SU862063A1 - Method and device for measuring resistance of thin conductive coatings - Google Patents

Method and device for measuring resistance of thin conductive coatings Download PDF

Info

Publication number
SU862063A1
SU862063A1 SU782602063A SU2602063A SU862063A1 SU 862063 A1 SU862063 A1 SU 862063A1 SU 782602063 A SU782602063 A SU 782602063A SU 2602063 A SU2602063 A SU 2602063A SU 862063 A1 SU862063 A1 SU 862063A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
bridge
measured
value
coating
converter
Prior art date
Application number
SU782602063A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Валентинович Гаврилин
Юрис Карлович Григулис
Original Assignee
Физико-Энергетический Институт Ан Латвийской Сср
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 Физико-Энергетический Институт Ан Латвийской Сср filed Critical Физико-Энергетический Институт Ан Латвийской Сср
Priority to SU782602063A priority Critical patent/SU862063A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU862063A1 publication Critical patent/SU862063A1/en

Links

Description

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ТОНКИХ ПРОВОДЯЩИХ ПОКРЫТИЙ И УСТРОЙСТВО дл  ЕГО Изобретение огноситс  к средствам неразрушающего контрол  и может быть использовано дл  неразрушающего контро л  покрыти , нанесенного на нестровод щее основание. Известен способ контрол  сопротивлени  и толщины провод щих пленок и устройство дл  его реализации. Суть способ заключаетс  в том, что в пленке навод т с помощью вихретокового преобразовател  вихревые токи, одновременно измер ют величину зазора между изделием и ви хретоковым преобразователем с помощью емкостного преобразовател , снимают и суммируют алгебраически: сигналы преоб разователей, и по суммарному значению суд т о величине замер емого парамегра U. Недостатком известного способа  вл етс  его зависимость от вли ни  зазора, что объ сн етс  нелинейной характеристикой емкостного преобразовател . РЕАЛИЗАЦИИ Наиболее близким по технической сущности К предлагаемому изобретению  вл етс  устройство, реализующее способ измерени  сопротивлени  гонких провод щих покрытий на основе использовани  двух вихретоковых параметрических, индуктивно не св занных преобразователей, питаемьис от одного генератора, заключающийс  в том, что преобразователи размещают над измер емым покрытием, определ ют величину разностного сигнала преобразователей и по нему суд т о величине .измер емого сопротивлени . Устройство дл  реализации способа содержит последовательно соединенные генератор, чётырехплечий измерительный мост, в смежные плечи которого включены поспедовагепьные резонансные контуры, каждый из вихретокового преобразовател  и конденсагс а , усилитель, амплитудный детектор и индикатор . Недостатком известного способа  вла- бтс  зависимое L. измер емого параметра ог величины .(54) A METHOD FOR MEASURING THE RESISTANCE OF THIN CONDUCTING COATINGS AND A DEVICE FOR HIM The invention fires to non-destructive testing and can be used for non-destructive testing of a coating applied to a non-conductive substrate. A known method of controlling the resistance and thickness of the conductive films and the device for its realization. The essence of the method is that eddy currents are induced by an eddy current transducer in the film, while simultaneously measuring the gap between the product and the current transducer by means of a capacitive transducer, they are removed and summed algebraically: the transducer signals and the measured parameter U. The disadvantage of this method is its dependence on the influence of the gap, which is explained by the nonlinear characteristic of the capacitive transducer. IMPLEMENTATION The closest to the technical essence of the present invention is a device that implements a method of measuring the resistance of race conducting coatings based on the use of two eddy current parametric, inductively coupled transducers powered by a single generator, which means that the transducers are placed above the measured coating , the magnitude of the differential signal of the converters is determined, and the value of the measured resistance is judged from it. A device for implementing the method comprises a series-connected generator, a four-shouldered measuring bridge, on the adjacent arms of which are included progressively resonant circuits, each of a eddy current transducer and condensate, an amplifier, an amplitude detector and an indicator. The disadvantage of the known method is the moisture dependent L. measured parameter og value.

