Устройство для измерения диэлектрических характеристик
Патент 734582
Авторы
Классы МПК
Устройство для измерения диэлектрических характеристик
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскик
Социалистнческик
Республик
< 734582 (6I ) Дополниительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 23.08. 77 (21) 2518142/1 8-21 (5! )М. Кл. (01 и 27/00 с присоединением заявки РЙ—
Гооудеротееииыб комитет
СССР (23) Приоритет—
Опубликовано 15.05.80. Бюллетень №18 по делом иэобретеиий н открытий (53) УД К 62 1. 317.. 73(088. 8) Дата опубликования описания 18.05;80 (72) Авторы изобретения
Л. А. Беркович, Ф. М. Назмиев и А. N. Фомин
Казанский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. В. И. Ульянова (Ленина) (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ
ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ
ХАРАКТЕРИСТИК
Изобретение относится к области алектроизмерительной техники и может бьггь применено при измерении диалект рических характеристик радиоэлектронHblK алементов.
Известно устройство, предназначенное для измерейия активной или реактивной составляющей полного сопротивлеиии (1). Недоотатком такого уотрой ства является низкая чувствительность.
В другом известном устройстве для измерения индуктивности и емкости (2j двигатель подключен к выходу усилителя низкой частоты, соединенного с фазовым детектором, который присоединяется к генератору и к выходу измерительного контура через ограничительмодулятор, модулируемый напряжением дети питания. Значение диэлектрических потерь определяется в атом устройстве по показаниям лампового вольтметра, соединенного с измерительным контуром. Недостатками такого устройства являются низкая чувствительность к из менениям диалектрических потерь, а, следовательно, узкий диапазон измерений и невысокая их точность, что обусловлено регистрацией диэлектрических потерь по уровню высокочастотного на5 пряжения на контуре, измеряемого ламповым вольтметром. Это устройство не позволяет с большой точностью измерять малые величины диэлектрических потерь, так KBK возникающие при этом измене
lO ния амплитуды высокочастотного напря, жения на резонансном колебательном контуре малы и в большинстве своем не превышают 1% от величины напряжения на контуре, а поскольку погрешность измерения высокочастотного напряжения ламповым вольтметром составляет 14%, то чувствительность такого устройства составляет 10 . Это ограни чивает возможность исследований таким устройством вешеств с малыми потерями.
Целью изобретения является повышение чувствительности устройства.
4582
55
Цель достигается тем, что в устройство для измерения диэлектрических характеристик, содержащее последовательно соединенные генератор синусоидальных колебаний, резонансный контур, сис тему автоподстройки частоты, реверсивный двигатель, кинематически соединенный с эталонным реактивным элементом и первым регистрирующим устройством, измерительный датчик, подключенный параллельно эталонному реактивному элементу, введены дополнительный эталонный элемент, коммутато, последовательно соединенные детектор, фильтр, се лективный усилитель, синхронный детектор и второе регистрирующее устройство, причем резонансный контур подключен параллельно входу детектора и первому выходу коммутатора, к первому входу ко торого подключен эталонный реактивный элемент, к второму входу подключен дополнительный эталонный алемент, а второй выход соединен с опорным входом синхронного детектора.
На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства, Устройство состоит из генератора синусоидальных колебаний 1 с резонансным контуром 2, к которому поочередно подключают коммутатором 3 измеритель ный датчик 4, с параллельно подключенным к нему эталонным элементом 5, и дополнительный эталонный элемент 6. С резонансным контуром 2 связана система автоподстройки частоты 7, управляющая реверсивным двигателем 8, который кинематически соединен с эталонным реактивным элементом 5, а также с регист, рирующим устройством 9. К резонансном контуру 2 через детектор 10 подключен фильтр 11, выход которого соединен с селектиьным усилителем 12. На выходе
12 имеется синхронный детектор 13, второй вход которого соединен с коммутатором 3, а выход - с регистрирующим устройством 14.
При изменении реакт ивного с оп ротивления измерительного датчика 4 частота колебаний в резонансном контуре 2 будет меняться периодически с частотой коммутации. Это вызовет вследствие работы системы автоподстройки частоты 7 вращение двигателя 8 до тех пор, пока величина общего реактивного сопротивления
4 и 5 не будет равна реактивному сопротивлению элемента 6. Так как измене ние величйны реактивного сопротивления эталонного элемента 5 пропорционально углу поворота вала двигателя, то nwa о
Зо
4О
45 о
4 зания регистрирующего устройства 3 будут пропорциональны изменению реактивного сопротивления измерительного датчика 4. Все реактивные элементы контура, за исключением датчика 4, обладают малой величиной диэлектрических потерь, поэтому при подключении к контуру 2 измерительного датчика 4 с исследуемым веществом, амплитуда колебаний уменьшается. Это приводит к изменению с частотой коммутации амплитуды колебаний в резонансном контуре 2, Это пе« риодическое изменение амплитуды колебаний выделяется детектором 1 О, фильтром ll и, после усиления в селективном усилителе 12, настроенном на частоту коммутации, подается на синхронный детектор 13. Напряжение с выхода синхронного детектора поступает на регистрирующее устройство 14, где фиксируется сигнал, пропорциональный значению активного сопротивления.
Сигнал, пропорциональный значению реактивного сопротивления измерительного датчика 4, фиксируется регистрирующим устройством 9.
Формула изобретения
Устройство для измерения диэлектрических характеристик, содержащее последовательно соединенные генератор синусоидальных колебаний, резонансный контур, систему автоподстройки частоты, реверсивный двигатель„ кинематически соединенный с эталонным реактивным элементом и первым регистрирующим устройством, измерительный датчик, подключенный параллельно эталочному реактивному элементу, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности, в него введены дополнительный эталонный элемент, ком мутатор, последовательно соединенные детектор, фильтр, селективный усилитель, синхронный детектор и второе регистрирующее устройство, причем резонансный контур подключен параллельно входу детектора и первому выходу коммутатора, к первому входу которого подключен эталонный реактивный элемент., к второму входу подключен дополнительный эталонный элемент, а второй выход соединен с опорным входом синхронного детектора.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
М 373655, кл. G 01 К 27/00, 1973.
2. Авторское. свидетельство СССР
М 132326, кл. G Ol и 27/00, 1960.
734582
Составитель А. Беляев
Редактор ll, Каменская Техред Н. Вабурка Корректор Т. Скворпова
Закаэ 2(.i83/50 Тираж 1019 Подписное
1ll (ИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий
1 L3<>:l::, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5
Фили л l tllll Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4