Автоматический диэлькометр

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЗЬСТВУ Свез СоветскикСоциалистическихреспублик оц 978075(22) Заявлено 23.06. 81(21) 3305476/18-21с присоединением заявки МЯ(23) ПриоритетОпубликовано 30.11 В 2.Бюллетень Иф 44Дата опубликования описания 30.11.82 р 1 М рл з 6 01 В 27/26 Государствеиицй иомитет СССР ио дедам изобретеии 1 и открытий(54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ 384 ЭЛЬКОИЕТРИзобретение относится к техникеизмерения неэлектрических величинэлектрическими методами путем использования монохроматических сигналов,в частности действительной и мнимойсоставляющих комплексной диэлектрической проницаемости или Функционально связанных с ними величин в широкомдиапазоне тангенсов угла диэлектрических потерь,Известно устройство для йзмервнияпараметров диэлектрических материалов в широком диапазоне фУ, содержащее генераторы высокой и низкой час"тоты, измерительиай преобразовательс подключенными к нему емкостным первичным преобразователем, нуль-органоми блоками отображения действительнойи мнимой составляющих комплекснойдиэлектрической проницаемости Г 13.Недостатком этого устройства является резкое возрастание погрешностиуравновешивания при сужении спектраинФормативного сигнала, что не позволяет контролировать диэлектрическихматериалов с резко немонотонными диэлектрическими спектрами.Наиболее близким к предлагаемомуявляется автоматический измерителькомплексной проводимости КС-двухполюсников, содержащий измерительный преобразователь, генератор высокой частоты параметрический модулятор и программированные блоки контроляобеих составляющих комплексной проводимости образцов в оптимальных по точности условиях 23.Недостатком укаэанного устройстваявляется использование в цепи следящего уравновешивания балансного усн" лителя, что нв обеспечивает необходимой точности уравновешениЧ изме" рительного преобразователя.Цель изобретения - снижение погрешности уравновешения при сужении спектра инФормативного сигнала.Поставленная цель достигается тем,что в автоматический диэлькометр, содержащий генератор тока высокой час тоты, соединенный с параметрическимизмерительным преобразователем, Управляющий вход которого соединен с блоком контроля действительной составляющей диэлектрической проница емости, а к инФормационному и модулирующему входам подключены соответственно измерительный преобразователь и первый выход управляющего блока ,и блока контроля мнимой составляющей 30 диэлектрической проницаемости, пер 978075вый вход которого соединен со вторым выходом управляющего блока, введены формирователь импульсов, компаратор импульсов, интегратор, операционныйусилитель, запоминающий блок согласукнций блок, причем, вход согласующе.го блока соединен с выходом параметрического измерительного преобраэователя, один из выходов согласующегоблока соединен с блоком контролимнимой составляющей диэлектрическойпроницаемости, другой выход черезФормирователь импульсов соединен спервым входом компаратора импульсов,второй вход которого соединен стретьим выходом управляющего лока,а выход через последовательно соединенные интегратор, операционный уси 10 15 литель и запоминающий блок - с управляющим входом параметрического измерительного преобразователя.На чертеже. представлена структурная электрическая схема автоматического диэлькометра,Устройство содержит генератор 1тока высокой частоты, измерительныйпреобразователь 2, параметрическийизмерительный преобразователь 3, согласующий блок 4, блок 5 контролямнимой составляющей диэлектрическойпроницаемости, Формирователь б им.пульсов, компаратор 7 импульсов, интегратор 8, операционный увилитель 9,запоминающий блок 10, блок 11 контро-,ля действительной составляющей диэлектрической проницаемости, управ" ляющий блок 12..Высокочастотный ток генератора 1 тока высокой частоты вводится в параметрический измвритвльный преобразователь 3, емкость которого по программв, задаваемой управляющим блоком от знака напряжения ошибки Формируется определенная последовательностьлогических уровней, Этот сигнал интегрируется интегратором 8 и поступает на операционный усилитель 9,12, изменяется так, чтобы рабочая точка перемещалась в положения, симметричные относительно резонанса.