SU1390547A1 - Humidity meter - Google Patents

Humidity meter Download PDF

Info

Publication number
SU1390547A1
SU1390547A1 SU864140959A SU4140959A SU1390547A1 SU 1390547 A1 SU1390547 A1 SU 1390547A1 SU 864140959 A SU864140959 A SU 864140959A SU 4140959 A SU4140959 A SU 4140959A SU 1390547 A1 SU1390547 A1 SU 1390547A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
detector
frequency
generator
Prior art date
Application number
SU864140959A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Леонид Дмитриевич Огороднийчук
Анатолий Владимирович Гирнык
Олег Николаевич Чепорнюк
Александр Егорович Черняев
Original Assignee
Научно-Исследовательский Институт Автоматизированных Систем Планирования И Управления В Строительстве
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 Научно-Исследовательский Институт Автоматизированных Систем Планирования И Управления В Строительстве filed Critical Научно-Исследовательский Институт Автоматизированных Систем Планирования И Управления В Строительстве
Priority to SU864140959A priority Critical patent/SU1390547A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1390547A1 publication Critical patent/SU1390547A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к технике измерений на СВЧ. Цель изобретени  - повышение точности измерений, Измеритель содержит резонатор (Р) 1, однополосные модул тооы 2 и 3, делители 4-7 частоты, низкочастотный генератор 8, синхронный детектор 9, регистратор 10, СВЧ-детектор П, полосовой фильтр 12, фазоврашатель 13, ограничитель 14, фазовый детектор 15, фильтр 16 нижних частот, сумматор 17, СВЧ-генератор 18, направленный ответ- витель 19. Дл  достижену   цели вход модул тора 2 соединен с вторым входом детектора 11, второй вход модул тора 3 соединен с выходом Р 1, вход делител  5 соединен с выходом генератора 8. Сигнал с генератора 18 через ответвитель 19 возбуждает Р 1, св занный с материалом 20. В зависимости от влажности материала 20 измен етс  добротность Р 1. Таким образом, измер   добротность Р 1, можно определить влажность материала 20. 2 ил. 20 . (ЛThis invention relates to a microwave measurement technique. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy, the Meter contains a resonator (P) 1, single-band modules 2 and 3, dividers 4-7 frequencies, low-frequency generator 8, synchronous detector 9, recorder 10, microwave detector P, band-pass filter 12, phase shifter 13 limiter 14, phase detector 15, low-pass filter 16, adder 17, microwave generator 18, directional coupler 19. To achieve the goal, the input of modulator 2 is connected to the second input of detector 11, the second input of modulator 3 is connected to output P 1, the input of the divider 5 is connected to the output of the generator 8. The signal from generator 18 through coupler 19 excites P 1 associated with material 20. Depending on the humidity of the material 20, the quality factor P 1 changes. Thus, by measuring the quality factor P 1, it is possible to determine the moisture content of the material 20. 2 Il. 20 . (L

Description

0000

соwith

елate

Фиг.11

Изобретение относитс  к технике измерений на СВЧ и может использоватьс  в СВЧ-влагометрии дл  контрол  влажности различных материалов.The invention relates to a technique for measuring on microwave and can be used in microwave moisture measurement to control the humidity of various materials.

Цель изобретени  - повышение точности измерений.The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy.

На фиг. 1 представлена структурна  электрическа  схема измерител  влажветвител  19, сдвинутый по частот модул тором 2. Вследствие этого н выходе СВЧ-детектора 11 по вл етс сигнал на частоте генератора 8 с зовым сдвигом, пропорциональным р стройке СВЧ-генератора 18 относит но собственной частоты резонатора Указанный сигнал через фазовращатFIG. 1 shows the structural electrical circuit of the meter of the damper 19, frequency-shifted by the modulator 2. As a result, a signal appears at the output of the microwave detector 11 at the frequency of the oscillator 8 with a shift that is proportional to the design of the microwave generator 18 relative to the natural frequency of the resonator. through phase shifting

ности; на фиг. 2 - диаграммы, по сн -ю 3 и ограничитель 14 поступает наnosti; in fig. 2 - diagrams, according to LN 3 and limiter 14 arrives at

ющие его работу.for his work.

