RU2016377C1 - Method of measuring dielectric articles thickness - Google Patents

Method of measuring dielectric articles thickness Download PDF

Info

Publication number
RU2016377C1
RU2016377C1 SU4851049A RU2016377C1 RU 2016377 C1 RU2016377 C1 RU 2016377C1 SU 4851049 A SU4851049 A SU 4851049A RU 2016377 C1 RU2016377 C1 RU 2016377C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
thickness
measuring
measuring capacitor
capacitor
measuring dielectric
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Павлович Слухаевский
Виктор Андреевич Авдеев
Original Assignee
Сергей Павлович Слухаевский
Виктор Андреевич Авдеев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Павлович Слухаевский, Виктор Андреевич Авдеев filed Critical Сергей Павлович Слухаевский
Priority to SU4851049 priority Critical patent/RU2016377C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2016377C1 publication Critical patent/RU2016377C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

FIELD: non-destructive inspection of articles. SUBSTANCE: method involves placing an article to be tested in an electric field of a measuring capacitor, a potential of free surface of an article portion being tested being a linear function of a thickness at small thickness compared to an interelectrode distance. EFFECT: enhanced measurement accuracy. 1 dwg

Description

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к способам неразрушающего контроля материалов, и может быть использовано в машиностроительной промышленности. The invention relates to instrumentation, in particular to methods of non-destructive testing of materials, and can be used in the engineering industry.

В качестве прототипа выбран способ измерения толщины диэлектрических изделий, заключающийся в том, что помещают изделие между пластинами измерительного конденсатора и по изменению его емкости судят о толщине. As a prototype, a method for measuring the thickness of dielectric products is selected, which consists in placing the product between the plates of the measuring capacitor and judging the thickness by changing its capacitance.

Недостаток способа - невысокая точность измерений. The disadvantage of this method is the low accuracy of the measurements.

Целью изобретения является повышение точности измерений. The aim of the invention is to improve the accuracy of measurements.

Цель достигается тем, что измерительному конденсатору предварительно сообщают заряд известной величины, а об измеряемой толщине судят по величине напряжения на измерительном конденсаторе. The goal is achieved in that the measuring capacitor is previously informed of a charge of a known magnitude, and the measured thickness is judged by the magnitude of the voltage across the measuring capacitor.

Сущность предложенного способа заключается в следующем. The essence of the proposed method is as follows.

Выбирают компенсирующий конденсатор с емкостью много меньшей, чем емкость измерительного конденсатора. Соединяют последовательно измерительный и компенсирующий конденсаторы. Прикладывают к образованному двухполюснику напряжение и измеряют падение напряжения на одном из конденсаторов. Оно пропорцио- нально измеряемой толщине. A compensating capacitor with a capacity much smaller than the capacitance of the measuring capacitor is selected. Measuring and compensating capacitors are connected in series. A voltage is applied to the two-terminal network formed and the voltage drop across one of the capacitors is measured. It is proportional to the measured thickness.

Покажем это и оценим требуемую степень малости компенсирующего конденсатора, так как неограниченное уменьшение его емкости уменьшает величину энергии образуемой системы и снижает возможность информативного сигнала, что повышает требования к средствам измерения. Для величины тока I, текущего через исследуемый двухполюсник, можно записать выражение
I=

Figure 00000001
, (1) где U - величина приложенного напряжения; ω - его частота;
Сх и Со - емкости соответственно измерительного и компенсирующего конденсаторов.We will show this and evaluate the required degree of smallness of the compensating capacitor, since an unlimited decrease in its capacitance reduces the energy value of the formed system and reduces the possibility of an informative signal, which increases the requirements for measuring instruments. For the current I flowing through the studied two-terminal network, we can write the expression
I =
Figure 00000001
, (1) where U is the value of the applied voltage; ω is its frequency;
C x and C o are capacitances of the measuring and compensating capacitors, respectively.

Используя выражение (1), падение напряжения Ux на измерительном конденсаторе Сх можно выразить как
Ux=

Figure 00000002
, (2) где, пренебрегая по условию Сх >> Со емкостью Со в знаменателе, имеют
Ux
Figure 00000003
(3) или
Ux=
Figure 00000004
, (4) где Сп - получаемое в результате действия способа значение емкости измерительного конденсатора.Using expression (1), the voltage drop U x on the measuring capacitor C x can be expressed as
U x =
Figure 00000002
, (2) where, neglecting the condition С х >> С about the capacity С о in the denominator,
U x
Figure 00000003
(3) or
U x =
Figure 00000004
, (4) where C p is the value of the capacitance of the measuring capacitor obtained as a result of the method.

