Параметрический преобразователь малых влагосодержаний диэлектриков в электрический сигнал Советский патент 1983 года по МПК G01R17/06 G01R27/26 

4 СО

Ж

о

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для определения малых влагосодержаний в диэлектриках. Известно устройство для измерени параметров диэлектриков, содержащее усилитель, фазоинвертор, индикатор, генератор и измерительный мост, одно из плеч которого содержит последова тельно соединенные кварцевый резона тор и контролируемый диэлектрик l Наиболее близким к изобретению, /пб технической сущности является параметрический преобразователь экв валентного сопрот ивления кварцав электрический сигнал, содержащий из мерйт-ельный мост,.-два смежнЬзх плеча которого содерж-ат соответственно .первый и второй.,езисторы, .смежное со вторым третье плечо содержит параллельно соединённые третий резнетор и конденсатор, а четвертое плечо содержит .кварцевый резонатор, первый вывод которого соединен со смежным выводом первого резистора и первым выходом фазоинвертора, а -второй вывод соединен с первым выводом компен сационного элемента, второй вывод которого соединен со смежным выводом конденсатора, шиной заземления и пер вым входом усилителя, второй вход которого соединен со смежными выводами- первого и второго резистора, смежный с конденсатором выводкоторого соединен со вторым выходом фазо инвертора, первый и второй входы которого соединены с соответствующими выходами усилителя и входами детектора,. первый и второй выходы которого соединены соответственно с первьм и вторыми входами указателя и компенсационного элемента 2 . Однако известные устройства не обеспечивают достаточной точности при измерении малых влагосодержаний диэлектриков,, Цель изобретения - повышение точности измеренияiмалых влагосодержаНИИ ди.электриков за счет увеличения чувствительности известного устройст ва. Эта цель достигается тем, что в устройство/ содержащее измерительный мост, два смежных плеча которого содержат соответственно первый и второй резисторы,, смежное с вторым третье плечо содержит параллельно соединенные третий резистор и конденсатор, а четвертое плечо содержит кварцевый резонатор и компенсационный элемент, первый и второй входы которого соединены с соответствующим входами указателя и выходами детектора, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами усилителя и первы и вторым взводами фазоинвертора, первый и второй выходы которого соединены соответственно со смежным с четвертым плечоул, выводом первого резистора и смежными выводами второго ; и третьего резисторов, второй вывод последне.го соединен с шиной заземления и первым входом усилителя, второй вход которого соединен со смежнь1ми выводами первого и второго ре3;И.сторов, введен регулируемый конденсатор, причем компенсационный элемент третьим выводом соединен с . первым выходом фазоинвертора, а четвертым выводом через последовательно соединенные регулируемый конденсатор и кварцевый резонатор, параллельно которому присоединяется контролируемый диэлектрик,, соединен, с . . шино:й заземл.ения. - . . Чувствительность устройства .опрё- .деляется зависимостью эквивалентногб . ср.противлени.я элементов четвер- . того плеча измерительного моста от Шараметров контролируемого диалектрик-а. Э.та зависимость выражается формулой . .,. . -Ц)-. где Rf, и Cg - эквивалентное электрическое сопротивление . :и .междуэлектродная емкость кварцевого резонатора ; и Cj - сопротивление потерь и емкость контрол.ируе мого электрика; Cg - емкость регулируемого конденсатора; СО - круговая частота электрического сигнала. Выражение (1) указывает на то, что увеличение величины R4 связано йе только с ростом емкости С7, но и с уменьшением R, что и позволяет увеличить чувствительность устройст ва к изменению влажности, диэлектрика. На чертеже приведена структурная схема устройства. . . Устройство содержит измерительный мост 1 с резисторами 2-4, конденса-; тором 5, кварцевым резонатором б, контролируемым диэлектриком 7, регулируемым конденсатором 8, компенсационным элементом 9, усилитель.10, фазоинверторИ, детектор 12, указатель 13. Устройство работает следующим образом. При разбалансе моста 1 возникает автогенерация. Режим и амплитуда автоколебаний поддерживается автоматически путем подачи детектируемого напряжения на компенсационный элемент 9 . Напряжение разбаланса моста I усиливается усилителем 10 и через фазоинвертор 11 подается на вход моста 1. Увеличение влажности конт

ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МАЛЫХ ВЛАГОСОДЕРЖАНИЙ ДИЭЛЕКТРИКОВ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИГНАЛ, содер жащий измерительный мост, ,два смежных плеча которого срдержат соответственно первый и второй резисторы, смежное с вторым третье плечо содержит параллельно соединенные третий резистор и конденсатор, а четвертое плечо содержит кварцевый резонатор и компенсационный Элемент, первый и второй входы которого соединены с соответствующими входами указателя и выходами детектора, первый и вто-;. рой входы которого соединены соответственно с первым и вторьи выходами усилителя и первым и вторым вхоДс1Ми фазринвертора, первый и второй выходы которого соединены соответственно со смежным с четвертым плечом выводом первого резистора и смежными выводами второго и третьего резисторов , эторой вывод последнего соединен с шиной заземления и первым входом усилителя, второй вход которого соединен со смежными выводами первого и второго резисторов, о т л и а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности, введен регулируемый конденсатор, причем компенсационный элемент третьим выводом сое.динен с первым выходом фаэоинвертоО) ра, а четвертым выводом через последовательно соединенные регулируемый конденсатор и кварцевый резонатор, Параллельно которому присоединяется iконтролируалый диэлектрик, соединен .2 с шиной заземления.,