Измеритель влажности содержит резонатор 1, первый 2 и второй 3 однополосные модул торы, первый 4, второй 5, третий 6 и четвертый 7 делители частоты, низкочастотный генератор 8, синхронный детектор 9, регистратор 10, СВЧ-детектор 11, полосовой фильтр 12, фазовращатель 13, ограничитель 14, фазовый детектор 15, фильтр 16 нижних частот, сумматор 17 СВЧ-генератор 18, направленный от- ветвитель 19, а также исследуемый материал 20.The moisture meter contains a resonator 1, first 2 and second 3 single-sided modulators, first 4, second 5, third 6 and fourth 7 frequency dividers, low-frequency generator 8, synchronous detector 9, recorder 10, microwave detector 11, band-pass filter 12, phase shifter 13, limiter 14, phase detector 15, low-pass filter 16, adder 17 Microwave generator 18, directional tap 19, as well as the material under study 20.

На фиг.2 приведены: спектр 21 - сигнал на выходе резонатора 1; спектр 22 - сигнал на выходе второго однополосного модул тора 3; спектр 23 - сигнал на выходе первого однополосного модул тора 2; с, , с - остатки соответственно неполностью подавленной несущей и зеркального сигнала; - собственна  частота резонатора 1; - частота полезного сигнала на выходе СВЧ-детектора 1 1 .Figure 2 shows: spectrum 21 is the signal at the output of the resonator 1; spectrum 22 is the signal at the output of the second single-band modulator 3; spectrum 23 is the signal at the output of the first single-band modulator 2; с,, с - residues, respectively, of an incompletely suppressed carrier and mirror signal; - natural frequency of the resonator 1; - the frequency of the useful signal at the output of the microwave detector 1 1.

Измеритель работает следующим образом .The meter works as follows.

Сигнал с выхода СВЧ-генератора 18 через направленный ответвитель 19 в-озбуждает резонатор 1 , св занный с исследуемым материалом 20. В зависимости от влажности последнего измен етс  добротность резонатора 1. Таким образом, измер   последнюю, определ ют влажность исследуемого материала 20.The signal from the output of the microwave generator 18 through the directional coupler 19 b excites the resonator 1 associated with the material under study 20. Depending on the humidity of the latter, the quality factor of the resonator 1 changes. Thus, measuring the latter, the humidity of the material under study 20 is determined.

Добротность резонатора 1, измер ют по наклону его фазочастотной характеристики , который пропорционален добротности. Дл  этого СВЧ-генератор 18 настраиваетс  в резонанс с резонатором 1 с помощью петли фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ); с выхода резонатора 1 сдвинутый по фазе (сдвиг пропорционален взаимной расстройке резонатора 1 и СВЧ-генератора 18) сигнал посгупает на СВЧ-детектор 11, }ia друго11 ихид которого поступает сигнал с ртапратенного ответвител  19, сдвинутый по частоте модул тором 2. Вследствие этого на выходе СВЧ-детектора 11 по вл етс  сигнал на частоте генератора 8 с фазовым сдвигом, пропорциональным расстройке СВЧ-генератора 18 относительно собственной частоты резонатора 1. Указанный сигнал через фазовращательThe quality factor of the resonator 1 is measured by the slope of its phase-frequency characteristic, which is proportional to the quality factor. For this, the microwave generator 18 is tuned to resonance with resonator 1 using a phase locked loop (PLL); from the output of the resonator 1 is shifted in phase (the shift is proportional to the mutual detuning of the resonator 1 and microwave generator 18), the signal goes to the microwave detector 11,} ia another, whose signal is received from the mercury coupler 19, shifted in frequency by the modulator 2. As a result, the output of the microwave detector 11, a signal appears at the frequency of the generator 8 with a phase shift proportional to the detuning of the microwave generator 18 relative to the natural frequency of the resonator 1. The indicated signal through the phase shifter

