SU746331A1 - Dielectric material parameter meter - Google Patents

Dielectric material parameter meter Download PDF

Info

Publication number
SU746331A1
SU746331A1 SU782602658A SU2602658A SU746331A1 SU 746331 A1 SU746331 A1 SU 746331A1 SU 782602658 A SU782602658 A SU 782602658A SU 2602658 A SU2602658 A SU 2602658A SU 746331 A1 SU746331 A1 SU 746331A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
generator
sawtooth
output
switch
measuring
Prior art date
Application number
SU782602658A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Михайлович Балашов
Николай Александрович Трефилов
Original Assignee
Ульяновский политехнический институт
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 Ульяновский политехнический институт filed Critical Ульяновский политехнический институт
Priority to SU782602658A priority Critical patent/SU746331A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU746331A1 publication Critical patent/SU746331A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Description

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ(54) METER OF PARAMETERS OF DIELECTRIC MATERIALS

Изобретение относитс  к изК ерительной технике и может быть использовано в радиотехнической промышленности, в частности дл  исследовани  зависимостей параметров диэлектриков при наложении внешних воздействий. Известен измеритель параметров диэлектрических материалов, основанный на резонансном методе, в котором изменение резонансной частоты резонатора характеризует flH3nektpK4edKjTo ттрюницае- мость , изменение добротности - тангенс угла диэлектрических потерь tg 3 l Недостатком этого измерител   вл етс низка  точность измерений. Из известных измерителей параметров диэлектрических материалов наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  измеритель, содержащий генератор сверхвысокочастотных ( СВЧ) колебаний, генератор пилообразног напр жени , опорный и измерительный резонаторы, сигналы с которых в измерительном блоке, включающем в себ  схему измерени  g, и схему измерени  t0 (9 f преобразуютс  в посто нное напр жение , величша которого соответствует значени м измер емых параметров, генератор cин qюнизaции и регистрирующее устройство t.2. Недостатком указанного измерител   вл етс  мала  точность кзмерен  -id8 возникающа  в св зи со сложностью измерени  малых длительностей временных интервалов, соответствующих названному параметру, причем точность измерени  t 5 зависит от пределов изменени  6 . Причиной, вызывающей этот недостаток,  вл етс  применение высокодобротных резонаторов, использование которых позвол ет повысить точность измерени  S , а также щирокий диапазон изменени  частоты СВЧ генератора, обеспечивающий измерение & в широком диапазоне значений. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  tgS диэлектрических материалов с широким диапазоном 374 возможных значений при использовании резонансного метода. Поставленна  иёль достигйетс  тем, что измеритель параметров диэлектрических материалов, содержащий СВЧ генератор , генератор пилообразного напр жени , измерительный и опорный резонаторы , блоки измерени  и td , генератор синхронизации и регистратор, введены второй генератор пилообразного напр жени , коммутатор и формирователь досто нной Составл ющей, причем вход последнего подключен к выходу блока из мерени  , выход формировател  посто нной составл ющей подключен ко В1ХОДУ одного из генераторов пилообразно напр жени , выходы обоих генераторов подключены ко входам коммутатора, выход ко юрого подключен ко входу СВЧ генератора, а выход генерётора синхро низании подключен к управл ющим входам обоих генераторов пилообразного напр же ни , коммутатора и блоков измерени  8 и tgS . На чертеже представлена структурна  схема измерител  параметров диэлектрических материалов. Измеритель параметров диэлектриков содержит СВЧ генератор 1, коммутатор 2 генераторы 3 и 4 пилообразного напр же ни , измерительный и опорный резонаторы 5 и 6 соответственно, блок 7 измере ни  -tg S , блок 8 измерени  6 формирователь 9 посто нной составл ющей, генератор 10 синхронизаци  и регистрирующее ус тройство 11. Генератор 10 синхронизации обеспечирает поочередное измерение и t d 5 исследуемых диэлектрических материалов поэтому целесообразно привести описание работы измерител  отдельно