Автогенераторный измеритель параметров контролируемых веществ

Автогенераторный измеритель параметров контролируемых веществ

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 19.04.76 (21) 2351498/18-21 с присоединением заявки 1че— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.06.78. Бюллетень ¹ 24 (45) Дата опубликования описания 20.06.78 (51) Ч.Кл.-" 6 01 R 27/26

G 0I К 27/22

Государственный номитет

Совета Министров СССР ло лелем изобретений о открытий (53) УДК 621.317.335 (088.8) (72) Автор изобретения

Э. И. Арш (71) Заявитель

Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет имени 300-летия воссоединения Украины с Россией (54) АВТОГЕНЕРАТОРНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ

ПАРАМЕТРОВ КОНТРОЛИРУЕМЫХ ВЕ1ЦЕСТВ

Изобретение относится к области электрических и .YIBI HHTHbIx измерений резонансными методами и может использоваться для измерения электропроводности,,диэлектрической проницаемости,и магнитной проницаемости, в частности может быть применено в многопараметрических распознающих устройствах.

Известно устройство для измерения параметров контролируемых веществ, состоящее из линейного усилителя с положительной обратной связью, резонансного контура, содержащего конденсатор и индуктивный датчик, двухстороннего ограничителя по максимуму, включенного в цепь отрицательной обратной связи, и стрелочного индикатора (1).

Однако диапазон измеряемых этим устройством величин огра ничен следующими причинами. При измерениях изменяется эквивалентное сопротивление резонансного ко нтура, от начального значения которого зааисит чувствительность прибора. При больших значе.ниях этого сопротивления чувствительность велика, но в то же время резко уменьшается динамический диапазон прибора по входному сигналу датчика. Включение в цепь обратной связи двухстороннего ограничителя по максимуму фактически сужает возможность расширения диапазона измеряемой величины.

Известно также устройство для измерения электрических и магнитных параметров контролируемых веществ, содержащее измерительный автогенератор, выполненный на транзисторе по схеме с общей базой, емкостный или индуктивный измерительный преобразо;ватель, включенный в нагрузочный контур в коллекторной,цепи, пьезокварцевый элемент, включенный между коллектором .и эмиттером в цепи положительной обратной связи, детектор, компенсирующую .цель и стрелочный конденсатор (2).

Однако это устройство также имеет малый динамический диапазон измеряемой величи ны, что объясняется следующими причинами.

15 В автогенераторных приборах с датчика ми, включаемыми в качестве элемента натрузочной резонансной системы, статическая характеристика формируется изменениями эквивалентного сопротивления резонансной системы.

П ри больших начальных значениях эквивалентного сопротивления резонансной системы статическая характеристика .имеет наибольшую крутизну, что увеличивает чувствительность прибора, одновременно снижая рабочий диапазон измерительного параметра.

Цель изобретения — расширение рабочего диапазона измеряемой величины, Поставленная цель достигается тем, что в автогенераторный измеритель параметров контролируемых веществ, содержащий автю613269

60

65 генератор, в,резонансный контур .которого включен датчик с,контролируемым веществом з качестве элемента резонансной системы, первый выход автотенератора соединен с шиной питания и с одним выводом блока компенсации, второй выход соединен с общей шиной, третий выход автогенератора через переходной конденсатор соединен с одним входом амплитудного, детектора, другой вход которого соединен с общей шиной, а выход амплитудного детектора соединен с другим выводом блока компенсации, и индикатор, введены блок линеаризации напряжения и логарифмический преобразователь напряжения, причем вход блока линеаризации напряжения соединеH с выходом амплитудного детектора,и с одним зажимом для подключения индикатора, другой вход блока линеаризации соединен с общей шиной, а выход соединен со входом логариф.1ического преобразователя напряжения, выход которого соединен со входом автоген ератора.

На чертеже представлена функциональная электрическая схема автогенераторного,измерителя параметров контролируемых веществ.