Целью изобретени   вл етс  огсгройка ог вли ни  величины зазора на измер емый параметр,The aim of the invention is to limit the influence of the size of the gap on the measured parameter,

Цель достигаетс  тем, что устанавли вают преобразователи над образцом с покрытиеМ , имеющим наименьшую величину сопротивлени  из заданного диапазона, измер ют величину реактивной составл ющей полного сопротивлени  каждого преофазовател , измен ют частоту питающего генератора до тех пор пока дл  каждого из преобразователей отличие между измеренным значением и значением реактивной составл ющей полного сопротивлени  ненагруженного преобразовател  не составит 1-3%, устанавливают преобразоватли над измер емым покрытием, определ ют 1величины сигналов преобразователей, пропоцисЯ альные составл ющим активных вносимых сопрогивлений, завис щй от вли ни  покрыти , и определ ют величину разностного сигнала В устройстве цель досггаетс  за счет того, что два других смежных илеча моста устройства выполнены в виде двух образцовых конденсаторов, а конденсаторы резонансных контуров - переменными , преобразователи расположены кснадентрично, кх радиусы имеют соотношение 1:4, а величсгаа образцовых конденсаторов выбрана из соотношени The goal is achieved by installing transducers over a sample with a coating M having the smallest resistance value from a predetermined range, measuring the reactive impedance component of each preophaser, changing the frequency of the supply generator, while for each of the transducers the difference between the measured value and the value of the reactive component of the impedance of the unloaded transducer will not be 1-3%, set the transducer over the measured coating, determine 1 The magnitudes of the transducer signals, the projection components of the active input co-properties, depending on the influence of the coating, and determine the magnitude of the difference signal. In the device, the goal is achieved by the fact that the two other adjacent terminals of the device are made in the form of two standard capacitors, and the resonators circuits are variable, the transducers are located at the same direction, kx radii have a ratio of 1: 4, and the magnitude of exemplary capacitors is chosen from the ratio

-)с-)with

.CS4M44.CS4M44

2 2

где а - радиус большего преобразовател ; Рд - радикс меньшего преобразовател ;where a is the radius of the larger converter; Rd - radix smaller converter;

fj - количество витков преобразовател  большего радиуса; W - количество витков преобразовател  меньшего радиуса; Со - образцовый конденсатор противолежащего прообразоваге к ) илеча}fj is the number of turns of the converter of a larger radius; W is the number of turns of the transducer of a smaller radius; Co - exemplary capacitor of the opposite type of k) ilech}

Сз - офазцовый конденсатф противолежащего преобразователю плеча,Sz - ofaztsovy condensate opposite shoulder Converter,

На чертеже приведена блок-схема устрсЛства , реализующего насто щий способ. Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1, четьфехплечий измерительный мост 2, амплитудный детекгор 3, усалитель 4 и индикатор 5, Мост 2 выполнен в виде двух последователы1Ь Х резсиансных контуров из первс  о ( C/J) переменного конденсатора 6 и первоого, вихретокового преобразовател  7, второго (04) переменнс го конденсатораThe drawing shows a block diagram of a device implementing the present method. The device contains a series-connected generator 1, a four-meter measuring bridge 2, an amplitude detector 3, an amplifier 4 and an indicator 5, Bridge 2 is made in the form of two sequences X of the resistive circuits from the first (C / J) variable capacitor 6 and the first eddy current converter 7, second (04) variable capacitor

8,втсрс го вихретокового преобразовател 8, vsrc th eddy current transducer

9,включенных в смежные плечи моста, Последовательно с преобразователем 9 MCW жет быть включен подстроенный резистор9 included in the adjacent shoulders of the bridge, in series with the converter 9 MCW, the adjusted resistor is turned on

10,Пареметры преобразовател  7: радиусС , количество витков -W. . Параметры преобразовател  9: радиус - сЗд. /количество витков W4. . Два смежных плеча моста 2 выполнены в виде образцовых конда1сагсчэов 11 и 12 (Cj и Cj) конденсатор 11 ( Cj )  вл етс  противолежащим плечу с преобразователем 9, а конденсатор 12 ( С - плечу с преобразователем 7, Сбщие точки конденсатс ов 6,810, Paremetra converter 7: radiusC, number of turns -W. . Transducer parameters 9: radius - szd. / number of turns W4. . The two adjacent arms of bridge 2 are made in the form of exemplary cabinets 11 and 12 (Cj and Cj); capacitor 11 (Cj) is opposite the shoulder with converter 9, and capacitor 12 (C is the shoulder with converter 7, Equal condensation points 6.8