дл  измерени  . и дл  измерени  t d 5 . При измерении выходные импульсы генератора 1О синхронизации запускаюТ оба генератора 3 и 4 пилообразного напр жени , но импульс синхрони зации, поступающий на управл ющий вход коммутатора 2, обеспечивает прохождение на вход СВЧ генератора 1 только пилообразного напр жени , вырабатываемого генератором 3. Частотномодулированный СВЧ сигнал поступает на измерительный резонатор 5, содержащий образец исследуемого диэлектрика, и на опорный резонатор 6. В блоке 8 измерени  & вьфабатываетс  nocTosniHoe напр жение, соответствующее величине измер емого параметра. При измерении в блок 7 измерени  i с отключен импульсом синхронизации, поступившим с генератора Ю синхронизации. Регистратор 11 записывает значение & диэлектрического образца. Следующий импульс синхронизации, подаваемый на управл ющий вход коммутатора 2, разрешает прохождение на вход СВЧ генератора 1 только пилообразного напр жени , выработанного генератором 4, Я В св зи с тем, что максимальное значение этого напр жени  значительно меньше, например в 10 раз, максимального значени  пилообразного напр жени  генератора 3, изменение частоты СВЧ генератора 1 происходит в значительно меньших пределах. Так, дл  приведенного примера происходит уменьшение пределов изменени  частоты СВЧ генаратора также в Ю раз, что приводит к соответствующему расширению резонансной характеристики резонатора 5. Блок измерени  tgo вырабатывает посто нное напр жение, определ емое величиной tgо исследуемого диэлектрического материала . Блок измерени  в это врем  отключен импульсом синхронизации, поступившим с генератора 10. Регистрирующее устройство записывает величину id о диэлектрического образца. Формирователь 9 посто нной составл ющей, на вход которого подаетс  выходной сигнал блока измерени  , выработанный в предыдущем цикле, создает пьедестал к пилообразному напр жению, вырабатываемому генератором 4. Необходимость введени  в блок измерител  параметров диэлектрических материалов формировател  9 св зана с тем, что при изменении материалов с высоким значением происходит значительное изменение резонансной частоты измерительного резонатора 5, и отсутствие такого формировател  привело бы к тому, что резонансна  частота резонатора 5 могла бы выйти за границы тех пределов изменени  частоты СВЧ генаратора 1, которые определ ютс  пилообразным напр жением генератора 4. Применение формировател  9 посто нной составл ющей обеспечивает посто нное слежение за резонансцой часготой измерительного резонатора 5. Использование в измерителе параметров диэлектрических материалов формировател  посто ппюй составл пощей и двух различных ген эаторов пилообразного напр жени , один из которых, используемый при измерении S , измен етThe invention relates to a test technique and can be used in the radio industry, in particular, to study the dependencies of the parameters of dielectrics when applying external influences. A dielectric material parameter meter is known, based on the resonant method, in which a change in the resonant frequency of the resonator is characterized by trhubility, a change in the quality factor - the dielectric loss tangent. Tg 3 l The disadvantage of this meter is the low measurement accuracy. Of the known measures of parameters of dielectric materials, the closest to the invention in its technical essence is a meter that contains a generator of microwave oscillations, a sawtooth voltage generator, a reference and measuring resonators, the signals from which are in a measuring unit including measuring circuit g, and measurement circuit t0 (9 f is converted into a constant voltage, the magnitude of which corresponds to the values of the measured parameters, the generator of the sync control and the recording device t.2. Failure The driver of this meter is the small accuracy of the measured -ID8 arising due to the difficulty of measuring small durations of time intervals corresponding to the named parameter, and the accuracy of the measurement t 5 depends on the limits of variation 6. The reason for this drawback is the use of high-Q resonators, the use of which allows to increase the measurement accuracy S, as well as a wide range of frequency variation of the microwave generator, providing measurement of & in a wide