Способ определения пульсаций давления и устройство для его осуществления

Способ определения пульсаций давления и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения пульсаций давления и температуры в авиационной технике.

Известно устройство для измерения пульсаций давления. Устройство содержит тонкопленочные емкостные датчики, источник поляризации, усилители заряда и напряжения, защитные цепи; сигнал с обкладок конденсатора подается на усилитель заряда, затем на усилитель напряжения и индикатор.

Такое устройство позволяет измерять пульсации давления на поверхности объекта без дренирования (см. патент РФ №2087883, "Способ определения пульсаций давления и емкостный датчик для его осуществления", автор А.А.Казарян, МПК G 01 L 9/12).

Известен способ для измерения пульсаций давления на деформируемом объекте. Блок датчика содержит первую и вторую группы чувствительных элементов (ЧЭ) давления. Первой группой чувствительных элементов снимают сигнал, несущий информацию от воздействия давления, деформации изделий, шумы и помехи. От второй группы ЧЭ пульсаций давления, наклеенной непосредственно в области максимальной деформации изделия, получают сигнал деформации. Затем из общего сигнала первой группы ЧЭ выделяют сигнал деформации изделия, шумов второй группы ЧЭ и получают полезный сигнал от пульсаций давления.

Этот способ позволяет определить пульсации давления без дренирования изделия (см. патент РФ №2087883 "Способ определения пульсаций давления и емкостный датчик давления для его осуществления", автор А.А.Казарян, МПК G 01 L 9/12).

К недостаткам способа и устройства можно отнести отсутствие возможности учитывать влияние температуры на результаты измерения.

Наиболее близким к предложенному изобретению техническим решением является устройство для определения пульсаций давления, содержащее высокотемпературный емкостной датчик с обкладками и экраном (до 300°С). Датчик с согласующим усилителем соединяют кабелем с двумя сплошными экранами. Устройство содержит источник питания для усилителя напряжения и усилителя заряда. Для поляризации датчика предусмотрен источник поляризации постоянного тока. Датчик с измерительной аппаратурой согласован с усилителем заряда, сигнал через усилитель напряжения подают на микропроцессор.

Такое устройств о не позволяет измерить пульсации давления на поверхности изделия без дренирования (см. патент РФ №2182321, 2002, "Способ измерения пульсаций давления", автор А.А.Казарян, МПК G 01 L 9/12).

К недостаткам устройства можно отнести следующее: для крепления датчика необходимо дренировать изделие, отсутствует возможность учесть влияние температуры на результаты измерения.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению техническим решением является способ измерения пульсаций давления. В нормальных условиях определяют напряжение шумов, помех и градуируют датчик. Для определения напряжения теплового шума датчик размещают в спокойную среду, задают повышенную температуру. В состоянии покоя на датчик действует температура, и он изолирован от воздействия внешних электромагнитных помех, акустических фоновых шумов и действия давления (P=0). Затем датчик вместе с кабелем помещают в среду повышенной температуры, измеряют напряжение теплового шума без воздействия пульсаций давления. Определяют отдельно тепловой шум датчика и кабеля. В нормальных условиях после выделения напряжения теплового шума и внешних помех из общего сигнала на датчик подают фиксированные пульсации давления, определяют коэффициент преобразования устройства. Если эксплуатационная температура неизвестна, то с учетом конструктивных особенностей датчика составляют его эквивалентную электрическую схему и на основе напряжения теплового шума датчика можно вычислить температуру среды. Причем выход датчика согласуют со входом усилителя заряда.

После согласования сигнал с выхода усилителя заряда подают в усилитель напряжения, нормируют и подают на индикатор. Усилители напряжения и заряда питают источником постоянного тока. Емкостный датчик тоже поляризуют постоянным напряжением из блока поляризации.

Такой способ позволяет измерить пульсации давления на поверхности изделия путем дренирования (см. патент РФ №2182321, "Способ измерения пульсаций давления", автор А.А.Казарян, МПК G 01 L 9/12).

К недостатку способа измерения пульсаций давления можно отнести отсутствие возможности получить истинное значение сигнала давления при изменении температуры поверхности объекта.

Задачей настоящего изобретения является расширение области применения и повышение точности измерения путем компенсации (коррекции) влияния температуры на результаты измерения.