и 11,12  вл ютс  диагшалью питани  и соединены с выходом генератора 1, Общие точки ксншенсатора 11, преобразовател  7 и конденсатора 12, преобразовател  9  вл ютс  измерительной диагональю и соединены с входом детектора 3,and 11.12 are the power diagonal and connected to the output of the generator 1, the common points of the sensor 11, the converter 7 and the capacitor 12, the converter 9 are the measuring diagonal and connected to the input of the detector 3,

Радиус катушки преобразовател  7 в четыре раза больше радиуса преобразовател  9,The transducer coil radius 7 is four times the transducer radius 9,

Устройство работает следующим -образом .The device works as follows.

Claims (2)

Сигнал генератора 1 поступает на диагс«аль питани  моста 2, Напр жение разбаланса моста 2 с измфительной диагональю поступает на вход детектора 3, где детектируетс  и подаетс  на усилитель 4, Индикатор 5, соединенный с выходом усилител  4, регистрирует значение выходного напр жени . Первичное значение частоты генерагора 1 усганавливают, исход из резонансных параметров контуров 6.7 и 8,9, При помошв ко1Шенсаторов 6 и 8 настраивают плечи моста 2 в резонанс (при неиагружшшых преофазовагел х 7, 9),.С помсноью резвсгсфа Ю уравновешивают мост 2 по нулевым показани м на иидикагоре 5, Отмечают значение емкости нонденсатефа 6, На преобразователь 7 поочередно устанавливают образцы покрыти  ИЗ эаданвс О диапазона. При конденсатора 6 в резистора 10 уравновешивают мост 2 дл  каждого образца , прв этом отме ают значение конденсагора 6 н резнсгора 10, Измен ют частоту питани  re&eparqpa 1, след  за тем, чтобы максимальное отличие между крайними значени ми емкости ксюденсатора 6 дл  каждого из образцов из заданного диаиазсша было не выше 3-4%, Чаототу измен ют до тех пор, пока не будет достигнуто максимальное значение изменени , величины резистора Ю что обеспечивает максимальную отстройку от зазора дл  данного диапазона покрытий. Установленна  таким образом частота будет  вл тьс  рабочей частотой генератора 1, Затем тфеобразователь 9 концентрически закрепл ют внутри гфеобразовател  7 на том же рассто5шии от измер емого покрыти  (рабочий зазф). Величину конденсатора 11 выбирают , из соотношени  при этом реактйвнЬю сопротивлени  конденсаторов 11,12 по модулю должны быт намного больше модулей сопротивлений настроенных резонансных контуров. После установлени  параметров конден саторов 11,12 и настройки моста преобразователи 7,9, смонтированные концентрически , поднос т к образцу с йокрыги. ем. При настройке моста по шкале индикатора 5 на ноль в отсутствии образца, показани  по шкале индикатора 5 будут пр мо пропорциональны проводимости квад рата поверхности измер емого покрыти  или обратно пропорциональны ее сопротивлению ,Преимуществом насто щего способа в л етс  возможность отстройки от зазора при значительных его изменени х и Получение линейной зависимости изменени  выходного напр жени  от изменени  прово димости измер емого покрыти . Формула изобретени  1. Способ измерени  сопротивлени  то ких провод щих покрытий на основе испол зовани  двух вихретоковых параметрических , индуктивно не св занных преобразова телей, питаемых от одного генератора, aa ключающийс  в том, что преобразователи размещают над измер емым покрытием, определ ют величину разностного сигнала преобразователей и по нему суд т о величине измер емого сопротивлени , отличающийс  тем, что, с целью отстройки от вли ни  величины зазор§ на измер емый параметр, устанавливают преоб разователи над образцом с покрытием, имеющим наименьшую величину сопротивлени  из заданного диапазона, измер ют величину реактивной составл ющей полного сопротивлени  каждого преофазсдаатеЛЯ , измен ют частоту пиТающего генератора до тех пор, пока дл  каждого из преобразователей отличие между измеренным значением и значением реактивной составл ющей полного сопротивлени  ненагруже ного преобразовател  не составит 1-3%, устанавливают преобразователи над измер емым покрытием, определ ют величины сигналов преобразователей, пропорциональные составл ющим активных вносимых сопротивлений , завис щих от вли ни  покрыти , и определ ют величину разностного сигнала. 2. Устройство дл  реализации способа по п. 1, содержащее последовательно соединенные генератор, четырехплечий измерительный мост, в смежные плечи которого включены последовательно резонансные кс«туры, каждый из вихретоковслго преобразовател  и конденсатора, усилитель, амплитуднь1й Детектор и индикатор, отличающеес  тем, что два других смежных плеча моста выполнены в виде двух образцовых конденсаторов, а конденсаторы резонансных контуров - переменными, преобразователи установлены концентрично , их радиусы имеют соотношение 1:4, а величина образцовых конденсаторов выб- ана из соотношени  где С( - радиус большего преобразовател ; Q - pafljiyc меньшего преобразовател ; W - количество витков преобразовател  большего радиуса} Ц. -количество витков преобразовател  меньшего радиуса| Crt -образцовый конденсатор противолежащего преобрл- 1вателю 014 W 4 плеча; Са-обраацовьсй