SU822082A1 - Moisture-content meter - Google Patents

Moisture-content meter Download PDF

Info

Publication number
SU822082A1
SU822082A1 SU792780843A SU2780843A SU822082A1 SU 822082 A1 SU822082 A1 SU 822082A1 SU 792780843 A SU792780843 A SU 792780843A SU 2780843 A SU2780843 A SU 2780843A SU 822082 A1 SU822082 A1 SU 822082A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
measuring
circuit
input
multiplier
generator
Prior art date
Application number
SU792780843A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Владимирович Подгорный
Юрий Васильевич Клюев
Анатолий Иванович Аверин
Original Assignee
Предприятие П/Я В-8855
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 В-8855 filed Critical Предприятие П/Я В-8855
Priority to SU792780843A priority Critical patent/SU822082A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU822082A1 publication Critical patent/SU822082A1/en

Links

Landscapes

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

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике, а именно к автоматическим измерител м влажности различных сред с большой и переменной электропроводностью. Известен резонансный измеритель емкостг, который содержит генератор напр жени  высокой частоты, резон ,ансный LC-контур, нагружающий вы сокочастотный генератор, вольтметр, измер ющий высокочастотное напр жение на контуре ; и индикатор настрой ки в резонанс. К LC-контуру подклю чены рабоча  емкостна   чейка, градуированный конденсатор без потерь, замещающий измерени  емкости датчика , и безреактивное сопротивление. В этом устройстве осуществл етс  стабилизаци  активных потерь путем поддержани  посто нного уровн  высо кочастотного напр жени  на контуре при пустой и заполненной исследуемым веществом  чейке путем изменени  безреактивного сопротивлени  Щ Недостатком этого устройства  вл етс  необходимость шунтировани  первичного преобразовател  (LCконтура с емкостной  чейкой) безреактивным сопротивлением. В этом случае обща  проводимость LС-контура всегда больше максимальной проводимости датчика с исследуемым веществом, что приводит к снижению точности измерени  емкости при исследовании веществ с широким диапазоном измерени  электропроводности . Наиболее близко к предлагаемому устройство дл  измерени  влажности, которое содержит параллельный измерительный контур, состо щий из катушки индуктивности, емкостного датчика , полупроводниковой модулирующей емкости и конденсатора, компенсирующего измерение емкости датчика; генератор высокочастотного напр жени ; модул тор, демодул тор.фазочувствительный усилитель 2J. Недостатком этого устройства  вл етс  понижение чувствительности из-за уменьшени  крутизны статической характеристики колебательного контура при шунтировании контура сопротивлением активных потерь исследуемого вещества, что приводит к снижению точности измерени  влажности . Уменьшение чурствительности данного устройства происходит вследствие того, что общий коэффициент усилени  по петле обратной св зи, установленный при незаполненном веществом бмкостном датчике, исход  из требований устойчивости, при заполнении датчика веществом с потер ми -уменьшаетс  из-за уменьшени  крутизны статической характеристики (коэффициента передачи) измерительного контура.The invention relates to a measurement technique, in particular to automatic moisture meters of various media with high and variable electrical conductivity. A resonant capacitance meter is known, which contains a high-frequency voltage generator, a resonance, an alternating LC circuit, a high-frequency oscillator loading, a voltmeter measuring a high-frequency voltage on the circuit; and a tuning indicator at resonance. A working capacitance cell, a graduated lossless capacitor replacing the sensor capacitance measurements, and non-reactive resistance are connected to the LC circuit. This device stabilizes active losses by maintaining a constant high frequency voltage level on the circuit when the cell is empty and filled with the test substance by changing non-reactive resistance. A disadvantage of this device is the need to shunt the primary converter (LC circuit with capacitive cell) non-reactive resistance. In this case, the total conductivity of the LC circuit is always greater than the maximum conductivity of the sensor with the test substance, which leads to a decrease in the accuracy of capacitance measurement in the study of substances with a wide range of electrical conductivity measurement. Closest to the proposed device for measuring humidity, which contains a parallel measuring circuit consisting of an inductor, a capacitive sensor, a semiconductor modulating capacitance and a capacitor that compensates for the measurement of the capacitance of the sensor; high frequency generator; modulator, demodule tor. phase-sensitive amplifier 2J. A disadvantage of this device is a decrease in sensitivity due to a decrease in the steepness of the static characteristic of the oscillating circuit when the loop is shunted by the resistance of the active loss of the test substance, which leads to a decrease in the accuracy of humidity measurement. The reduction in the sensitivity of this device is due to the fact that the overall gain in the feedback loop, installed with an empty capacitance sensor, based on the requirements of stability, when the sensor is filled with a lossy substance, decreases due to a decrease in the slope of the static characteristic (transfer coefficient) measuring circuit.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  влажности в широком диапазоне активных потерь исследуемого вещества.The purpose of the invention is to improve the accuracy of moisture measurement in a wide range of active losses of the test substance.

