SU1120231A1

SU1120231A1 - Moisture metering unit

Info

Publication number: SU1120231A1
Application number: SU833539044A
Authority: SU
Inventors: Николай Леонидович Позен; Григорий Петрович Лебедко; Евгений Николаевич Тихомиров
Original assignee: Киевское Научно-Производственное Объединение "Аналитприбор"
Priority date: 1983-01-11
Filing date: 1983-01-11
Publication date: 1984-10-23

Abstract

ВЛАГОМЕТРИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА , содержаща емкостный датчик, включенный в измерительный двухполюсник , соединенный с генератором и модул тором, фазовый детектор. соединенный информационным входом с измерительным двухполюсником, управл ющим входом - с модул тором, выходом через последовательно соединенные фильтр низкой частоты., интегратор , подключенный к фильтру пр мым входом, и управл ющий элемент - с генератором, а также последовательно соединенные вторые фазовый детектор и фильтр низкой частоты, отличающа с тем, что, с целью повышени точности измерений, информационный вход второго фазового детектора подключен к измерительному двухполюснику, § управл ющий вход - к модул тору, а выход второго фильтра низкой час (Л тоты соединен с инверсным входом интегратора.A VLOMOMETRIC INSTALLATION, containing a capacitive sensor included in a measuring two-port connected to a generator and a modulator, is a phase detector. connected by an information input with a measuring two-pole device, a control input with a modulator, an output through a series-connected low-pass filter, an integrator connected to the filter by a direct input, and a control element with a generator, as well as a series-connected second phase detector and filter low frequency, characterized in that, in order to increase the measurement accuracy, the information input of the second phase detector is connected to the measuring two-terminal, the control input is connected to the modulator, and the outgoing d h of the second filter low (L Toty connected to the inverting input of the integrator.

Description

Изобретение относитс к измерительной технике дл измерени влажности сыпучих веществ и может быть использовано при создании емкостных измерителей влалсности зерна или других сыпучих веществуThe invention relates to a measurement technique for measuring the moisture content of solids and can be used to create capacitive meters for measuring the power of grain or other granular matter.

Известно устройство, содержащее источник переменного высокочастотного напр жени с колебательным контуром , в который входит катушка индзгктивности , конденсатор посто нной емкости и измерительный конденсатор с лишенным изол ции электродом , причем источник переменного напр жени подключен к колебательному контуру так, что отсутствует обратное воздействие этого контура на указанный источник который вырабатьшает сигналы с фиксированной частотой и посто нной амплитудой ij A device is known that contains a source of alternating high-frequency voltage with an oscillating circuit, which includes an inductance coil, a capacitor of a constant capacitance, and a measuring capacitor with an insulating electrode, the alternating voltage source being connected to an oscillating circuit so that specified source that generates signals with a fixed frequency and a constant amplitude ij

При заполнении исследуемым веществом , например зерном пшеницы , в полости измерительного конденсатора будет происходить изменение резонансной частоты колебательного контура, что приведет к изменению амплитуды электрического напр жени на колебательном контуре . По изменению амплитуды напр жени электрического тока измер ют влажность.When filled with the test substance, such as wheat, in the cavity of the measuring capacitor, the resonant frequency of the oscillating circuit will change, which will lead to a change in the amplitude of the electrical voltage on the oscillatory circuit. By varying the amplitude of the voltage of an electric current, moisture is measured.

Данный прибор позвол ет получить очень приближенное значение влаж-ности , поскольку градуировочна крива зависит не только от значений емкости и активных потерь в исследуемом материале, но также от частоты, на которой происход т измерени . А дл разных значений влажности получаема резонансна частота будет разной. ,This device allows to obtain a very approximate value of moisture content, since the calibration curve depends not only on the values of the capacitance and the active losses in the test material, but also on the frequency at which the measurements take place. And for different values of humidity, the resulting resonant frequency will be different. ,

Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство, содержащее емкостный датчик, включенный в измерительный двухполюсник, генератор, модул тор, два фазовых детектора, два фильтра низкой частоты, интегратор и управл ющий элемент 2j.Closest to the present invention is a device comprising a capacitive sensor included in a measuring two-terminal network, a generator, a modulator, two phase detectors, two low-pass filters, an integrator and a control element 2j.

Известное устройство имеет зону нечувствительности, обусловленную невозможностью точного определени точки перехода фазы на 180 огибающей амплитудно-модулированного сигнала . При этом возникает погрешност измерени влажности, особенно существенна при наличии больших активньпс потерь датчика.The known device has a dead band, due to the impossibility of accurately determining the phase transition point on the 180 envelope of the amplitude-modulated signal. In this case, there is an error in measuring the humidity, especially significant in the presence of large active sensor losses.