ксиденсатор противолежащего преобразователю a-iW плеча. Источники информации прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США Ms 30778S8, кл. 118-7, 1958, The signal from generator 1 is fed to the diagonal power supply of bridge 2, the unbalance voltage of bridge 2 with a measurement diagonal is fed to the input of detector 3, where it is detected and fed to amplifier 4, indicator 5 connected to the output of amplifier 4, records the value of the output voltage. The initial frequency of the generator 1 is set based on the resonant parameters of circuits 6.7 and 8.9. With the aid of capacitors 6 and 8, the shoulders of bridge 2 are adjusted to resonance (with non-loaded pre-phonazovels 7, 9). With balance, the bridge 2 is balanced by zero indications on iDicagora 5; Note the value of the capacitance of the condensate 6; On the transducer 7, install samples of the coating OZ range O range. When capacitor 6 is in resistor 10, bridge 2 is balanced for each sample, the value of condenser is 6 n of the cutter 10, the frequency of re & amparpa 1 is changed, followed by the maximum difference between the extreme values of x 6 capacitor for each of samples from the specified diaoassic were no higher than 3–4%. The frequency is changed until the maximum value of the change, the value of resistor Y, is reached, which ensures maximum clearance from the gap for this range of coatings. The frequency set in this way will be the operating frequency of the generator 1. Then the former 9 is concentrically fixed inside the core 7 at the same distance from the measured coating (working field). The value of the capacitor 11 is chosen, and the ratio of the capacitors 11, 12 in modulus should be much greater than the resistance modules of the tuned resonant circuits. After setting the parameters of the capacitors 11, 12 and adjusting the bridge, the converters 7, 9, mounted concentrically, bring the sample from the hopper. eat. When adjusting the bridge on the scale of indicator 5 to zero in the absence of a sample, the readings on the scale of indicator 5 will be directly proportional to the conductivity of the square of the surface of the coating being measured or inversely proportional to its resistance. The advantage of this method is the possibility of detuning from the gap when it changes significantly. x and Obtaining a linear dependence of the output voltage variation on the change in the conductivity of the coating being measured. 1. Method for measuring resistive conductive coatings based on the use of two eddy current parametric, inductively coupled transducers powered from a single generator, aa that the transducers are placed above the measured coating, determine the magnitude of the difference signal transducers and it is judged on the magnitude of the measured resistance, characterized in that, in order to detuning from the influence of the size of the gap on the measured parameter, transducers are set over the sample with the coating having the smallest resistance value from the specified range, the reactive impedance component of each pre-phase generator is measured, the frequency of the thawing generator is changed until for each of the converters the difference between the measured value and the value of the reactive impedance component of the non-flexible transducer will not be 1-3%, install the transducers over the measured coating, determine the values of the transducer signals, proportional to the components m active insertion resistances, depending on the effect of the coating, and determine the magnitude of the difference signal. 2. A device for implementing the method of claim 1, comprising a series-connected generator, a four-shouldered measuring bridge, the adjacent arms of which include series-resonant X-ray tours, each of a vortex-converter and a capacitor, an amplifier, an amplitude Detector and an indicator, characterized in that other adjacent shoulders of the bridge are made in the form of two exemplary capacitors, and the capacitors of the resonant circuits are variable, the converters are mounted concentric, their radii have a 1: 4 ratio, and Other model capacitors are selected from the relation where C (is the radius of the larger converter; Q is the pafljiyc of the smaller converter; W is the number of turns of the converter of a larger radius} C. Z. is the number of turns of the converter of a smaller radius | shoulder; Ca-oxidizer of opposite shoulder a-iW converter Sources of information taken into account during examination 1.US Patent Ms 30778S8, cl. 118-7, 1958, 2.Авторское :свидетельство СССР 246868, кл.в О1 В 7/02, 1967 (прототип).2. Avtorskoe: certificate of the USSR 246868, kl.v O1 In 7/02, 1967 (prototype).
SU782602063A 1978-04-11 1978-04-11 Method and device for measuring resistance of thin conductive coatings SU862063A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782602063A SU862063A1 (en) 1978-04-11 1978-04-11 Method and device for measuring resistance of thin conductive coatings

