1 возникает автогенерация. Режим и амплитуда автоколебаний поддерживается автоматически путем подачи детектируемого напряжения на компенсационный элемент 9. Напряжение разбаланса моста

l усиливается усилителем 10 и через фазоинвертор ll подается на вход моста 1. Увеличение влажности конт1049816

Составитель Ю. Кареев

Редактор Н. Бобкова Техред А.Бабинец Корректор О. Тигор

Тираж 710 Поднисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/Ь

Заказ 8408/41

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ролируемого диэлектрика 7 приводит к увеличению диэлектрических потерь, которые характеризуются уменьшением величины сопротивления контролируемого диэлектрика 7. Увеличение влажности контролируемого диэлектрика одновременно увеличивает и диэлектри.ческую проницаемость его, приводящую к увеличению емкости. Согласно равенству (1) это.приводит к повыше-. нию сопротивления Я4, т.е. увеличе-. 30 нию разбаланса моста. Меняющееся напряженке разбаланса измерительного моста 1 после усиления усилителем

10 и детектирования детектором 12 подается на компенсационный элемент 5

9 и указатель 13. При этом полное сопротивление компенсационного элемента 9 меняется таким обраЬом, чтобы восстановить прежнее значение напряжения фазбаланса моста 1 . Вели чина постоянного разбаланса моста 1, вызываемого изменением влагосодержания контролируемого диэлектрика 7 регистрируется указателем 13, имеющнм градуировку в процентах влажности контролируемого диэлектрика.

За счет повышения чувствительности преобразования влагосодержания диэлектриков повышается точность преобразователя.