PL101057B1 - Urzadzenie do oznaczania wielkosci nieliniowych efektow dielektrycznych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do oznaczania wielkosci nieliniowych efektów dielektrycznych.

Nieliniowy efekt dielektryczny polega na zmianie pojemnosci elektrycznej kondensatora, w którym dielektry¬ kiem jest badana substancja zmieniajaca swa przenikalnosc dielektryczna w funkcji pola elektrycznego przylozonego do elektrod tego kondensatora.

Dotychczas znane urzadzenie sklada sie z róznicowego ukladu pomiarowego, zawierajacego w swym obwodzie kondensator pomiarowy. Pole elektryczne w postaci szeregu impulsów prostokatnych o czasie trwania izedu 10"3 S przykladane jest do elektrod tego kondensatora z impulsatora wysokiego napiecia. Uklad pomiarowy przeksztalca zmiane pojemnosci C kondensatora na proporcjonalny do niej impuls napieciowy, którego zapis odbywa sie poprzez konwerter przy pomocy rejestratora. Proporcjonalnosc wysokosci impulsu wyjsciowego do zmiany pojemnosci C nie jest stala i zalezy od pojemnosci kondensatora. Równolegle do kondensatora pomiarowego wlaczony jest wzorcowy kondensator zmienny o regulowanej recznie pojemnosci, przeznaczony do cechowania ukladu, zwlaszcza do ustalenia wartosci stosunku wysokosci impulsu wyjsciowego do zmiany pojemnosci na wejsciu. Od precyzji wykonania tej czynnosci zalezy dokladnosc pomiaru efektu nieliniowego, cechowanie bowiem odbywa sie osobno dla kazdego pomiaru.

Wada tak skonstruowanego urzadzenia jest przede wszystkim mala dokladnosc cechowania, spowodowana niemoznoscia precyzyjnego recznego ustawienia wzorcowej zmiany pojemnosci i drganiami kondensatora wzorcowego powstajacymi przy dotykaniu jego pokretla. Ponadto duza niedogodnoscia dotychczas znanego urzadzenia jest dlugi czas trwania czynnosci cechowania i koniecznosc wykonania czasochlonnych obliczen przy opracowywaniu wyników pomiarów.

Celem wynalazku jest usuniecie wyzej wymienionych wad urzadzenia. Cel ten zostal osiagniety przez wyposazenie aparatury w specjalny uklad umozliwiajacy cechowanie w sposób szybki, precyzyjny i pozwalajacy na wykorzystanie mozliwosci automatycznego zapisu krzywej cechowania.

Uklad cechujacy zgodnie z wynalazkiem sklada sie z elektrycznego silnika, na którego obudowie sa zamocowane okladki kondensatora przedzielone izolatorem, a na jego walku jednoczesnie osadzona jest tarcza z wystepem wchodzacym podczas jej obrotu miedzy okladki i lustro zamocowane plaszczyzna odbijajaca2 101 057 w kierunku przeciwnym do wystepu, Qraz z fotoelektrycznego synchronizatora zaopatrzonego w nadajnik w postaci oswietlacza iwfotoczuly odbiornik, przekazujacy impulsy elektryczne w momencie, gdy wystep tarczy znajdzie sie pomiedzy okladkami kondensatora, a lustro naprzeciw nadajnika i odbiornika.

Dzieki zastosowaniu tak zbudowanego ukladu cechujacego mozna dokonac bardzo dokladnych pomiarów malych zmian pojemnosci.

Zastosowanie w miejsce recznie nastawionego kondensatora wzorcowego mechanicznej zmiany pojemnosci za pomoca silnika oraz jednoczesnej synchronizacji fotoelektrycznej pozwala na szybkie i dokladne wycechowa- nie ukladu pomiarowego, wykorzystanie mozliwosci automatycznej rejestracji krzywej cechowania oraz wyeliminowanie czasochlonnych obliczen przy opracowywaniu wyników pomiarów.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia blokowy schemat urzadzenia, fig. 2 — szczegól G uwidoczniony na fig. 1, przedstawiajacy w widoku z góry konstrukcje ukladu cechujacego, a fig. 3—konstrukcje ukladu cechujacego w czesciowym przekroju w widoku z boku.

