SU670906A1 - Potentiometric sensor - Google Patents

Potentiometric sensor

Info

Publication number
SU670906A1
SU670906A1 SU772474691A SU2474691A SU670906A1 SU 670906 A1 SU670906 A1 SU 670906A1 SU 772474691 A SU772474691 A SU 772474691A SU 2474691 A SU2474691 A SU 2474691A SU 670906 A1 SU670906 A1 SU 670906A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
electrodes
sensor
voltage
current
electrode
Prior art date
Application number
SU772474691A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Леонид Николаевич Колупаев
Сергей Васильевич Шумаев
Original Assignee
Предприятие П/Я А-3611
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 Предприятие П/Я А-3611 filed Critical Предприятие П/Я А-3611
Priority to SU772474691A priority Critical patent/SU670906A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU670906A1 publication Critical patent/SU670906A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Description

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике, точнее к датчикам, служащим дл  измерени  удельных электрических сопротивлений токопровод щих листовых и пленочных материалов и покрытий . Известно устройство дл  определени  удельных электрических сопротивлений токопровод щих материалов, в которых дл  измерени  используютс  четырехэлектронные потенциометрические датчики, содержащие выполненные в виде стержней электроды тока и напр л ени , расположенные симметрично относительно центра датчика на одной линии 1. Устройство примен етс  дл  измерени  образцов, которые можно представить полубесконечной однородной изотропной средой . Наиболее близким техническим рещением к предлагаемому изобретению  вл етс  питенципметрический датчик, имеющий четыре линейных электрода, причем два потенциальных электрода могут свободно перемещатьс  по длине образца 2. Недостатками датчика  вл етс  низка  точность измерени , так как, во-первых, датчик позвол ет определить сопротивление лицть в одном направлении (по длине образца ), поэтому в случае анизотропных матерпалов , при изготовлении образцов дл  определени  сопротивлени , необходимо знать направление главных осей анизотропии , что не всегда возможно без дополнительных исследований; во-вторых, в формулу дл  определени  удельного сопротивлени  вход т линейные размеры электродной системы, увеличивающие погрещность измерени . Цель изобретени  - повыщение точности измерени . Цель достигаетс  тем, что электроды тока и напр жени  изготовл ютс  в виде стержней с закругленными концами, которые располагаютс  на одной линии и симметричны относительно середины рассто ни  между токовыми электродами. Дополнительный третий электрод наир л ени  расположен в стороне от других электродов в вершине пр мого утла равнобедренного треугольника, другими верщинами которого  вл ютс  токовые электроды. Дл  выполнени  надежности контакта точечных электродов и устойчивости датчика относительно поверхности нсслед}емы.к матер шлов токовые электроды и дополнительный электрод напр жени  закреплены на общем основании жестко, а электроды наир женк  относительно них - подвижно на упругих опорах.The invention relates to electrical measuring technology, more precisely to sensors, which serve to measure the electrical resistivities of conductive sheet and film materials and coatings. A device is known for determining the electrical resistivities of conductive materials, in which four-electron potentiometric sensors are used for measurement, containing rod-shaped current and voltage electrodes located symmetrically relative to the sensor center on the same line 1. The device is used to measure samples one can imagine a semi-infinite homogeneous isotropic medium. The closest technical solution to the present invention is a power sensor with four linear electrodes, and two potential electrodes can freely move along the length of sample 2. The sensor has the disadvantage of low measurement accuracy, because, first, the sensor determines the resistance of face in one direction (along the length of the sample), therefore, in the case of anisotropic materials, when preparing samples to determine the resistance, it is necessary to know the direction of the main axes of the anisotrop opium, which is not always possible without additional research; secondly, the formula for determining the resistivity includes the linear dimensions of the electrode system, which increase the measurement error. The purpose of the invention is to increase the measurement accuracy. The goal is achieved in that the current and voltage electrodes are made in the form of rods with rounded ends, which are located on the same line and are symmetrical about the middle distance between the current electrodes. An additional third electrode is located off the other electrodes at the vertex of the straight fragile of an isosceles triangle, the other electrodes of which are current electrodes. To ensure the reliability of the contact of the point electrodes and the stability of the sensor relative to the surface, there is no need for current, the current electrodes and the additional voltage electrode are rigidly fixed on a common base, and the electrodes are naively relative to them on flexible supports.

