SU978075A1 - Автоматический диэлькометр - Google Patents

Description

Изобретение относится к технике измерения неэлектрических величин электрическими методами путем использования монохроматических сигналов, , в частности действительной и мнимой составляющих комплексной диэлектрической проницаемости или функционально связанных с ними величин в широком диапазоне тангенсов угла диэлектрических потерь.

Известно устройство для Измерения параметров диэлектрических материалов в широком диапазоне tgd¹, содержащее генераторы высокой и низкой частоты, измерительный преобразователь »5 с подключенными к нему емкостным первичным преобразователем, нуль-органом и блоками отображения действительной и мнимой составляхучих комплексной диэлектрической проницаемости C1J.

Недостатком этого устройства является резкое возрастание погрешности уравновешивания при сужении спектра информативного сигнала, что не позволяет контролировать диэлектрических 25 материалов с резко немонотонными диэлектрическими спектрами.

Наиболее близким к предлагаемому является автоматический измеритель комплексной проводимости RC-двухпо- 30 люсников, содержащий измерительный преобразователь, генератор высокой частоты параметрический модулятор и программированные блоки контроля обеих составляющих комплексной проводимости образцов в оптимальных по точности условиях [2].

Недостатком указанного устройства является использование в цепи следящего уравновешивания балансного усилителя, что не обеспечивает необходимой точности уравновешения^ измерительного преобразователя.

Цель изобретения - снижение погрешности уравновешения при сужении спектра информативного сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в автоматический диэлькометр, содержащий генератор тока высдкой частоты, соединенный с параметрическим измерительным преобразователем, управляющий вход которого соединен с блоком контроля действительной составляющей диэлектрической проницаемости , а к информационному и модулирующему входам подключены соответственно измерительный преобразователь и первый выход управляющего блока .и блока контроля мнимой составляющей диэлектрической проницаемости, пер3 вый вход которого соединен со вторым выходом управляющего блока, введены формирователь импульсов, компаратор импульсов, интегратор, операционный усилитель, запоминающий блок согласующий блок, причем, вход согласующе- 5 j?o блока соединен с выходом параметр рического измерительного преобразователя, один из выходов согласующего блока соединен с блоком контроля мнимой составляющей диэлектрической Ю проницаемости, другой выход через формирователь импульсов соединен с первым входом компаратора импульсов, второй вход которого соединен с третьим выходом управляющего рлока, jg а выход через последовательно срединенные интегратор, операционный усилитель и запоминающий блок - с управляющим-входом параметрического измерительного преобразователя. __

На чертеже представлена структурн’ая электрическая схема автоматического диэлЬкометра.

Устройство содержит генератор 1 тока высокой частоты, измерительный _ преобразователь 2, параметрический ²⁵ измерительный преобразователь 3, согласующий блок 4, блок 5 контроля мнимой составляющей диэлектрической проницаемости, формирователь б импульсов, компаратор 7 импульсов, ин- 30 тегратор 8, операционный усилитель 9, запоминающий блок 10, блок 11 контро-; ля действительной составляющей диэлектрической проницаемости, управляющий блок 12. 35

Высокочастотный ток генератора 1 тока высокой частота вводится в параметрический измерительный преобразователь 3, емкость которого по программе, задаваемой управляющим блоком 40 12, изменяется так, чтобы рабочая точка перемещалась в положения, симметричные относительно резонанса. При нарушении симметрии, например, вследствие изменения параметров из- 45 мерительного преобразователя 2 введенным в его поле образцом выходное напряжение параметрического измерив тельного преобразователя 3 оказывает ся .промоделированным напряжением ошибки уравновешения.

Это напряжение в согласующем блоке 4 детектируется, усиливается по току и поступает на формирователь б импульсов, вырабатывающий биполярные импульсы, фазы которых определяются знаком ошибки уравновешения. В компараторе 7 импульсы ошибки сравниваются с командными импульсами прог50 раммы измерения, поступающими с управняющего блока 12, и в зависимости 60 от знака напряжения сшибки формируется определенная последовательность логических уровней. Этот сигнал интегрируется интегратором 8 и поступает на операционный усилитель 9, 65 где по заданному алгоритму устанавливается начальное значение и масштаб управляющего сигнала. Управляющее напряжение запоминается запоминающим блоком 10 на время цикла измерения и вводится на управляющий вход пара-. Метрического измерительного прёобра·^ зователя 3 и восстанавливает равновесное состояние. Поскольку сигнал уравновешения пропорционален действительной составляющей диэлектрической проницаемости, он вводится на блок 11 контроля действительной составляющей диэлектрической проницаемости ( б ) , где преобразуется^ форму, удобную для регистрации'и отображается.

Величина выходного напряжения параметрического измерительного преобразователя 3 обратно пропорциональна мнимой составляющей диэлектрической проницаемости Е, поэтому после детектирования и усиления по мощности согласующим блоком 4 сигнал вводится непосредственно на блок 5 контроля мнимой составляющей диэлектрической проницаемости и далее отображается.

Питание измерительного преобразователя монохроматическим сигналом сужает спектр информативного сигнала, переход в канале уравноввпивающего преобразователя на кодо-импульсную модуляцию обеспечивает высокую устойчивость , применение операционного усилителя - широкий диапазон и высокий начальный уровень управляющих напряжений, использование запоминающего блока - постоянство управляющего напряжения в течение цикла измерения.

Claims (2)

1. Авторское свидетельство СХХ7Р 758010, кл. G 01 R 27/26, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР W 661409, кл. G 01 R 27/00, G 01 Р 27/26, 1977 (прототип).