Измеритель содержит: автогенератор 1, выполненный на транзисторе 2;,резисторы 8, 4, 5 и конденса-.оры б, 7, 8, обеспечивающие установку режима автогенератора 1 по постоянному и переменному токам; датчик 9, вклю:IcHIHbIIIiB качестве элемента резонансного конгура; переходной конденсатор 10; амплитудный детектор ll, выполненный на диодах 12, l8; HoHäåíñàòîð 14 и резисторы 15, 1б, служащие натрузкой детектора 11; компенсирующий блок 17, содержащий резисторы 18, 19; блок 20 линеаризации напряжения и логарифмический преобразователь 21 напряжения.

Напряжение питания подается на клеммы 22, -8, выходное напряжение снимается с клемм

28, 24.

Автогенераторный измеритель параметров контролируемых веществ работает следующим образом.

При внесении в поле датчика 9 контролируемого электропроводящего вещества умень:цается импеданс датчика 9, это вызывает уменьшение .добротности контура и эквивалентного сопротивления автогенератора 1, что приводит к уменьшению выходного напряжения, выделяемого после детектирования .на резисторах 15, lб. Через цепь из резисторов

18, 19 блока 17 на .резистор lб подается напряжение обратной полярности, и начальное напряжение компенсируется, причем установ;а нуля перед началом процесса измерения производится с помощью переменного резистора 19.

Изменения сигнала соответствуют стати- еской характеристике автогенераторного измери теля в области ее наибольшей чузстзигельности, причем нулевое значение имеет

55 место при максимальной начальной добротности, колебательного, контура. Поэтому изменения сигнала квазилинейны. Так как крутизна начальной части ста тической характеристики зависит от добротности контура и типа датчика 9, то сигнал, снимаемый с резистора 15, подается на блок 20 линеа ризаыии напряжения. Затем, после линеаризации, это напряжение подается на вход логарифмическо"o преобразователя 21 напряжения, выходное напряжение которого при подаче на базу. транзистора 2 обеспечивает расширение рабочего диапазона измеряемой величины и логарифмический вид зависимости выходного напряжения, снимаемого с клемм 23, 24.

Таким образом, последовательное включение блока 20 лп:- еаризации напряжения и логарифмического преобразователя 21 напряж ения в цепи отрицательной обратной связи между нагрузкой детектора 11 и базой тра нзистора автогенератора 1 обеспечивает рас|ширение рабочего диапазона измеряемой величины, а также позволяет унифицировать шкалы автогенераторных измерителей.

Фор»yëà изобретения

Азтогенераторный измеритель параметров контролируемых веществ, содержащий автогенератор, iB резонансный контур которого включен датчик с контролируемым веществом B качестве элемента резо-IBHcHOH системы, первый выход автогенератора соединен с шиной питания и с одним выводом блока компенсации, второй выход автогенератора соединен с общей шиной измерителя, трет;IH выход автотенератора через переходной конденсатор соединен с одним входом амплитудното детектора, друго вход ко-орого соеди,нен с общей шиной измерителя, а выход амплитудного .детектора соединен с другим выводом блока компенсации, и индикатор, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения рабочего диапазона измеряемой величины, в него введены блок линеаризации напряжения и лога рифмический преобразователь напряжения, причем один из входов блока линеаризации напряжения соединен с выходом амплитудного детектора и с одним из зажимов для подключения индикатора, другой вход блока линеаризации соединен с общей шиной, а выход — соединен со входом логаpHôìH÷åcкого преобразователя напряжения, выход которого соединен со входом азтогенератора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

М 324590, кл. G 01 R 27/00, 1969.

2. Арш Э. И. Автогенераторные измерения, М., «Энергия», 1976, с. 97.

613269

Составитель Л. Сотникова

Редактор Н. Хубларова Техред Л. Гладкова Корректор И. Симкина

Заказ 341/568 Изд. № 474 Тираж 1122 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент>