SU1051455A1 - Device for measuring frequency responses of dielectric properties of materials - Google Patents

Device for measuring frequency responses of dielectric properties of materials Download PDF

Info

Publication number
SU1051455A1
SU1051455A1 SU823455768A SU3455768A SU1051455A1 SU 1051455 A1 SU1051455 A1 SU 1051455A1 SU 823455768 A SU823455768 A SU 823455768A SU 3455768 A SU3455768 A SU 3455768A SU 1051455 A1 SU1051455 A1 SU 1051455A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
voltage
generator
channel
Prior art date
Application number
SU823455768A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Эмануэль Израилевич Арш
Дмитрий Павлович Сивцов
Александр Константинович Флоров
Original Assignee
Днепропетровский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им.300-Летия Воссоединения Украины С Россией
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 Днепропетровский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им.300-Летия Воссоединения Украины С Россией filed Critical Днепропетровский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им.300-Летия Воссоединения Украины С Россией
Priority to SU823455768A priority Critical patent/SU1051455A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1051455A1 publication Critical patent/SU1051455A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВЕЩЕСТВ , содержащее свип-генератор, емкостные датчики, поле которых взаимодействует с исследуемым веществом, амплитудные детекторы, вычислительный блок и регистратор, отличающеес  тем, что, с целью увеличени  чувствительности и расширени  частотного диапазона измерени  характеристик диэлектрических свойств веществ, в него введены коммутатор каналов, управл емый счетчиком номера канала, формирователь базы времени, дифференциатор, блок выделени  максимума напр жени , фиксатор напр жени , резистивный целитель , компаратор, генератор импульсов, первый и второй преобразователи интервала времени в код, причем один выхоц свип-генератора подключен к входу формировател  базы времени, а другой выход свип-генератора подключен к вхоау каждого резонансного делител  напр жени , выходы этих делителей через амплитудные детекторы соединены с информационными входами коммутатора каналов, подключенного управл ющими вхоцами к выходам счетчика номера канала, информационный выход коммутатора каналов соединен с информационным вхо цом фиксатора напр жени  и через аи4 ференциатор с первым входом блока выделени  максимума напр жени , второй вход которого подключен вместе с установочным входом счетчика номера канале и первым входом первого преобразоватв л  интервал времени - код к выходу формировател  базы времени, при этом первый выход блока выделени  максимума соединен с информационным входом счетчика номера канала, управл ющим (Л входом фиксатора напр жени  и первым jBXOuoM второго преобразовател  интерс вал времени - код, второй выхоц блока выделени  максимума напр жени  соединен с вторыми входами первого и BTCpOi го преобразователей интервал време нкоц , при этом третьи входы этих преобразователей подключены к выходу генераел тора импульсов, четвертый вход второго преобразовател  соединен с выходом компаратора , к первому входу которого поцел ел ключен выход резистивного целител , вход которого соединен с первым выходом фиксатора напр жени , а к второму входу компаратора подключен второй выход фиксатора напр жени , выходы кодов обоих преобразоваггелей интервал временн-код, выходы счетчика номера каналов и третий выход блока выделени  максимума напр жени  объединены в общую шину, к которой подключен вхоп вычислительного блока, выход которого св зан с входом регистратора.DEVICE FOR MEASURING FREQUENCY PERFORMANCE DIELECTRIC PROPERTIES OF COMPOUNDS comprising sweep generator, capacitive sensors whose field interacts with the analyte, amplitude detectors, calculation unit and the recorder, characterized in that, in order to increase the sensitivity and expansion of the frequency measurement range of dielectric properties of materials characteristics , a channel switch, controlled by a channel number counter, time base driver, differentiator, max selection block, are entered into it. mains voltage, latch voltage, resistive healer, comparator, pulse generator, the first and second time interval converters in the code, one output of the sweep generator connected to the input of the time base generator, and another output of the sweep generator connected to the input of each resonant divider voltages, the outputs of these dividers are connected via amplitude detectors to the information inputs of a channel switch connected by control inputs to the outputs of a channel number counter, the information output of a switch The channels are connected to the information input of the voltage clamp and through an a4 to the first input of the voltage extraction block, the second input of which is connected together with the installation input of the channel number counter and the first input of the first transformer time interval — the code to the output of the time base generator, with In this case, the first output of the maximum allocation unit is connected to the information input of the channel number counter, which controls (L the voltage latch input and the first jBXOuoM of the second converter) d, the second output of the voltage selection block is connected to the second inputs of the first and BTCpOi converters, the time interval, while the third inputs of these converters are connected to the output of the pulse generator, the fourth input of the second converter is connected to the output of the comparator, the first input of which is target The output of the resistive healer is connected, the input of which is connected to the first output of the voltage clamp, and the second output of the voltage clamp, the outputs of the codes of both transformers are connected to the second input of the comparator The aggel time-code interval, the outputs of the channel number counter and the third output of the voltage selection block are combined into a common bus to which the computation unit is connected, the output of which is connected to the recorder input.