Технический результат достигают тем, что в устройство для определения пульсаций давления, содержащее емкостный датчик, усилитель заряда, усилитель напряжения и блок поляризации, в котором выход блока поляризации соединен с обкладкой конденсатора, а другая обкладка конденсатора соединена со входом усилителя заряда, выход которого соединен со входом усилителя напряжения, дополнительно введены блоки памяти, деления, умножения, управления и переключатель, который соединен с сигнальным выходом усилителя напряжения, выход переключателя соединен со входами блоков деления, умножения и памяти, блок памяти соединен с переключателем и выходами блоков деления и умножения, выходы блоков деления, умножения и памяти соединены с индикатором, а блок управления соединен с управляющими входами блоков памяти, умножения, деления и переключателем.

Технический результат также достигается тем, что в способе определения пульсаций давления, основанном на том, что к емкостному датчику прикладывают давление, которое преобразуют в электрический сигнал, его усиливают и регистрируют, затем в состоянии покоя в нормальных условиях датчик градуируют и определяют напряжения шумов, затем датчик помещают в среду повышенной температуры, на его выходе измеряют напряжение теплового шума, определяют температуру среды, определяют пульсации давления, в нем до определения пульсаций давления в состоянии покоя датчика определяют температурные зависимости диэлектрической проницаемости ε, модуля упругости Е и размеров обкладок а×b датчика, затем определяют метрологические характеристики емкостного датчика (с твердым или газообразным диэлектриком), а именно емкость С, приращение емкости ΔС, коэффициент преобразования датчика , где Р - пульсации давления, и выходное напряжение U_вых, затем вычисляют температурные зависимости коэффициентов для диэлектрической проницаемости α_ε, модуля упругости α_E и температурного расширения обкладок α_{а, b}, а также выходного напряжения α_U, принимая базовую температуру равной 23°С, все перечисленные зависимости запоминают, из суммы (1-α_{а, b})+(1-α_ε)+(1-α_E)=1-α_U и получают коэффициент выходного напряжения α_U=α_ε+α_E+α_{a, b}-2, все параметры датчика представляют в виде таблицы и регистрируют, затем датчик помещают в среду с известной температурой выше 23°С, подают контролируемое давление P≠0, по известному значению температуры определяют коэффициент выходного напряжения α_U, затем измеряют выходное напряжение U_вых, несущее информацию об изменении давления, это напряжение делят на коэффициент выходного напряжения α_U, получают базовое значение выходного напряжения U_вых23 и коэффициент преобразования датчика ; если в условиях эксплуатации температура датчика неизвестна, то на датчик подают контролируемое давление, градуируют при температуре 23°С, измеряют и запоминают базовое выходное напряжение U_вых23, затем на датчик подают то же давление при повышенной температуре, измеряют выходное напряжение U_вых и делят его на базовое выходное напряжение U_вых23, получая значение коэффициента α_U, по нему вычисляют температуру эксплуатации, причем операции запоминания, деления и умножения осуществляют по управляющим сигналам.

На фиг.1 изображена блок-схема устройства. На фиг.2 для примера показана зависимость диэлектрической проницаемости ε полиимидной пленки марки ПМ от температуры θ (в широком диапазоне) и частоты, пульсаций давления, а на фиг.3 показана зависимость динамического модуля упругости Е от температуры. На фиг.4 показаны температурные зависимости коэффициентов температурного расширения обкладок α_{а, b}, диэлектрической проницаемости α_ε, модуля упругости α_E, выходного напряжения α_U. С помощью этих коэффициентов определяют, во сколько раз изменяются параметры датчика, т.е. емкость С, приращение емкости ΔС, коэффициент преобразования датчика и выходное напряжение датчика U_вых при изменении температуры.

Устройство содержит емкостный датчик давления 1 с обкладками 2, экраном 3, блок поляризации постоянного тока 4. Выход датчика через усилитель заряда 5, нормирующий усилитель напряжения 6, переключатель 7 соединен с сигнальными входами блоков деления 8, умножения 9, памяти 11 и индикатором 10, причем сигнальные входы блока памяти 11 соединены с выходами блоков деления и умножения. Блоки 7, 8, 9, 11 работают под контролем блока управления 12. Выходы блока 12 соединены с управляющими входами блоков памяти 11, умножения 9, деления 8 и переключателем 7.

