Накладной емкостной датчик

1,1670872 Соиа Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ ТОР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(б 1) Дополнительно т. свпд-ву Т."- 6 01 Я 271 влено 09.11.7 и Л"е присоединением зая23) Приоритет -43) Опубликовано 30 Государственный комитет СССР ло делам изобретений и открытий6,79. Боллетень М 5) Дата опубликования описания 29.06.79(54) НАКЛАДНОЙ ЕМКОСТН Изобретение относится к измерительной технике;и предназначено для определения влажности веществ по их диэлектрическим характеристикам. Оно может быть использовано в приборах для определения как влажности веществ, так и в качестве емкостного датчика оигнализатора уровня веществ с малой диэлектрической проницаемостью, а также в устройствах неразрушающего контроля, диагностики и других,Известен накладной измерительный конденсатор,:в котором высокопотенциалыный (рабочий) и виэкопотенциальный (общий) электроды установлены на изоляционном основанни-подложке, причем низкопотенциальный электрод окружает высокопотенци а льны й.Известен также емкостной преобразователь, в котором для уменьшения паразитной емкости между электродами помещен слой из диэлектрика с нелинейной магнитной проиицаемость, например феррита.Наиболее близким техническим решением является накладной емкостной датчик, включающий рабочие высокопотенциальный и низкопотенциальный электро ды, расположенные в одной плоскости и закрепленные неактивными поверхностями на диэ.сктрнческом Основании, и дополнительный электрод эквнпотенциальной защиты. 21) 2545598/18-25(51) Ч1 Известные датчики имеют тот недостаток, что им присуща паразитная емкость, обусловленная диэлектрической проницаемостью изоляционной подложки-основания.это начальная (паразитная) емкость известных емкостных датчиков снижает их чувствительность. Кроме того, нестабильнОсть диэлектрических характеристик изоляционного материала подложки, например.10 связанная с его старением, влиянием влаги,температуры и других причин, приводит к погрешности измерений.Целью изобретения является увеличениечувствительности и точности, измерений.15 Цель достигается тем, что дополнительный электрод выполнен в виде чаши и расположен с зазором вокруг Высокопотснци .льного электрода со всех сторон его неактивных поверхностей, примыкающих к диэлекЗ 1 трическому основанию.11 ри подаче на дополнительный электроднапряжения, равного по величине и синфазного напряжению на высокопотенциальном электроде, между этими электродами не будет электрического поля, а это значит, что отсутствует та часть электрической емкости датчика, которая обусловлена диэлектрической проницаемсстью материал подложки.ЭтО даетВеличсннс ч вс гв 1 7 сль,10 стк Зо датчика. Одювгеменно нз.11.1 днэ.;ж670872 Формула изобретения 25 Составитель Л. Платова Техред Н. Строганова Редактор Т, Горячева Корректор И. Симкина Заказ 462/826 Изд.376 Тираж 1089 Подписное 11 ПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Тип. Харьк. фил. пред. Патент трических характеристик материала, происходящих в процессе эксплуатации, не будет влиять на параметры датчика предлагаемой конструкции, что повысит точность измерений,На чертеже показан предлагаемый датчик.Он содержит высокопотенциальный электрод 1, низкопотенциальный электрод 2, дополнительный электрод 3, изоляционное основание 4, измерительный автогенератор 3 и повторитель б.Высокопотенцпальный 1 и низкопотенциальный 2 электроды закреплены нерабочей поверхностью на изоляционном основании 4,Дополнительный электрод 3 расположен с зазором от высокопотенциального электрода 1 и окружает его со всех нерабочих сторон, примыкающих к диэлектрическому основанию 4.Высокопотенциальный электрод подключен ко входу, например, измерительного автогенератора б, а дополнительный электрод 3 - к выходу повторителя 6 сигналов автогечератора б.Низкопотенциалньй электрод 2 соеди,нен с общим проводом.Датчик работает следующим образом, Датчик рабочей поверхностью сближается с исследуемым матерналом, включается,измерительный автогенератор б, переменчое напряженно которого подается нд высокопотенциальный электрод 1 и на вход повторителя б.С повторителя б переменное напряжение, синфазное и равное напряжению авто- генератора б, подается на дополнительный электрод 3, т, е. в каждый момент времени на высокопотенциальном 1 и дополнительном электроде 3 напряжения равны между собой, а электрическое поле между этими электродами отсутствует. Вследствие отсу 1- ствия электрического поля, электрическая емкость между электродами 1 и 3, разделенными диэлектриком, равна нулю (практически). Это снижает начальную (паразитную) электрическую емкость датчика,и увеличивает его чувствительность, зависящую от отношения приращения емкости датчика и начальной емкости. Одновременно устра няется,влияние диэлектрических характеристик материала основания 4 на результат измерения, т. е. повышается их точность, Диэлектрические характеристики вещества, помещенного в,поле рабочего электрода, 15 определяются одним,из известных способов,например автогенераторами.Возможно применение предложений конструкции в качестве сигнализатора наличия веществ с диэлектрической проницае.20 мостью, мало отличающейся от воздуха, например сена, что необходимо в технологических процессах животноводства. Накладной ем костной датчик, включающий рабочие высокопотенциальный н низкопотенциальный электроды, расположенные в одной плоскости и закрепленные неактивными поверхностями на диэлектрическом основании, и дополнительный электрод эквипотенциальной защиты, о т л и ч аю щ и Й с я тем, что, с целью повышения чувствительности и точности, измерений за счет снижения начальной, емкости датчика и исключения влияния диэлектрических характеристик материала основания, дополнительный электрод выполнен в виде чаши и,расположен с зазором, вокруг высокопо тенциального электрода со всех сторон егонеактивных поверхностей, примыкающих к диэлектрическому основанию,