Description

1 Изобретение относитс  к измерителы ной технике и может бы-ть использовано дл  измерени  частотных характеристик диэлектрических свойств веществ с цель неразрушаюшего .контрол  сложных срец. Известно устройство дл  измерени  частотных характеристик пиэлектричес- кого двойства веществ, содержащее свип-генератор, емкостные делители.напр жени , векторомерные фазометры, фазовращатели, вычислительные блоки и панорамные регистрирующие приборы ij Однако данное устройство принципиешьно не может обеспечить высокую точность и чувствительность измерений Tg о в широком циапазоне частот, так как не может быть обеспечена полна  идентичность фаэочастотных и амплитудно-частотных характеристик входных цепей приборов, подключаемых к выхода рабочего и эталонного емкостных делителей напр жени . Известно также устройство дл  автоматизации измерений частотных харак теристик диэлектриков, которое содержит два емкостных датчика, включенных в качестве конденсаторов колебательных контуров первого и второго свип-генераторов , амплитудные детекторы, преобразователи частоты в напр жение, вычислительные блоки и регистратор, сост  щий из усилителей горизонтального и вертикального отклонени , смесител , маркера и электронногпучевой трубки. Первый ёмкостной датчик заполн етс  исследуемым вешеством, тогда как втор служит эталоном. Выходы обоих свипгенераторов соединены параллельно с входами соответствующих преобразователей частоты в напр жение и амплитудных детекторов, выходы которых подклк чены к входам вычислительных блоков, соединенных между собой таким образом что напр жение на их выходах пропорционально диэлектрической проницаемости, тангенсу угла потерь t fi и коэффициенту потерь -EtgS измер емого вещества . Любой их выходов вычислительных блоков может быть подключен к входу усилител  вертикального отклонени , соединенного по выходу с вертикальными отклон ющими пластинами электроннолучевой трубки, горизонтальные отклон ющие пластины которой подключены к выходу усилител  горизонтального отклонени , соединенного также с входами обоих свип-генераторов. Измерени  С , lu S и вешества производ тс  по55 средствсм сравнени  добротности и резонансных частот колебательных контуров первого и второго (эталонного) свипгенераторов . Поскольку выходное напр жение усилител  горизонтального отклонени   вл етс  также и напр жением, модулирующим частоту обоих сви№-генератороэ , то на экране регистратора наблюдаютс  кривые изменени  , и с от частоты Д . Недостатком известного устройства Явл етс  зависимость точности измерений от идентичности характеристик свип- генератора, детекторов и преобразовать- лей частоты в напр жение. Другой существенный недостаток заключаетс  в противоречии между щириной полосы перекрываемых свип-генератором частот и чувствительностью устройства noi. . Зто объ сн етс  тем, что конденсаторами колебательных контуров свип-генераторов  вл ютс  емкостные дат{ики и, следовательно, качение частоты возможно лищь посредством изменени  инцуктив- ности катущек этих контуров. Широкий диапазон качани  частоты можно обеспечить только применением катушек с магнитными сердечниками, однако все они обладают резкой неравномерностью частотных характеристик, вносимых ими в контуры потерь. Цель изобретени  - увеличение чувствительности и расширение частотного диапазона измерени  диэлектрических свойств веществ. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  измерени  частот ных характеристик диэлектрических свойств веществ, содержащее свип-генератор , емкостные датчики, поле которых взаимодействует с исследуамым веществом , амплитудные детекторы, вычислительный блок и регистратор, введены коммутатор каналов, управл емый счетчиком номера канала, формирОЕШтель базы времени, дифференциатор, блок выделени  максимума напр жени , фиксатор напр жени , резистивный целитель, компаратор, генератор импульсов, первый и второй преобразователи интервала времени в код, причем оцин выход свип-генератора подключен к входу фор мировател  базы времени, а другой выод свип-генератора подключен к входу К 1жцого резонансного делител  напр жени , выходы этих делителей через амплитудные детекторы соединены с информаионными входами коммутатора каналог1 The invention relates to a measuring technique and can be used to measure the frequency characteristics of the dielectric properties of substances for the purpose of non-destructive testing of complex clumps. A device is known for measuring the frequency characteristics of a pielectric dual of substances, which contains a sweep generator, capacitive dividers. Voltages, vector-dimensional phase meters, phase shifters, computational blocks and panoramic recording devices ij. However, this device cannot provide high accuracy and sensitivity of Tg o wide frequency range, since it is not possible to ensure that the phase-frequency and amplitude-frequency characteristics of the input circuits of devices connected to you are identical the course of the working and reference capacitive voltage dividers. It is also known a device for automating measurements of the frequency characteristics of dielectrics, which contains two capacitive sensors included as capacitors of the oscillatory circuits of the first and second sweep generators, amplitude detectors, frequency converters to voltage, computational units and a recorder consisting of horizontal and vertical deflection, blender, marker and electron beam tube. The first capacitive sensor is filled with the test object, while the second serves as a reference. The outputs of both sweep generators are connected in parallel with the inputs of the corresponding frequency converters to voltage and amplitude detectors, the outputs of which are connected to the inputs of computing units interconnected in such a way that the voltage at their outputs is proportional to the loss angle t fi and loss factor EtgS measured. Any of the outputs of the computing units can be connected to the input of a vertical deflection amplifier connected to the output with vertical deflecting plates of an electron-beam tube, the horizontal deflecting plates of which are connected to the output of a horizontal deflection amplifier also connected to the inputs of both sweep generators. Measurements of C, lu S and matter are performed using 55 means of comparing the Q-factor and the resonant frequencies of the oscillatory circuits of the first and second (reference) sweep generators. Since the output voltage of the horizontal deflection amplifier is also a voltage modulating the frequency of both oscillators, the curves on the recorder screen are observed to vary from c to frequency D. A disadvantage of the known device is the dependence of the measurement accuracy on the identity of the characteristics of the sweep generator, detectors and frequency to voltage. Another major drawback is the contradiction between the width of the band covered by the sweep-frequency generator and the sensitivity of the device noi. . This is explained by the fact that the capacitors of the oscillatory circuits of the sweep-generators are capacitive dates {iki and, therefore, the frequency sweep can be reduced by changing the inductance of the coils of these circuits. A wide range of oscillation frequencies can be ensured only by using coils with magnetic cores, but all of them have sharp non-uniformity of frequency characteristics introduced by them into the loss contours. The purpose of the invention is to increase the sensitivity and expansion of the frequency range for measuring the dielectric properties of substances. The goal is achieved by the fact that a channel switch, controlled by a channel number counter, is inserted into a device for measuring the frequency characteristics of the dielectric properties of substances, including a sweep generator, capacitive sensors whose field interacts with the test substance, amplitude detectors, computing unit and recorder form of the time base, differentiator, voltage extraction block, voltage lock, resistive healer, comparator, pulse generator, first and second transducer If there is a time interval in the code, and the output of the sweep generator is connected to the input of the time base generator, and another output of the sweep generator is connected to the input of the 1st resonant voltage divider, the outputs of these dividers are connected to the information inputs of the switch

поаключенного управл ющими вхоцами к выхоаам счетчика номера капала, информационный выход коммутатора каналов соединен с информационным вхоцом фиксатора напр жени  и через цифференциа- тор с первым входом блока выделени  максимума напр жени , второй вхоц которого подключен вместе с установочным вкодом счетчика номера канала и первым входом первого преобразовател  интервалвремени - код к выходу формировател  базы времени, при этом первый выход блока выделени  максимума соединен с информационным входом счетчика номера канала, управл ющим входом фиксатора напр жени  и первым входом второго преобразовател  интервал временУ -коц, второй выход блока выделени  максимума напр жени  соединен с вторыми входами первого и второго преобразователей интервал времени-код, при этом третьи входы этих преобразоватопей подключены К выходу генератора импульсов, четвертый вход второго преобразовател  соединен с выхоаом ::омпаратора, к первому входу которого подключен выход резистивного целител , вход которого соединен с первым выходом фиксатора напр жени , а к второму входу компаратора подключен второй выход фиксатора напр жени , выходы кодов обоих преобразователей интервал времени-коц, вы- ,ходы счетчика номера каналов и третий выход блока выделени  максимума напр жени  объединены в общую щину, к которой подключен вход вычислительного блока, выход которого св зан с входом регистратора.connected by the control inputs to the outputs of the counter of the number drop, the information output of the channel switch is connected to the information input of the voltage clamp and through the differentiator to the first input of the voltage extraction terminal, the second input of which is connected together with the installation input of the counter of the channel number and the first input of the first time interval converter - code to the output of the time base generator, with the first output of the maximum allocation block connected to the information input of the channel number counter, control The first input of the voltage clamp and the first input of the second converter is the time interval — a second, the second output of the voltage extraction block is connected to the second inputs of the first and second converters, the time-code interval, the third inputs of these converters are connected to the output of the pulse generator, the fourth input The second converter is connected to the output of an ommparator, to the first input of which is connected the output of the resistive healer, whose input is connected to the first output of the voltage clamp, and to the second input to a second voltage latch output is connected, the code output of both transducers is a KOTS time interval, outputs, the channel number counter moves, and the third output of the voltage selection block are combined into a common bar to which the input of the computing unit is connected, the output of which is connected to the input the registrar.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 схема блока выделени  максимума напр жени ; на фиг. 3 - 8 - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства .FIG. 1 shows the scheme of the proposed device; in fig. 2 is a block diagram of the voltage selection maximum; in fig. 3 - 8 are timing diagrams for the operation of the device.