Устройство работает следующим образом. В поляризованном состоянии в режиме покоя датчика (без пульсаций давления) и в рабочем режиме (под воздействием давления) давление, преобразованное в электрический сигнал датчиком 1, несет информацию о полном сигнале, шумов и помех и полезном сигнале. Затем после согласования сигнала датчика в усилителе заряда 5 и нормирующем усилителе 6 сигнал через переключатель 7 поступает на вход блоков деления 8, умножения 9 и индикатор 10. В блоке памяти 11 по команде блока управления 12 запоминают выходное напряжение U_вых, коэффициент преобразования датчика, коэффициенты α_{а, b}, α_ε, α_E, α_U, размеры обкладок а×b. В блоке деления 8 выходное напряжение U_вых усилителя 6 делится на коэффициент α_U, на эту величину следует умножать базовый сигнал U_вых23, полученный при начальной базовой температуре 23°С.

В блоке умножения 9 по команде блока управления 12 происходит умножение выходного напряжения U_вых на коэффициент α_U.

В общем случае блок управления должен выполнять ввод параметров датчика, вывод информации, организовать все виды вычислений, а также, если необходимо, обеспечить преобразование аналогового сигнала в цифровой.

Отечественные усилители заряда выполнены на интегральной микросхеме 544УД1. Использование схемы с отрицательной обратной связью по постоянному напряжению обеспечивает малый дрейф нуля. Коэффициент усиления усилителя заряда приблизительно равен 1. Расстояние между датчиком и усилителем заряда 0-50 м. Усилитель напряжения, блоки памяти, деления и умножения - известные схемы в электронике. Блоками индикации и управления могут быть компьютеры. Рекомендуются коэффициенты усиления нормирующего усилителя напряжения 50, 100, 1000, 1500, 2000 и поляризация постоянным током с напряжением 100 В.

Пульсации давления (звуковое давление) могут быть непрерывными, имеет смысл квантовать давление по времени и представлять в виде дискретных отсчетов в том или ином числовом коде. Практически устройство можно реализовать как в одноканальном, так и многоканальном (несколько десятков каналов) исполнении.

Способ определения пульсаций давления основан на следующих факторах и допущениях.

Известно, что существующие (в том числе тонкопленочные) датчики имеют несколько видов погрешности: температурная; нелинейность; гистерезис; дрейф нуля.

Корректировка (компенсация) гистерезиса и дрейфа невозможна. Если все же делается попытка такой корректировки, то требуется знать физический процесс, и затраты на вычисления при этом очень велики (Ковальский Г. Компенсация ошибок датчиков давления для простого соединения с микрофоном, ВЦП, перевод № Н-41769, 1987).

Основная причина погрешностей тонкопленочных датчиков связана с влиянием температуры θ на диэлектрическую проницаемость ε, модуль упругости Е и размеры чувствительного элемента а×b.

1. Оценим влияние температуры на размеры, выходное напряжение и коэффициент преобразования датчика. Диапазон температур выберем исходя из возможности полиимида марки ПМ и каптона - от 20 до 300°С. Колебания температуры влияют на модуль упругости E(θ) и диэлектрическую проницаемость ε(θ); их экспериментальные значения заносятся в блок памяти.

а) Будем считать, что пленка однородна и нагревается равномерно. При этом уравнения общей деформации по главным осям пленки имеют следующий вид: Δa/a=α₁θ, Δb/b=α₂θ, где α₁ и α₂ - коэффициенты линейного расширения по ширине (а) и длине (b) ЧЭ из полиимидной пленки, если она отличается анизотропией, например, из-за технологической вытяжки. Эти параметры получаются экспериментально и заносятся в блок памяти. Разные значения коэффициентов α₁ и α₂ объясняют тем, что при нагреве полиимидная пленка сначала проявляет температурную усадку из-за остаточного напряжения, возникающего во время изготовления пленки, а затем расширяется на присущий ей коэффициент температурного расширения.

Однако значения скорости усадки и коэффициента температурного расширения невелики. Ниже приводятся коэффициенты линейного расширения полиимидной пленки α₁, α₂ (единица измерения K^-1), умноженные на 10⁶.

Температура, °С	В направлении обработки, α1	В поперечном направлении, α2
23	15,5	37,2
75	16,3	38,9
200	17,8	42,6
300	18,9	45,0

б) На основании данных от блоков деления, умножения и памяти определяют приращения размеров обкладок по мере повышения температуры: Δа(θ)=α₁аθ, Δb(θ)=α₂bθ. Из-за этого увеличивается начальная емкость датчика С₀. Результаты расчета сведены в табл.1, они заносятся в блок памяти.

