SU1539639A1

SU1539639A1 - Автоматический измеритель влажности и содержани почвы

Info

Publication number: SU1539639A1
Application number: SU874282669A
Authority: SU
Inventors: Сергей Савельевич Бондаренко; Валерий Константинович Сыч; Владимир Владимирович Хохлачев
Original assignee: Запорожский машиностроительный институт им.В.Я.Чубаря
Priority date: 1987-07-13
Filing date: 1987-07-13
Publication date: 1990-01-30

Abstract

Изобретение относитс к области измерительной техники, в частности к диэлькометрическим автоматизированным устройствам измерени параметров почв, и может быть использовано дл одновременного измерени и солесодержани почвогрунтов при проведении научно-исследовательских и проектно-изыскательских работ, а также в сельском хоз йстве. Целью изобретени вл етс повышение точности при одновременном измерении влажности и солесодержани почвы автоматического измерител влажности и солесодержани . Это достигнуто благодар применению контурного способа измерени емкости первичного преобразовател и фазового метода фиксации момента резонанса при использовании испытательного высокочастотного сигнала с линейной частотной модул цией. Испытательный сигнал одновременно подаетс на один вход фазового дискриминатора системы автоматической подстройки частоты (АПЧ) непосредственно, а через измерительный двухполюсник, где он получает дополнительную амплитудную модул цию, повтор форму амплитудно-частотной характеристики контура, и регулируемый усилитель - на другой вход фазового дискриминатора. Пиковые значени сигналов на обоих входах поддерживаютс одинаковыми с помощью замкнутой системы автоматической регулировки усилени (АРУ), что исключает вли ние амплитудных изменений сигналов в области перехода через нуль дискриминационной характеристики, т.е. в области резонанса. Это повышает чувствительность дискриминатора, а в результат

0032

пермский государственный фармацевтически

Description

Изобретение относитс к измерительной технике, в частности k влаго- метрии, и может быть использовано дл одновременного измерени влагои солесодержани почвогрунтов при проведении научно-исследовательских и проектно-изыскательских работ в полевых vcлoви x в сельском хоз йстве.

Целью изобретени вл етс повышение точности при одновременном измерении влажности и солесодержани в почве.

На чертеже изображена блок-схема автоматического измерител влажности и солесодержани почвы.

Измеритель содержит емкостный первичный преобразователь (ПП) 1, измерительный двухполюсник (ИД) 2, регулируемый усилитель (РУ) 3, фазовый дискриминатор (ФД) k, накопитель 5, управл емый высокочастотный (УВЧ) генератор 6, генератор 7 пилообразного напр жени (ГПН), опорный генератор (ОГ) 8, смеситель 9, преобразователь 10 частота - напр жение, первый 11, второй 12 и третий 13 пиковые детекторы (ПД), дифференциальный усилитель (ДУ) 1 и регистратор 15.

ПП 1 представл ет собой выносной емкостный датчик с согласующими элементами . ПП 1 подключен к ИД 2, представл ющему собой последовательный колебательный контур. Второй вход ИД 2 подключен к выходу УВЧ генератора 6, а выход ИД 2 соединен с входом РУ 3 и через третий ПД 13 подсоединен к дополнительному входу регистратора 15. Выход РУ 3 через последовательно соединенные фазовый дискриминатор 4 и накопитель 5 подсоединен к управл ющему входу УВЧ- генератора 6. К/второму управл ющему входу УВЧ генератора 6 подсоединен ГПН 7, а второй выход генератора 6 подключен к первому входу смесител 9 к второму входу которого подсоединен ОГ 8. Выход смесител 9 через преобразователь 10 подсоединен к входу регистратора 15. Выход генератора 6 соединен с входом опорного сигнала ФД 4 и через первый ПД 11 подключен к первому входу ДУ . Выход РУ 3 через второй пиковый детектор 12 подключен к второму входу ДУ 1, выход которого соединен с управл ющим входом РУ 3.

