SU1434350A1 - Емкостный преобразователь - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области измерительной техники и может быть использовано дл  контрол  диэлектрических свойств материалов. Цель изобретени  - повьппение точности излучений . Емкостный преобразователь содержит корпус, диэлектрическую подложку , на которой расположен общий дл  всех высокопотенциальных злектро- дов низкопотенциальный электрод, в котором, а также в подложке имеютс  отверсти  дл  размещени  с зазором высокопотенциальных электродов. Повышение точности осуществл етс  за счет уменьшени  потерь при запитке датчика от генератора. 3 ил. i О)

Description

00

со сд

о

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть ;использовано в практике контрол  и измерений диэлектрических характе- ристик материалов в широком диапазо- I не частот и температур.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений. : На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый преобразователь, разрез на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - электрическа  схема включени  составл ющих емкости возникающей между поверхност ми одного из п электродов и низкопотенциальньм элек ; тродом преобразовател . : Преобразователь содержит корпус i 1, выполненный в форме стакана с п I круглыми отверсти ми в дне, которое I  вл етс  низкопотенциальным злектро дом 2, диэлектрическую подложку,, I выполненную с п отверсти ми и закреп ленную на внутренней поверхности ; дна корпуса 1 (т.е. электрода 2) так что оси их отверсти  совпадают, потенциальные электроды 4, выполненные в форме цилиндрических стержней : одинаковой длины, каждый из которых ; закреплен в отверстии диэлектричес- j кой подложки 3 и проходит с зазором : 1ерез отверстие в электроде 2, при- .чем их торцовые поверхности с одной ;стороны наход тс  на одном уровне с наружной поверхностью электрода 2,

а с другой припа ны к диску 5. Диск : 5 служит дл  соединени  всех электродов 4 с потенциальным подводом 6 и обеспечивает равномерное распределение потенциала между всем5-1 электро- : дами 4.

На фиг. 3 изображены рабоча  емкость 7 конденсатора преобразовател  между кра ми и плоскост ми низко- потенциального 2 и потенциальных 4 электродов, емкость 8 конденсатора в зазоре между электродами 2 и 4, емкость 9 конденсатора между кра ми и плоскими поверхност ми электродов 2 и 4 со стороны диэлектрической подложки 3..

Преобразователь работает следую™ щим образом.

Помещают образец исследуемого материала на поверхность электродов 2 и 4 при этом значение емкости 7 увеличиваетс  в количество раз, равное диэлектрической проницаемости образца . По измеренным значени м приращени  емкости конденсатора преобразовател  и рабочей его емкости, соответствующей , определ ют величину диэлектрической проницаемости.

С учетом параллельного соединени  емкостей 7,8 и 9 следует, что чувствительность преобразовател  тем выше , чем больше значени  рабочей емкости конденсатора 7 по сравнению с другими параллельно ей включенными

В данном устройстве требуемое значение рабочей емкости определ ет количество п электродов при заданных их диаметре к величине зазора. В сво . очередь, диаметр п-ного электрода определ етс  минимальной толщиной измер емых образцов, максимальным значением их диэлектрической проницаемости и верхней рабочей частотой.

Экспериментально установлено, что максимальный диаметр потенциальных электродов должен быть 0,5 мм дл  измерени  образцов с 1-90 и толщиной не более 1-1.,5 мм в диапазоне частот до 100 МГц. При увеличении диаметра электродов до 1 мм при прочих равных услови х толщина образцов должна быть не менее 2-3 мм. Что касаетс  верхней рабочей частоты, то она определ етс  из условий квази- стационарности электрического пол  рабочей емкости, которое легко обеспечиваетс  при малых диаметрах потенциальных электродов (0,3-1 мм) даже при больших значени х диэлектрической проницаемости образцов (1-90)

Увеличение абсолютного значени  рабочей емкости посредством увеличени  количества электродов не приводит к ограничению основных технических характеристик преобразовател . Увеличиваетс  лишь площадь низкопо- тенциального .электрода, значение которой определ етс  площадью поверхности образцов В св зи с этим представл етс  возможньм выбор количеств потенциальных электродов, исход  из условий достижени  требуемых чувствительности и точности измерений, а их диаметр выбираетс  из условий предельных значений верхней рабочей частоты и диэлектрической проницаемости образцов.

Экспериментально установлено, что при прочих равных услови х добротность конденсатора предлагаемого устройства не менее чем в три раза больше по сравнению с прототипом. Эт объ сн етс  благопри тными услови ми растекани  тока испытательного сигнала по поверхности электродов с учетом подвода энергии через общий дл  всех потенциальных электродов низкопотенциальный электрод.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Емкостный преобразователь, содержащий корпус и диэлектрическую.подложку , на которой с одной стороны расположены с зазором потенциальный и низкопотенциальный плоские электро

   ды, а потенциальный электрод подвода находитс  с другой стороны подложки , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерений , потенциальньм электрод подвода выполнен разветвленным на п электродов, низкопотенциальньш электрод и подложка снабжены п отверсти ми и в каждом закреплен один из п электродов, что на выходе, из низкопотенциального электрода его плоскость и плоскости среза п электродов расположены на одном уровне.

   Редактор Л.Веселовска 

   fpus.2

   Составитель В,Немцев Техред м.Ходанич

   Pu3.f

   8

   и$.5

   Корректор М.Пожо