2. Определяют зависимость емкости С(θ), приращения емкости ΔС(θ), коэффициента преобразования и выходного напряжения датчика U(θ) от температуры, где Р - пульсации давления.

Принцип работы датчика. При изменении давления изменяется расстояние между обкладками 2. В результате деформации (датчика с твердым диэлектриком) и прогиба обкладок (датчик с газообразным диэлектриком) изменяется начальная емкость С, приращение емкости ΔС и относительное изменение емкости ΔС/С. Напряжение на выходе датчика 1 пропорционально приращению емкости ΔС/С и напряжению поляризации U_п c выхода блока 4.

а) Ёмкость датчика с твердым диэлектриком определяют по формуле: C(θ)=a(θ)b(θ)ε(θ)/t, приращение емкости: ΔС(θ)=С(θ)-С₀, где С₀ - начальная емкость датчика при 23°С; коэффициент преобразования датчика .

Для примера рассмотрим датчик с размерами обкладок а×b=6×9 мм; μ=0,225 - коэффициент Пуассона; E(23°С)=4,5 ГПа - модуль упругости полиимидной пленки; t=20 мкм - толщина пленки между обкладками конденсатора; ε(23°С)=3,4 - начальная диэлектрическая проницаемость полиимида (при частоте 100 кГц). На фиг.2 приведена зависимость диэлектрической проницаемости каптона Н (полиимидной пленки) от температуры и частоты. При температуре -70°С диэлектрическая проницаемость изменяется от 3,3 до 3,45 в диапазоне частот 0,1-100 кГц. (Г.Ли, Д.Стоффи, К.Невилл. Новые линейные полимеры, с.200, рис.VIII.41; M.: Химия, 1972, 280 с.)

Зависимость динамического модуля упругости полиимида от температуры показана на фиг.3 (Бессонов М.И., Котон М.М. и др. Полиимиды - класс термических полимеров, с.108, рис.44; М.-Л.: Наука, 1983, 306 с.).

Расчетные значения параметров датчика с твердым диэлектриком представляют в виде таблицы, выдают на индикатор и заносят в блок памяти. На фиг.2, 3 и 4 результаты получены путем экспериментального исследования.

б) Аналогичным образом определяют параметры датчика с газообразным диэлектриком. Емкость датчика в зависимости от температуры определяют по формуле С(θ)=πε(θ)а²(θ)/t=С_г, где a - радиус ячейки между обкладками; приращение емкости: , где δ - толщина мембраны датчика; коэффициент преобразования: Когда между обкладками имеется n отверстий, коэффициент преобразования датчика модифицируется: C₂=ε(θ)(S₀-πa²n)/t - емкость твердотельной части конденсатора (между ячейками), S₀ - площадь обкладки датчика. Все перечисленные параметры датчика с газообразным диэлектриком и зависимость E(θ) от температуры (фиг.3) пересылают в блок памяти, а результаты расчета в виде таблиц подают на индикатор.

в) Определяют влияние температуры на выходное напряжение датчика: , где U_п - напряжение поляризации датчика. Напряжение U(θ) запоминают и регистрируют на индикаторе.

3. Определяют безразмерные коэффициенты α_{a, b}, α_ε, α_E, α_U как функции температуры.

а) Принимают начальную базовую температуру 23°С. Затем, используя функции a(θ), b(θ), ε(θ), E(θ), хранящиеся в блоке памяти, определяют зависимость α_{a, b}, α_ε, α_E от температуры (фиг.4). Эти коэффициенты передаются в блок памяти.

б) На фиг.4 значение 1 на вертикальной оси соответствует начальным значениям при базовой температуре 23°С коэффициентов температурного расширения α_{a, b}, диэлектрической проницаемости α_ε, модуля упругости α_E, выходного напряжения α_U. Из выражения (1-α_{a, b})+(1-α_ε)+(1-α_E)=1-α_U по трем коэффициентам самого датчика получают четвертый - коэффициент выходного напряжения: α_U=α_a,b+α_ε+α_E-2. Зависимость α_U от температуры показана на фиг.4; ее хранят в блоке памяти.

