Устройство для измерения диэлектрических характеристик

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоциалистнческикРеспублик 1 734582(22) Заявлено 23,08.77 (21) 2518142/18-21с присоединением заявки РЙ -пв делом иэобрете Опубликован Дата опубл 05.80. Ьюлл нь3) УДК 621.3 ,73(088,8) вторы(72) Авторы изобретения Л. А, Беркович, ф. М, Назмиев и А. М анский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. В, И, Ульянова (Ленина)(71) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК Иэобретени ся к облас алектроизмерительбьггь применен ной техники и мо ри измерении диэлектистик радиоэлектронрических характерных алементов.Известно устройство, предназначенное для измерейия активной или реактивной составляющей полного сопротивлеиии (11. Недостатком такого устрой ства является низкая чувствительность.В другом известном устройстве для измерения индуктивности и емкости 21 двигатель подключен к выходу усилителя низкой частоты, соединенного с фазовым детектором, который присоединяется к генератору и к выходу измерительного контура через ограничитель- модулятор, модулируемый напряжением сети питания. Значение диэлектрических потерь определяется в атом устройстве по показаниям лампового вольтметра, соединенного с измерительным контуром. Недостатками такого устройства являются низкая чувствительность к изменениям диалектрических потерь, а,следовательно, узкий диапазон измерений и невысокая их точность, что обусловлено регистрацией диэлектрическихпотерь по уровню высокочастотного напряжения на контуре, измеряемого ламповым вольтметром. Это устройство непозволяет с большой точностью измерятьмалые величины диэлектрических потерь,так как возникающие й. при этом изменения амплитуды высокочастотного напря,жения на резонансном колебательномконтуре малы и в большинстве своемне превышают 1% от величины напряжения на контуре, а поскольку погрешность измерения высокочастотного напряжения ламповым вольтметром составляет 1-4%т то чувствительность такогоустройства составляет 10 . Это ограничивает возможность исследований таким тройством вешеств с малыми потеи Целью изобретения является новьшение чувствительности устройства.73 Цель достигается тем, что в устройство для измерения диэлектри вских характеристик, содержащее последовательно соединенные генератор синусоидальных колебаний, резонансный контур, сис"тему автоподстройки частоты, реверсивный двигатель, кинематически соединенный с эталонным реактивным элементоми первым регистрирующим устройством,измерительный датчик, подключенныйпараллельно эталонному реактивномуэлементу, введены дополнительный эталонный элемент коммутато, последовательно соединенные детектор, фильтр, се.лективный усилитель, синхронный детектор и второе регистрирующее устройство,причем резонансный контур подключенпараллельно входу детектора и первомувыходу коммутатора, к первому входу которого подключен эталонный реактивныйэлемент, к второму входу подключен дополнительный эталонный алемент а второй выход соединен с опорным входомсинхронного детектора.На чертеже представлена блок-схемапредлагаемого устройства,Устройство состоит из генераторасинусоидальных колебаний 1 с резонансным контуром 2, к которому поочередноподключают коммутатором 3 измеритель.ный датчик 4, с параллельно подключенным к нему эталонным элементом 5, идополнительный эталонный элемент 6, Срезонансным контуром 2 связана система автоподстройки частоты 7, управляющая реверсивным двигателем 8, которыйкинематически соединен с эталонным реактивным элементом 5, а также с регист,рирующим устройством 9. К резонансномконтуру 2 через детектор 10 подключенфильтр 11, выход которого соединен сселектиьным усилителем 12. На выходе12 имеется синхронный детектор 13,второй вход которого соединен с коммутатором 3, а выход - с регистрирующимустройством 14,При изменении реактивного сопротивления измерительного датчика 4 частотаколебаний в резонансном контуре 2 будетменяться периодически с частотой коммутации. Это вызовет вследствие работысистемы автоподстройки частоты 7 вращение двигателя 8 до тех пор, пока величина общего реактивного сопротивления4 и 5 не будет равна реактивному сопротивлению элемента 6. Так как изменение величйны реактивного сопротивленияэталонного элемента 5 пропорциональноуглу поворота вала двигателя, то 6 окао 15 20 25 ЗО 35 4 О 45 0 824зания регистрирующего устройства 3 будут пропорциональны изменению реактивного сопротивления измерительного датчика 4, Все реактивные элементы контура, за исключением датчика 4, обладаютмалой величиной диэлектрических потерь,поэтому при подключении к контуру 2измерительного датчика 4 с исследуемымвеществом, амплитуда колебаний уменьшается. Это приводит к изменению счастотой коммутации амплитуды колебаний в резонансном контуре 2, Эго периодическое изменение амплитуды колебаний выделяется детектором 1 О,фильтром 11 и, после усиления в селективном усилителе 12, настроенном начастоту коммутации, подается на синхронный детектор 13, Напряжение с выходасинхронного детектора поступаетна регистрирующее устройство 14, где фиксируется сигнал, пропорциональный значению активного сопротивления.Сигнал, пропорциональный значениюреактивного сопротивления измерительного датчика 4, фиксируется регистрирующим устройством 9.Формула изобретенияУстройство для измерения диэлектрических характеристик, содержащее последовательно соединенные генератор синусоидальных колебаний, резонансный контур, систему автоподстройки частоты,реверсивный двигатель кинематическисоединенный с эталонным реактивнымэлементом и первым регистрирующимустройством, измерительный датчик,подключенный параллельно эталочномуреактивному элементу, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности, в него введеныдополнительный эталонный элемент, коммутатор, последовательно соединенныедетектор, фильтр, селективный усилитель,синхронный детектор и второе регистрирующее устройство, причем резонансныйконтур подключен параллельно входу детектора и первому выходу коммутатора,к первому входу которого подключен эталонный реактивный элемент., к второмувходу подключен дополнительный эталонный элемент, а второй выход соединенс опорным входом синхронного детектора.Источники информации,принятые во внимание при экспергизе1. Авторское свидетельство СССРМ 373655, кл, 5 01 К 27/00, 1973.2. Авторское, свидетельство СССРМ 132326, кл. Э 01 й 27/00, 1960,734582 П 2(.83/50 Тираж 10191111 ИИПИ 1 осударственного кпо делам изобретений и13:1, Москва, Ж 35, Раушска За писное СССР м открытий наб., д. 4/ я, 4 ород, ул. Пр цапал 11 И 1 тен Составитель А. БеляевРедактор 11, Каменская Техред Н. Вабурка Корректор Т, Скворпов