Устройство Содержит свип-генера- гор 1 с линейным законом нзме- . нени  частоты выходного сигнала, который подаетс  на входы всех делителей 2 напр жени , каждый из которых состоит из резистора и колебательного кон- тура, в котором роль конденсатора играет емкостный датчик. Выходы делителей напр жени  через амплитудные детехторы 3 соединены с соответствующими информацисй1ными входами коммутатора 4 каналов, который своими управл ющими входами соединен с выходами счетчика 5 номера канала, сброс которогоThe device contains a sweep-generator-1 with a linear law nzme-. the frequency of the output signal, which is fed to the inputs of all the dividers 2 voltage, each of which consists of a resistor and an oscillatory circuit, in which a capacitive sensor plays the role of a capacitor. The outputs of the voltage dividers through the amplitude detectors 3 are connected to the corresponding informational inputs of the 4-channel switch, which is connected to the outputs of the counter 5 of the channel number, the reset of which

обеспечицаетс  подключением ого установочного вхоаа к выходу формирогате- л  6 базы времени. Выход коммутатора 4 каналов соединен с входом фиксатора 7 напр жени , который совместно с подключенными к нему резистивным делителем 8 и комлараторюм 9 фиксирует максимальное напр жение на выходе коммутатора и каналов, соединенного также через дифференциатор 10 с бло- . ком 11 выделени  максимума напр жени  выходы которого подключаютс  к входам первого 12 и второго 13 преобразователей интервал времени-код, тактируемых генератором 14 импульсов, к информационному входу счетчика 5 номера канала и вместе с выходами счетчика 5 номера канала и выходами обо1к преобразователей 12 и 13 интервал времени-код к входу вычислительного блока 15, управл ющего регистратором 16.Provided by the connection of the installation input to the output of the form-generator of time base 6. The output of the 4-channel switch is connected to the input of the voltage clamp 7, which, together with the resistive divider 8 and the controller 9 connected to it, fixes the maximum voltage at the output of the switch and channels connected also through the differentiator 10 to the block. com 11 maximum voltage allocation whose outputs are connected to the inputs of the first 12 and second 13 converters time-code interval, clocked by the pulse generator 14, to the information input of the counter 5 channel number and together with the outputs of the counter 5 channel number and the outputs of the converters 12 and 13 interval time-code to the input of the computing unit 15, which controls the recorder 16.

Формирователь 6 базы времени содержит компаратор 17, ждущий мультивибратор 18 и источник 19 опорного напр же 1и , подключенный к второму входу компаратора 17. Фиксатор 7 напр жени  состоит из пикового детектора 20, управл емого по входу переключателем 21, а по выходу - ключом 22. Ре зистивный делитель 8 образован двум  резисторами 23 и 24. Блок 11 выделени  максимума напр жени  (фиг. 2) содержит компараторы 25 и 26, соединенные своими вторыми входами с источниками 27 и 28 опорных напр жений, триггер 29, управл емый с помощью логического элемента ИЛИ 30, логические элементы НЕ 31 и И 32 и ИЛИ 33 другой триггер 34, управл емый по установочному входу логическим элементом ИЛИ 35, и компаратор 36, управл емый ключом 37.The time base generator 6 comprises a comparator 17, a standby multivibrator 18 and a source 19 of the reference voltage 1i, connected to the second input of the comparator 17. The voltage clamp 7 consists of a peak detector 20, controlled by the input by switch 21, and by output 22 by a key 22. The resistive divider 8 is formed by two resistors 23 and 24. The voltage extraction block 11 (Fig. 2) contains comparators 25 and 26 connected by their second inputs to the sources 27 and 28 of the reference voltages, trigger 29, which is controlled by means of a logic element OR 30 logs NOT 31 and AND 32 and OR 33 are other trigger 34, controlled by a setup input by an OR 35 logic element, and a comparator 36, controlled by a key 37.

Первый преобразователь 12 интервал времени-код (фиг. 1) собран на суммирующем счетчике 38 и регистре 39, управл емыми ждущими мультивибраторами 4О и 41 и логическим элементом И 42. Второй преобразователь 13 1штервал времени код собран на суммирующем счетчике 43, которзый управл етс  по установочному входу формирователем 44 импульсов, а по информационному - логическими элементами И 45 и НЕ 46.The first converter 12 time-code interval (Fig. 1) is assembled on summing counter 38 and register 39, controlled by waiting multivibrators 4O and 41, and AND 42 logic element. Second converter 13 1 interval of time the code is assembled on summing counter 43, which is controlled by the installation input shaper 44 pulses, and the information - logic elements And 45 and NOT 46.