Дл  достижени  поставленной цели в устройство дл  измерени  влажност содержащее емкостной датчик, включеный в измерительный LC-контур с модлирующим конденсатором, генератор, элемент св зи генератора с измерительным LC-контуром, модул тор,демодул тор , фазочувствительный усилитель и компенсирующий конденсатор, дополнительно введены последовательно включенные амплитудный детектор, функциональный преобразователь и умножитель , причем вхол амплитудного детектора соединен с измерительным LC-контуром, второй вход умножител  соединен с демодул тором, а выход умножител  соединен со входом фазочувствительного усилител .To achieve this goal, a moisture sensor containing a capacitive sensor included in a measuring LC circuit with a modulating capacitor, a generator, a coupling element of a generator with a measuring LC circuit, a modulator, a demodulator, a phase-sensitive amplifier and a compensating capacitor are additionally introduced included amplitude detector, functional transducer and multiplier, with the amplitude detector hof connected to the LC measuring circuit, the second multiplier input connected to the demodulator, and the multiplier output is connected to the input of the phase-sensitive amplifier.

На чертеже представлена функциональна  схема предложенного устройства .The drawing shows a functional diagram of the proposed device.

Устройство состоит из измерительного контура 1, состо щего из катушки 2 индуктивности, емкостного датчика 3, модулирующей емкости 4 и компенсирующей емкости 5, одним входом через элемент св зи 6 соединенной с генератором 7 ВЧ напр жени , другим входом - с модул тором 8, а выходом - с демодул тором 9 и амплитудным детектором 10, выход которого соединен со входом функционального преобразовател  11. Умножитель 12 первым входом соединен с выходом функционального преобразовател  11, вторым входом - с выходом демодул тора 9, а выходом - со входом фазочувствительного усилител  13, выход которого соединен посредством механческой св зи с компенсирующей емкостьк ) 5.The device consists of a measuring circuit 1 consisting of an inductance coil 2, a capacitive sensor 3, a modulating capacitance 4 and a compensating capacitor 5, one input through a coupling element 6 connected to an RF voltage generator 7, another input - to a modulator 8, and output - with a demodulator 9 and an amplitude detector 10, the output of which is connected to the input of the functional converter 11. The multiplier 12 is connected to the output of the functional converter 11 by the first input, the second input to the output of the demodulator 9, and the output to the phase input Sensitivity of the amplifier 13, whose output is connected through mehancheskoy communication with compensating emkostk) 5.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

На измерительный-контур 1 через элемент св зи поступает высокочастотное напр жение фиксированной частоты от генератора 7. Модул ци  осуществл етс  перйодическим изменением емкости блока модулирующих варикапов 4. Работой модулирующих варикапов управл ет модул тор 8. При отсутствии равновеси  в системе на измерительном LC-контуре 1 ВЧ напр жение оказываетс  амплитудно-промодлированным . Низкочастотна  огибающа The measuring-circuit 1 receives a high-frequency voltage of a fixed frequency from the generator 7 through the communication element. The modulation is carried out by periodically changing the capacitance of the modulating varicaps block 4. The modulating varicaps control the modulating varicaps. 1 RF voltage is amplitude-modeled. Low Frequency Envelope

ц выдел етс  демодул тором 9 и n is allocated by demodulator 9 and

поступает на второй вход умножител  12. Среднее напр жение высокой частоты и„ присутствующее на измерительном контуре 1, детектируетс  амплитудным детектором 10 и поступает на вход функционального преобразовател  11.arrives at the second input of the multiplier 12. The average high-frequency voltage and „present on the measuring circuit 1, is detected by the amplitude detector 10 and is fed to the input of the functional converter 11.

Напр жение с выхода умножител  12,The output voltage from the multiplier is 12,

DM U равное ..л , поступает на вход фаIJ DM U equal .. l, is fed to the input faIJ

;ЗОчувствительного усилител  13. Напр жение с выхода фазочувствительного . усилител  13, равно; A sensitive amplifier 13. The voltage from the output is phase-sensitive. amplifier 13 is equal to

5 К,. , где Kg - коэффициент усилени  фазочувствительного усилител , управл ет изменением e lкocти компенсирующего конденсатора То.к, что напр жение низкочастотной огибающей Уц стремитс  к нулю,т.е. система приводитс  к состо нию равновеси  и измерительный LC-контур 1 оказываетс  настроенным на частоту ВЧ генератора 7.5 K ,. where Kg is the amplification factor of the phase-sensitive amplifier, controls the change in the e L of the compensating capacitor To.k, so that the voltage of the low-frequency envelope Yz tends to zero, i.e. the system is brought to equilibrium and measuring LC circuit 1 is tuned to the frequency of RF generator 7.

