Потенциометрический датчик
Иллюстрации
Реферат
670906
На фиг. 1 изображен чертеж возможной конструкции предлагаемого потенциометрического датчика, разрез А — А; на фиг. 2 изображена теоретически рассчитанная 33висимость отношения напряжения между дополнительными электродом и любым электродом напряжения (Ь") к напряжению между, двумя потенциальными электродами (U) от угла поворота потенциометрического датчика относительно осей анизотроппп (а),для анизотропного материала с коэффициентом анизотропии К=О,бб. На графике нанесены такие точки, полученные экспериментально.
Корпус датчика изготовлен из двух дисков из оргстекла 1, соединенных с металлическим кольцом 2 винтами 3. На нижнем диске жестко закреплены токовые электрсды 4 и дополнительный электрод напряжения 6. Электроды напряжения 5 могут перемещаться в отверстиях верхнего и нижнсго дисков, причем в нерабочем положении электроды 5 фиксируются с помощью колец 7. Упругое прпжатие осуществляется с помощью пружин 8. Подводящие подвод (на рисунке не указаны) соединяются с эле:<тродами с помощью гаек 9 или пайки.
Работу пре;лагаемого потенциометрического датчика можно описать следующим образом. Зависимость отношения напряжения от угла поворота датчика записывается в виде
U ò > J (l
K - (1 — sin 2а) + (1-г- siп 2а)
= 0,5+ 0,3б1 1и
K - (1+з)п 2а) + (1 — sin 2а)
Ц/
Максимальное значение — получается при
U а= — -+л г (n=-О.+ 1, 2...), что видно из
4 рисунка на фиг. 2, поэтому сначала выбирается положение датчика, соответствуюalee мaêñèìàëüíîìó значению U, так как
U ие зав исит от угла поворота. Это позволяет определить направление осей анизотропии.
Зная значение U, U и силы тока между токовыми электродами, можно определить удсльные сопротивления токопроводящих анизотропных ">èñòîâûx и пленочных матсриалов и покрытий, используя следующие формулы: то U
l î„„o„=-и
1ll гx K. K е — 0,693 2 — 1 где р,, р, — удельные электрические сопротивления в направлении глапfIhlx АсрН анизотпопи : толщина материала или покрытия; ток между токовыми электродами; коэффициент анизотропии; напряжение между потенциальными электродами; напряжение между дополнительным электродом и любым потенциальным электродом при угле поворота датчика; коэффициент, учитывающий ограниченность исследуемого материала по ширине
U —
l5
n.= aI Ctg IC
20 где r.—
D— ширина материала; расстояние между токовыми электродами; основание натурального логарифма.
Формула изобретения
1. Потенциометр ический,датчик для ollределения удельного сопротивления токопроводящих материалов, содержащий два токовых элкетрода и два электрода напряжений, отл ич а ю щийся тем, что, с целью повышения точности измерения, датчик снабжен дополнительным электродом напряжения, причем дополнительный и токовые электроды закреплены на общем основании жестко, а электроды напряже% ннн — — погннжнп нп i пп гн с nrrnn »
Использование датчика с точечными электродами позволяет определять удельные электрические сопротивления непосред30 ствнно на материалах без предварительного изготовления специальных образцов. Введение дополнительного электрода напряжения позволяет определять характеристики анизотропных токопроводящих материалов и
35 покрытий.
Потепциометрический датчик с пять.о точечными электродами можно применять на предприятиях химической промышленности, занимающихся изготовлением токопроводящих материалов, например, токопроводящих резин, тканей, пленок, бумаг и т. д. Датчик может быть использован для определения удельных электрических сопротивлений или толщины (так как между со4> противлениями материала и его толщиной существует однозначная связь) токопроводящих покрытий, наносимых на конструкции из токопроводящих материалов, например, стеклопластика для снятия электростатических зарядов, образующихся на поверхности изделия в процессе его эксплуатации.
670906
Составитель М. Кривенко
Техред А. Камышникова
Корректор И. Снмкина
Редактор А. Абрамов
Заказ 458/835 14зд. ЛЪ 379 Тираж 1089 Подписное
НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
l l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Тип. Харьк. фил. пред. «Патент>
2. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что дополнительный электрод расположен в вершине прямого угла равнобедренного треугольника и образованного с токовыми электродами.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. М. А. Берлинер, Измерение влажности. М,, Энергия, 1976, с. 53 — 54.
5 2 ГОСТ 20214 74