Устройство для контроля электросопротивления движущихся длинномерных изделий микронных толщин Советский патент 1985 года по МПК G01R27/14 

Изобретение относится к иэмерительной технике и может быть исполь зовано для непрерьшНого автоматического измерения активной и реактивной составляющих комплексного электросопротивления и определения До этим величинам геометрических па раметров длинномерных изделий микронных толщин: ширины и толщины мик « роленты, плющенки; овальности микро проводки, среднего диаметра; внутреннего и наружного диаметра капип,лярных труб. Целью изобретения является повышение точности измерения и расширеIние функциональных возможностей. На чертеже представлена блок-схе ма устройства. Устройство содержит жидкостный датчий 1, объект 2 измерения - образцы проволоки, формирователь 3 ст бильного тока, формирователь 4 упра ляющих импульсов, блок 5 входных ключей, состоящий из аналоговых ключей, число которых определяется числом измерительных датчиков, аналоговый мультиплексор 6, предназначенный для передачи сигнала на блок 7 усиления и преобразования, содержащий усилитель 8, фазочувствительные детекторы 9 и 10, фильтр 11 низ ких частот, детектор 12, переключатель 13 режимов, элемент 14 памяти, блок 15 вычитания, блок 16 сравнения, блок 17 сигнализации, блок 18 выходных ключей, блок 19 ячеек памяти, потенциометр 20 и ключ 21 эле мента памяти, причем выходы жидкост ного датчика через последовательно соединенные блок 5 входных ключей и аналоговЬ1й мультиплексор 6 подключены к входу блока 7 усиления и преобразования, который является входом усилителя 8, выход которого через детектор 12 и два фазовых детектора 9 и. 10 подключен соответственно к первому, второму и третьему входу переключателя 13 режимов, выход которого через фильтр 11 низких частот, подключен к выходу блока 7 , который одновременно является выходом фильтра 11 низких частот. Выход блока 7 подключен к суммирующему входу блока 15, а через ключ 21 элемента памяти и элемент 14 памяти - к вычитающему входу блока 15 вычитания, выход которого через блок 16 сравнения подключен к блоку 1 17 сигнализации, а .через последовательно соединенные блок 18 выходных ключей, блок 19 ячеек памяти к потенциометру 20. При этом выход формирователя 3 стабильного тока подключен к соответствующим входам формирователя 4 управляющих импульсов, блока 5 входных ключей, аналогового мультиплексора 6 и блока 7 уси ления и преобразования. Устройство работает следующим образом. Образцы 2 проволоки заправляют в жидкостные датчики I. На блоке 16 сравнения задают допустимые пределы измерения сопротивления проволоки. С формирователя 3 сигналов тактовые импульсы подаются на вход формирователя 4 управляющих импульсов. С помощью формирователя 4 управляющих импульсов поочередно включаются входные аналоговые ключи, число которых соответствует числу датчиков, и микроток с вьпсода формирователя 3 протекат через соответствующее измеряемое комплексное сопротивление, создавая на нем падение напряжения, которое поступает через мультиплексор 6 на блок 7 усиления и преобразования, содержащего усилитель 8, фазочувствительные детекторы 9 и 10, детектор 12, переключатель 13 режимов и фильтр 11 низких частот. На вторые входы фазочувствительных детекторов 9 и 10 подаются синхронизирующие напряжения EgsinciJt и E coscot с соответствующих выходов формирователя 3. I С выходов фазочувствительных детекторов напряжения, пропорциональные активной и реактивной составляющим комплексного сопротивления, подаются на переключатель 13 режимов. С выхода детектора 12 напряжение, пропорциональное модулю комплек- ного сопротивления, подается также на переключатель 13, с которого напряжение подается на фильтр 11 низких частот. С фильтра низких частот сигнал поступает на вход блока 15. Если вход 1 закорочен(R,0), тогда на втором входе блока 15 напряжение равно нулю и в момент его опроса на выходе блока 7 напряжение равно нулю. Ключ 21 элемента памяти работает синхронно с первым ключом блока 5 и следовательно, на выходе элемента 14 напряжение отсутствует. С выхода блока 15 напряжение подает ся через поочередно включаемые ключ блока 18, работающие синхронно скл чами блока 5, на соответствующие . ячейки памяти блока 19 и затем на самопишущие потенциометры 20, кото рые фиксирует абсолютные значения измеряемых сопротивлений. Если измеренные сопротивления не выходят за допустимые пределы, установленные в блоке 16, то на блоке 17 сигнализации горит зеленый светодиод и отсутствует звуковой сигнал. Если же полученное сопротивление вьше или ниже допустимых пределов, то загорается красный светодио и звучит предупреждающий звуковой сигнал. Если к входу подключают эта лонное сопротивление R R , то . замеряют отклонение замеряемых сопротивлении от зтгшонного. Дпя этого сначала включается только первый ключ блока 5 и падение напряжения с эталонного сопротивления через включенный кдюч 21, работающий синхронно с ключами блока 5, поступает на вход элемента 14 памяти, который запоминает полученное напряжение. З тем упомянутые ключи выключаются, поочередно в цепь включаются измеря емые сопротивления, для чего поочередно замыкаются соответствующие им ключи. Напряжение с измеряемых сопротивлений поочередно подается на первый вход блока 15, а на второй его вход с выхода элемента 14 памяти подается напряжение с эталон ного сопротивления. В блоке 15 напряжения алгебраически складываются и напряжение, равное U. - U ,.. ., Uj - Ugg,через поочередно включаемые ключи блока 18 поступает на выходные ячейки памяти блока 19, которые выдают полученный сигнал на соответствующий потенциометр 20, ко торый фиксирует отклонение измеряемых сопротивлений R & ° эталонного, т.е. относительное сопротивление. В режиме измерения модуля комплексного сопротивления (положение 1 йереключателя 13) данная схема эквивалентна прототипу по выходному сигналу. I ,. Наличие режима 2 (положение . 2 переключателя 13 - измерение ак тивной составляющей комплексного сопротивления) позволяет повысить ость измерения электросопротивя микройроволоки, так как исклюся влияние реактивной составля. аличие режима 3 (положение 3 ключателя 13 - измерение реактивсоставляющей) позволяет опреть емкость двойного электричесслоя, а путем пересчета и доительные геометрические параы длинномерных изделий микронтолщин. о измеренным значениям электро-отивления и емкости двойного определяют геометрические патры изделий из следующих вынийирину и толщину микроленты .fthc Pi. 1ihc -W Ев I R , lihc /11Ис pE б ИтггТ нутренний и наружный диаметр ллярных труб tR - g5 вальность микропроволоки dj н Ьс а, .. d , -g , „. редний диаметр проволоки опреется по известному способу -ширина ленты, см; а b d -толщина ленты, см; -внутренний диаметр кАпиллярных труб, см; -наружный диаметр капиллярных труб, см; замеренная емкость двойного электрического слоя поверхности изделия, мкФ; толщина двойного электрического слоя, см; диэлектрическая проницаемость среды, мкФ/cMj удельное сопротивление металла изделия. Ом.см; длина базового участка изделия, см; результирующее электросопротивление на базовом участке;коэффициент, характеризующий отклонение от круглости проволоки (коэффициент степени овальности);

