Датчик для контроля толщины полимерной пленки

(6) Патент СШАкл. 324-58.5,Балашов В.Моткрытым резодиэлектриков.устройства, Ус. 112-115и др, Уст атором для - Сб, Радио 2. Казань: овка смеренияектронныеКАИ, 1978,(54) ДАТЧИК ДЛЯПОЛИМЕРНОЙ ПЛЕНКИ ТРОЛЯ ТОЛЩИ УДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относится к техникеизмерений на СВЧ и упрощает контрольтолщины рукавной полимерной пленки(ПП). На выходах блока 16 выборки ихранения постоянно присутствуют напряжения, несущие информацию о толщине ПП 22 и ее однородности, Напряжения с выходов пщдп-диодов 4 посту.пают на первые входы масштабных усилителей 17, преобразуются ими и поступают через мультиплексор 18 вблок 19 выборки и хранения. Сигналыс его выхода поступают на преобразователь 20 температура - напряжениеи далее на вход опорного напряженияЦАП 12, Т. обр напряжения, поступающие с выхода ЦАП 12 в блок 16,оказываются скорректированными всоответствии с разбросом параметровдиодов 4 и, кроме того, учтены изменения этих параметров при измененит-ры ПП 22 или окружающей среды. 3 илИзобретение относится к технике измерений на СВЧ и может использоваться дпя контроля технологических характеристик материалов, в частности толщины полимерных пленок, изготавливаемых методом непрерывного литья.Цель изобретения - упрощение контроля толщины рукавной полимеоной пленки. ОНа Фиг 1 приведена конструкция датчика для контроля толщины полимерной пленки; на Фиг, 2 - струкГурная электрическая схема устройства с дАтчиком для контроля толщины полимерной пленки; на фиг, 3 осциллограммы, поясняющие работу датчика.Устройство содержит СВЧ-генератор 1, СВЧ-резонатор, датчик, выполненный в виде СВЧ-резонатора 2тороидальной Формы с отверстиями 3связи, расположенными на внутреннейбоковой поверхности СВЧ-резонатора 252, в каждом огверстии связи установлены п 3.реп-диоды -4, модулятор 5,состоящий из кварцевого генератора6, триггера 7, реверсивного двоичносчетчика 8, цифроаналогового пре- З 0образователя (ЦАП) 9 регистратор10 момента наступления резонанса,формирователь 11 разностного сигнала, выполненный на базе двоичногосчетчика цифровой регистратор длиЭ35тельности измерительных сигналов,состоящий из ЦАП 12, коммутатораизмерительных сигналов, состоящегоиз двоичного счетчика 13, ,дешифратора 14, к выходу которого подключеныисточники 15 тока для питания прхпдиодов, и блок 16 выборки и хранения,предназначенный для запоминания аналоговых сигналов поступаюших с выхода ЦАП 12. Для коррекции влиянияразброса параметров п.реп-диодови температуры на результат измерениятолщины в регистратор введены масштабные усилители 17, аналоговый муль.Гипликаор 18, управляемый счетчик13, блок 19 выборки и хранения,преобразователь 20 температура . - на-.пряжение, датчиками которого являются прхп-диоды 4, потенциометр 21предназначен для установки начальногозначения толщины пленки 22, детектор23.В начальный момент времени триггер 7 находится в единичном, а двоичные счетчики 8 и 13 и Формирователь11 в нулевом состояниях, выходы дешифратора 14 - в высокоимпедансномсостоянии, все прп-диоды - в режимезапирания и СВЧ-резонатор 2 невзаимодействует с полимерной пленкой 22; счетчик 8, тактируемыйкварцевым генератором 6, работает врежиме суммирования и управляетЦАП 9, Формирующим нарастающее пилообразное напряжение (фиг. За), модулирующее по частоте СВЧ-генератор 1.В момент, когда частота СВЧ-генератора 1 совпадает с резонансной частотой СВЧ-резонатора 2, не взаимодействующего с пленкой 22, сигнал навыходе детектора 23 принимает экстремальные значения (фиг. Зв) и срабатывает регистратор 10 (Фиг. Зс).Триггер 7 перебрасывается в нулевоесостояние (Фиг. Зд), переключая реверссчетчика 8 в режим вычитания, Одновременно второй счетчик-формирователь11 начинает счет (фиг. Зе), третийсчетчик 13 изменяет свое состояниена единицу, включая через дешифрачтор 14 первый из п 3.реп-диодов 4в режим пропускания. ЦАП 9 начинаетФормировать спадающее пилообразноенапряжение (фиг. За). Теперь СВЧрезонатор 2 взаимодействует с полимерной пленкой 22 и в моментсовпадения частоты СВЧ-генератора 1с изменяющейся частотой СВЧ-резонатора 1 срабатывает регистратор 10,триггер 7 сбрасывается в единичноесостояние, информация из формирователя 11, поступающая через ЦАП 12,запоминается в первой ячейке блока16 (Фиг. 38), сче;чик-формирователь11 переводится в нулевое состояние,счетчик 13 изменяет свое состояниена единицу и дешифратор 14 переключает все пхрп-диоды в режим запирания. Реверс счетчика 8 переключается в режим суммирования и начинается Формирование нарастающего напряжения,Далее процесс продолжается автоматически аналогичным образом споследовательным поцключением остальных пхрп-диодов.Если за время опроса всех пр 1 пдиодов от первого до последнего(Фиг. ЗЙ). толщина полимерной пленки22 не изменилась, то на выходахвсех блоков 16 содержится одно и тожечапряжение пропорциональное длитель2025 ности раэностного сигнала Т,Если в какой-либо момент временитолщина пленки 22 в месте распо 4ложения соответствующего прдп-диодаизменится, то в соответствующейячейке блока 16 будет зарегистрировано напряжение 11 , пропорциональноеС =- Тэ и т,д. Таким образом,на выходах блока 16 постоянно присутствуют напряжения, несущие информацию о толщине полимерной пленки 22и ее однородности. Эти напряжениямогут быть поданы на индикатор, регистрирующий прибор,Напряжения с выходов прдп-диодов4 поступают на первые входы масштабных усилителей 17, преобразуютсяими и поступают через мультиплексор18 в блок 19. Сигналы с его выходапоступают на вход преобразователя 20температура - напряжение, через который подаются на вход опорного напряжения второго ЦАП 12, Таким образом, напряжения, поступающие с 505704выхода ЦАП 12 в блок 16, оказываютсяскорректированными в с этветствии сразбросом параметров прп-диодов 4Би, кроме того, учитываются измененияэтих параметров при изменении температуры пленки 22 или окружающейсреды,Формула из обретения Датчик для контроля толщины поли" мерной пленки, содержащий,СВЧ-резонатор и отверстие связи, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрспцения контроля толщины рукавной полимерной пленки, СВЧ-резонатор выполнентороидальным, отверстие связи расположено на внутренней боковой поверхности СВЧ-резонатора, на которой выполнены дополнительные отверстия связи, при этом все отверстия связи расположены в одной плоскости, перпендикулярной оси СВЧ-резонатора, и в каждом из них установлены введенные пдрдп-диоды.1350570 1тавитель А. Лыс Редактор Л. Гратилл орректор Г, Решетни Техред Л.Олийи Заказ 5279/44 Тираж 77 б ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 1 13035, Москва, Ж, Раушская наб