При нарушении симметрии, например, вследствие изменения параметров из мерительного преобразователя 2 введенным в вго.полв образцом выходное напряжение параметрического измери.тельного првобразоватвля 3 оказывает-, ся промодулированным напряжением ошибки уравновешвния.Это напряжение в согласующем блоке 4 детектируется, усиливается по току и поступает на формирователь 6 импульсов, вырабатывающий биполярные импульсы, Фазы которых опрвделяютея знаком ошибки уравноввшвиия. В комцараторв 7 импульсы ошибки сравниваются с командными импульсами программы измерения, поступающими с управляющего блока 12, и в зависимости вО где по заданному алгоритму устанавливается начальное значение и масштабуправляющего сигнала, Управляющее напряжение запоминается запоминающим блоком 10 на время цикла измерения и вводится на управляющий вход пара-, Метрического измерительного првобра зователя 3 и восстанавливает равновесное состояние. Поскольку сигналуравновешения пропорционален действительной составляющей диэлектрической проницаемости, он вводится на блок 11 контроля действительной составлякщей диэлектрической проницаемости ( Е" ), где преобразуется в Форму, удобную для регистрациии отображается.Величина выходного напряжения параметрического измерительного преобразователя 3 обратно пропорциональна мнимой составляющей диэлектрической проницаемости Р, поэтому после детектирования и усиления по мощностисогласукнцим блоком 4 сигнал вводитсянепосредственно на блок 5 контроля мнимой составляющей диэлектрической проницаемости и далее отображается.Питание измерительного преобразователя монохроматическим сигналом сужает спектр информативного сигнала, переход в канале уравновешивающего преобразователя на кодо-импульснуюмодуляцию обеспечивает высокую устойчивость, применение операционного усилителя - широкий диапазон и высокий начальный уровень управляющих напряжений, использование запоминающего блока - постоянство управляющего напряжения в течение цикла измерения,ФоРмула изобретенияАвтоматический диэлькометр, содержащий генератор тока высокой частоты, соединенный с параметрическим измерительным преобразователем, управляющий вход которого соединен с блокомконтроля действительной составляющейдиэлектрической проницаемости, а к информационному и модулирукпцему, входам подключены соответственно измерительный преобразователь и первыйвыход управляющего блока и блок контроля мнимой составляющей диэлектрической проницаемости, первый вход которого соединен с вторым выходом управляющего блока, о т л и ч а ющ и й с я твм, что, с целью снижения погрешности уравновешения при сужении спектра информативного сигнала, в него введены Формирователь импульсов, комнаратор импульсов, интегратор,операционный усилитель, запоминающий блок и согласующий блок, причем вхсд согласукнцвго блока соединен с выходом параметрического измерительного978075 Составитель иикТехредЛ.ВекФачТирам 717дарственного комитета ССизобретений и открытийа, Ж, Раушская наб.,Л Сотарь Корректор Е. Рсяко,Н. Безродна Ре каэ 9209/61 ВНИИПИ Ро до делаю 113035, Мосоное 4 филиал ППП фПатентф, г. Уигород, ул. Проектная,преобразователя, один иэ выходов согласующего блока соединен с блокомконтроля мнимой.составлякщей диэлектрической проницаемости, другой выходчерез формирователь импульсов соединен с первым входом компаратора имрульсов, второй вход которого соеди-.нен с третьим выходом управляюцегоблока, а выход через последовательносоедийенные интегватор, операционный усилитель и запоминающий блок - с управляющим входом параметрическогоизмеритель ного преобразователя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе5 1. Авторское свидетельство СССР9 758010, кл. 6 01 К 27/26, 1978.2, Авторское свидетельство СССР9 661409, кл. 6 01 В 27/00,6 01 Р 27/26, 1977 (прототип)