Вычислительный блок содержит процессор 47, запоминающий блок 48, первый 49 и второй 50 -интерфейсные блоки. Каналы указанных блоков 47 5О , а также их ацресные каналы и каналы управлени  соедин ютс  в три соответствующие общие шины. Устройство работает слецуюшим об- разом. Напр жение циклически иэмен юшейс по линейному закону частоты поааетс  с выхоаа свип-генератора 1 на вхоаы всех делителей 2 напр жени . График изменени  мгновенной частоты ,( cBvmгенератора от времени t в течение одно го цикла показаш на фиг. 3. Пр ма  иллюстрирует рабочий участок - пр мой хоа изменени  частоты, а пр ма  б-в - участок возврата от максимальной частот ао нулевой - обратный .ход. Период кача ки  часТогы равен интервалу времени между точками а-б на оси t , а ширина полосы качани  численно равна макси. мальной частоте генерации (цостигаетс  в точке б). Параллельные колебальные контуры целителей 2 напр жени  настра иваютс  на частоты i р f з т-ч лежащие в пределах ширины полосы кач ни , нри этом зависимость от времени напр жени , снимаемого с выхода каж цого амплитудного цетектора 3, совпа дает по форме с зависимостью выходного напр жени  соответствующего целите л  от частоты и отличаетс  от послепн только масштабом но ос;и абсцисс. Масш табный коэффициент, как это следует из графика (фиг. 3), численно равен танге су угла наклона пр мой а-б к оси вре- MeHHt , так что при линейном законе ка.чани  частоты текущее врем  и мгновенна  частотаi в пределах рабоче го участка цикла а-б св заны соотно-. meHHeMi ki, . Величина сопротивлени  каждого резистора делителей 2 напр же ни  выбрана значительно большей, чем значение резонансного сопротивлени  соответствующего контура, так что при этом амплитудно-частотна  характерист ка делител  напр жени  практически не отличаетс  от резонансной кривой по напр жению соответствующего колебательного контура. Входные сопротишю-ни  амплитудных детекторов шунтируют контуры целителей 2 и несколько снижают чувствительность стенда по диэлек рической проницаемости и потер м. Внесение измер емого веиюства в пол  емкостных датчи ов измен ет резонансную частоту и ширину полосы пропускани  каждого колебательного контут. При . этом резонансные част1Л-1-1 i , 1-7: з и т.п. станов тс  более низкими и резо- нансн)1е кривые утлир ютс . На фиг. 3 в координатах напр же.ние - частота т показано изменение напр жени  на выходе ;амплитудного детектора 3 до и после внесени  вещества в емкостной датчик. Дл  определенности вз т делитель напр жени , настроенный на частоту i| , и соответ- ствуюший амплитудный детектор. Остальные целители и детекторы работают совершенно аналогично.. Из фиг. 3 следует , что если цо внесени  вешества резонансна  частота была f амплитуда резонанса Vl и ширина резонансной кривой на уровне 1 /i| 2 равна tA ., а после внесени  вешества эти паро/ет ры равны соответственно i j , , то максимум напр жени  на выходе амплитудного цетекторэ зафиксируетс  в первом cjr/чае через с, а во втором случае - через i ,| с относительно начала пикла качани  частоты (точка а на фиг.З). При этом отрезки времени, в течение которых напр жение на выходе детектора 3 превышает величину (l/f 2)i/B первом случае и ( 1/ Г2) во втором, равнь соответственно и ( и ui с. Разность интервалов времени ti пропорциональна диэлектрической проницаемости вешества, а разность йц л,1 зависит от внесенных веществом в емкостной датчик циэлектричес- Ki-DC потерь, Аналогичные данные, полученные посредством остальных целителей напр жени  и амплитудных детекторов , дают информацию о значени х диэлектрических параметров вешества на .других частотах J, , 1а и т.д., лежащих в диапазоне частот, не превосход щем ширинь полосы качани  свипreHef )aTopa,. Измерение временных интервалов , -1; ,j -Ц ul i других aнaлoги шыx, а также преобразование этих интефвалов Е цифровой код выполн етс  блоками 4- 8 и 10 - 13 (фиг. 1). Вычислительный блок 15 производит преобразование цш зровых кодов интервалов времени в цифровые коды диэлектрической-проницаемости и потерь соответствии с формулами, приводимыми ниже. Вс  совокупность даннь х о проницаемости и потер х вешества, измеренных на частотах,. 2 ... и т.д., представл ет частотные характеpHCTViKH диэлектрических свойств вешесТБ в аискр)от}1ой форме. Поскольку выхопные сигнал11 омплитуцных детекторов 3 прохоц т мере-з максимум в различные моменты времени t, i:2 и т.а., обработка этих сигналов ведетс  послеаовательно во времени, что аает значительную экономию аппаратуры при сохранении быстроцействи  стенца. Выходные сигналы амплитудных цетекторюв 3 послеаовагельно считываютс  коммутатором 4 каналов, которьй управл етс  счетчиком 5 номера канала. Амплитудные детекторы 3 с соогветству ющими делител ми 2 подключены к входам коммутатора 4 в пор дке возрас тани  резонансных частот колебательных контуров. При этом, если счетчик 5 ном ра канала находитс  в состо нии О, то к выходу коммутатора 4 подключен канал , содержащий детектор и целитель с резонансной частотой f;( , если счетчик 5 находитс  в состо5шии 1, то подключен канал с резонансной частотойт. ес счетчик 5 в состо нии 2, то поцключе канал с резонансной частотой 1-j и т.д. В начале каждого цикла качани  часдоты счетчик 5 номера канала -сбрасываетс  в состо ние О импульсом, вырабатываемым формирователем 6 базы времени, а установка каждого следующего состо ни  1, 2, 3 и т.д. - управл ющими импульсами, формируемыми блоком 11 максимума, причем очередное переключение счетчика 5 и коммутатора происходит только после того, как обработана информаци , поступивша  от данного делител  2. Временна  диаграмма, по сн юща  работу формировател  6 базы времени показана на фиг. 4. Пилообразное напр жение развертки п (i , вырабатываемое свип-генератором, управл ет качанием его частоты так, что линейное нарастание напр жени  П (i) (участок а-б, фиг. 4) соответствует линейному росту мгновенной частоты от нул  до максиму ма (участок а-б, фиг. 3), а спад напр жени  n(-tl (участок б-в, фиг. 4) уменьшению мгновенной частоты цо нул  (участок б-в, фиг. 3). Напр жение П (-1 сравниваетс  компаратором 17 с опорным напр жением источника 19Uo которое выбрано из услови  надежного срабатывани  компаратора 17. На выхо це компаратора по вл ютс  импульсы Л -; длительность которых определ етс  временем существовани  услови  п(1) UQ (фиг. 4), а период равен периоду качани и частоты. Дл  повышени  точности 4иксации момента начала цикла качпни  (базы времени) гфименен жпущий мультивибратор 18, запускаемый по зацнему фронту импульса )(7 Задний фронт импульса мультивибратора определ ет базу времени. Обработка амплитудно-частотных характеристик депитепей 2 напр жени , снимаемых с амплитудных детекторов 3, которые поочередно подключаютс  к выходу коммутатора 4 каналов, производитс  следующим образом. Эпюра выходного напр жени  X д на выходе коммутатора 4 показана на фиг. 5. Максимальное значение напр жени  равно А, шир1ша полосы резонаноного цикла определ етс  на стандартном уровне ()А. Напр жение X4 дифференцируетс  по времени дифференциатором 10 (эпюра , фиг, 5). Момент перехода напр жени  на выходе дифференциатора через ноль фиксируетс  компаратором 36 блока 11 выделени  максимума. Дл  блокировки ложных срабатываний компаратора 36 в моменты переключени  коммутатора 4 каналов предусмотрено стробирование компарюто- ра 36 с помощью двух дополнительных компараторов 25 и 26, вторые входы которых подключены к источникам 27 и 28 опорных напр жений ( U ) и ( 11/2 ) ИмпулЕзс Х по вл ющийс  на выходе компаратора 25 при условии/Х д/4 U ;(, своим передним фронтом устананшивает триггер 29 в единичное состо ние, а сбрасываетс  в нулевое состо ние этот триггер либо посредством импульса поступающего с выхода компаратора 26 при выполнении услови /Х р/ U2 либо в начале каждого цикла качани  частоты импульсов ждущего мультивибратора 18. Выходной импульс Xjfj, триггера 29 стробирует ключ 37, замыкающий первый вход компараторю 36 лишь на врем , равное длительности участка г-д-«-ж кривой напр жени  Л о на выходе дифференциатора 1О (фиг. 5). Таким образом, импульсов 29 вырезаетс  лишь тот участок кривой ю который содержит лишь один переход чэрез ноль, чем и достигаетс  цель стробировани  компаратора 36. Задний фронт выходного импульса XjftS компаратора 36 фиксирует момент достижени  максимального напр жени  на выходе данного амплитудного детектора 3, или момент совпадени  мгнОЕ енной час-The computing unit contains the processor 47, the storage unit 48, the first 49 and the second 50 interface units. The channels of these 47O units, as well as their secondary channels and control channels, are connected to three corresponding common buses. The device works in the following way. The voltage cyclically and Yusheis is linearly frequency driven from the output of the sweep-generator 1 to the inputs of all voltage dividers 2. The graph of the instantaneous frequency variation (the cBvm generator versus time t during one cycle is shown in Fig. 3. The direct section illustrates the working section — the direct frequency variation, and the direct bv section — the return section from the maximum frequency ao zero — the reverse one. the stroke. The period of the swing of the clockTogs is equal to the time interval between points ab on the t axis, and the width of the swing strip is numerically equal to the maximum generation frequency (reached at point b). Parallel oscillatory contours of healers 2 stresses are set to frequencies i p f h t h within width The bandwidth, however, the dependence on the time of the voltage taken from the output of each amplitude ctector 3, coincides in shape with the dependence of the output voltage of the corresponding target l on the frequency and differs from the output only by the scale but the axis and the abscissa. , as it follows from the graph (Fig. 3), is numerically equal to the tanga of the angle of inclination of the straight a-b to the time-axis MeHHt, so that with a linear law of the frequency band -b are related meHHeMi ki,. The resistance value of each resistor of divider 2, however, is chosen to be much greater than the value of the resonant resistance of the corresponding circuit, so that the amplitude-frequency characteristic of the voltage divider practically does not differ from the resonance curve in terms of the voltage of the corresponding oscillatory circuit. The input matrices of amplitude detectors bypass the contours of healers 2 and somewhat reduce the sensitivity of the test bench in dielectric constant and loss. The introduction of the measured vision into field capacitive sensors changes the resonant frequency and bandwidth of each oscillatory cont. At. this resonant part 1L-1-1 i, 1-7: s, etc. become lower and resonant) 1e curves are smoothed. FIG. Figure 3 shows the voltage variation at the output in the voltage coordinates; the amplitude detector 3 before and after the substance has been inserted into the capacitive sensor. For definiteness, take a voltage divider tuned to frequency i | and the corresponding amplitude detector. The remaining healers and detectors work quite similarly. From FIG. 3 it follows that if the resonant frequency input factor was f the amplitude of the resonance Vl and the width of the resonance curve at the level 1 / i | 2 is equal to tA., And after introducing these paro / et ry equal to i j, respectively, then the maximum voltage at the output of the amplitude ctector will be fixed in the first cjr / tea after s, and in the second case - through i, | c relative to the start of the sweep frequency (point a in FIG. 3). In this case, the time intervals during which the voltage at the output of detector 3 exceeds the value (l / f 2) i / B in the first case and (1 / G2) in the second, are equal, respectively, and (and ui s. The difference in time intervals ti is proportional to the dielectric the permeability of the substance, and the difference σ l l, 1 depends on the loss of the dielectric impedance sensor into the capacitance sensor Ki-DC. Similar data obtained by other voltage healers and amplitude detectors give information about the values of the dielectric parameters of the other frequencies J, , 1a and t. ., Lying in the frequency range does not exceed the width oscillate present svipreHef band) aTopa ,. Measurement of time intervals, -1; , j -C ul i of other analogs of the bushes, as well as the conversion of these intefvals E, the digital code is executed in blocks 4-8 and 10-13 (Fig. 1). Computing unit 15 converts csh zrah time interval codes into digital dielectric permittivity and loss codes in accordance with the formulas below. Sun is a collection of data on permeability and loss measured at frequencies. 2 ..., etc., represents the frequency characteristics of the HCTViKH dielectric properties of weights of tB in akkr) of the 1st form. Since the exhaust signals 11 of the detector detectors 3 pass through the maximum at different times t, i: 2, and so on, the processing of these signals proceeds sequentially in time, which saves a considerable amount of equipment while maintaining a fast wall. The output signals of the amplitude circuits 3 are read-sequentially read by the 4-channel switch, which is controlled by the channel number counter 5. Amplitude detectors 3 with matching dividers 2 are connected to the inputs of switch 4 in order of the increase in the resonant frequencies of the oscillating circuits. In this case, if the counter of the 5th channel channel is in the O state, then the output of the switch 4 is connected to the channel containing the detector and the healer with the resonant frequency f; (if the counter 5 is in state 1, then the channel with the resonant frequency is connected. EU the counter 5 is in state 2, then a channel with a resonant frequency 1-j, etc. At the beginning of each sweep cycle, the counter 5 of the channel number is reset to state O by the pulse generated by the time base generator 6, Nor 1, 2, 3, etc. - impulse control maximums generated by block 11, and the next switching of the counter 5 and the switch occurs only after the information received from this divider 2 is processed. The timing diagram explaining the operation of the time base generator 6 is shown in Fig. 4. Sawtooth sweep n (i, produced by the sweep generator, controls the oscillation of its frequency so that the linear increase of the voltage P (i) (section ab, fig. 4) corresponds to a linear increase in the instantaneous frequency from zero to maximum (section ab, Fig. 3), and the voltage drop n (-tl (part b, figure 4) decreases the instantaneous frequency zon (part b c, Fig. 3). The voltage P (-1 is compared by the comparator 17 with the reference voltage of the source 19Uo which is selected from the condition of reliable operation of the comparator 17. At the output of the comparator, pulses of L appear; the duration of which is determined by (1) UQ (Fig. 4), and the period is equal to the swing period and frequency. To improve the accuracy of 4x moment the beginning of the cycle kakpni (time base) of the hfimenennaya multivibrator 18, triggered by the beginning of the pulse) (7 The back edge of the pulse of the multivibrator determines the time base. Processing the amplitude-frequency characteristics of Depot 2 voltage taken from the amplitude detectors 3, which are alternately connected to the output The 4 channel switch is produced as follows. A plot of the output voltage X d at the output of the switch 4 is shown in FIG. 5. The maximum value of the voltage is A, the width of the resonant cycle band is determined at the standard level () A. The voltage X4 is differentiated in time by the differentiator 10 (plot, fig. 5). The moment of voltage transition at the output of the differentiator through zero is recorded by the comparator 36 of the maximum allocation unit 11. To block the false positives of the comparator 36 at the moments of switching the 4-channel switch, the comparator 36 gates with the help of two additional comparators 25 and 26, the second inputs of which are connected to the sources 27 and 28 of the reference voltages (U) and (11/2) Impulses X appearing at the output of the comparator 25 under the condition of / X d / 4 U; (, with its leading edge sets trigger 29 into one state, and this trigger is reset to zero state either by means of a pulse from the output of comparator 26 when condition / X p / U2 or at the beginning of each cycle of oscillation of the frequency of the pulses of the waiting multivibrator 18. The output pulse Xjfj, trigger 29 gates the key 37, which closes the first input of the comparator 36 only for a time equal to the length of the section r – d - At the output of the 1O differentiator (Fig. 5). Thus, the pulses 29 cut only that part of the curve y which contains only one transition through zero, and this is the goal of gating the comparator 36. The falling edge of the output pulse XjftS of the comparator 36 captures the moment of reaching the maximum april at the output of this amplitude detector 3, or the instant of coincidence of the instantaneous