Urzadzenie do pomiaru nieliniowych efektów dielektrycznych sklada sie z róznicowego ukladu pomiaro¬ wego A, kondensatora pomiarowego Ci, impulsatora wysokiego napiecia B, konwertera D, rejestratora E, oscyloskopu F i ukladu cechujacego G. Kondensator zmienny C2 ukladu cechujacego wlaczony jest równolegle do kondensatora Ci.

Cechujacy uklad G sklada sie z elektrycznego silnika 1, na którego obudowie sa zamocowane okladki 2 i 3 kondensatora C2. Oprócz podstawowych okladek 2 i 3 mozna stosowac równiez ekranujace okladki 2a.

Pomiedzy okladkami 2 i 3 jest umieszczony dystansowy izolator 4.

Na walku 5 silnika 1 jest osadzona tarcza 6 z wystepem 7 wchodzacym podczas obrotu tarczy 6 pomiedzy okladki 2 i 3. Na bocznej czesci walka 5 jest zamocowane lustro 8, które plaszczyzna odbijajaca jest zwrócone w kierunku przeciwleglym do wystepu 7.

Cechujacy uklad Gjest wyposazony w fotoelektryczny synchronizator 9 z nadajnikiem 10 w postaci oswietlacza izfotoczulym odbiornikiem 11. Nadajnik 10 i odbiornik 11 sa skierowane na wal 5 silnika 1, a zwlaszcza na lustro 8 osadzone na tym wale 5.

Wyzej opisane urzadzenie dziala przykladowo w sposób nastepujacy. Przystepujac do pomiaru nieliniowego efektu dielektrycznego napelnia sie kondensator Ci badana ciecza. Z chwila uruchomienia ukladu cechujacego G, od obwodu synchronizaqi zostaje odlaczony impulsator B, a praca konwertera D i oscyloskopu F synchroni¬ zowana jest ze zmianami pojemnosci kondensatora cechujacego C2 za pomoca synchronizatora fotoelektrycznego 9. Na wyjsciu 12 róznicowego ukladu pomiarowego pojawiaja sie impulsy napieciowe odpowiadajace zmianom pojemnosci kondensatora C2, których ksztalt i wysokosc zapisywane sa za pomoca rejestratora E. Po zarejestrowaniu impulsu cechujacego, nalezy wylaczyc uklad cechujacy G, co spowoduje jednoczesne wlaczenie do obwodu synchronizacji impulsatora wysokiego napiecia B. Praca konwertera D i oscyloskopu F synchronizo¬ wana jest wówczas ze zmianami pojemnosci kondensatora pomiarowego Ci, wywolanymi przez przylozone do niego impulsowe pole elektryczne. Zapis impulsu mierzonego odbywa sie podobnie, jak zapis impulsu cechujacego. Wyznaczenie zmiany pojemnosci kondensatora pomiarowego Ci odbywa sie przez porównanie obydwu zapisów.

Claims (3)

1. Zastrzezenie patentowe

2. Urzadzenie do oznaczania wielkosci nieliniowych efektów dielektrycznych, skladajace sie z róznicowego ukladu pomiarowego, zawierajacego w swym obwodzie kondensator pomiarowy, impulsator wysokiego napiecia, konwerter z rejestratorem i oscyloskop, przy' czym impulsator, konwerter i oscyloskop pracuja w obwodzie wspólnej synchronizacji, znamienne tym, ze w obwodzie pomiarowym ukladu (A) równolegle do pomiarowego kondensatora (Ci) oraz w obwodzie wspólnej synchronizacji miedzy impulsatorem (B) a konwerte- \ rem (D) i oscyloskopem (F) jest wlaczony uklad cechujacy (G), skladajacy sie z elektrycznego silnika (1), na którego obudowie sa zamocowane okladki (2 i 3) kondensatora (C2), przedzielone dystansowym izolatorem (4), a na jego walku (5) jednoczesnie osadzona jest dielektryczna tarcza (6) z wystepem (7) wchodzacym miedzy okladki (2 i 3) i lustro (8) zamocowane plaszczyzna odbijajaca w kierunku przeciwnym do wystepu (7), oraz z fotoelektrycznego synchronizatora (9), zaopatrzonego w nadajnik (10) w postaci oswietlacza iwfotoczuly odbiornik (11), przekazujacy impuls elektryczny w momencie, gdy wystep (7) tarczy (6) znajdzie sie pomiedzy okladkami (2 i

3. ), a lustro (8) naprzeciwko nadajnika (10) i odbiornika (11).101 057 Fig.1 Fig. 2 do obwodu synchronizacji Fig 3