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782602063A SU862063A1 (en) 1978-04-11 1978-04-11 Method and device for measuring resistance of thin conductive coatings

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU862063A1 true SU862063A1 (en) 1981-09-07

Family

ID=20758631

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782602063A SU862063A1 (en) 1978-04-11 1978-04-11 Method and device for measuring resistance of thin conductive coatings

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU862063A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3823267A1 (en) * 1988-07-08 1990-01-11 Fiz Energet I An Latvssr Device for measuring the thickness of metal coatings
DE3824948A1 (en) * 1988-07-22 1990-01-25 Fiz Energet I An Latvssr Eddy-current device for non-destructive testing

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3823267A1 (en) * 1988-07-08 1990-01-11 Fiz Energet I An Latvssr Device for measuring the thickness of metal coatings
DE3824948A1 (en) * 1988-07-22 1990-01-25 Fiz Energet I An Latvssr Eddy-current device for non-destructive testing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0733201B1 (en) System for measuring properties of materials
US4095180A (en) Method and apparatus for testing conductivity using eddy currents
US3636444A (en) Apparatus for measuring small changes in condition-sensitive capacitance transducers
US2162009A (en) Cathode ray cyclographic bridge balance indicator
US5206588A (en) Apparatus and process for the non-destructive measurement of the ohmic resistance of a thin layer using eddy currents
US3783374A (en) Capacitance difference detector circuit
EP0340017A2 (en) Apparatus and method for determining the permittivity of samples of material over a wide frequency band
US3852662A (en) Proximity measuring employing a self-balancing bridge and measuring the adjustable balancing component thereof
SU862063A1 (en) Method and device for measuring resistance of thin conductive coatings
Chattopadhyay et al. Modification of the Maxwell–Wien bridge for accurate measurement of a process variable by an inductive transducer
US6424146B2 (en) Proximity sensor method and apparatus that is insensitive to temperature, noise and length of wire
Saxena et al. Capacitive moisture meter
US4777430A (en) Circuit for determining the effective series resistance and Q-factor of capacitors
Lamson An electronic null detector for impedance bridges
Atmanand et al. A novel method of measurement of L and C
EP0157533A2 (en) Pressure measuring apparatus, e.g. a barometer
CN106770507A (en) A kind of humidity detector and method based on electric capacity
US4322679A (en) Alternating current comparator bridge for resistance measurement
US2919399A (en) Automatic impedance plotter
RU2194242C2 (en) Device for building output signal of inductive differential measurement transducer
Raven et al. New approaches to the direct measurement of capacitance
SU1663400A1 (en) Metalic coating thickness measuring device
US3360720A (en) Admittance measuring bridge circuit having a pair of ganged capacitors
Mukherjee A Multipurpose Low Cost Distortion Factor Meter
RU2010257C1 (en) Method of calibration adjustment of magnetic instruments