Fia фиг. 1 изображен чертеж возможной конструкции предлагаемого потенциометрического датчика, разрез Л-Л; на фиг. 2 изображена теоретически рассчитанна  зависимость отношени  напр жени  между дополнительными электродом и любым электродом напр жени  (U) к напр жению между двум  потенниальными электродами (LJ) от угла поворота потенниометрического датчика относительно осей анизотропии (а) дл  анизотропного материала с коэффициентом анизотропии /( 0,66. На графике нанесены такие точки, полученные эксиериментально.Fia FIG. 1 shows a drawing of a possible design of the proposed potentiometric sensor, section LL; in fig. Figure 2 shows the theoretically calculated dependence of the ratio of the voltage between the additional electrode and any voltage electrode (U) to the voltage between the two potential electrodes (LJ) on the angle of rotation of the potentiometric sensor relative to the anisotropy axes (a) for an anisotropic material with an anisotropy factor of / (0, 66. On the graph plotted such points obtained experimentally.

Корпус датчика изготовлен из двух дисков из оргстекла /, соединенных с металлическим кольцом 2 винтами 3. На нижнем диске жестко закреплены токовые электроды 4 и дополнительный электрод наир жени  6. Электроды напр жен-и  5 могут перемещатьс  в отверсти х верхнего и нижнего дисков, причем в нерабочем ноложении электроды 5 фиксируютс  с помощью колец 7. Упругое прижатие осуществл етс  с помощью пружин 8. Подвод щие нодводы (на рисунке не указаны) соедин ютс  с электродами с иомощью гаек 9 или пайки.The sensor body is made of two disks of Plexiglas / connected to the metal ring with 2 screws 3. On the lower disk there are rigidly fixed current electrodes 4 and an additional electrode electrode 6. Electrodes of the voltage 5 and can move in the holes of the upper and lower disks, and in the off position, the electrodes 5 are fixed with the help of rings 7. The elastic pressing is carried out with the help of springs 8. The supply nodes (not shown in the figure) are connected to the electrodes with the help of nuts 9 or soldering.

Работу предлагаемого потенциом.етрического датчика можно описать следующим образом. Зависимость отнощени  напр жени  от угла новорота датчика записываетс  в видеThe work of the proposed potentiometric sensor can be described as follows. The dependence of the voltage ratio on the angle of rotation of the sensor is recorded as

У (У U (U

А с, nor, , r/r-(l-sin2a) + (l-Lsin2a)And c, nor, r / r- (l-sin2a) + (l-Lsin2a)

0,5-f 0,361 n .,-. ---- :-7Г, 0.5-f 0.361 n., -. ----: -7Г,

I Я-(1+sin 2a) + (1-sm2a)I I- (1 + sin 2a) + (1-sm2a)

Максимальное значение .у- получаетс  ириThe maximum value of .- is obtained

а -Ч-л/г (п 0.± 1±, 2 ...), что видно изa -H-l / g (n 0. ± 1 ±, 2 ...), which is evident from

рисунка на фиг. 2, поэтому сначала выбираетс  положение датчика, соответствующее максимальному значению U, так как и не зависит от угла поворота. Это позвол ет определить направление осей анизотропии .the pattern in FIG. 2, therefore, the position of the sensor corresponding to the maximum value of U is chosen first, since it does not depend on the angle of rotation. This makes it possible to determine the direction of the anisotropy axes.

Зна  значение U, U и силы тока между токовыми электродами, можно определить удельные сопротивлени  токонровод щих анизотропных листовых и пленочных материалов и покрытий, использу  следующие формулы:By knowing the value of U, U and the current between the current electrodes, it is possible to determine the resistivity of conductive anisotropic sheet and film materials and coatings using the following formulas:

тсЗ иTSZ and

Р.х Ргу л R.x Rgu l

{nlY{nlY

LTLT

-.К; .б9з-.TO; .б9з

иand

удельные электрические согде p.v, ру противлени  в направлении г.л пных пгрй  ни птпопин:Specific electrical Sogde p.v, ru opposition in the direction of the city of pgry no PTPin:

б - толщина материала или покрыти ;b is the thickness of the material or coating;

у - ток между токовыми электродами; /С - коэффициент анизотропии;y is the current between the current electrodes; / С - anisotropy coefficient;

и - напр жение между потенциальными электродами;and - voltage between potential electrodes;

U - напр жение между дополнительным электродом и любым потенциальным электродом при угле поворота датчика;U is the voltage between the additional electrode and any potential electrode at the angle of rotation of the sensor;

п - коэффициент, учитывающий ограниченность исследуемого материала но ширинеn - coefficient taking into account the limitations of the material under study but the width

2 L n &rci j ,2 L n & rci j,

где L - щирина материала;where L is the width of the material;

D - рассто ние между токовыми электродами;D is the distance between the current electrodes;

с - основание натурального логарифма .c is the base of the natural logarithm.