, Измеритель работает следующим образом .

Сигнал от ГПН 7 поступает на второй управл ющий вход генератора 6, на выходе которого формируетс периодический линейно-частотно-модулированный (ЛЧМ) сигнал. Этот сигнал подаетс на ИД 2 и одновременно на опорный вход фазового дискриминатора 4, выполненного в виде последовательного соединени фазового детектора и компаратора. На сигнальный вход ФД k через регулируемый усилитель 3 подаетс сигнал, снимаемый с выхода измерительного двухполюсника 2, т.е. с конденсатора последовательного колебательного контура, получивший дополнительную амплитудную

модул цию. Пиковые детекторы 11 и 12, дифференциальный усилитель 14 вместе с регулируемым усилителем 3 образуют замкнутую систему АРУ по пиковому уровню. При этом в качестве опорного

s используетс уровень ЛЧМ сигнала, поступающего с выхода УВЧ генератора 6. В результате работы АРУ сигнал с амплитудной и частотной модул цией на сигнальном входе фазового дискри0 минатора имеет такой же пиковый уровень , как и ЛЧМ сигнал на входе опорного сигнала, Благодар этому исключаетс вли ние амплитудных изменений сигналов на крутизну дискриминацион5 ной характеристики в окрестности нул . Сигнал с выхода фазового дискриминатора k поступает на вход накопител 5. i

0 Посто нное напр жение, образующее- с на выходе накопител 5, подаетс на первый управл ющий вход генератора 6, а именно на варикап, включенный в частотно-задающую цепь УВЧ гес нератора 6, и тем самым измен етс средн частота колебаний. Таким образом , замыкаетс цепь обратной св зи и образуетс система автоматического регулировани . Динамическое равнове0 сие этой системы устанавливаетс , когда средн частота ЛЧМ сигнала становитс равной резонансной частоте измерительного двухполюсника 2. Частота перестраиваемого УВЧ генерас тора 6 сравниваетс в смесителе 9 с частотой опорного генератора 8, стабилизированного по частоте кварцем. С выхода смесител 9 сигнал разностной частоты поступает в преобразователь 10 частота - напр жение, на выходе которого формируетс напр жение, пропорциональное емкости датчика (влажности среды), которое фиксируетс в блоке 15 регистрации. Одновременно в блок 15 регистрации поступа0

5

ет выходное напр жение пикового детектора 13, пропорциональное величине резонанса в колебательном контуре измерительного двухполюсника (пропор

Claims

Формула изобретения

Автоматический измеритель влажности и солесодержания почвы, содержащий емкостный первичный преобразователь, измерительный двухполюсник, регулируемый усилитель, фазовый дискриминатор, накопитель, управляемый высокочастотный генератор, смеситель, опорный генератор, преобразователь частота - напряжение и регистратор, к первому входу измерительного двухполюсника подсоединен первичный преобразователь, а к второму - высокочастотный генератор, выход усилителя через последовательно соединенные фазовый дискриминатор и накопитель подсоединен к управляющему входу высокочастотного генератора, второй выход которого подключен к первому входу смесителя, второй вход которого соединен с выходом опорного генератора, а выход смесителя через пре1539639 образователь частота - напряжение . подключен к регистратору, а вход опорного сигнала фазового дискриминатора соединен с выходом высокочастотного генератора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности при одновременном измерении влажности солесодержания поч1θ вы, в измеритель введены генератор пилообразного напряжения, дифференциальный усилитель и три пиковых детектора, причем генератор пилообразного напряжения подключен к второму 15 управляющему входу высокочастотного генератора, выход которого через пер вь!Й пиковый детектор соединен с первым входом дифференциального усилителя, выход усилителя через второй 20 пиковый детектор соединен с вторым входом дифференциального усилителя, выход которого подключен к управляющему входу регулируемого усилителя, а выход измерительного двухполюсника 25 соединен с входом усилителя и через третий пиковый детектор подключен к дополнительному входу регистратора.