тоты свип«генераторв 1 с юаонансной частотой параллельно1 О кштебательного контура соответствующего целител  2 напр жени .Sweepers of the generator 1 with the frequency of the parallel in parallel1 About the loop circuit of the corresponding healer 2 voltage.

Измерение ширины полосы пропускани  резонансной кривой по напр жению этого колебательного контура своцитс  к измерению интервала времени, в течение которого напр жение на выхоце соответствующего амплитудного цетек- тора превышает уровонь, равный 1/ {2 от максимального, равного А. Поскольку значение А заранее неизвестно, то определ етс  лишь полуширина резонансной кривой. Фиксаци  максималъ ного напр жени  выполн етс  фиксатором напр жени , пиковый аетектор 2О которого подключаетс  переключателем 21 и коммутатором 4 каналов к выхоау данного цетектора 3. Переключатель 21 и ключ 22 управлени  строб-импульсом (фиг. 5 и 6), BbipaGarbiBaeNfbiM блоком 11 выделени  максимума посредством триггера 29 и логических элементов 31 - 33. Строб-импульс принимает значение логической 1 при условии истинности логического вьгражени  ( А 7) «f (фиг. S), при этом ключ 22 разомкнут и переключатель 21 соедин ет выхоаMeasuring the bandwidth of the resonance curve for the voltage of this oscillatory circuit is capable of measuring the time interval during which the voltage at the output of the corresponding amplitude cectector exceeds the level equal to 1 / {2 of the maximum equal to A. Since the value of A is not known in advance, This is only determined by the half width of the resonance curve. The maximum voltage is clamped by a voltage lock, the peak detector 2O of which is connected by a switch 21 and a 4-channel switch to the output of this ctector 3. The switch 21 and a strobe pulse control key 22 (Fig. 5 and 6), BbipaGarbiBaeNfbiM with a maximum allocation unit 11 through the trigger 29 and logic elements 31 - 33. The gate-pulse takes the value of logic 1 under the condition of the truth of the logic output (A 7) "f (Fig. S), while the key 22 is open and the switch 21 connects the output

коммутатора 4 с входом пикового детектора 2О и вторым входом компаратора 9.,.switch 4 with the input of the peak detector 2O and the second input of the comparator 9.,.