5five

00

00

вход фазового детектора 15, на опорный вход которого поступает сигнал с делител  7 частоты, вследствие чего на выходе детектора 15 образуетс  напр жение, пропорциональное расстройке СВЧ-генератора 18 относительно собственной частоты резонатора 1, которое через фильтр 16 и сумматор 17 поступает на управл ющий вход СВЧ-генератора 18 и измен ет его частоту до тех пор, пока она не станет равной собственной частоте резонатора 1 .the input of the phase detector 15, the reference input of which receives a signal from the frequency divider 7, resulting in the output of the detector 15 produces a voltage proportional to the detuning of the microwave generator 18 relative to the natural frequency of the resonator 1, which through the filter 16 and the adder 17 enters the control input Microwave generator 18 and changes its frequency until it becomes equal to the natural frequency of the resonator 1.

Кроме того, сигнал с выхода гене- 5 ратора 8 через делитель 6 частоты и сумматор 17 поступает на СВЧ-генератор 18, вызыва  ее девиацию. Петл  ФАПЧ не компенсирует эту девиацию из-за введени  фильтра 16. Девиаци  частоты вызывает на выходе резонатора 1 девиацию фазы, пропорциональную наклону его фазочастотной характеристики , т.е. его добротности. Эта девиаци  выдел етс  на выходе фазового детектора 15 и через синхронный детектор 9 поступает на регистр 10.In addition, the signal from the output of generator 5 through the frequency divider 6 and the adder 17 is fed to the microwave generator 18, causing it to deviate. The PLL loop does not compensate for this deviation due to the introduction of the filter 16. The frequency deviation causes a phase deviation at the output of the resonator 1, which is proportional to the slope of its phase-frequency characteristic, i.e. its good quality. This deviation is allocated at the output of the phase detector 15 and through the synchronous detector 9 enters the register 10.

Однако на выходах модул торов 2 и 3 присутствуют также и сигналы на несущей и зеркальной частотах с уровн ми (н и Si, соответственно, чтоHowever, at the outputs of modulators 2 and 3 there are also signals at carrier and mirror frequencies with levels (n and Si, respectively,

приводит к погрешности измерени .leads to measurement error.

( (

Дл  компенсации сУц сигнал с выхода генератора 8 поступает на однополосный модул тор 3 через делитель 5 частоты на три, а на однополосный модул тор 2 - через делитель 4 частоты . Спектры 22 и 23 сигналов на выходах модул торов 2 и 3 соответственно имеют вид, приведенный на фиг. 2. Если частоту генератора 8 условно прин ть равной 6-Q, полезный сигнал на выходе СВЧ-детектора 11 имеет частотуЗ (разность между частотами входных сигналов). С выхода СВЧ-детектора 11 фильтром 12 выдел етс  сигнал на частоте SL, который через фазовращатель 13 и ограничитель 14 поступает на фазовый детектор 15, на другой вход которого по5In order to compensate for this, the signal from the output of the generator 8 is fed to the single-band modulator 3 through the divider 5 frequencies by three, and to the single-sided modulator 2 through the divider 4 frequencies. The spectra 22 and 23 of the signals at the outputs of the modulators 2 and 3, respectively, have the form shown in FIG. 2. If the frequency of the oscillator 8 is conditionally taken equal to 6-Q, the useful signal at the output of the microwave detector 11 has a frequency (difference between the frequencies of the input signals). From the output of the microwave detector 11, the filter 12 extracts the signal at the frequency SL, which through the phase shifter 13 and the limiter 14 enters the phase detector 15, to another input which is 5

00

5five

00

5five

ступает сигнал с частотой i2 полученный делением частоты на шесть делителем 7.A signal with frequency i2 is obtained by dividing the frequency into six by a divider 7.

