Claims (2)
Указанна цель достигаетс тем, что в устройство, содержащее основной и вспомогательный генераторы, блок сравнени частот, блок запуска, блок синхронизации и индикатор, введены дес тичный счетчик, управл емый делитель, блок счета, блок сравнени кодов, дешифратор, блок задани тол:щины , блок управлени делителем, блок индикации, причем входы сброс дес тичного счетчика, управл емого делител и блока счета соединены с выходом сброс блока запуска, выход счет которого соединен с входами счет дес тичного счетчика и управ л емого делител , причём управл еглы Делитель последовательно соединен с блоком счета, выходы блока счета подключены параллельно к входам бло на индикации и дешифратора, причем выходы дешифратора подключены к вхо . блока задани толщины выходы котор подсоединены к входам блока управле ни делителем, выходы которого соеди .нены с выходами управл емого дели тел , выход блока индикации подклю чен к индикатору, а вход аналогоцифрового преобразовател подключен к выходу блока сравнени частот, при этом выходы аналого-цифрового преоб разовател подключены к входу блока синхронизации и п ти входам блока сравнени кодОв, остальные входы которого подключены к выходам дес тичного счетчика, а выход блока сравнени кодов подключен к входу блока запуска конец счета. На чертеже представлена блоксхема устройства. Устройство содержит основной генератор 1 с частотным датчиком, блок 2 синхронизации, блок 3 запуск блок 4 сравнени частот, анаьлогоцифровой преобразователь 5, включа.о щий п тиразр дный счетчик и формиро ватель тактового импульса, блок 6 сравнени кодов, дес тичный счетчик 7, вспомогательный генератор 8, бло 9 индикации, блок 10 счета, управл еьалй делитель 11, дешифратор 12, блок 13 задани толщины, блок 14 управлени делителем, индикатор 15. Устройство работает следующим образом. Введение исследуемого материала в измерительную чейку основного генератора 1 измен ет его частоту относительно частоты вспомогательного генератора 3. При отсутствии исследуемого материала генераторы 1 и 8 настроены на одну и ту же частоту. Основной 1 и вспомогательный 8 генератор а работают в непрерывном режиме, с их выходов сигнал поступает на входы блока 4 сравнени частот , с выхода которого разностна частота поступает на вход аналого-ци рового преобразовател 5, который непрерывно пересчитывает значение разностной частоты и своим тактовым импульсом, запускает блок 2 синхронизации , импульс с выхода блока 2 синхронизации поступает на вход син хронизаци блока 3 запуска, где формируетс отрицательный импульс команды сброс, поступаю ;гий с выхода сброс блока 3 запуска на вход сброс дес тичного счетчика 7, упра л емого делител 11, блока 10 счета а затем команды счет,котора подаетс с выхода счет блока 3 запуск на входы счет дес тичного счетчика 7 и управл емого делител 11, на входы, счет поступают импульсы с частотой повторени f 100 кг-. Эти импульсы поступают до тех пор, пока блок 6 сравнени кодов не выработает сигнал конец счета, соответствующий коду 11111, получаемому путем сравнени подекадных сигналов с п тиразр дных счетчиков блоков 7 и 5, поступающих на раздельные входы блока 6. Далее определение значений диэлектрической проницаемости сводитс к аппроксимации линейными участками с переменными угловыми коэффициентами градуировочных кривых (), где Б - значение диэлектрической проницаемости; Af - изменение частоты генератора, d - толщина исследуемого материала . В общем случае зависимость (лГ} при d const имеет нелинейный характер , поэтому предлагаемое устройство основано на использовании кусочно-линейной аппроксимации. Heoбxoди xIyю точность устройства обеспечивает разбиение градуированной кривой функции Л -() на 5 линейных участков I - 1 - 1 ,99; 2,00 - 3,99; I Г) (,оо - 5,99; 6,00 - 7,99; V-H. 7-8. Дл фиксированной толщины алгоритм работы устройства следующий -l4(,AE,-, Таким образом обобщенный алгорит вычислительного устройства с учетом толщины образцов е 1 .1 к. Afjd, где толщина образцов d 1,2 . ,..6 ; Kj,c|- переменный угловой коэффициент линейных аппроксимирующих участков градуировочных кривых. Значение К вычисл етс графо-аналитическим методом из экспериментальных градуировочных кривых частотного датчика , исход из минимально возможной ошибки измерени за счет погрешности аппроксимации. Устройство работает с сигнсшами представленными в двоично-дес тичном коде (8421), т.е. кажда цифра дес тичного числа записываетс в виде четырехразр дного двоичного числа. В исходном состо нии после команды сброс; содержимое блока 10 счета соответствует значению 100. Значение на начальных и последующих участках градуировочной кривой задаетс блоком управл емого .делител 11, Управл емый делитель 11 своими импульсами заполн ет блок 10 счет поэтому .состо ние блока счета изме н етс и .соответствует , т.е. происходит переход на следующий аппроксимирующий линейный участок и требуетс изменение . Сигналы с четырех выходов блока счета будут управл ющими дл дешифратора 12, ввиду того, что в блоке 10 счета иэм н етс значение Е , измен етс и номер возбужденной выходной клеммы этого блока, и, как следствие, измен етс номер выходной клеммы, на кот рой присутствует выходной сигнал дешифратора 12, поступающий на одну из входных клемм блока 13 задани толщины,с помощью которого в соответ ствии с толщиной образца выбираетс необходима крива зависимости (ftf) при определенном d 1,2 .... 