Автоматический диэлькометр

Союз СоветсяикСоциалистическихреспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1978074(61) Дополнительное к авт. свмд-ву- (22) Заявлемо 20.08. 80 (21) 2974017/18-21 с присоединением заявки 89(23) ПрмормтетОпубликовано 30.1132. Бюллетень Ио 44 Дата опублмкованмя описания 30.11. 8 Р 11 М Кд з С 01 В 27/26 С 01 М 27/22 Государственный комитет СССР оо деаам изобретений я открытий33)УДЫ 621,317, .738(088.8) Ю. В. Подгорный и Ю. Г. ПодкииАнгарский филиал Опытно-конструкторского бюро автомаФйкии Свердловский государственный педагогический институт(54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ ДИЭЛЬКОМЕТР Изобретение относится к измеритель-ной технике, а именно к измерителямнеэлектрических величин электрическими методами, в частности действительной и мнимой составляющих комплексной диэлектрической проницаемости.Известно устройство, предназначенное для дистанционного измерения влаж-ности, в котором генератор выполненв виде двух поочередно подключаемыхк активному элементу колебательныхконтуров, один из которых настроекна фиксированную частоту, а ко второму контуру подключена реактивность,управляемая сигналом раэбаланса с выхода нуль-органа 13.,Однако такое устройство не обеспечивает измерения мнимой составляющейкомплексной диэлектрической проницаемости, поэтому для двухпараметровой диэлькометрии непригодно,Наиболее близким к предлагаемомуявляется автоматический днэлькометр,обеспечивающий независимое измерение 25обеих составляющих комплексной диэлькометрической проницаемости, содержащий два генератора, усилитель мощности, ктпоч, емкостный первичныйизмерительный преобразователь, изме- ЗЧ рительный преобразователь с пассивным колебательным контуром, блокавтоматйческого регулирования емкости,три фильтра сосредоточенной селекции,измерители е," и Е", преобразовательемкость-частота и эквивалент испол",нительного органа 23,Однако применение для разделениясоставляющих спектра питающего измерительного преобразователя сигналафильтров сосредоточенной селекциипрк узкой ширине спектра не обеспечивает необходимого переходногозатухания между каналами измерения,что снижает точность и инвариантностьизмерения составляющих комплекснойдиэлектрической проницаемости друготносительно друга.Цель изобретения - повышение точности измерений диэлектрических величин при сужении ширины спектрапитающего сигнала.Поставленная цель достигается тем,что в автоматический диэлькометр, содержащий два генератора, емкостныйПервичный измерительный преобразователь, измерительный преобразовательс пассивным колебательным контуром,блок автоматического регулированияемкости и измерители действительнойи мнимой составляющих диэлектрической проницаемости, введены третийгенератор, три блока формированияпитающего тока, три коммутируемыхзапоминаюцих блока, электронный коммутатор, причем, выходы кажцого генератора соединены через соответствующие блоки Формирования питаюцеготока с первым входом измерительноголреобраэователя, второй вход которо-.го соединен с первичным измеритель Оным преобразователем,Выход измерительного преобразователя через один коммутируемый запоминающий блок соединен с измерителем мнимой составляющей диэлектрической проницаемости, а через два других - со входами блока автоматического регулирования емкости, выход которого соединен с измерителем действительной составляющей диэлектрической проницаемости и третьим входом измерительного преобразователя, выходы электронного коммутатора соединены с управляюцими входами каждого блока Формирования питаюцего тока и коммутируемых запоминаюцих блоков.На чертеже представлена Функциональная электрическая схема диэлькометра.,циэлькометр содержит тригенератора 1-3 высокой частоты, три блока 4-б Формирования питающего тока, емкостный первичный измерительный преобразователь 7, измерительный преобразователь 8 с пассивным ко лебательным контуром, электронный коммутатор 9, три коммутируемых запоминающих блока .10-12, измерители 13 и 14 мнимой и действительной составляюцих комплексной диэлектри О ческой проницаемости, блок 15 автоматического регулирования емкости.