Таблица 1
Параметр	Температура θ, °С
23	75	200	300
b(θ), мм	9,0032	9,011	9,032	9,051
a(θ), мм	6,0051	6,018	6,051	6,080
C(θ), пФ	81,27	81,5	81,98	82,7
	0	0,28	0,9	1,73
C(αε), пФ	81,27	74	73	72
	0	-8,8	-9,8	-11
	0	-2,5	-7.5	-10
	0,2	0,195	0,185	0,18
	0,2	0,206	0,213	0,235
	0	-11	-16,4	-20,3
Uвых(αa,b, αε, αE), мкВ	2	1,87	1,72	1,66
αU	1	0,93	0,86	0,83
Примечание: в табл.1 раздельное указание аргументов αε, αE, αa, b означает учет зависимости только от указанного аргумента; полное перечисление аргументов означает, что учитываются все они.

Практически ΔС/С и U_вых (в процентах) изменяются одинаково при 23-300°С (0-21%). Изменение размеров а и b ЧЭ из полиимидной пленки незначительно (см. табл.1 и фиг.4) в сравнении с вариабельностью ε и Е.

4. Градуируют датчик при известной температуре.

а) Не задавая (не прикладывая) пульсаций давления, регистрируют напряжение шумов на выходе усилителя напряжения и подают его на сигнальный вход блока памяти.

б) К датчику прикладывают известную пульсацию давления (от внешнего генератора пульсаций), регистрируют сигнал нормирующего усилителя, смешанный с шумами, и запоминают в блоке памяти: здесь же хранят температуру при градуировке. Определяют коэффициенты преобразования измерительных каналов.

5. В условиях эксперимента (эксплуатации) датчик подвергают пульсации давления F при известной температуре. До подачи пульсаций давления при температуре больше 23°С измеряют напряжение теплового шума на выходе усилителя напряжения.

а) Для корректировки влияния температуры на выходное напряжение датчика градуируют датчик в обычных условиях, т.е. при базовой температуре 23°С. Базовый сигнал U_вых23 с выхода усилителя напряжения подают на сигнальный вход блока умножения и умножают U_вых23 на коэффициент α_U для заданной температуры; получают ожидаемое напряжение U_вых=U_вых23α_U. Далее сигнал блока умножения подают на индикатор. Например, задают температуру 80°С; при 23°С имеем базовое напряжение U_вых23. Согласно фиг.4 с выхода блока умножения ожидается напряжение U_вых=0,9U_вых23, несущее информацию о пульсации давления.

б) В процессе градуировки при 23°С определяют коэффициенты преобразования датчика и измерительного канала S, на который нужно делить сигнал усилителя напряжения U_вых23, чтобы определить пульсации давления. При температуре эксплуатации сигнал усилителя напряжения U_вых пропорционально пульсации давления подают на сигнальный вход блока деления и делят на коэффициент α_U, чтобы получить U_вых23=U_вых/α_U. Затем с выхода блока деления напряжение U_выз23 поступает на индикатор.

6. На датчик подают пульсации давления при неизвестной температуре.

Для обеспечения измерений датчик градуируют при температуре 23°С и такой величине пульсации давления Р, которая ожидается в эксперименте (эксплуатации). В блок памяти подают выходное напряжение U_вых23.

Затем в процессе эксперимента (эксплуатации) подают (прикладывают) к датчику пульсации давления Р при неизвестной температуре. Выходное напряжение датчика U_вых через усилители заряда и напряжения и переключатель подают на сигнальный вход блока деления. На другой сигнальный вход блока деления базовое выходное напряжение U_вых23 поступает из блока памяти. Блок деления выполняет операцию U_вых/U_вых23 и выдает коэффициент α_U и по этому значению с помощью интерполяции определяют температуру θ. Причем выходное напряжение для деления, умножения на коэффициент α_U и запоминания подают на сигнальные входы этих блоков. Для выполнения операций деления, умножения и запоминания сигнал блока управления подают на управляющие входы блоков деления, умножения, памяти и переключатель. Затем по полученному значению коэффициента выходного напряжения α_U определяют величину пульсаций давления и соответственно уточняют коэффициенты преобразования датчика и измерительного канала S. После запоминания, деления и умножения выходные сигналы блоков памяти, деления и умножения подают на индикатор.

Таким образом, предлагаемый способ термокомпенсации и определения температуры и пульсаций давления и устройство для его осуществления выгодно отличаются от выбранных прототипа и аналога. Это объясняется тем, что зависимость физико-механических параметров датчика от температуры позволяет с помощью известных блоков электроники (памяти, деления, умножения и переключателя) определять давление и температуру объекта. Обеспечивается высокая точность без потерь времени при эксплуатации. Благодаря этому повышается технико-экономический эффект измерений.