6, опрец л юща величину K;,jj , в зависимости от толщины диэлек трика d и измеренного в этот момент времени при этом возбуждаетс одна из выходных клемм блока 13, с этой клеммы сигнал поступает на один .из входов блока 14 управлени делителем , который вырабатывает сигнгш управлени А (Лб, d) это влечет за собой изменение коэффициента делени управл емого делител 11, кото рое приводит к выбору другого аппрок симирующего линейного участка функци С P(Af), т.е. , это измен ет состо ние блока 10 счета и процесс повтор етс до тех пор, пока содержимое блока 10 счета не будет соответствовать значению измер емого &, т.е. когда двоично-дес тичный код, соответствующий значению , , посту пит в блок 9 индикации, после которого на табло индикатора 15 значение высвечиваетс в дес тичной форме. Предлагаемое устройство позвол е получить непосредственный цифровой отсчет на табло-индикаторе значени диэлектрической проницаемости.В люб точке исследуемого лиггта диэлектрик непосредственно в процессе измерени Формула изобоетенич Устройство дл измерени диэлектрических характеристик, содержащее основной и вспомогательный генераторы , блок сравнени частот, блок запуска , блок синхронизации и индикатор, отличающеес тем, что, с целью повьзшени быстродействи при высокой точности измерений, в него введены дес тичный счетчи1е, ; управл емый делитель, блок счета, :блок (Сравнени кодов, дешифратор , блок задани толщины, блок управлени делителем, блок индикации, причем входы сброс дес тичного счетчика, управл емого делител и блока счета соединеныс выходом сброс блока запуска, выход счет которого соединен с . входами счет дес тичного счетчика и управл емого делител , причем управл емый делитель последовательно соединен с блоком счета, выходы блока счета подключены параллельно к выходам блока индикации и дешифратора, причем выходы дешифратора подключены к входу блока задани толщины, выходы которого подсоединены к входам блока управлени делите.пем, выходы которого соединены с выходами управл емого делител , выход блока индикации подключен к индикатору, а вход аналогоцифрового преобразовател подключен к выходу блока сравнени частот, при этом выходы аналого-цифрового преобразовател подключены к входу блока синхронизации и п ти входам блока сравнени кодов, остальные входы которого подключены к выходам дес тичного счетчика, а выход блока сравнени кодов подсоединен к входу блока запуска конец счета. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 540226, кл. G 01 R 27/26, 02.08.74. This goal is achieved in that a device containing a main and auxiliary generators, a frequency comparison unit, a startup unit, a synchronization unit and an indicator are entered with a decimal counter, a controlled divider, a counting unit, a code comparison unit, a decoder, a specification unit: , the divider control unit, the display unit, and the reset inputs of the decimal counter, the controlled divider and the counting unit are connected to the output reset of the trigger unit, the output of the count of which is connected to the inputs of the decimal counter and the controlled divider, ichom controlled egly divider is connected in series with the account block counting unit outputs are connected in parallel to the inputs of the indicating and blo decoder, wherein the decoder outputs are connected to WMO. the thickness setting unit, the outputs are connected to the inputs of the divider control unit, the outputs of which are connected to the outputs of the controlled device, the output of the display unit is connected to the indicator, and the analog-to-digital converter input is connected to the output of the frequency comparison unit, while the analog-to-digital outputs The converter is connected to the input of the synchronization unit and five inputs of the code comparison unit, the remaining inputs of which are connected to the outputs of the decimal counter, and the output of the code comparison unit is connected to the input of the end trigger unit n account. The drawing shows the block diagram of the device. The device contains a main generator 1 with a frequency sensor, a synchronization unit 2, a start unit 3 a frequency comparison unit 4, an analog-digital converter 5, including a five-digit counter and a clock pulse shaper, a code comparison unit 6, a decimal counter 7, auxiliary generator 8, display unit 9, counting unit 10, control divider 11, decoder 12, thickness setting unit 13, divider control unit 14, indicator 15. The device operates as follows. The introduction of the material under study into the measuring cell of the main generator 1 changes its frequency relative to the frequency of the auxiliary generator 3. In the absence of the material under study, the generators 1 and 8 are tuned to the same frequency. The main 1 and auxiliary 8 oscillators operate in a continuous mode, from their outputs the signal is fed to the inputs of frequency comparison unit 4, from the output of which the difference frequency is fed to the input of analog-to-digital converter 5, which continuously recalculates the value of the difference frequency and its clock pulse, triggers synchronization unit 2, a pulse from the output of synchronization unit 2 is fed to the sync input of the launch unit 3, where a negative pulse of the reset command is generated, and the output from the reset of the trigger unit 3 is entered. to reset