Способ контроля толщины плоских диэлектриков

(1 Е аЦ СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3(5 ц 6 01 В 7/08 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ САНИ ЭОБРЕТЕНИЯЕ ЕЛЬСТВУ К АВТОРСКО СВ олируемый ами конде им напряизмер онденс ко кт тр од Ф 20Вайнблат яютатор,т толследовательроительныхации8. 8)ые датчикиМ.-Л ип) КОНТРОЛЯ ТОЛЩИНЫИКОВ, заключающийся(71) Всесоюзный научно-исский институт нерудных стматериалов и гидромеханиз(54) (57) СПОСОБПЛОСКИХ ДИЭЛЕКТР в том, что подиэлектрик месатора, приклжение перементок, протекающий через по величине которого о щину диэлектрика, о т с я тем, что, с целью точности контроля путе влияния воздушных зазо электриком и электрода ра, повышают амплитуду напряжения до уровня, щего ионизации воэдушн и стабилизируют его на в процессе измерения т ичающи повышения исключения ов между дни конденсато приложенного оответствуюх зазоров, этом уровйе1095030 51015 35 40 О 1 Е,ЕбС 50 Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и можетбыть использовано в слюдоперерабатывающей промышленности для контроля толщины слюдяных пластинок,Известен емкостной способ измерения толщины плоских диэлектрических материалов, основанный на использовании емкостных воздушных преобразователей, в зазоры которых помещают контролируемый материал и.измеряют емкость преобразователя. Достоинством такого способа является простота реализации, однозначность илинейность зависимости между входнойи выходной величинами, малая постоянная времени и высокая перегрузочная способность используемых емкостных преобразователей 1,Недостатком известного способаявляется ограниченная точность,обусловленная влиянием внешних. факторов (температуры, влажности, загрязнений и т,п.) на характеристикупреобразования,Наиболее близким к изобретениюявляется способ контроля толщиныплоских диэлектриков, заключающийсяв том, что помещают контролируемыйдиэлектрик между электродами конденсатора, прикладывают к ним напряже-.ние переменного тока и измеряют ток,протекающий через конденсатор, повеличине которого определяют толщину диэлектрика 21 .Недостатком указанного способа,является ограниченная точность, обу.словленная,наличием воздушных зазоров между контролируемым диэлектриком и электродами конденсатора инестабильностью его свойств вследствие изменений условий внешнейсреды, загрязнений и т,п,Цель изобретения - повышение точности контроля путем исключения влияния воздушных зазоров между диэлектриком и электродами конденсатора.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу контролятолщины плоских диэлектриков, заключающемуся в том, что помещаютконтролируемый диэлектрик междуэлектродами конденсатора, прикладывают к ним напряжение переменноготока и измеряют ток, протекающий че"рез конденсатор, по величине которого определяют толщину диэлектрика,повышают амплитуду приложенного напряжения до уровня, соответствующего ионизации воздушных зазоров, истабилизируют его на этом уровне в1процессе измерения тока,На чертеже представлена схемаустройства для осуществления способа,ВНИИПИ Заказ 3580/23филиал ППП фПатентф, г. Схема содержит регулируемый генератор 1 напряжения переменного тока (он может быть импульсным), подключенный через токоограничительный резистор 2 к измерительному конденсатору 3, между электродами которого размещают контролируемый диэлектрик 4, Последовательно с конденсатором 3 включен блок 5 измерения емкости, представляющий собой интегратор тока, К выходу блока 5 подключен блок б вычисления и регистрации толщины диэлектрика.Способ бсуществляют следующим об- разом.Напряжение переменного тока, вырабатываемое генератором 1, подводят через токоограничительный резистор 2 к электродам измерительного конденсатора 3, диэлектриком которого является контролируемый диэлектрик4, Амплитуду приложенного напряжения переменного тока или пакета им.пульсов напряжения,) увеличивают доуровня, соответствующего ионизациивоздушных зазоров между диэлектриком 4 и электродами конденсатора 3.При этом между электродами и диэлектриком устанавливается тлеющийкоронный) разряд, Амплитуду приложенного нагряжения стабилизируют наэтом уровне и измеряют с помощьюблока 5 ток, протекающий через конденсатор, величина которого изменяется пропорционально его емкости С,По величине измеренной емкости С конденсатора 3 и известной площади 5его электродов вычисляют и регистрируют в блоке б толщину 4 контролируемого диэлектрика (в соответствии с известной формулой где о - диэлектрическая постоянная,6 - диэлектрическая проницаемость контролируемого диэлектрика.Размеры электродових площадь 5)выбираются. меньшими, чем размерыконтролируемого диэлектрика, дляисключения краевого эффекта, выражающегося в огибании тлеющим разрядом краев диэлектрика и измененииформы и размера ионизированного приэлектродного объема.Верхняя граница амплитуды приложенного напряжения переменного тока ограничивается электропрочностьюконтролируемого диэлектрика и еготолщиной,Благодаря ионизации воздушных зазоров исключается их влияние на точностьизмерения толщины плоских диэлектриков. Тираж 587 Подписное ужгород, ул.Проектная, 4