В полосу прозрачности фильтра 12, настроенного на частотуj7, попадают лишь два сигналаOnly two signals fall into the transparency band of filter 12, which is tuned to frequency j7.

k r.osCQt +Ч )k r.osCQt + H)

k(co8(at +% -%),k (co8 (at +% -%),

где k - коэффициент пропорциональности .where k is the proportionality coefficient.

Первый из сигналов  вл етс  полезным (Ч несет информацию о влажности а второй - мешающий, но теперь он не зависит от качества подавлени  несущей.The first of the signals is useful (H carries information about humidity and the second interferes, but now it does not depend on the quality of the suppression of the carrier.

Фсгрмула изобретениFsgrmula invention

Измеритель влажности, содержащий последовательно соединенные СВЧ-де- тектор, полосовый фильтр, фазовращатель , ограничитель, фазовый матор, СВЧ-генератор, направленный ответвитель и резонатор, св занный исследуемым материалом, последовательно соединенные низкочастотныйA moisture meter containing a series-connected microwave detector, a band-pass filter, a phase shifter, a limiter, a phase mat, a microwave generator, a directional coupler, and a resonator connected to the material under study are connected in series to a low-frequency one.

5five

0 0

5 Q 5 Q

генератор, первый делитель частоты и первый однополосный модул тор, второй вход которого соединен с выходом вторичного тракта направленного ответвител , последовательно соединенные второй делитель частоты и второй однополосный модул тор, выход которого соединен с первым входом СВЧ-детектора, последовательно соединенные третий делитель частоты, вход которого соединен с выходом низкочастотного генератора, синхронный детектор, второй вход которого соединен с выходом фазового детектора , и регистратор, а также четвертый делитель частоты, вход которого соединен с выходом низкочастотного генератора , а выход - с вторым входом фазового детектора, причем второй выход третьего делител  частоты соединен с вторым входом сумматора, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерений , выход первого однополосного модул тора соединен с вторым входом СВЧ-детектора, второй вход второго однополосного модул тора соединен с выходом резонатора, а вход второго делител  частоты соединен непосредственно с выходом низкочастотного генератора,generator, first frequency divider and first single-band modulator, the second input of which is connected to the output of the secondary path of the directional coupler, serially connected second frequency divider and second single-band modulator, the output of which is connected to the first input of the microwave detector, serially connected third frequency divider, input which is connected to the output of the low-frequency generator, a synchronous detector, the second input of which is connected to the output of the phase detector, and the recorder, as well as the fourth divider hour The input is connected to the output of the low-frequency generator and the output is connected to the second input of the phase detector, and the second output of the third frequency divider is connected to the second input of the adder, characterized in that, in order to increase the measurement accuracy, the output of the first single-sided modulator is connected to the second the input of the microwave detector, the second input of the second single-sided modulator is connected to the output of the resonator, and the input of the second frequency divider is connected directly to the output of the low-frequency generator,

42;42;

-Зй -2Л -Zy -2L

Составитель В, Гончаров Редактор Н. Рогулич Техред М.Дидык Корректор С. ШекмарCompiled by V. Goncharov. Editor N. Rogulich Tekhred M. Didyk Proofreader S. Shekmar

Заказ 1761/43Order 1761/43

Тираж 847Circulation 847

ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

т;t;

о;, f t25 about ;, f t25

+3Si+ 3Si

ПодписноеSubscription

Claims (1)