the decimal counter 7, the controllable divider 11, the counting block 10 and then the counting command, which is fed from the output by the block 3 start to the inputs by the decimal counter 7 and the controlled divider 11, to the inputs, the pulses are received with a frequency repeating f 100 kg-. These pulses arrive until block 6 of code comparison generates a signal at the end of the count, corresponding to code 11111, obtained by comparing the decadal signals from five-digit counters of blocks 7 and 5 to the separate inputs of block 6. Next, the determination of the dielectric constant values is reduced to approximation by linear sections with variable angular coefficients of the calibration curves (), where B is the value of the dielectric constant; Af is the change in the frequency of the generator, d is the thickness of the material under study. In the general case, the dependence (lH} with d const is nonlinear, therefore the proposed device is based on the use of piecewise linear approximation. Generally, the accuracy of the device allows dividing the graded curve of the function L - () into 5 linear sections I - 1 - 99; 2.00 - 3.99; I D) (, оо - 5.99; 6.00 - 7.99; VH. 7-8. For a fixed thickness, the algorithm of the device operation is -l4 (, AE, -, Thus generalized computational algorithm taking into account the thickness of the samples e 1 .1 K. Afjd, where the thickness of the samples d 1,2., .. 6; Kj, c | is the variable angular coefficient linear approximation plots of the calibration curves. The value of K is calculated by the graph-analytical method from the experimental calibration curves of the frequency sensor, based on the minimum possible measurement error due to the approximation error. The device works with the signals presented in the binary-ten code (8421), t. that is, each digit of the decimal number is recorded as a four-bit binary number. In the initial state after the reset command; the contents of counting block 10 correspond to a value of 100. The value in the initial and subsequent parts of the calibration curve is given by the controllable divider block 11, the controllable divisor 11 fills the block 10 with its pulses, so the counting block condition changes and corresponds to, t. e. a transition occurs to the next approximating linear region and a change is required. The signals from the four outputs of the counting block will control for the decoder 12, since in counting block 10, the value is E, the number of the excited output terminal of this block changes, and, as a result, the number of the output terminal changes A swarm is present at the output of the decoder 12, which is fed to one of the input terminals of the thickness setting unit 13, with which, depending on the sample thickness, the dependence curve (ftf) is chosen for a certain d 1,2 ... 6, which is K;, jj, depending on the diele thickness to the trick d and one of the output terminals of the block 13, which is measured at this time, is excited, the signal from this terminal goes to one of the inputs of the divider control block 14, which produces the control signal A (Lb, d) which leads to a change in the coefficient dividing the controlled divider 11, which leads to the choice of another approximation of the simulating linear portion of the function C P (Af), i.e. , this changes the state of the counting unit 10 and the process is repeated until the contents of the counting unit 10 correspond to the value of the measured & i.e. when the binary-decimal code corresponding to the value, is placed in the display unit 9, after which the indicator 15 shows the value in decimal form. The proposed device makes it possible to obtain a direct digital readout on the display panel of the dielectric constant value. At any point of the dielectric ligate under study directly in the measurement process. An indicator, characterized in that, in order to speed up performance with a high accuracy of measurements, a tenth counter is entered into it,; controlled divider, counting unit,: block (Compare codes, decoder, thickness setting unit, divider control unit, display unit, with the inputs resetting a decimal counter, controlled divider and counting unit connected to the reset output of the trigger unit, the output of which is connected to the inputs of the decimal counter and the controlled divider, the controlled divider are connected in series with the counting unit, the outputs of the counting unit are connected in parallel to the outputs of the indicating unit and the decoder, and the outputs of the decoder are connected to the input the thickness setting unit, the outputs of which are connected to the inputs of the divider control unit; the outputs of which are connected to the outputs of the controllable divider; to the input of the synchronization unit and to the five inputs of the code comparison unit, the remaining inputs of which are connected to the outputs of the decimal counter, and the output of the code comparison unit is connected to the input of the starting block and the end of the bill. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate No. 540226, cl. G 01 R 27/26, 02.08.74.
2.Авторское свидетельство СССР № 561151, кл. G 01 R 27/26,19.19.01.76 (прототип).2. USSR author's certificate number 561151, cl. G 01 R 27 / 26.19.19.01.76 (prototype).