Эпюры напр жений Х2,и на выхоцах переключател  21 и ключа 22 соответственно даны на фиг. б. Пунктиром на эпюре Х показана резонансна  крива , относ ща с  к данному делителю 2 напр жени  (то же, что и эпюра наThe plots of voltages X2 and at the outlets of the switch 21 and the key 22, respectively, are given in FIG. b. The dotted line on plot X shows a resonant curve relating to this divider 2 voltage (the same as the plot on

фиг. 5), а сплошной линией - вырезаемый переключателем 21 участок этой кривой. Пиковый детектор 20 фиксирует максимальное значение напр жени  Xj равное А в течение времени, равногоFIG. 5), and the solid line - 21 cut out by the switch section of this curve. Peak detector 20 captures the maximum value of voltage Xj equal to A for a time equal to

длительности строб-импульса . Пунктиром на эпюре Х7о «отора  соответствует выходному напр  1 ению пикового де1ек тора 20, показано изменение его входного напр жени . Резисторы 23 и 24 резнтивного делител  8 подобраны так, что его выходное напр жение равно вхоаному напр жению, деленному на так,и что уровень логической 1 на выходе X 9 компаратора Q сушествует лишь при выполнении услови  ,Х - (1лГЯА1фчг. С). Интервал времени между задними ф.х)нтами BbixonHTiix импульсов Xq и N f,strobe pulse duration. The dotted line on the X7o «diagram of the torus corresponds to the output voltage 1 of the peak detector 20, the change in its input voltage is shown. Resistors 23 and 24 of the replacement divider 8 are selected so that its output voltage is equal to the voltage divided by so and that the logic level 1 at the output X9 of the comparator Q exists only when the condition X is fulfilled (1). The time interval between the rear ph. X) ntami Bbixon HTiix pulses Xq and N f,

и ЗГ cooTfMiTcTBveT покомпараторовand ZG cooTfMiTcTBveT pockparators

лосе частот ui kit, равной полуширине резонансной кривой. После окончани  действи  сTp(j6-импульса X j, т.е. когца Х принимает значение логической переключатель 21 и ключ 22 закорачивают на корпус вход и соответственно выход пикового детектора, что приводит к eix) разр ду и установке в исходное состо ние.The frequency of ui kit is equal to the half width of the resonance curve. Upon expiration of the c Tp (j6-pulse X j, i.e., the cox X takes the value of the logic switch 21 and the key 22 shorts the input and, accordingly, the output of the peak detector, which causes eix) to discharge and reset.

Преобразование интервалов времени, соответствуюших резонансным частотам и значени м полуширины резонансных кривых целителей 2 напр жени , в цифровой код производитс  соответственно первым 12 и вторым 13 преобразо{5ател ми интервал времени-код. Источником счетных импульсов дл  обоих преобразователей генератор 14 импульсов.The conversion of the time intervals corresponding to the resonant frequencies and the half-width values of the resonance curves of voltage healers 2 to a digital code is made by the first 12 and second 13 converters {5 time-code-intervals, respectively. The source of the counting pulses for both converters is the generator of 14 pulses.

Фиг. 6-8 иллюстрируют временные диаграммы преобразовани . На фиг. 7 показана обработка только двух первых пар интервалов i, , frti и i-j , Остальные пары i- , it- и т.д. обрабатываютс  совершенно аналогично в пределах данного цикла качани  частоты. Ин-гервалы времени t, , tg и т.ц. измер ютс;  относительно базы времени (задний фронт импульса Xfg ждушего мультивибратора 18, .фиг. 4 и 7). Их измерени основано на подсчете числа периодов счетных импульсов генератора 14, уклацываюшнхс  в этих интервалах.FIG. 6-8 illustrate timing charts of the conversion. FIG. 7 shows the processing of only the first two pairs of intervals i,, frti and i-j, the remaining pairs i-, it-, etc. are processed quite similarly within a given frequency sweep cycle. In-gervaly time t,, tg and t.ts. measured; relative to the time base (the rising edge of the Xfg pulse of the multivibrator in the front 18, .fig. 4 and 7). Their measurements are based on counting the number of periods of the counting pulses of the generator 14, the stitches in these intervals.

