Накладной емкостной датчик

Накладной емкостной датчик

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(! и 67О872

Со1оз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 09.11.77 (21) 2545598/18-25 с присоединением заявки М— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.06.79. Ьюллетень М 24 (45) Дата опубликования описания 29.06.79 (51) Ч. Кл."- 6 01 N 27/22

Государственный комитет (53) УД1, 551.508.7 (088.8) ао лелем изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Ю. Н. Федоров и Ю. М. Романенко (71) Заявитель Научно-производственное объединение «Агроприбор» (54) НАКЛАДНОЙ ЕМКОСТНОЙ ДАТЧИК

Изобретение относится к измерительной техн1ике:и предназначено для определения влажности веществ по их диэлектрическим характеристикам. Оно может быть использовано в приборах для определения как влажности веществ, так и в качестве емкостного датчика оигнализато1ра уровня веществ с малой диэлектрической проницаемостью, а также в устройствах неразрушающего контроля, диагностики и других.

Известен накладной .измерительный конденсатор,:в котором высокопотенцHBJIbfHblH (рабочий);и низкопотенциальный (общий) электроды установлены на изоляционном основан ни-подложке, причем низкопотенциальный электрод окружает высокопотенци a,льны й.

Известен также емкостной преобразователь, в котором для уменьшения паразитной емкости между электродами помещен слой из диэлектрика с нелинейной магнитной проницаемостью, например феррита.

Наиболее близким техническим решением является накладной емкостной датчик, включающий рабочие высокопотенциальный и низкопотенциальный электро ды, расположенные в одной плоскости и закрепленные неактпвнь1и поверхностями на диэ.!сктрическом О "новании, и дополнительный электрод эквипотенциальной защиты.

Известные датчики имеют тот недостаток, что им пр исуща паразитная емкость, обусловленная диэлектрической проницаемостью изоляционной подложки-основания. это начальная (паразитная) емкость известных емкостных датчиков снижает их чувствительность. Кроме того, нестабильнОсть диэлектрических характеристик изоляционного материала подложки, например.

l0 связанная с его старением, влиянием влаги, температуры и других причин, приводит к погрешности измерений.

Целью изобретения является увеличение чувствительности и точности, измерений.

l5 Цель достигается тем, что дополнительный электрод выполнен в виде чаши и расположен с зазором вокруг высокопотснцп:.льного электрода со всех сторон его неактивных поверхностей, примыкающих к диэлектрическому основанию.

При подаче на дополнительный электрод напряжения, равного по величине и синфазного напряжению .на высокопотенциа Iüíîì электроде, между эпими электродами не будет электрического поля, а это значит, что отсутствует та часть электрической емкости датчика, которая обусловлена диэлектрической проницаемсстьIО материал11 ПО,:1ложки.

Это QBcT Bcличснпс I Ic i I; —. c. Ib.ю ты датчик". Одновгеменно пз.1::1. .,:-1:111э.-, ж670872

Формула изобретения

Составитель Л. Платова

Техред Н. Строганова

Редактор Т. Горячева

Корректор И. Симкина

Заказ 462/826 Изд. № 376 Тираж 1089 Подписное

11ПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» трических характеристик материала, происходящих в процессе эксплуатации, не будет влиять на параметры датчика предлагаемой конструкции, что повысит точность измерений.

На чертеже показан предлагаемый датчик.

Он содержит высокопотенц иальный электрод 1, низкопотенциальный электрод

2, дополнительный электрод 8, изоляционное основание 4, измерительный автогенератор 8 и повторитель б.

Высокопотенцпальный l и низкопотенциальный 2 электроды закреплены нерабочей поверхностью на изоляционном основании 4.

Дополнительный электрод 8 расположен с зазором от высокопотенциального электрода 1 и окружает его со всех нерабочих сторон, примыкающих к диэлектрическому основанию 4.

Высокопотенциальный электрод подключен ко входу, напр имер, измерительного автогенератора б, а дополнительный электрод 8 — к выходу повторителя 6 сигналов автогечератора б.

Низкопотенцпа I-HblH 3 eKTIIo/I, 2 coBgH,нен с общим проводом.

Датчик работает следующим образом.

Датчик рабочей поверхностью сближается с исследуемым матер налом, включается,измерительный автогенератор б, переменчое напряжени которого подается на высокопотенциальный электрод 1 и на вход повторителя б.

С повторителя б переменное напряжение, синфазное и равное напряжению автогенератора б, подается на дополнительный электрод 8, т. е. в каждый момент времени на высокопотенциальном 1 и дополнительном электроде 8 напряжения равны между собой, а электрическое поле между этими электродами отсутствует. Вследствие отсу1ствия электрического поля, электрическая емкость между электродами l и 8, разделенными д иэлектриком, равна нулю (практически). Это снижает начальную (паразитную) электрическую емкость датчика,и увеличивает его чувствительность, зависящую от отношения пр|иращения емкости датчика и начальной емкости. Одновременно устра10 няется,влияние диэлектрических характеристик материала основания 4 на результат измерения, т. е. повышается их точность.

Диэлектрические характеристики .вещества, помещенного в,поле рабочего электрода, 15 определяются одним,из известных способов, например автогенераторами.

Возможно применение предложений конструкции в качестве сигнализатора наличия веществ с диэлектрической проницае20 мостью, мало отличающейся от воздуха, например сена, что необходимо в технологических процессах животноводства.

Накладной емкостной датчик, включающий рабочие высокопотенциальный и низкопотенциальный электроды, расположенные в одной плоскости IH закрепленные неактивными поверхностями на диэлектрическом основании, IH дополнительный электрод эквипотенциальной защиты, о т л и ч аю щ.и Й с я тем, что, с целью повышения чувствительности и точности;измерений за счет снижения начальной, емкости датчика и исключения влияния диэлектрических характеристик материала основания, дополнительный электрод выполнен в виде чаши и,расположен с зазором, вокруг высокопотенциального электрода со всех сторон его неактивных поверхностей, примыкающих к диэлектрическому .основанию.