S1200201

диаметр проволоки, определенный по емкостк двойного слоя, см;

диаметр проволоки, определенный по электросопротивлению базового участка проволоки, см;

средний диаметр проволоки, определенный с помощью известного способа, см.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРОСОПРОТИВЛЕНИЯ ДВИЖУЩИХСЯ ДЛИННОМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ МИКРОННЫХ ТОЛЩИН, содержащее последовательно соединенные формирователь стабильного тока, формирователь управляющих импульсов, блок входных ключей, аналоговый мультиплексор и блок усиления и преобразования, состоящий из усилителя, выход которого подключен к входу детектора, и фильтра низких частот, выход которого, являющийся выходом блока, подключен к суммирующему входу блока вычитания непосредственно, а через последовательно соединенные ключ элемента памяти и элемент памяти - к вычитающему входу блока вычитания выход которого через блок сравнения к второму входу которого подключен источник опорного напряжения, подключен к блоку сигнализации, а через последовательно соединенные блок выходных.ключей и блок ячеек памяти - к потенциометру, при этом выходы жидкостных датчиков подключены к соответствующим сигнальным выходам блока .входных ключей, общие вьшоды которого подключены к формирователю стабильного тока, а управляющий вход ключа элемента памяти подключен к соответствукнцему вьгходу формирователя управляющих импульсов, вход опорного сигнала которого подключен к соответствующему i входу аналогового мулвтиплексора, (Л отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения функциональных возможностей, в блок усиления и преобразования введены два фазочувствительных детектора и переключатель режимов, выход которого подключен к входу фильтра низких частот, первый вход к выходу детектора, а второй и третий входы соответственно через пер1С вый и второй фазочувствительные детекторы подключены к выходу усилителя, при этом синхронизирующие входы фазочувствительных детекторов подключены к соответствующим выходам формирователя стабильного токи.