Цифровой код интервалов {.-( ,1:2 и т.ц. формируетс  за один цикл часто- Т1.1 счетчиком 38, работающим в режиме непрерывного счета. По установочному входу он сбрасываетс  в начале каждого цикла качани  частоты импульсом базы времени g . Коц, сформированный счэтчиком 38, заноситс  в регистр 30 подачей короткого импульса от жцушего мультивибратора 41 на управл ющий вход этого регистра. Запуск мультивибратора 41 происходит по заднему выходного импульса X-5(j компаратора 36 (фиг. 7). Поскольку импульсы не могут быть синхронизированы со счетными импульсами генератора 14 импульсов (резонансные частоты заранее неизвестны), то пр ма  перезапись кода из счетчика 38 в регистр 39 может оказатьс  ошибочной , если она происходит тогда, когда переходные процессы очередного переключени  в счетчике 38 не окончены. Веро тность сбойной записи приблизительно равна отношению времени установки i 1-.Ц счетчика 38 с к 1гнтервалу BpieMOHii можау тактогилми импу. лс ми и мо- жет реально составить величину пор ц- ка 1/1ОО. Дл  увеличени  напежности работы первого преобразовател  12 интервал времени-коа в него ввецен дополнительный ждущий мультивибратор 40 и логический элемент И 42. Процесс блокировки сбойной записи иллюстртруетс  временной анаграммой (фиг. 8). Ждущий мультивибратор 40 генерирует отрицательный импульс . стробируюший поступление счетных импульсов на информационный вхоа счетчи ха 38 через логический элемент И 42. Длительность импульса X Qпревышает врем , необходимое ал  перезаписи кода из счетчика 38 в регистр 39, и удовлет вор ет соотношению - о « .,гдеТд период , at- длительность счетных импульсов X;j4 генератора 14 импульсов. Длительность положительного импульса Х4А мультивибратора 41 должна быть больше времени установки счетчика t, счПри этих услови х с веро тностью, близкой к веро тности сбойной записи, заблокируетс  только один счетный импуль Х|(4 дает недосчет единицы младшего разр да счетчика 38 и очень малую погрешность преобразовани . На фиг. 8 показан случай частичной блокировки счетного импульса X 4 (импульс а), пунктиром выделена выре- занна  часть импульса, поступающа  на счетчик 38. Если длительность этого сигнала все же достаточна, чтобы переключить счетчик 38, то в этом случае недосчета единицы младшего разр да не происходит и через интервал времени ирг код счетчика 38 зафиксируе с  в регистре 39. Смена кода на выход ных шинах X регистра 39 показана на фиг. 8. Если же задний фронт импульса X - компаратора 36 попааает в промежуток между счетными импульсами Х го текущий счетный импульс (б) не блокируетс , а следующий (в) блокирует с  полностью и при этом коа, записанны в регистр 39, отличаетс  от истинного на единицу младшего разр да (фиг. 8). Формирование кода, соответствующего К1ачени м ширины полосы пропускани  резснансных кривых, производитс  счетчиком 43 второго преобразовател  13 интервал времени-код. При этом производитс  подсчет числа периодов тактовы импульсов генератора 14 счетных имnyntaCOB , укладывающихс  в интервал вре мени между моментами фиксации максимального напр жени  А на выходе данно го амплитудного детектора 3 и моментом равенства выходного напр жени  этого детектора величине () А. Этот ин- тервал равен времени между задними фронтами импульсов 9 компаратора 9 и импульсов Х компаратора 36. Счетчик 43 обнул етс  посредством формировател  44 импульсов, выходной сигнал которого формируетс  по переднему фронту строб-импульса X -j-j блока 11 выделени  максимума напр жени  перед подсчетом очередной порции счетных импульсов. Порци  выдел етс  из непрерывной последовательности, вырабатываемой генератором 14 импульсов с помощью логических элементов НЕ 46 и И 45, которые реализуют лог№ческое выражение 36 где Л -(4 - выходна  последовательность импульсов генератора 14; порци  импульсов на информ мационном входе счетчика 43 (фиг. 6).. Изменение состо ни  счетчика 43 условно показано на фиг. 7 (эпюре ). Низкие потенциалы сигнала X о соотвеЬствуют сбросу счетчика 43 в ноль, а высокий потенциал - хранению зафиксированного кода. Формирование кодов, соответствутощих t , ut , i2 2 т.д., оканчиваетс  к моментам времени т, -t ui:. t ... и т.д.. Счетчик 5 номере канала фиксирует свое очередное состо ние несколько позже, по заднему фронту строб-импульса . Смена состо ний счетчика 5 условно изобрвьжена эпюрой Х5 на фиг. 7. Готовность кодов, сформированных преобразовател ми 12 и 13 и счетчиком 5 номера канала, фиксируетс  установкой в 1 триггера 34 блока 11 выделени  максимума напр жени . Этот триггер устанавливаетс  в 1 по заднему - фронту стробимпульса и сбрасываетс  в О на врем  формировани  кодов либо импульсом базы времениX g, либо выходным импульсом X,jc компаратора 25 (фиг. 7), Выход триггера 34 вместе с выходами обоих преобразователей 12 и 13 интервал времени-код и выходами счетчика 5 номера канала объединены в обшую шину и потгключены к входному каналу вычислительного блока 15, причем информаци  об очередной резонансной кривой зафиксирована на вхоцб этого блока в течение времени Т (фиг. 7).The digital code of the intervals {.- (, 1: 2 and so on) is formed in one cycle by the frequency T1.1 by the counter 38 operating in the continuous counting mode. It is reset by the setup input at the beginning of each sweep of the frequency by the time base pulse g. The kots formed by the counter 38 are entered into the register 30 by applying a short pulse from the three multivibrator 41 to the control input of this register. The launch of the multivibrator 41 occurs on the rear output pulse X-5 (j comparator 36 (Fig. 7). Since the pulses cannot be synchronized with a counting pulse pulse generator 14 (the resonant frequencies are not known beforehand), then direct rewriting of the code from counter 38 to register 39 may be erroneous if it occurs when the transients of the next switch in counter 38 are not completed. The accuracy of the failed recording is approximately equal to the time ratio Installing i 1-.C counter 38 seconds to 1 BpieMOHii interval can be activated by impulses and can actually make up the pore size of 1 / 1OO. To increase the efficiency of the first converter 12, the time interval-ko in it introduces an additional waiting multivibrator 40 and logic element AND 42. The process of blocking the failed recording is illustrated with a time anagram (Fig. 8). The waiting multivibrator 40 generates a negative pulse. gates the arrival of the counting pulses on the information input 38 through the logic element And 42. The pulse duration X Q exceeds the time required for the code code to be rewritten from the counter 38 to the register 39, and satisfies the relation - o., where is the period, at is the duration of the counting pulses X; j4 generator 14 pulses. The duration of the positive pulse X4A of the multivibrator 41 should be longer than the installation time of the counter t, under these conditions, with a probability close to the probability of a failed recording, only one counting pulse X will be blocked (4 gives the counter a minor amount of the least significant counter 38 and a very small error Fig. 8 shows the case of a partial blocking of the counting pulse X 4 (pulse a), the dotted portion of the cut part of the pulse fed to the counter 38 is highlighted. If the duration of this signal is still sufficient to switch the counter 38, then in this case, the unit of the least significant bit does not occur, and after a time interval the counter code 38 is fixed in register 39. The code change on the output tires X of the register 39 is shown in Fig. 8. If the trailing edge of the pulse X is the comparator 36 falls into the interval between the Xo counting pulses of the current counting pulse (b) is not blocked, and the next (c) blocks with completely, and the coa recorded in the register 39 differs from the true one by the least significant bit (FIG. eight). The generation of a code corresponding to the K1-bandwidth of the resampling curves is performed by the counter 43 of the second converter 13 time-code interval. This counts the number of periods of clock pulses of the generator 14 counting imntaCOB, placed in the time interval between the moments of fixation of the maximum voltage A at the output of the given amplitude detector 3 and the moment of equality of the output voltage of this detector to the value () A. This interval is equal to the time between the falling edges of the pulses 9 of the comparator 9 and the pulses X of the comparator 36. The counter 43 is zeroed by means of the pulse former 44, the output signal of which is formed along the leading edge of the strobe pulse X -j- j of the voltage extraction unit 11 of the maximum voltage before counting the next portion of the counting pulses. The portions are separated from the continuous sequence produced by the pulse generator 14 using the HE 46 and I 45 logic elements, which implement the logical expression 36 where L is (4 is the output pulse sequence of the generator 14; the pulse portion at the information input of the counter 43 (FIG. 6) .. The change in the state of the counter 43 is conventionally shown in Fig. 7 (diagram). The low potentials of the signal X o correspond to resetting the counter 43 to zero, and the high potential corresponds to the storage of the fixed code. Formation of codes corresponding to t, ut, i2 2 t. d., ends by the time points t, -t ui :. t ..., etc. The channel number 5 records its next state a little later, on the falling edge of the strobe pulse. The change of the states of the counter 5 is conventionally shown Plot X5 in Fig. 7. The readiness of the codes formed by the converters 12 and 13 and the channel number counter 5 is fixed by setting the trigger voltage selection unit 11 into 1 on the back edge of the strobe pulse and reset to 0 on the code generation time is either a time base pulseX g or you the output pulse X, jc of the comparator 25 (FIG. 7), The output of trigger 34, together with the outputs of both converters 12 and 13, the time-code interval and the outputs of counter 5, the channel number are combined into a common bus and connected to the input channel of the computing unit 15, and the information on the next resonance curve is fixed to the WSC of this unit for time T (Fig. 7).

Йтр ктура и принцип роботы вычислительного блока 15, используемого в прбалагаемом устройстве , хорошо из  естны . Каналы аанных п юиессора 47, запо м наюшего блока 48, выходной канапYtr Ktura and the principle of operation of the computing unit 15 used in the proposed device are well from natural. The channels of the aan y paras 47, the flash unit 48, the output channel

аанных первого интерфейсного блока 40 и бхоаной канал данных второго инте1 фейсного блока 5О объединены в авунаправлвнную общую шину.The data of the first interface unit 40 and the bhoana data channel of the second integrated face unit 5O are combined into an avunapravlivvnnuyu common bus.

Адресные и управл югдие каналы этих блоков также объецинены общими шинами. Второй интерфейсный блок 50 прецназначен ал  обеспечени  св зи с регистратором 16.The targeted and controlled channels of these units are also shared by common buses. The second interface unit 50 is most suitable for providing communication with the recorder 16.

Обработка информации, поступающей на. вхоц вычислительного блока 15, производитс  им на основе формул, вытека- юших из известного резонансного метода вариации частоты, примен емого ал  измерени  диэлектрических свойств веиюств .Processing information arriving at. The compiler of the computing unit 15 is based on the formulas derived from the well-known resonant frequency variation method used to measure dielectric properties of the factors.

Таким образом, за оцин цикл качани  ;частоты получаютс  значени  С ( It) Thus, for the oscillating cycle, the frequencies are obtained as C (It)

(i0... и T.a.,(i,) .,) ... и т.ц., дающие дискретное представление частотных характеристик пиэлектрических свойств вещества. Если эти свойства измен ютс  во времени, например завис т от температуры вещества, то(i0 ... and T.a., (i,).,) ... and so on, which give a discrete representation of the frequency characteristics of the pyelectric properties of a substance. If these properties change with time, for example, depend on the temperature of the substance, then

измерени  при многократно повтор ющихс  циклах качани  частоты позвол ют наблюдать динамику изменений их частотных характеристик.Measurements with repetitive frequency sweep cycles allow you to observe the dynamics of changes in their frequency characteristics.

Вычислительный блок последовательно принимает и обрабатывает коды интервалов времени и соответствующие номера каналов (или делителей 2 напр жени ) п сигналу готовности триггера 34, а затем выводит полученную информацию через интерфейсный блок 50на регистр 16. The computing unit sequentially receives and processes the time interval codes and the corresponding channel numbers (or voltage dividers 2) and the ready signal of the trigger 34, and then outputs the received information via the interface unit 50 to the register 16.

