Устройство для измерения параметров диэлектриков Советский патент 1984 года по МПК G01R17/10 G01R27/26 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности, может применяться в устройствах, регистрирующих измерение параметров диэлектриков по изменению их диэлектрической проницаемости. Известно устройство, содержащее генератор, четыре делителя напряжения, усилитель, индикатор, инвертор и последовательно соединенные переменн.ую катушку индуктивности, конденсатор, переменлый резистор, пред назначенный для измерения изменения емкости, где точность измерения повьшается путем компенсации начально емкости Ц. Недостатками устройства являются малая стабильность и недостаточная чувствительность к изменению емкости при малой величине измеряемой ем кости. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является ус ройство, содержащее усилитель с фаз инверторрм, соединенньй с детектором, высокочастотный генератор, измерительный мост и индикатор на его выходе, в одном из плеч моста включены последовательно вакуумный квар цевый резонатор и испытуемый диэлектрик. В этом устройстве начйльная емкость автоматически компенсирована вакуумным кварцевым резонатором. При этом изменение параметро диэлектрика преобразуется в изменение активной части комплексного сопроти ления цепи кварцевый резонатор - ис пытуемый диэлектрик. Величина этого сопротивл ения меньше, чем сопротивление потерь и емкостное сопротивление датчика, что позволяет состав лять измерительный мост из низкоомных сопротивлений, значительно упрощая тем самьм преобразование изме нений сопротивления цепи в электрический сигнал 2 . Недостатком известного устройств является низкая точность измерения параметров диэлектриков из-за недостаточной чувствительности к измере нию емкости при контролировании параметров диэлектриков с малыми диэлектрическими потерями, когда пр воздействии на диэлектрик контролируемого параметра изменяется в основном его диэлектрическая проницаемость . 02 Целью изобретения является повышение точности измерения параметров диэлектриков. Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения параметров диэлектриков, содержащее измерительный мост, ветвь отношения Которого состоит из постоянных резисторов, выход измерительного моста соединен через последовательно соединенные усилитель и фазоинвертор с его же входом, второй выход усилителя соединен с детектором, а выход детектора - с указателем, измерительное плечо измерительного моста, состоящее из последовательно соединенных вакуумного кварцевого резонатора и емкостного датчика с испытуемым диэлектриком, плечо сравнения измерительного моста, состоящее из постоянного и переменного резисторов, параллельно кварцевому резонатору подсоединен конденсатор, На чертеже приведена структурная схема устройства. Устройство содержит измерительный мост 1, усилитель 2 переменного тока, соединенный с детектором 3 и фазоинвертором 4, выход детектора соединен с указателем 5, резисторы 6-9, причем резистор 8 - переменный, в измерительное плечо моста включен датчик 10 с контролируемым диэлектриком, последовательно с которым включен кварцевьй резонатор 11 вакуумный с параллельно включенным переменным конденсатором 12. Устройство работает следующим образом. Параметры моста подбираются таким образом, что без воздействия контролируемого параметра на диэлектрик мост находится в равновесии, автогенерация отсутствует, указатель 5 указывает на равновесие моста.Так как автогенерация будет отсутствовать и при сопротивлении измерительного плеча моста большем, чем сопротивение плеча сравнения, то практически сопротивление плеча сравнения должно превьшать сопротивление измерительного моста на небольшую величину, чтобы автоколебания бьши близки к срыву. Включенный параллельно кварцевому резонатору 11 конденсатор 12 вводит расстройку кварцевого резонатора от частоты последовательного резонанса, что вьфажается

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЧЦИЭЛЕКТРИКОВ, содержащее измерительный мост, ветвь отношения которого состоит из постоянных резисторов, выход измерительного моста соединен через последовательно соединенные усилитель и фазоинвертор с егр же входом, второй выход усилителя соединен с детектором, а выход детектора - с указателем, измерительное плечо измерительного моста, состоящее из последовательно включенных вакуумного кварцевого резонатора и емкостного датчика с испытуемые диэлектриком, плечо сравнения измерительного моста, состоящее из постоянного и переменного резисторов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измере- . ния параллельно кварцевому резонаV тору подсоединен конденсатор. :о 9д Ь