Потенциометрический датчик

1 п 1670906 ОПИСАНИЕ ИЗО БР ЕТЕ Н И Я К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(45) Дата опубликования описания 06.07.7 53) Ун 3.257 88.8) елям ивобретеиий и открытий Авторы зобретения(54) ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИ ТЧИК обретение относится ной технике, точнеедля измерения у сопротивлений то 1 и пленочных мат к электроизмск датчикам, слульных электрипроводящих лииалов и пок ырительжащим дечески х хостовых ер р тий,Известно устройство для определения удельных электрических сопротивлений токопроводящих материалов, в которых для измерения использ 1 отся 1 етырехэлектрон. ные потепциометрические датчики, содержащие выполненные в виде стержней электроды тока и напряжения, расположенные симметрично относительно центра датчика на одной линии 11.Устройство применяется для измерения образцов, которые можно представить полубесконечной однородной изотропной средой,Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является пота 1 циометрический датчик, имеющий четыре линейных электрода, причем два потенциальных электрода могут свободно перемешаться по длине образца 2.Недостатками датчика является низкая точность измерения, так как, во-первых, датчик позволяет определить сопротивление лишь в одном направлении (по длине образца), поэтому в случае анизотропных матерпалов, при изготовлении образцов для определения сопротивления, необходимо знать направление главных осей а 1 и 1 зотропии, что не всегда возможно без дополни тельных исследований; во-вторых, в формулу для определения удельного сопротивления входят линейные размеры электродной системы, увеличивающие погрешность измерения.Цель изобретения - повышение точности измерения,Цель достигается тем, что электродытока и напряжения изготовляются в виде стержней с закругленными концами, которые располагаются на одной линии и симметричны относительно середины расстояния между токовыми электродами. Дополнительный третий электрод напряжения расположен в стороне от других электродов в вершине прямого угла равнобедренного треугольника, друп 1 ми вершинами которого являются токовые электроды.Для выполнения надежности контактаточечных электродов и устойчивости датчи ка относительно поверхности исследуемыхматериалов то 11 овые электроды и до 11 олнительчый электрод напряжения закреплены на об;цсм оспова 1 пги жестко, а электроды напряжени 1 я относительно них - подвижно на упругих опорах.На фиг. 1 изображен чертеж возможной конструкции предлагаемого потенциометрического датчика, разрез А - А; на фиг. 2 изображеца теоретически рассчитанная зависимость отношения цапряжения между дополнительными электродом и любым электродом напряжения (Г) к напряжению между, двумя потенциальными электродами (У) от угла поворота потенциометрического датчика относительно осей анизотропцц (а) ,для ацизотропного материала с коэффициентом анизотропии К=О,бб. На графике нанесены такие точки, полученные экспериментально.Корпус датчика изготовлен из двух дисков из оргстекла 1, соединенных с металлическим кольцом 2 винтами 3. На нижнем диске жестко закреплены токовые электроды 4 и дополнительный электрод напряжения 6. Электроды напряжения 5 могут перемещаться в отверстиях верхнего и нижнсго дисков, причем в нерабочем положении электроды 5 фиксируются с помощью колец 7. Упругое прцжатие осуществляется с помощью пружин 8. Подводящие подвод. (на рисунке це указаны) соединяются с электродами с помощью гаек 9 или пайки.Работу предлагаемого потенциометрического датчика можно описать следующим образом, Зависимость отношения напряжения от угла поворота датчика записывается в видеУ= 0,5+0,3 б 1 1 иК-(1+в)п 2) + (1 - з 1 П 2 а)У/Максимальное значение - получается приУа= - -+лг (гг=-О.+ 1+, 2), что вилно из4рисунка ца фиг. 2, поэтому сначала выбирается положение датчика, соответствующее максимальному значению Г, так как У ие зависит от угла поворота. Это позволяет определить направление осей анизотропии,Зная значение Г, У и силы тока между токовыми электродами, можно опрелелить удсльные сопротивления токопроводящих анизотропных листовых и пленочных матс- риалов и покрытий, используя следующие формулы:тс Урр=- и1 п утолщина материала или покрытия;ток между токовыми электродами;коэффициент анизотропии;напряжение между потенциальными электродами;напряжение между дополнительным электродом и любым потенциальным электродом при угле поворота датчика;коэффициент, учитывающийограниченность исследуемогоматериала по ширине У -10 15 2 гг= агс 1 дширина материала;расстояние между токовыми электродами;основание натурального логарифма,25 Формула изобретения 55 1, Потенциометрический,датчик для определения удельного сопротивления токо- проводящих материалов, содержащий два токовых элкетрода и два электрода напряжений, отличающийся тем, что, с 60 целью повышения точности измерения, датчик снабжен дополнительным электродом цапряжения, причем дополнительный и токовые электроды закреплены на общем основании жестко, а электроды напряжеГй ППП - ПЙЧПИЖПП ПЯ фПП 1 ГНУ йПОПЯХ Использование датчика с точечнымиэлектродами позволяет определять удельные электрические сопротивления непосредствнно на материалах без предварительного изготовления специальных образцов, Введение дополнительного электрода напряжения позволяет определять характеристики анизотропных токопроводящих материалов и зьпокрытий,Потепциометрический датчик с пять 1 оточечными электродами можно применять ца предприятиях химической промышленности, занимающихся изготовлением токо- проводящих материалов, например, токо- проводящих резин, тканей, пленок, бумаг и т. д, Датчик может быть использован для определения удельных электрических сопротивлений или толщины (так как между со противлениями материала и его толщинойсуществует однозначная связь) токопроволящих покрытий, наносимых на конструкции из токопроводящих материалов, например, стеклопластика лля снятия электроста.тических зарялов, образующихся на поверхности изделия в процессе его эксплуатации.670906 Составитель М. КривенкоРедактор А. Абрамов Техред А. Камышникова Корректор И Симки каз 458/835 14 зд. ЛЪ 379 Тираж 1089 НГО Государственного комитета СССР по делам изобретений113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подпиткрытий Тип. Харьк. фил. пред. Пате 2, Датчик по п. 1, отличающийся тем, что дополнительный электрод расположен в вершине прямого угла равнобедренного треугольника и образованного с токовыми электродами. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1. М. А, Берлинер, Измерение влажности. М Энергия, 1976, с, 53 - 54.5 2. ГОСТ 20214-/4.