Технико-экономический эффект изобретени  св зан с повышением точности измерений, малым временем, затрачиваемым на получение данных во многих точках частотного диапазона, и простотой обслуживани  устройства, обусловленной его автоматизацией.The technical and economic effect of the invention is associated with improved measurement accuracy, short time spent on obtaining data at many points in the frequency range, and ease of maintenance of the device due to its automation.

В качестве известного устройства прин т измеритель добротности типа BM-409G фирмы TESLR, который в комплекте с держателем образцов диэлек риков типа ВР 4090 этой же фирмы используетс  как измеритгель частотных характеристик диэлектрических свойств вещества, Преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с известным  вл етс  значительно более высока  производительность труда при измерени х диэлектриков в широком диапазоне частот.The well-known device is a quality meter type BM-409G from TESLR, which, together with the sample holder of dielectric types BP-4090 of the same company, is used as an indicator of the frequency characteristics of the dielectric properties of a substance. The advantage of the proposed device compared to the known one is much higher labor productivity in dielectric measurements in a wide frequency range.

фи ffi f

фиё.2fiyo.2

фие.6FI.6

. ОЬ8. O8

|-Г -О- /ЛПTL| -Г -O- / LPTL

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВЕЩЕСТВ, содержащее свип-генератор, емкостные датчики, поле которых взаимодействует с исследуемым веществом, амплитудные детекторы, вычислительный блок и регистратор, о тлича rout е е с я тем, что, с целью увеличения чувствительности и расширения частотного диапазона измерения характеристик диэлектрических свойств веществ, в него введены коммутатор каналов, управляемый счетчиком номера канала, формирователь базы времени, дифференциатор, блок выделения максимума напряжения, фиксатор напряжения, резистивный целитель, компаратор, генератор импульсов, первый и второй преобразователи интервала времени в код, причем один выход свил—генератора подключен к входу формирователя базы времени, а другой выход свип-генератора подключен к входу каждого резонансного целителя напряжения, выходы этих целителей че рез амплитудные детекторы соединены' с информационными входами коммутатора каналов, подключенного управляющими входами к выходам счетчика номера канала, информационный выход коммутатора каналов соединен с информационным входом фиксатора напряжения и через ди<^· : ференциатор с первым входом блока выделения максимума напряжения, второй вход которого подключен вместе с установочным входом счетчика номера канале и первым входом первого преобразователя интервал времени — код к выходу формирователя базы времени, при этом первый выход блока выделения максимума соединен с информационным входом счетчика номера канала, управляющим входом_ фиксатора напряжения и первым входом второго преобразователя интервал времени - код, второй выход блока выделения максимума напряжения соединен с вторыми входами первого и второго преобразователей интервал времеНикод, при этом третьи входы этих преобразователей подключены к выходу генератора импульсов, четвертый вход второго преобразователя соединен с выходом компаратора, к первому входу которого подключен выход резистивного делителя, вход которого соединен -с первым выходом фиксатора напряжения, а к второму входу компаратора подключен второй выход фиксатора напряжения, выходы кодов обоих преобразователей интервал времени-код, выходы счетчика номера каналов и третий выход блока выделения максимума напряжения объединены в общую шину, к которой подключен вход вычислительного блока, выход которого связан с входом регистратора.DEVICE FOR MEASURING THE FREQUENCY CHARACTERISTICS OF DIELECTRIC PROPERTIES OF SUBSTANCES, containing a sweep generator, capacitive sensors, the field of which interacts with the substance under study, amplitude detectors, a computational unit and a recorder, in order to increase the sensitivity and expand the frequency the range of measuring the characteristics of the dielectric properties of substances, a channel commutator, controlled by a channel number counter, a time base shaper, a differentiator, a maximum allocation unit n voltages, voltage clamp, resistive healer, comparator, pulse generator, first and second time interval to code converters, with one output of the switcher-generator connected to the input of the time base former, and the other output of the sweep generator connected to the input of each resonant voltage healer, outputs of these healers through amplitude detectors connected to the information inputs of the channel switch, connected by the control inputs to the outputs of the channel number counter, the information output of the channel switch with union of a data input latch voltage and through di <·: ferentsiator the first input voltage maximum allocation unit, the second input of which is connected with the adjusting input of counter numbers channel and the first input of the first inverter time interval - code to the output driver time base, wherein the first output of the maximum allocation unit is connected to the information input of the channel number counter, the control input of the voltage clamp and the first input of the second converter, the time interval is code, the second output the maximum voltage isolation lock is connected to the second inputs of the first and second converters with a Nikon time interval, while the third inputs of these converters are connected to the output of the pulse generator, the fourth input of the second converter is connected to the output of the comparator, the first input of which is connected to the output of the resistive divider, the input of which is connected to the first output of the voltage clamp, and the second output of the voltage clamp, connected to the second input of the comparator, the outputs of the codes of both converters time interval-code, Exit counter channel numbers and the third output voltage maximum separation unit are combined in a common bus, which is connected to the input of the computing unit, the output of which is connected to the input of the recorder.
SU823455768A 1982-06-18 1982-06-18 Device for measuring frequency responses of dielectric properties of materials SU1051455A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823455768A SU1051455A1 (en) 1982-06-18 1982-06-18 Device for measuring frequency responses of dielectric properties of materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823455768A SU1051455A1 (en) 1982-06-18 1982-06-18 Device for measuring frequency responses of dielectric properties of materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1051455A1 true SU1051455A1 (en) 1983-10-30

Family

ID=21017597

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823455768A SU1051455A1 (en) 1982-06-18 1982-06-18 Device for measuring frequency responses of dielectric properties of materials

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1051455A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР Ni 381044, кл. G 01 R 27/26, 1972. 2. Арш Э. И. Применение токов высокой частоты в горном целе. М., 1967, с. 129-132, рис.80. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3624494A (en) Apparatus for monitoring the response of a resonant circuit
US2576900A (en) Frequency measuring device
US2693530A (en) Television apparatus
CA1078214A (en) Viscosimeter and/or densitometer
US2926304A (en) Frequency determining system
SU1051455A1 (en) Device for measuring frequency responses of dielectric properties of materials
CN105652083A (en) Circuit structure and method for improving frequency measurement accuracy of superheterodyne spectrum analyzer
SU750389A1 (en) Device for measuring q-factor of oscillatory circuit
SU657622A1 (en) Arrangement for determining communication channel with minimum noise level
US2807798A (en) Frequency indicator
SU1628032A1 (en) Device for measuring electric logging signal
US3436652A (en) Method for measuring delay and distortion of frequency components
SU1460628A1 (en) Apparatus for determining the coefficient of nonlinear distortion of electrodynamic seismic receiver
SU717675A1 (en) Arrangement for measuring radio pulse amplitude
SU1370604A1 (en) Digital phase meter
SU1339501A1 (en) Device for checking and adjustment of pulse-phase control systems of rectifier drives
SU785797A1 (en) Device for measuring time parameters of pulse code signals
RU2179312C2 (en) Electromagnetic multifrequency structure scope
SU427289A1 (en) LOW FREQUENCY DIGITAL FREQUENCY METER
SU1737373A1 (en) Device for measuring antenna power gain
SU970266A1 (en) Digital display of signal and reary repeated signal shape
SU748273A1 (en) Phase shift measuring method
SU670911A1 (en) Device for sorting cores by their magnetic properties
SU439915A1 (en) Digital compensator
SU746339A1 (en) Apparatus for automatic tolerance monitoring of insulation resistance