Устройство для измерения изменения емкости

Устройство для измерения изменения емкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

т с о- ° „, э „а „ и а с ы н > нь »г.> н л с е с на я лЬ

Сомвз Советских

Социаттмстичесимх

Ресттубими

К АВТОРСКОМУ СВЯДЕТЕЛЬСТВУ (6tl ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлемо04.07.77 (21) 250.ч59) /18 21 с прмсоеаииениект заявки М> асуллКтввввыв хаивтет

СССР в аеявм вибрвтеквй в вткРитхв (23) Прмормтет

Опубликовано 05.09.79 Бюллетень М33

Дата опубликования описаимя 08.09.79 (53) УДК т 21.317. . 33(OBH.H) (72) Авторы изобретения

В. Г!. Гончаров и А. :. Гусев (7l ) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕ РЕ НИ Я

ИЗМЕНЕНИЯ ЕМКОСТИ

Изобретение относится к области электроиэмерительной техники и предназначено для дистанционного измерения величины емкости полупроводниковых диодов и ее изменений в условиях воздействия деста5 билизируюших факторов, например, температуры, радиации и т. п.

Известно устройство для измерения малых изменений емкости, содержашее генератор высокой частоты, связанный с измерительным контуром через цепь связи, содержашую детектор, а также допси нительнь и комп.нсируюший контур, связан ный с генератором высокой частоты и ин ди катор (1 ). т%

Недостаток известного способа измерения состоит в низкой точности измерения.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для измерения изменения емкости, содержашее 1Е выскочас1О1 иый генератор, четыре делителя напряжения, усилитель и индикатор.

В этом ус1ройстве компенсация началь ной емкости нспы", уемого конденсатора достигается тем, что между геиер >торох> и концами испытуемого я компенсируя>ш r <> конденсаторов включены отрезки коакгиаЛЬНЫХ КабЕЛЕЙ, дпиньl на половину длины рабочей волны. Вьк окочастотные колебания генератора пере:i отрезки коаксиального кабеля поступают на испытуемый н компенсирук>ший коид> liсаторы. В результате разности длин каб— лей высокочастотный сигнал приходит иа конденсаторы в противофазе и на резисторе емкостно-омического делителя в »леляется сигнал, пропорциональный раэнос1и величин емкостей конденсаторов (2).

Недостатками данного устройства я>ляются невозможность номер иия емк х.1и испытуемого конденсатора в диапазон частот с плавной перес- ройкой частv1ы

ГЕНЕРатОРа ИЗ-За фИКСИРОВаННОй Разпох 1И длин отрезков коаксиальиых к. бт л й, также недостаточ> ая точность иэм реиия иэ-эа нестабильности длины fi0J>ill.! i еи ратора, что также >1р>п»;н>1 к и поли»й

3 6844 компенсации величины начальной емкости испытуемого конденсатора.

Бель изобретения - повышение точности измерения за счет компенсации началь ной емкости испытуемого конденсатора.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения изменения емкости, содержащее высокочвстот ный генератор, выход которого через последовательно соединенные первый делитель10 напряжения и первый коаксиальный кабель, внешний проводник которого соединен с земляной шиной устройства, соединен с одним из выводов второго делителя напряжения, другой вывод которого соединен с 15 одним из выводов третьего делителя напряжения, другой вывод которого через второй коаксиальный кабель, внешний проводник которого заземлен, соединен с одним из выводов четвертого делителя напряжения, третьи выводы второго и третьего делителей напряжения соответственно соединены с одним и с другим зажимом для подключения испытуемого конденсатс ра, другой вывод четвертого делителя «a- пряжения через усилитель соединен с индикатором, введены инвертор, переключатель, переменная катушка индуктивности, конденсатор и переменный резистор, причем вход инвертора соединен с выходом высокочастотного генератора, в выход инвертора соединен с одним выводом переключателя, другой вывод которого соединен с выходом высокочастотного генеретора, управляемый вывод переключателя соединен через последовательно соедине ные переменкую катушку индуктивности, конденсатор и переменный резистор со входом усилителя.

На чертеже представлена функциональная электрическая схема устройства.

Устройство содержит высокочастотный генератор 1> делитель напряжения 2, который содержит резисторы 3, 4, коакси4$ вльный кабель 5, делитель напряжения 6, который содержит резисторы 7, 8, испытуемый конденсатор 9, делитель напряжения 10, содержащий резисторы 11, 12, коаксивльный кабель 13, делитель напря50 жения 14, содержащий резисторы 15, 16, инвертор 17, переключатель 18, переменная катушка индуктивности 19, конденсатор 20, переменный резистор 21, усилитель 22, индикатор 23.

Напряжение высокочвстотнот о генератора 1 через резисторы 3, 4 отрезок коаксиального кабеля 5 и резисторы 7, 8 поступает нв испытуемый конденсатор 9.

68 4

Нв резисторе 11 выделяется высокочастотное напряжение, пропорциональное величине емкости конденсатора 9, которое через резистор 12, отрезок коаксивльного кабеля 13 и резисторы 15 16 поступает нв вход усилителя 22 с некоторым набе

roM фазы, опр еде ляе мы м дли на ми отр елков кабелей 5, 13 и частотой высокочвс тотного генератора 1. На вход усилителя

22 поступает и высокочастотное напряже» ние, пропорциональное проводимости резис-,. тора 2 1, но сдвинутые по фазе нв 1 8Q C относительно высокочастотного напряжения генератора 1. Противофаэность достигает» ся регулировкой переменной катушки 19 и установкой переключателя 18 в положение, изображенное на чертеже, в равенсч во амплитуд — регулировкой резистора 21.

В результате на входе усилителя 22 выделяется сигнал, пропорциональный изменению емкости испытуемого конденсатора 9, который усиливается и отсчитывает ся на индикаторе 23.

Формула и эобре те ния

Устройство для измерения изменения емкости, содержащее высокочастотный генератор, выход которого через последовательно соединенные первый делитель напряжения и первый коаксиальный кабель, внешний проводник которого соединен с земляной шиной устройства, соединен с одним из выводов второго делителя напряжения, другой вывод которого соединен с одним из выводов третьего делителя жьпряжения, другой вывод которого через второй ковксиальный кабель, внешний проводник которого заэемлен, соединен с одним из выводов четвертого делителя напряжения, тр гьи выводы второго и третьего делителей напряжения соответственно соединены с. одним и с другим зажимом для подключения испытуемого конденсатора, другой вывод четвертого делителя напряжения через усилитель соединен с индикатором, о т л и ч в ю щ ее е я тем, что, с целью повышения тоъности измерения эа счет компенсации начальной емкости испытуемого конденсатора, в него введены инвертор, переключатель, переменная катушка индуктивности, конденсатор и переменный резистор, причем вход инвертора соединен с выходом высокочастотного генератора, в выход инвертора соединен с одним из выводов переключателя, другой вывод которого

684468

Составитель Л. Сотникова

Редактор Д. Мепуришвили Техред 3, Фанта Корректор Н. Стец

3аказ 5279/39 Тираж 1090 П одпис «ое

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 соединен с выходом высокочастотного генератора, управляемый вывод переключателя соединен через последовательно соединенные переменную катушку индуктивности, конденсатор и переменный резистор со входом усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 134336, кл. 9 01 Я 27/26, 1954.

2. Авторское свидетельство СССР

% 277936> кл. G 01 и 27/26, 1969.