Работа устройства основана на использовании равенства модулей коэфФициентов передач контуром частоти Ю отвечающих условию Кд "где Ео- резонансная частота контура, Полный цикл измерений содержит три этапа. На первом этапе электронный .коммутатор включает блок 4 Формирования питаюцего тока и коммутируемый запоминающий блок 10. При этом сигнал частоты Е с генератора 1 через блоки 4 и 8 поступает на блок 10, преобразуется в постоянное напряжение, запоминается,далее поступает на первый вход блока автоматического регулирования .емкости. На следующем этапе электюоиный коммутатор отключает блоки 4 и 10 и включает блоки б и 12, в ре-бО эультате чего на запоминающий блок 12 поступает через блоки б и 8 постоянное напряжение, пропорциональное сигналу частоты 1 , которое запоминается и далее вводится на вто- б 5 рой вход блока 15. Блок 15 автоматического регулирования формирует сигнал ошибки, вводит его на управляющий элемент измерительного преобразователя 8 и перестраивает колебатель= ный контур так, что напряжения на входах запоминающих блоков 10 и 12 уравниваются. Такое состояние является равнсвесным. управляющее напря" жение системы автоматического регу" лирования,емкости определяется только реактивной составляющей проводимости контура, т.е. диэлектрическойпроницаемостью измеряемого образца,поэтому с выхода блока 15 управляющийсигнал вводится на вход измерителя 14 действительной составляющей диэлектрической проницаемости. После уравновешивания измерительного преобразователя коммутатор 9 включает блоки 5 и 11, сигнал резонансной ,частоты 1 = Ео с генератора 2 через блоки 5 и 8 вводится на вход блока 11 и напряжение, пропорциональное этому сигналу, поступает на измеритель мнимой составляющей диэлектрической проницаемости. На этом первый цикл измерения заканчивается, далее процессы повторяются. Поскольку коэффициент передачи на резонансной частоте определяется добротностью колебательного контура, при постоянной добротности катушки контура и потерях в управляющей цепи, он определяется только тангенсом угла диэлектрических потерь Сдд" и мнимой составляющей диэлектрической проницаемости 6" измеряемого образца.Формула изобретенияАвтоматический диэлькометр, содержащий два генератора, емкостный первичный измерительный преобразователь, измерительный преобразователь с пассивным колебательным контуром, блок автоматического регулирования емкости и измерители действительной и мнимой составляющих диэлектрической проницаемости, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности измерений диэлектрических величин при сужении ширины спектра питаюцего сигнала, в него . введены третий генератор, три блока формирования питающего тока, три коммутируемых запоминающих блока, электронный коммутатор, причем выходы каждого генератора соединены через соответствующие блоки Формирования питающего тока с первым входом измерительного преобразователя, второй вход которого соединен с первичным измерительным преобразователем, выход измерительного преобразователя через один коммутируемый запоминающий блок соединен с измерителем978074 Составитель В. Стуканедактор Н. Безродная ТехредЛ.Пекарь Корректор Е. Рошк Подписноекомитета СССРи открытийущская наб., д. 4/5 Ф У Филиал ППП "Патентф, г. ужгород, ул. Проектная, 4 мнимой составляющей диэлектрическойпроницаемости, а через два другихс входами блока автоматического регулирования емкости, выход которогосоединен с измерителем действительнойсоставляющей диэлектричес ой проницаемости и третьим входом измерительного преобразователя, выходы электронного ковачутатора соединены с управляющими входами каждого блока Заказ 9209/61 Тираж 717 ВНИИПИ Государственно по делам иэобретени 113035, Москва ЖРформирования питающего тока и ксюшу",тируемых запоминающих блоков. Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 311192, кл. С 01 К 27/26, 1970.2. Авторское свидетельство, СССРВ 758010, кл. С 01 К 27/26, 1980