Устройство для измерения удельного сопротивления

(19) (11) 51)4 001 27 0 ГОСУДАРСТВЕННЫ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ КОМИТЕТ СССР НИЙ И ОТКРЫТИ ЗСЕСОВМВ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ИЯС 8 ИДЕТЕЛЬСТВУ А 8 ТОРС 59788/24-21. Гиредме исследоваучные труды.26-40. ЗМЕР ЕНИЯсодержащееегулируемойциометр,фференатчика и ос щ е е с я праце ны допол е 4) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ,нераторы постоянной и рстоты, смеситель, потенеммы для подключения диального вихретокового дллограф, отличаюм, что, с целью упрощенизмерения, в него введ нительный смеситель, регулируемыйфазовращатель, усилитель низкой частоты и цифровой частотомер, причемодин вход дополнительного смесителясоединен через регулируемый фазовра-щатель с одним выходом генераторапостоянной частоты, а другой вход -с одним выходом генератора регулируемой частоты, вторичная обмоткадифференциального датчика соединена с подвижным контактом потенциометра, один из выводов которого соединен с входом осциллографа и выходом дополнительного смесителя, ачастотомер через усилитель низкойчастоты соединен с выходом смесителя, причем другие выходы обоихгенераторов соединены с входамисмесителя,Изобретение относится к технике измерений физических свойств материалов, конкретно к измерениям удельного сопротивления немагнитных веществ, и может быть использовано для определения удельного сопротивления металлов, сплавов, полупроводников и электролитов, а также для контроля чистоты металлов по остаточному удельному сопротивлению,Целью изобретения является упрощение процесса измерения за счет получения прямого цифрового отсчета.Известно, что если цилиндрический образец помещается внутрь одной из катушек взаимной индуктивности дифференциального датчика, а по первичным обмоткам катушек пропускают переменный ток, то во вторичных обмотках возникают ЭДС, Благодаря встречному включению двух одинаковых катушек выходное напряжение датчика без образца равно нулю. Вихревые токи в образце создают дополнительное магнитное поле, которое изменяет ЭДС во вторичной обмотке, Удельное сопротивление образца рассчитывают по формулер д ХЗо 1 Ч, 1).где р - удельное сопротивпение образца, мкОм см;Й - диаметр образца, см;Х. - частота тока в первичныхобмотках, кГц;- фазовый сдвиг между токомв первичных обмотках и выходным напряжением датчика;с - рассчитанная численно итабулированная функция ве- рличинРасчет удельного сопротивления проводят по формуле (1), измеряя фазовый угол Ч с помощью фаэометра.Отличительные признаки предложенного устройства обеспечивают наличие напряжений, одно иэ которых служит дпя питания первичных обмоток датчика, а второе - для компенсации выходного напряжения датчика, при этом фазовый сдвиг между этими напряжениями устанавливается заранее таким, чтобы выполнялось соотношениейрЧ= Т е 1 (3 Ы (2) Компенсация выходного напряжения датчика при измерениях удельного45 50 55 5 0 15 20 25 30 35 40 сопротивления достигается изменением частоты генератора и величины компенсирующего напряжения. При достижении компенсации на основании формулы (1 ) и (2 ) получаемР= й (3) т.е. частота генератора численно равна (пропорциональна )величине удельного сопротивления образца.На чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство содержит генератор высокой частоты (постоянной )1, генератор высокой частоты ( регулируемой ) 2, смеситель 3 и 4, фазовращатель 5, усилитель низкой частоты 6, дифференциальный датчик удельного сопротивления 7, электронный осциллограф 8, потенциометр 9, цифровой частотомер 10. Генераторы высокой частоты 1 и 2 подключены к смесителям 3 и 4, причем напряжение от генератора постоянной частоты 1 поступает на смеситель 4 через фазовращатель 5. Напряжение разностной частоты от смесителя 3 усиливается усилителем 6, к выходу которого присоединены первичные обмотки дифференциального датчика 7, Вторичные обмотки датчика 7 подключены к У-входу осциллографа 8, С помощью смесителя 4 создается напряжение для компенсации выходного напряжения датчика 7. Напряжение от смесителя 4 подается на Х-вход осциллографа 8 и на потенциометр 9, к которому подключена вторичная обмотка датчика 7, Частота тока в первичных обмотках датчика 7 измеряется цифровым частотомером 10. Устройство работает следующим образом,Фазовый сдвиг в фазовращателе 5 устанавливают таким, чтобы выполнялось соотношение (2 ). Так как сявляется однозначной функцией величи.ны 8 У, по известному диаметру образца всегда можно рассчитать необ ходимый фазовый сдвиг, а фазовращатель 5 может быть проградуирован непосредственно в значениях диаметра образца. Так как фазовращатель 5 включен в цепь генератора постоянной частоты 1, получаемый фазовый сдвиг не зависит от значения разностной частоты, используемой для читания датчика. Таким образом, на выходе смесителя 4 создается напря.Составитель В. СтуканРедактор А.Гулько Техред Л.Мартяшова Корректор М.Пожо . Заказ 5047/45 Тираж 748 ПодписноеВН 1 ЛПИ Государственного комитета СССРпо. делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 жение, сдвинутое относительно токав первичных обмотках датчика наугол М, определяемый соотношением1)независимо от частоты тока. Этонапряжение используется для компенсации выходного напряжения датчика7 с помощью потенциометра 9, Послепомещения образца в рабочую катушкудатчика компенсация выходногб напряжения датчика достигается изменением частоты тока в датчике, т.е. 173344 4регулировкой частоты генератора 2, и изменением величины компенсирующего напряжения с помощью потенциометра 9. 5Из формулы 13) видно, что компенсация может быть достигнута лишьпри частоте тока в датчике, котораячисленно равна величине удельного 1 О сопротивления образца. Эта частотаизмеряется цифровым частотомером 1 О.