Измеритель влажности, содержащий последовательно соединенные СВЧ-детектор, полосовый фильтр, фазовращатель, ограничитель, фазовый матор, СВЧ-генератор, направленный ответвитель и резонатор, связанный с исследуемым материалом, последовательно соединенные низкочастотный генератор, первый делитель частоты и первый однополосный модулятор, второй вход которого соединен с выходом вторичного тракта направленного ответвителя, последовательно соединенные второй делитель частоты и второй однополосный модулятор, выход которого соединен с первым входом СВЧ-детектора, последовательно соединенные третий делитель частоты, вход которого соединен с выходом низкочастотного генератора, синхронный детектор, второй вход которого соединен с выходом фазового детектора, и регистратор, а также четвертый делитель частоты, вход которого соединен с выходом низкочастотного генератора, а выход - с вторым входом фазового детектора, причем второй выход третьего делителя частоты соединен с вторым входом сумматора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, выход первого однополосного модулятора соединен с вторым входом СВЧ-детектора, второй вход второго однополосного модулятора соединен с выходом резонатора, а вход второго делителя частоты соединен непосредственно с выходом низкочастотного генератора.A moisture meter containing a serially connected microwave detector, a bandpass filter, a phase shifter, a limiter, a phase matrices, a microwave generator, a directional coupler and a resonator associated with the test material, a low-frequency generator, a first frequency divider and a first single-band modulator, the second input of which is connected in series connected to the output of the secondary path of the directional coupler, the second frequency divider and the second single-band modulator, the output of which is connected to the first input of the microwave detector, the third frequency divider, the input of which is connected to the output of the low-frequency generator, a synchronous detector, the second input of which is connected to the output of the phase detector, and the recorder, as well as the fourth frequency divider, the input of which is connected to the output of the low-frequency generator, and the output is with the second input of the phase detector, the second output of the third frequency divider connected to the second input of the adder, characterized in that, in order to improve the accuracy of measurements, the output of the first one a band modulator is connected to the second input of the microwave detector, the second input of the second single-band modulator is connected to the output of the resonator, and the input of the second frequency divider is connected directly to the output of the low-frequency generator.
SU864140959A 1986-11-03 1986-11-03 Humidity meter SU1390547A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864140959A SU1390547A1 (en) 1986-11-03 1986-11-03 Humidity meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864140959A SU1390547A1 (en) 1986-11-03 1986-11-03 Humidity meter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1390547A1 true SU1390547A1 (en) 1988-04-23

Family

ID=21265157

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864140959A SU1390547A1 (en) 1986-11-03 1986-11-03 Humidity meter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1390547A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Берлинер М. А. Измерение влажности. - М.: Энерги , 1973, 400 с, Авторское свидетельство СССР № 1317340, кл. G 01 N 22/04, 1985. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1188735A (en) Fast frequency measuring system
SU1390547A1 (en) Humidity meter
SU1018038A1 (en) Oscillator-type phase-meter
SU892330A1 (en) Frequency deviation meter
SU1185267A1 (en) Panoramic meter of module and phase of complex reflection factor
RU1799474C (en) Spectrum analyzer
US2927272A (en) Wave analyzer
SU1308932A1 (en) Phase-meter
GB2068108A (en) Measurement of rotation rate using sagnac effect
SU1315914A1 (en) Device for measuring phase difference
SU760461A1 (en) Device for measuring phase-frequency characteristics of communication channels
SU822069A1 (en) Spectrum analyzer
SU1107068A1 (en) Device for measuring phase shift of four-terminal networks
SU1215064A1 (en) Apparatus for measuring signal-to-noise ratio
SU718802A1 (en) Phase calibrator
SU1195279A1 (en) Radio-pulse phase-meter
SU920554A1 (en) Frequency-modulated signal frequency change
SU907456A1 (en) Generator signal frequency fluctuation meter
SU1350623A1 (en) Reflection factor modulus meter
SU473962A1 (en) Two phase generator
SU1317340A2 (en) Moisture content meter
SU1185261A1 (en) Apparatus for measuring own frequency of microwave resonator
SU792170A1 (en) Generator frequency fluctuation meter
SU1444681A2 (en) Phase-meter
SU834568A1 (en) Device for measuring sine signal frequency