Устройство для измерения параметров материалов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (1 А 3378 1 К 27/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН кторск пытным отехническоадиотехнивич(54) УстРойствоМЕТРОВ МАТЕРИАЛО ИЗМЕРЕНИЯ ПА(57) Изобретение позвол функциональные возможно ет расширитти устр-вания диэл,обеспечения изм ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Специальное консттехнологическое бюро сизводством Минского раго института и Минскийческий институт(56) Авторское свВ 1116371, кл. С проницаемости. Устр-во содержит автогенератор 1, У-циркулятор 2, направленный ответвитель (НО) 3, регулируемый фазовращатель 4, измерительную ячейку (ИЯ) 5 с исследуемымдиэлектриком (ИД), блок 6 автоматической стабилизации мощности, состоящий из НО 7, детектора 8, усилителя 9 и управляемого аттенюатора 10,и частотомер 11. В отсутствии ИДсигнал от автогенератора 1 проходитчерез НО,З,в цепь ОС. При этом блок6, изменяя затухание аттенюатора 10,поддерживает постоянный уровень возвращаемой к автогенератору 1 мощности вне зависимости от потерь в ИЯ 5.При помещении ИД в ИЯ 5 происходитсмещение генерируемой автогенератором 1 частоты. По смещению частоты,регистрируемой частотомером 11, определяется диэл.проницаемость. Засчет введения блоков 2,6,11 исключаются погрешности установки частотысигнала автогенератора. 1 ил.1 133Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения диэлектрическойпроницаемости тонких пленок, синтетических материалов, тканей, резиныи других диэлектрических материалови изделий в процессе их изготовлениии эксплуатации,Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей путемобеспечения измерения диэлектрическойпроницаемости.На чертеже приведена структурнаяэлектрическая схема устройства дляизмерения параметров материалов.Устройство для измерения параметров материалов содержит автогенератор1, У-циркулятор 2, направленный ответвитель 3, регулируемый фаэовращатель 4, измерительную ячейку 5 с исследуемым диэлектриком, блок 6 автоматической стабилизации мощности,включающий направленный ответвитель7, детектор 8, усилитель 9 и управляемый аттенюатор 10, частотомер 11.Устройство для измерения параметров материалов работает следующимобразом.В отсутствии диэлектрического материала в измерительной ячейке 5СВЧ-сигнал от автогенератора 1 черезУ-циркулятор 2 и направленный ответвитель 3 поступает в цепь дополнительной обратной связи, состоящую изфазовращателя 4,измерительной ячейки 5, управляемого аттенюатора 10и направленного ответвителя 7. ЧастьСВЧ-сигнала одновременно через направленный ответвитель 7 поступает вблок 6 автоматичегк и стабилизациимощности, который, автоматическиизменяя затухание аттенюатора 10,поддерживает постоянный уровень возвращаемой к автогенератору 1 мощнос -ти вне зависимости от потерь в измерительной ячейке 5,Перед проведением измерений осуществляется калибровка устройства, заключающаяся в настройке цепи дополнительной внешней обратной связи при помощи фазовращателя 4 в точку, когда разность фаз между излученным и отраженным сигналами автогенератора 1 равна нулю. Индикацией правипьной калибровки является отсутствие смешения частоты автогенератора 1, измеренной по частотомеру 11, при мини 7825мальном и максимальном затухании аттенюатора 10.При помещении в измерительнуюячейку 5 исследуемого материала или зиэделия происходит смещение генерируемой частоты автогенератора 1, которог регистрируется частотомером 11,Зная смещение частоты ЛГ, диэлектрическую проницаемость Г определяютпо формулеР -(В д + 1)где В - некоторый постоянный коэффи циент, зависящий от толщины исследуемого материала или иэделия, от частоты и добротности колебательной системы СВЧ-генератора, от параметров цепи дополнительной внешней обратной связи.Таким образом, обеспечивается повышение точности измерений, обусловленное тем, что исключается погрешность установки частоты сигнала СВЧ- б генератора. Так как при измерениидиэлектрической проницаемости Г условие балланса амплитуд и фаэ в СВЧ-генераторе не нарушается, то и изменение частоты в автогенераторе абсолютно точно соответствует изменению Е, При этом точность измерения смещения частоты Л Г может бытькак угодно высокой и определяется точностью используемых измерительных устройств.Достоинством устройства являетсятакже возможность измерения диэлектрических материалов, имеющих малую толщину (порядка 0,1 - 10 10м), например диэлектрических пленок, подложек и других изделии.формула и з о б р е т е н и яУстройство для измерения параметров материалов, содержащее автогенератор, направленный ответвитель, к выходу основного плеча которого подсоединен вход регулируемого фазовращателя, выход которого соединен с входом измерительной ячейки, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с це - лью расширения функциональных возможностей путем обеспечения измере - ния диэлектрической проницаемости, н цс го введены блок автоматической стабилизации мощности, частотомер и циркулятор, первое плечо которого с оединено с выходом СВЧ-генератора,Составитель Р. КузнецоваТехред М,Ходанич Корректор А. Тяско Редактор И. Рыбченко Заказ 4127/44 Тираж 730 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.Подписное 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 з 13378254второе плечо подсоединено к входу а выход измерительной ячейки черезосновного плеча направленного ответ- блок автоматической стабилизациивителя, к выходу вспомогательного мощности соединен с третьим плечомплеча которого подкпючен частотометр, диркулятора.