Емкостной трехэлектродный преобразователь

.80.1056028 А СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК щр, 001 2 ОСУДАРСТВЕННЦЙ НОМИТЕТ ЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ные высокопотенциальный и низ тенциальный электроды, раздел экранным электродом, о т л и щ и й с я тему чтоу с целью шення точности, каркас выполн виде части полого круглого ци ческого экрана, на внутренней ности которого, параллельно б ющим, помещены электроды прео зователя, а внутри каркаса ко ально введен дополнительный э ный электрод с размещеннымна ;измеряемым материалом.(56) 1. Авторское .свидетельство СССР Р 447603, кл, С 01 0 27/22, 1972,2. Авторское свидетельство СССР 9. 360598, 1971 (прототип ). (54 )(57) ЕМКОСТИОЙ ТРЕХЭЛЕКТРОДНЫЙПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий цилиндрический каркас, на поверхности которого бифилярно намотаны изолирован-. копоенные чаюповыен в линдри: повер Оразу" бра- акси- кранИзобретение относится к измерительной техннке иможет быть использовано для измерения диэлектрической проницаемости пленок, листовых материалов, нитей и связанных с нею параметров, (влажности,.молекулярного веса и других велисин),Известно устройстводля определе ния связующего в пропитанном, материале, которое может быть использовано для определения диэлектрической щхрницаемости пленки, содержащее четыре электрода, расположенных по обеим. сторонам исследуемого материала, причем все электроды расположены в вершинах прямоугольника, электрически соединены по диагонали и образуют емкости, параллельно подсоединенные к измерительной схеме (,1 3.Недостатком этого устройства является значительная погрешность измерения диэлектрической проницае мости пленки при изменении ее толщины,так как,приближенная зависимость погрешности ф. измерения диэлектрической пройицаемости Е от изменения толщины Ь пленки на величину Ж имеет вид 1 О 20 25 дЕ ( 1) д 1 ь ЗО Из приведенного выражения следует, что погрешность измерения диэлектрической проницаемости пленкисвязанная с изменением ее толщины,имеет большую величину и возрастает,с увеличением параметраБлижайшим к предлагаемому по технической сущности является емкостнойтрехэлектродный датчик измерения диэлектрической проницаемости пленочных матерналов, содержащий цилиндрический диэлектрический каркас, начасти поверхности которого.бифилярно намотаны изолированные высокопотенциальный и низкопотенциальный 45электроды, разделенные экранным.электродом. В известном датчика сцелью уменьшения погрешностиот изменения толщинй пленочного материала намотка электродов выполнена сша Огом, на порядок превьыакщим расстояние между центрами проводов-электродов. При такой конструкции датчикаи условии, что,расстояние между центрами проводов в 2-3 Раза меньше тол 55щины пленки, погрешность измерениядиэлектрической проницаемости пленки, связанной с изменением ее толщины, значительно снижается Г 23.Однако известный датчик измерения диэлектрической проницаемости 6 Опленочных материалдв.не обеспечиваетдостаточной точности измерения,Целью изобретения является повышение точности измерения диэлектрической проницаемости пленки 65 Цель достигается тем, что каркас преобразователя выполнен в виде части полого круглого цилиндрического экрана, на внутренней поверхности которого, параллельно образующим, помещены электроды преобразователя, а внутри каркаса, коаксиально введен дополнительный экранный электродс размещенным на нем измеряемым материалом.На фиг. 1 изображен предлагаемый преобразователь; на фиг. 2 - кривыезависимости относительного изменения емкости преобразователя от отношениятолщины пленки к расстоянию между экранными электродами преобразователя; на фиг. 3 - кривая зависимости относительного изменения емкостипреобразователя от диэлектрическойпроницаемости пленки.Емкостной трехэлектродный преобразователь содержит каркас 1, выполненный в виде части полого круглогоцилиндрического экрана, на внутренней поверхности которого, параллельно образующим, помещены бифилярно намотанные изолированные высокопотенциальный 2, низкопотенциальный 3 и экранный 4 электроды. Коаксиально с поверхностью каркаса введен дополнительный экранный электрод 5 с размещенной на нем измеряемой пленкой 8 При такой конструкции устраняется краевая емкость между высокопотенциальным и низкопотенциальным электрЬдами через каркас, так как в этом случае ф при включении преобразователя в трансформаторный мост емкости между электродами шунтируют генератор или индикатор и их изменение не вызывает дополнительной погрешности измйрения.На фиг, 2 кривые показывают зависимость относительного изменения мкости преобразователя от толйС ины пленки Ь при постоянном расстоянии Н между экранными электродами.Отношение диаметра й электродов преобразователя к расстоянию Н выбрано - = 1, а отношение. диаметрааНй к диаметру дополнительного электрода В имеет величину -1. Дляаизмерения емкости прео 8 разователя использовался трансформаторный мост. Кривая 1 снята для Е = 1,25, кривая 2 - для Е = 2; кривая 3 для Е, = 2,9, кривая 4 - для Е. =3,1, кривая 5 - для Е = 5, б.Из кривых, приведенных на фиг,2, видно, что при отношении С( 1Ъ емкость, вносимая пленкой, имеет отрицательной зйачение. При уменьшении расстояния между экранными электродами емкбсть, вносимая пленкой, увеличивается (по абсолютной величине), достигает минимума, и при дальнейшем уменьшении расстояния между экранными электродами вноТираж 873Государственного комителам изобретений и открыМосква, Ж, Раушскан одписноеСССР з д. 4 П фПатентф, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 лиал симая емкость уменьшается, достига-, ет нуля и затем увеличивается, имея 1 положительное .значение.Если установить отношение. толщины пленки к расстоянию между поверхностямиэкранных электродов, примерно равное 0,25, то зависимость емкости преобразователя от.толщины ленты в этой точке будет иметь мииимум и небольшие изменения толщины плен.ки не вызовут изменений. емкости пре образователя и, следовательно, погрешности измерения.На фиг. 3 кривая изображает зависимость относительного изменения ем кости преобразователя от диэлектри ческой проницаемости пленки при отношении ф = 0,25. Как следует из приведенной кривой, в этом случае ди- электрическая проницаемость пленки 4и относительное изменение емкостиоднозначно связаны между собой. Для исключения влияния ширины ленты длина электродов выполняется меньше ширины ленты., Кроме того",при измерении диэлектрической проницаемости пленка а обхватывает.дополни-, тельный экран 5 таким образом, чтобы величина поверхности пленки, соприкасакщейся с дополнительным электродом, оставалась постоянной. Преобразователь включен в трансформаторный мост, и по конденсатору переменной емкости-, включенному в смежное плечо моста, шкала которого отградуирована эмпирически в единицах, диэлектрической проницаемости, производят отсвет измеряемого параметра.