Цель изобретени - повышение точности измерений путем ликвидации The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy by eliminating

зоны нечувствительности при переходе фазы через- tSO огибающей амплитудно-модулированного сигнала. Поставленна цель достигаетс deadband during phase transition through the tSO-envelope of the amplitude-modulated signal. The goal is achieved

5 тем, что влагометрической установке , содержащей емкостный датчик, включенный в измерительный двухполюсник , соединенный с генератором и модул тором, фазовьй детектор,5 by the fact that a moisture-metering installation containing a capacitive sensor included in a measuring two-terminal connected to a generator and a modulator is a phase detector,

() соединенный информационным входом с измерительным двухполюсником, а «управл ющим входом - с модул тором, выходом через последовательно соединенные фильтр низкой частоты, инS тегратор, подключенный к фильтру пр мым входом, и управл ющий элемент - с генератором, а также последовательно соединенные вторые фазовый детектор и фильтр низкой час0 тоты, информационный вход второго фазового детектора подключен к из ,мерительному двухполюснику, управл ющий - к модул тору, а выход второго фильтра низкой частоты соеди5 нен с инверсным входом интегратора. На чертеже показана схема предлагаемого устройства.() connected by an information input with a measuring two-pole, and "control input - with a modulator, output through a serially connected low-pass filter, an insulator connected to the filter by a direct input, and a control element - with a generator, as well as serially connected second ones a phase detector and a low-pass filter, the information input of the second phase detector is connected to from, a two-terminal measuring gauge, the control is connected to the modulator, and the output of the second low-pass filter is connected to the inverse input ntegratora. The drawing shows a diagram of the proposed device.

Устройство содержит емкостный датчик 1, измерительный двухполюси ник 2 с модулируемыми параметрами, . модул тор 3, амплитудный детектор 4, резисторы 5 и 6 Делител напр жени , резисторы 7 и 8, диоды 9 и 10, транзисторы 11 и 12, резистор 13 в цепи эмиттеров, конденсаторы 1А и 15 большой емкости, нагрузочные резисторы 16 и 17 в цепи коллекторов транзисторов 11 и 12 интегратор 18, конденсатор 19, разделительный конденсатор 20 в цепи реактивного элемента 21 (варикапа), генератор 22, буферный каскад 23 ме оду генератором 22 и измерительным двухполюсником 2, два ограничительных резистора 24 и 25, включенных на входах операционного усилител 18. При этом элементы 7, 9 и 11 образуют первый фазовый детектор, элементы 8, 10 и 12 второй фазовый детектор, элементы 16 и 14 - первьй ФН, элементы 17 и 15 - второй ФНЧ, элементы 20 и 21 - управл ющий элемент.The device contains a capacitive sensor 1, measuring bipolar nick 2 with modulated parameters,. modulator 3, amplitude detector 4, resistors 5 and 6, voltage divider, resistors 7 and 8, diodes 9 and 10, transistors 11 and 12, resistor 13 in the emitter circuit, capacitors 1A and 15 of large capacity, load resistors 16 and 17 in collector circuits of transistors 11 and 12, integrator 18, capacitor 19, coupling capacitor 20 in the circuit of reactive element 21 (varicap), generator 22, buffer cascade 23, alternator 22 and two-terminal meter 2, two limiting resistors 24 and 25 connected to the operating inputs amplifier 18. The elements 7, 9 and 11 are about azuyut first phase detector elements 8, 10 and 12 of the second phase detector, the elements 16 and 14 - first FN, the elements 17 and 15 - the second low-pass filter elements 20 and 21 - the control element.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

5 При введении в емкостный датчик 1 исследуемого вещества происходит изменение емкости емкостного датчика . Из-за этого измен етс резонан5 When a test substance is introduced into the capacitive sensor 1, a change in the capacitance of the capacitive sensor occurs. Because of this, the resonance changes.

Claims

VLAGOMETRIC INSTALLATION, comprising a capacitive sensor included in the measuring two-terminal connected to the generator and the modulator, a phase detector connected to the information input with the measuring two-terminal, the control input - with the modulator, the output through a low-pass filter connected in series, an integrator connected to the filter with a direct input, and a control element - with a generator, as well as a second phase detector and a low-pass filter connected in series, characterized in that, in order to increase ochnosti measurements, an information input of the second phase detector is connected to meter two-pole control input - to the modulator, and the output of the second lowpass filter connected to the inverted input of the integrator.