Выражение (4) представляет собой искомую линеаризованную зависимость. Поскольку левые части выражений (3) и (4) равны, то, приравнивая их правые части

Figure 00000005
, имеют
Сп = Сх + Со или
Сх = Сп - Со, т.е. истинное значение емкости Сх измерительного конденсатора всегда меньше получаемой при реализации способа на величину емкости компенсирующего конденсатора Со, что и определяет величину ошибки при реализации способа.Expression (4) represents the desired linearized dependence. Since the left sides of expressions (3) and (4) are equal, equating their right sides
Figure 00000005
have
C p = C x + C o or
C x = C p - C o , i.e. the true value of the capacitance C x of the measuring capacitor is always less than the value obtained during the implementation of the method by the value of the capacitance of the compensating capacitor C о , which determines the amount of error in the implementation of the method.

Способ реализуют при помощи устройства, схема которого представлена на чертеже, следующим образом. The method is implemented using a device, a diagram of which is presented in the drawing, as follows.

Измеряемый элемент 1 изделия располагают между заземленным электродом-подложкой 2 и электродом-зондом 3, соединенным с входом повторителя 4 посредством щупа 5, представляющего собой коаксиально выполненную линеаризующую емкость Со. С генератора 6 относительно земли подают сигнал в общий вывод повторителя 4, а об измеряемой толщине судят по показаниям вольтметра 7, измеряющего выходное напряжение повторителя относительно земли. Данное включение повторителя позволяет в наиболее удобном виде получить информативный сигнал.The measured element 1 of the product is located between the grounded electrode-substrate 2 and the electrode probe 3 connected to the input of the repeater 4 by means of a probe 5, which is a coaxially made linearizing capacitance С о . From the generator 6 relative to the ground, a signal is supplied to the common output of the repeater 4, and the measured thickness is judged by the voltmeter 7, which measures the output voltage of the repeater relative to the ground. This inclusion of the repeater allows you to receive an informative signal in the most convenient form.

Claims (1)

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ, заключающийся в том, что контролируемое изделие располагают между электродами измерительного конденсатора и по изменению его емкости судят о толщине, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, измерительному конденсатору предварительно сообщают заряд известной величины, а об измеряемой толщине судят по величине напряжения на измерительном конденсаторе. METHOD FOR MEASURING THICKNESS OF DIELECTRIC PRODUCTS, namely, that the controlled product is placed between the electrodes of the measuring capacitor and the thickness is judged by the thickness, characterized in that, in order to increase the accuracy of measurements, the measuring capacitor is preliminarily informed of the charge of a known value, and the thickness being measured judged by the magnitude of the voltage across the measuring capacitor.
SU4851049 1990-05-07 1990-05-07 Method of measuring dielectric articles thickness RU2016377C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4851049 RU2016377C1 (en) 1990-05-07 1990-05-07 Method of measuring dielectric articles thickness

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4851049 RU2016377C1 (en) 1990-05-07 1990-05-07 Method of measuring dielectric articles thickness

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2016377C1 true RU2016377C1 (en) 1994-07-15

Family

ID=21527471

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4851049 RU2016377C1 (en) 1990-05-07 1990-05-07 Method of measuring dielectric articles thickness

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2016377C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Форейт И. Емкостные датчики неэлектрических величин. М.: Энергия, 1966, с.72. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3812424A (en) Capacitive wire gauge
Yang et al. High frequency and high resolution capacitance measuring circuit for process tomography
RU2016377C1 (en) Method of measuring dielectric articles thickness
US3354388A (en) Method for measuring the moisture content of wood
US4213087A (en) Method and device for testing electrical conductor elements
Kalpinsh et al. Digital emulation of dielectric relaxation functions for capacitive sensors of non-destructive dielectric spectrometry
Rehman et al. A novel precision type liquid conductivity measuring system
SU1471152A1 (en) Method of determining charge density in dielectrics
RU2092822C1 (en) Device intended for determination of chemical composition and structure of substance
CN2355327Y (en) Water content measurer
SU920524A1 (en) Device for determination of physical chemical parameters of various media
SU815472A1 (en) Dynamic device for measuring small displacements
SU1165967A1 (en) Method of measuring moisture content
RU2231804C1 (en) Method for measurement of parameters residual charge of flat dielectrics
Goswami et al. Analog frontend for fringe field capacitive soil moisture sensor
SU800921A1 (en) Method of voltage-wise graduating of high-voltage measuring devices
Noras et al. Evaluation of surface charge density with electrostatic voltmeter-measurement geometry considerations
RU2027162C1 (en) Density gage of liquid medium and gaseous atmosphere
SU927018A1 (en) Method of measuring wire diameter
SU1749810A1 (en) Method of determining moisture content
RU2034288C1 (en) Meter of grain moisture
Ballik Optical Technique for the Measurement of Surface Charges of Electrets
RU1783453C (en) Method of determination of electric intensity in plane of bulk of solid dielectric
Gimenez et al. Effect of polarization on electric pulses produced by cavitation bubbles
SU1642346A1 (en) Method of determination of moisture content of loose materials