range of values. The aim of the invention is to improve the measurement accuracy of tgS dielectric materials with a wide range of 374 possible values using the resonance method. The delivered sensor is achieved by the fact that the dielectric material parameter meter, which contains a microwave generator, sawtooth generator, measuring and reference resonators, measuring units and td, synchronization generator and recorder, introduces a second saw voltage generator, a switch and a Forming Component, moreover, the input of the latter is connected to the output of the measuring unit, the output of the direct current driver is connected to the INPUT of one of the generators of the sawtooth voltage, the outputs of both generators are connected to the switch inputs, the output is connected to the input of the microwave generator, and the generator clock output is connected to the control inputs of both sawtooth generators, the switch and measurement units 8 and tgS. The drawing shows a structural diagram of the gauge parameters of dielectric materials. The dielectric parameter meter contains a microwave generator 1, a switch 2 generators 3 and 4 sawtooth voltage, measuring and reference resonators 5 and 6, respectively, block 7 measuring -tg S, block 8 measuring 6, shaper 9 constant component, generator 10 synchronization and a recording device 11. The synchronization generator 10 provides alternate measurement and td 5 of the dielectric materials under study therefore it is advisable to provide a description of the operation of the meter separately for measurement. and for measuring t d 5. When measuring, the output pulses of the synchronization generator 1O start both generators 3 and 4 of the sawtooth voltage, but the synchronization pulse arriving at the control input of switch 2 ensures that only the sawtooth voltage generated by the generator 3 passes to the input of the microwave generator 1 to the measuring resonator 5, containing the sample of the dielectric under investigation, and to the reference resonator 6. In block 8, the measurement & The nocTosniHoe voltage corresponding to the value of the measured parameter is compressed. In the measurement, measurement unit i c 7 is disconnected by a synchronization pulse received from the synchronization generator Yu. Registrar 11 records the value of & dielectric sample. The next synchronization pulse supplied to the control input of the switch 2, allows only the saw-tooth voltage produced by the generator 4, I B to enter the microwave generator 1, since the maximum value of this voltage is much less, for example, 10 times, the maximum the value of the sawtooth voltage of the generator 3, the change in the frequency of the microwave generator 1 takes place in much smaller limits. Thus, for the given example, the limits of the frequency change of the microwave generator are also reduced by 10 times, which leads to a corresponding expansion of the resonant characteristics of the resonator 5. The measurement unit tgo produces a constant voltage determined by the value tgo of the dielectric material under investigation. The measurement unit is disconnected at this time by the synchronization pulse received from the generator 10. The recording device records the id value of the dielectric sample. The constant generator 9, to the input of which the output signal of the measuring unit generated in the previous cycle is applied, creates a pedestal for the sawtooth voltage generated by the generator 4. The necessity of introducing the dielectric material parameters of the former 9 into the meter unit is due to the fact that materials with a high value there is a significant change in the resonant frequency of the measuring resonator 5, and the absence of such a driver would result in the resonant frequency of the resonator The regulator 5 could go beyond the limits of the frequency change of the microwave generator 1, which are determined by the sawtooth voltage of the generator 4. The application of the constant-shaper generator 9 ensures constant monitoring of the resonant frequency of the measuring resonator 5. The component consists of two different generators of sawtooth voltage, one of which, used in the measurement of S, changes

