Автогенераторный измеритель параметров контролируемых веществ

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских циалистнческ Республик(22) Заявлено 19.04.76 (21) 2351498/18-21с присоединением заявки Лев(45) Дата опубликования описания 20.06.78 51) Ч,Кл."1 Й 2726 1 К 27/22 сударотвенный комитет вета Министров СССР о лелем изобретенийи открытий 3) УДК 621.317 335(088.8) 72) Автор изобретения Э. И. Ар 1) Заявите тровский ордена Трудового Красного Знаменидарственный университет имени 300-летиявоссоединения Украины с Россией епро гос(54) АВТОГЕНЕРАТОРНЫй ИЗМЕРИТЕЛЬАРАМЕТРОВ КОНТРОЛИРУЕМЫХ ВЕ 1 ЦЕСТВ Изобретение относится к области электрических и магнитных измерений резонансными методами и может использоваться дляизмерения электропроводности, диэлектрической проницаемости,и магнитной проницаемости, в частности может быть применено вмногопараметрических распознающих устройствах.Известно устройство для измерения параметров контролируемых веществ, состоящее 1 Оиз линейного усилителя с положительной обратной связью, резонансного контура, содержащего конденсатор и индуктивный датчик,двухстороннего ограничителя по максимуму,включенного в цепь отрицательной обратной 15связи, и стрелочного индикатора 1,Однако диапазон измеряемых этим устройством величин ограничен следующими причинами. При измерениях изменяется эквивалентное сопротивление резонансного контура, 20от начального значения которого зааисит чувствительность прибора, При больших значе.ниях этого сопротивления чувствительностьвелика, но в то же время резко уменьшаетсядинамический диапазон прибора по входному 25сигналу датчика. Включение в цепь обратнойсвязи двухстороннего ограничителя по максимуму фактически сужает возможность расширения диапазона измеряемой величины.Известно также устройство для измерения ЗО электрических и магнитных параметров контролируемых веществ, содержащее измерительный автогенератор, выполненный на транзисторе по схеме с общей базой, емкостный или индуктивный измерительный преобразо,ватель, включенный в нагрузочный контур в коллекторной,цепи, пьезокварцевый элемент, включенный между коллектором и эмиттером в цепи положительной обратной связи, детектор, компенсирующую цель и стрелочный конденсатор 21.Однако это устройство также имеет малый динамический диапазон измеряемой величины, что объясняется следующими причинами. В автогенераторных приборах с датчиками, включаемыми в качестве элемента натрузочной резонансной системы, статическая характеристика формируется изменениями эквивалентного сопротивления резонансной системы. При больших начальных значениях эквивалентного сопротивления резонансной системы статическая характеристика, имеет наибольшую крутизну, что увеличивает чувствительность прибора, одновременно снижая рабочий диапазон измерительного параметра,Цель изобретения - расширение рабочего диапазона измеряемой величины,Поставленная цель достигается тем, что в автогенераторный измеритель параметров контролируемых веществ, содержащий автю613269 5 10 15 20 25 60 65 генератор, в ,резонансный контур ,которого включен датчик с,контролируемым веществом з качестве элемента резонансной системы, первый выход автотенератора соединен с шиной питания и с одним выводом блока компенсации, второй выход соединен с общей шиной, третий выход автогенератора через переходной конденсатор соединен с одним входом амплитудного, детектора, другой вход которого соединен с общей шиной, а выход амплитудного детектора соединен с другим выводом блока компенсации, и индикатор, введены блок линеаризации напряжения и логарнфмический преобразователь напряжения, причем вход блока линеаризации напряжения соединен с выходом амплитудного детектора,и с одним зажимом для подключения индикатора, другой вход блока линеаризации соединен с общей шиной, а выход соединен со входом логариф:Лического преобразователя напряжения, выход которого соединен со входом автогенератора.