Использование датчика с точечными электродами позвол ет определ ть удельные электрические сопротивлени  непосредствнно на материалах без предварительиого изготовлени  специальных образцов. Введение дополнительного электрода напр жени  позвол ет определ ть характеристики анизотропных токопровод щих материалов и покрытий.The use of a sensor with point electrodes makes it possible to determine the electrical resistivity directly on the materials without preliminary preparation of special samples. The introduction of an additional voltage electrode allows the characteristics of anisotropic conductive materials and coatings to be determined.

Потенциометрический датчик с п тьо точечными электродами можно примен ть на предпри ти х химической промышленности , занимающихс  изготовлением токоировод щих материалов, например, токонровод щих резин, тканей, пленок, бумаг и т. д. Датчик может быть использован дл  онределени  удельных электрических сопротивлений или толщины (так как между сопротивлени ми материала и его толщиной существует однозначна  св зь) токопровод щих покрытий, наносимых на конструкции из токонровод щих материалов, например , стеклопластика дл  сн ти  электростатических зар дов, образующихс  на поверхности издели  в процессе его эксплуатации.A potentiometric sensor with five-point electrodes can be used in the chemical industry, engaged in the manufacture of current-conducting materials, such as conductive rubbers, fabrics, films, papers, etc. The sensor can be used to determine specific electrical resistances or thicknesses. (since there is an unambiguous relationship between the resistances of the material and its thickness) of conductive coatings applied to structures made of conductive materials, for example, fiberglass to remove electrical static charges that form on the surface of the product during its operation.

Claims (2)

1. Потенциометрический датчик дл  определени  удельного сопротивлени  токопровод щих материалов, содерл ащий два токовых элкетрода и два электрода напр жений , отличающийс  тем, что, с целью иовыщени  точности измерени , датчик снабжен донолнительным электродом напр жени , причем дополнительный и токовые электроды закренлены на общем основании жестко, а электроды напр жени  - поппижнп н  пппп х1. Potentiometric sensor for determining the resistivity of conductive materials, containing two current electrodes and two voltage electrodes, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy, the sensor is equipped with a voltage supplementary electrode, and the additional and current electrodes are sealed on a common basis hard, and the voltage electrodes - poppine n ppp x 2. Датчик по п. 1, отличающийс  тем, что дополнительный электрод расположен в вершине нр мого угла равнобедренного треугольника и образованного с токовыми электродами.2. A sensor according to claim 1, characterized in that the additional electrode is located at the apex of the n-angle of an isosceles triangle and formed with current electrodes. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:Sources of information taken into account in the examination: 1. М. А. Берлинер, Измерение влажности . М., Энерги , 1976, с. 53-54. 2. ГОСТ 20214-74.1. M. A. Berliner, Measurement of Humidity. M., Energie, 1976, p. 53-54. 2. GOST 20214-74.
SU772474691A 1977-04-04 1977-04-04 Potentiometric sensor SU670906A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772474691A SU670906A1 (en) 1977-04-04 1977-04-04 Potentiometric sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772474691A SU670906A1 (en) 1977-04-04 1977-04-04 Potentiometric sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU670906A1 true SU670906A1 (en) 1979-06-30

Family

ID=20704399

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU772474691A SU670906A1 (en) 1977-04-04 1977-04-04 Potentiometric sensor

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU670906A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR890002674A (en) Resistivity measurement method and apparatus
JP3170022B2 (en) Dimension measuring device
US3973326A (en) Direct readout distance measuring device
SU670906A1 (en) Potentiometric sensor
US3077774A (en) Humidity indicating device
JPH04110618A (en) Liquid level sensor
Watanabe A‐C Methods in Interfacial Electrical Phenomena
SU989422A1 (en) Humidity and temperature pickup
Richards Linear capacitance provimity gauges with high resolution
KR200396510Y1 (en) resistance device for linear displacement transducer
US3820402A (en) Electrical pressure transducer
SU579535A1 (en) Ac potentiometer for measuring displacements
JPH0446163Y2 (en)
US3491324A (en) Electromechanical transducer
SU668020A1 (en) Measuring capacitor
SU565220A1 (en) Temperature sensor thermal element
RU2063023C1 (en) Device measuring specific conductance of liquid media
SU509832A1 (en) Hot-wire sensor
SU419992A1 (en) CAPACITIVE SENSOR
SU577395A1 (en) Device for determining the degree of warping of planar components
SU1631326A1 (en) Pressure measuring device
SU661410A1 (en) Method of determining transient resistance of discontinuous-type contact couple
SU1303814A1 (en) Turn angle transducer
RU2115897C1 (en) Integral converter of deformation and temperature
SU1161460A1 (en) Optoelectronic position-sensitive transducer