Общий коэффициент усилени  системы автоматической настройки контура в резонанс по петле обратной св зи равенThe total gain of the automatic loop tuning system in resonance along the feedback loop is equal to

42ii;-, 42ii; -,

где АСwhere is the speaker

приращение емкости датчика ;sensor capacity increment;

t, иt, and

изменение выходного наФ .У пр жени  фазочувствительного усилител ,соответствующее приращению емкости ЬС; the change in the output voltage of the phase-sensitive amplifier according to the increment of the capacitance HC;

к икоэффициент передачи измерительного LC-контура;To the transfer coefficient of the measuring LC circuit;

к„to"

коэффициент передачи демодул тора; demodulator transmission coefficient;

1/и коэффициент передачи умножител  5; коэффициент передачи фак . зочувствительного усилител  .1 / and multiplier transfer coefficient 5; transmission factor soothing amplifier.

Отсюда следует, что общий коэффициент усилени  системы автоматической настройки контура в резонанс на зависит от напр жени  на измерительном контуре, а следовательно , и от активных потерь исследуемого вещества.It follows that the overall gain of the system for automatically adjusting the loop to resonance does not depend on the voltage on the measuring loop, and consequently, on the active loss of the test substance.

Claims (2)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  измерени  влажности веществ с большой и переменной электропроводностью, содержащее емкостной датчик, включенный в измерительный LC-контур с модулирующим конденсатором, генератор,элемент св зи генератора с измерительнымA device for measuring the humidity of substances with high and variable electrical conductivity, containing a capacitive sensor included in a measuring LC circuit with a modulating capacitor, a generator, a communication element of a generator with a measuring LC-контуром, модул тор, демодул тор , фазочувствительный уйилитель и компенсирующий конденсатор, о тличающеес  тем, что,с целью повышени  точности измерени  влажности в широком диапазоне активных потерь, в него дополнительно введены последовательно включенные амплитудный детектор, функциональный преобразователь и умножитель , причем вход амплитудного детектора соединен с измерительным LC-контуром, второй вход умножител  соединен с демодул тором, а выход умножител  соединен со входом фаз о увствительного усилител .LC-circuit, modulator, demodulator, phase-sensitive amplifier and compensating capacitor, differing in that, in order to improve the accuracy of humidity measurement in a wide range of active losses, a series-connected amplitude detector, a functional converter and a multiplier are added, and the input the amplitude detector is connected to the measuring LC circuit, the second input of the multiplier is connected to the demodulator, and the output of the multiplier is connected to the input of the phases of the sensing amplifier. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination 1,Эме Ф. Диэлектрические измерени . М., Хими , 1967, с. 34.1, Aime F. Dielectric measurements. M., Himi, 1967, p. 34 2. Измерительна  техника, 1976, №7, с. 75-78 (прототип).2. Measuring equipment, 1976, No. 7, p. 75-78 (prototype).
SU792780843A 1979-06-18 1979-06-18 Moisture-content meter SU822082A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792780843A SU822082A1 (en) 1979-06-18 1979-06-18 Moisture-content meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792780843A SU822082A1 (en) 1979-06-18 1979-06-18 Moisture-content meter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU822082A1 true SU822082A1 (en) 1981-04-15

Family

ID=20834076

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792780843A SU822082A1 (en) 1979-06-18 1979-06-18 Moisture-content meter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU822082A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU822082A1 (en) Moisture-content meter
US3450988A (en) Capacitor test cell apparatus including error-reducing coupling cables
US3621385A (en) Meter for measuring capacitances of extremely high loss dielectric materials
RU2334217C1 (en) Microwave-resonator method for determination of moisture volume fraction in liquid mediums
SU938118A1 (en) Device for measuring conductive material dielectric permeability
SU756316A1 (en) Dielectric characteristic measuring device
US2784375A (en) Circuit resonance indicator
SU466438A1 (en) Dielectric moisture meter
RU2029247C1 (en) Method of measuring physical parameter of object
US3178636A (en) Magnetic field measuring methods and apparatus
SU1120231A1 (en) Moisture metering unit
SU1114960A1 (en) Device for measuring parameters of dielectrics
SU798634A1 (en) Dielectric humidity meter
SU842541A1 (en) Soil humidity volume converter
SU138091A1 (en) Electronic moisture meter
SU922615A2 (en) Device for measuring humidity
SU1737367A1 (en) Device for measuring dielectric parameters of substances
SU649958A1 (en) Resonance-type level meter
SU808983A1 (en) Device for measuring dielectric parameters of substances
SU761938A1 (en) Dissipative gg-type two-terminal network conductance component automatic meter
SU691743A1 (en) Apparatus for measuring dielectrical permittivity materials
SU709990A1 (en) Electronic moisture-content meter
SU1166022A1 (en) Device for measuring electric parameters of piezoelectric vibrators
SU1056029A1 (en) Method of measuring humidity
SU935770A1 (en) Device for measuring humidity