На чертеже представлена функциональная электрическая схема автогенераторного,измерителя параметров контролируемых веществ. Измеритель содержит: автогенератор 1, выполненный на транзисторе 2;,резисторы 3, 4, 5 и коснденсаторы б, 7, 8, обеспечивающие установку режима автогенератора 1 по постоянному и переменному токам; датчик 9, включенныйв качестве элемента резонансного конгура; переходной конденсатор 10; амплитудный детектор 11, выполненный на диодах 12, 18; конденсатор 14 и резисторы 15, 1 б, служащие натрузкой детектора 11; компенсирующий блок 17, содержащий резисторы 18, 19; блок 20 линеаризации напряжения и логарифмический преобразователь 21 напряжения. Напряжение питания подается на клеммы 22, Л, выходное напряжение снимается с клемм 28, 24.Автогенераторный измеритель параметров контролируемых веществ работает следующим образом. При внесении в поле датчика 9 контролируемого электропроводящего вещества умень.цается импеданс датчика 9, это вызывает уменьшенле добротности контура и эквивалентного сопротивления автогенератора 1, что приводит к уменьшению выходного напряжения, выделяемого после детектирования на резисторах 15, 15. Через цепь из резисторов 18, 19 блока 17 на резистор 1 б подается напряжение обратной полярности, и начальное напряжение компенсируется, причем установка нуля перед началом процесса измерения производится с помощью переменного резистора 19. Изменения ситнала соответствуют статической характеристике автогенераторного измерителя в области ее наибольшей чузстзигельности, причем нулевое значение имеет Зо 35 40 45 50 55 место при максимальной начальной добротности,колебательного,контура. Поэтому изменения сигнала квазилинейны. Так как крутизна начальной части статической характеристики зависит от добротности контура и типа датчика 9, то сигнал, снимаемый с резистора 15, подается на блок 20 линеаризаюии напряжения. Затем, после линеаризации, это напряжение подается на вход логарифмического преобразователя 21 напряжения, выходное напряжение которого при подаче на базу транзистора 2 обеспечивает расширение рабочего диапазона измеряемой величины и логарифмический вид зависимости выходного напряжения, снимаемого с клемм 23, 24. Таким образом, последовательное включение блока 20 лпнеаризации напряжения и логарифмического преобразователя 21 напряжения в цепи отрицательной обратной связи между нагрузкой детектора 11 и базой транзистора автогенератора 1 обеспечивает расширение рабочего диапазона измеряемой величины, а также позволяет унифицировать шкалы автогезераторных измерителей. Формула изобретения Азтогенераторный измеритель параметров контролируемых веществ, содержащий авто- генератор, в резонансный контур которого включен датчик с контролируемым веществом в качестве элемента резонансной системы, первый выход автогенератора соединен с шиной питания и с одним выводом блока компенсации, второй выход автогеператора соединен с общей шипой измерителя, третий выход автотенератора через переходной конденсатор соединен с одним входом амплитудното детектора, другой вход которого соеди,нен с общей шиной измерителя, а выход амплитудного детектора соединен с другим выводом блока компенсации, и индикатор, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения рабочего диапазона измеряемой величины, в него введены блок линеаризации напряжения и логарифмический преобразователь напряжения, причем один из входов блока линеаризации напряжения соединен с выходом амплитудного детектора и с одним из зажимов для подключения индикатора, другой вход блока линеаризации соединен с общей шиной, а выход - соединен со входом логарифмического преобразователя напряжения, выход которого соединен со входом азтогенератора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1, Авторское свидетельство СССРМ 324590, кл. 6 01 К 27/00, 1969. 2. Арш Э. И. Автогенераторные измерения,М., Энергия, 1976, с. 97.Заказ 341/568НПО Гос ппсное ип. Харьк. фил. пред. Патент Изд ъ 474 рственного комит по делам изобрет Москва, Ж, Ра Тираж 1122 та Совета Министр ний и открытий шская наб., д, 4/5