В ЦАГИ проводились метрологические эксперименты в диапазоне температуры 23-300°С. Они подтверждают, что с ростом температуры увеличиваются погрешности - из-за уменьшения модуля упругости и диэлектрической проницаемости пленки. Из результатов табл.1 и фиг.4 делается вывод, что для компенсации погрешности целесообразно градуировку датчиков проводить в условиях, близких к эксплуатационным (по температуре). Одновременно на датчик задают температуру 60°С, пульсации давления от 55 дБ до 120 дБ с частотой 40, 100, 1000 Гц, при этом эксперименте коэффициент выходного напряжения не более α_U≈0,98, т.е. влияние температуры на пульсации давления не более 2%.

Также экспериментально исследована стабильность тонкопленочных датчиков с твердым (ДЕТ-3) и газообразным (ДЕГ-4) диэлектриками в диапазоне температуры 23-60°С при пульсации давления с частотой 40 Гц. Толщина полиимидной мембраны 20 мкм, модуль упругости Е=4,5 ГПа, диэлектрическая проницаемость ε=3,4 при температуре 23°С. После вычитания погрешностей генератора пульсаций и измерительных приборов получается остаточная ошибка не более 3%.

1. Способ определения пульсаций давления, основанный на том, что к емкостному датчику прикладывают давление, которое преобразуют в электрический сигнал, его усиливают и регистрируют, затем в состоянии покоя в нормальных условиях датчик градуируют и определяют напряжения шумов, затем датчик помещают в среду повышенной температуры, на его выходе измеряют напряжение теплового шума, определяют температуру среды, определяют пульсации давления, отличающийся тем, что до определения пульсаций давления в состоянии покоя датчика определяют температурные зависимости диэлектрической проницаемости ε, модуля упругости Е и размеров обкладок a×b датчика, затем определяют метрологические характеристики емкостного датчика (с твердым или газообразным диэлектриком), а именно емкость С, приращение емкости ΔС, коэффициент преобразования , где Р - пульсации давления, и выходное напряжение U_вых, затем вычисляют температурные зависимости коэффициентов для диэлектрической проницаемости α_ε, модуля упругости α_E и температурного расширения обкладок α_{а, b}, а также выходного напряжения α_U, принимая базовую температуру равной 23°С, все перечисленные зависимости запоминают, из суммы (1-α_{а, b})+(1-α_ε)+(1-α_E)=1-α_U получают коэффициент выходного напряжения α_U=α_ε+α_E+α_{a, b}-2, все параметры датчика представляют в виде таблицы и регистрируют, затем датчик помещают в среду с известной температурой выше 23°С, подают контролируемое давление Р≠0, по известному значению температуры определяют коэффициент выходного напряжения α_U, затем измеряют выходное напряжение U_вых, несущее информацию об изменении давления, это напряжение делят на коэффициент выходного напряжения α_U, получают базовое значение выходного напряжения U_вых23 и коэффициент преобразования датчика ; если в условиях эксплуатации температура датчика неизвестна, то на датчик подают контролируемое давление, градуируют при температуре 23°С, измеряют и запоминают базовое выходное напряжение U_вых23, затем на датчик подают то же давление при повышенной температуре, измеряют выходное напряжение U_вых и делят его на базовое выходное напряжение U_вых23, получая значение коэффициента α_U, по нему вычисляют температуру эксплуатации, причем операции запоминания, деления и умножения осуществляют по управляющим сигналам.

2. Устройство для определения пульсаций давления, содержащее емкостный датчик, усилитель заряда, усилитель напряжения и блок поляризации, в котором выход блока поляризации соединен с обкладкой конденсатора, а другая обкладка конденсатора соединена со входом усилителя заряда, выход которого соединен со входом усилителя напряжения, отличающееся тем, что в устройство введены блоки памяти, деления, умножения, управления и переключатель, который соединен с сигнальным выходом усилителя напряжения, выход переключателя соединен со входами блоков деления, умножения и памяти, блок памяти соединен с переключателем и выходами блоков деления и умножения, выходы блоков деления, умножения и памяти соединены с индикатором, а блок управления соединен с управляющими входами блоков памяти, умножения, деления и переключателем.