частоту СВЧ генератора в значительно пределах, чем генератор пилообразного напр жени , используемый при измерении -tg S , при поочередной их работе к при очередной же работе блоков измерени  и toS позвол ет существенно повысить точность измерени  t о образцов, имеюхйих широкий диапазон возможных значений вthe frequency of the microwave generator is much greater than the generator of the sawtooth voltage used in measuring -tg S, when they alternately work in the next operation of the measuring units and toS, it can significantly improve the measurement accuracy t o of samples, with a wide range of possible values

Claims (2)

Формула изобретени Invention Formula Измеритель параметров диэлектрических материалов, содержащий СВЧ генератор , генератор пилообразного напрфкени , измерительный и опорный резонаторы , блоки измерени  б и -Ы О , генератор синхронизации и регистратор, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени  tод материалов, имеющих широкий диапазон возможных значений , , в него введе1Пз1 второй генератор пилообразного напр жени , коммутатор и форм1фователь посто нной составл ющей, причем вход последнего подключен к выходу блокаA dielectric material parameter meter comprising a microwave generator, a sawtooth oscillator, a measuring and reference resonators, measuring blocks B and O, a synchronization generator and a recorder, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy of the materials with a wide range of possible values, , into it, a second sawtooth voltage generator, a switch and a constant component switch, with the input of the latter connected to the output of the unit измерени  , выход формировател  посто нной составл ющей подключен ко входу одного из генераторов пилообразного напр жени , выходы обоих генераторов пилообразного напр жени  подключены ко входам коммутатора, выход которого подключен ко входу СВЧ генератора , а выход генератора синхронизации подключен к управл пощим входам обоих генераторов пилообразного напр жени  коммутатора и блоков измерени  ( и ttfO . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР № 224675, кл. GOl R 31/11, 1968, the measurement, the output of the DC generator is connected to the input of one of the sawtooth generators, the outputs of both sawtooth generators are connected to the inputs of the switch, the output of which is connected to the input of the microwave generator, and the output of the synchronization generator is connected to the control inputs of both generators of the sawtooth voltage switch and measurement units (and ttfO. Sources of information taken into account in examination 1, USSR Author's Certificate No. 224675, class GOl R 31/11, 1968, 2. Сборник Электронна  техшпса, 1974, сер. 8, вып. 9 (27), с. 75-8О.2. Collection of electronic techscheps, 1974, ser. 8, issue. 9 (27), p. 75-8O.
SU782602658A 1978-04-12 1978-04-12 Dielectric material parameter meter SU746331A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782602658A SU746331A1 (en) 1978-04-12 1978-04-12 Dielectric material parameter meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782602658A SU746331A1 (en) 1978-04-12 1978-04-12 Dielectric material parameter meter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU746331A1 true SU746331A1 (en) 1980-07-07

Family

ID=20758892

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782602658A SU746331A1 (en) 1978-04-12 1978-04-12 Dielectric material parameter meter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU746331A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4372164A (en) Industrial process control instrument employing a resonant sensor
SU746331A1 (en) Dielectric material parameter meter
SU905877A1 (en) Device for measuring four-terminal network resonance frequency drift
SU752197A1 (en) Transformation coefficient meter
SU949397A1 (en) Evice for measuring material rheological characteristics
SU721678A1 (en) Method and device for determining two components of mechanical oscillations of a structure
SU976402A1 (en) Quartz resonator dy namic temperature frequency characteristic digital meter
RU1798727C (en) Method for object phase shift determining
SU987492A1 (en) Material humidity determination method
SU1384991A2 (en) Device for testing for random vibrations
SU1166003A1 (en) Device for measuring power of pulse microwave oscillator
SU945679A1 (en) Device for measuring article resonance frequency
SU742784A1 (en) Device for monitoring concrete solidifying processes
SU1343341A1 (en) Device for determining temperature dependence of elasticity modulus of materials
SU1383226A1 (en) Parameter indicator for dielectric media and materials
SU309628A1 (en) DEVICE FOR MEASURING THE VARIABLES OF THE VIBRATIONAL SYSTEM
SU935868A1 (en) Device for measuring transitional process duration
SU779927A1 (en) Device for checking electric parameters of quartz resonators
SU737884A1 (en) Device for measuring electrophysical characteristics of piezoceramic resonators
SU1435968A1 (en) Pressure transducer
SU580511A1 (en) Device for stroboscopic conversion and measuring of electric signals
SU600598A1 (en) Electronic device for tuning musical instruments
SU822081A1 (en) Microwave device for testing substrates
SU821911A1 (en) Apparatus for measuring article linear dimensions
SU437004A1 (en) Device for measuring the uniformity of mixing of compounds