Устройство для измерения диэлектрической проницаемости листовых материалов на СВЧ Советский патент 1987 года по МПК G01R27/26 

I I

Изобретение относится к радиоизме рительной технике и может быть использовано для исследования изменений диэлектрической проницаемости листовых и рулонных материалов.

Целью изобретения является повьше кие точности измерений при изменении толщины исследуемого материала.

На чертеже показана блок-схема устройства для измерении диэлектрической проницаемости листовых материалов на СВЧ-частоте.

Схема содержит СВЧ-генератор 1, формирователь 2 пилообразных импульсов, измерительный резонатор 3, опор ньш резонатор 4, измерительный резонатор 5, детекторы 6, 7 и 8, формиро ватели 9, 10 и 11 импульсов, триггеры 12, 13 и 14, формирователи 15 и 16 временных интервалов, управляемый делитель 17, задатчик 18 начальных условий, ивдикатор 19, дефференциа- тор 20 пилообразных импульсов.

При этом вход СВЧ-генератора 1 соединен с входом дифференциатора 20 и выходом формирователя 2 пилообразных импульсов, а выход - с входами опорного 4 и двух измерительных 3 и 5 резонаторов, выходы которых соединены соответственно с входами детекторов 7, 6 и 8, выходы которых со ответственно соединены с входами фор мирователей 10, 9 и 11 импуль-.. сов, выходы которых соответственно соединены с входами триггеров 13, 12 и 14 выход триг- гера через первый формирователь 15 временных интервалов соединен с первым входом дели еля 17, а выход три г гера 13 через второй формирователь 16 временных интервалов соединен с вторым входом делителя 17, третий вход которого и установочные входы триггеров 12, 13 и 14 соединены с выходом дифференциатора 20, а четвер тый вход делителя 17 соединен с выхо дом задатчика начальных условий 18, а его выход - с входом индикатора 19.

Устройство для измерения диэлектрической проницаемости листовых материалов н& сверхвысокой частоте работает следующим образом,

СВЧ-генератор 1 модулируется по частоте пилообразным напряжением, поступающим с формирователя 2. Модулированное по частоте напряжение с выхода СВЧ-генератора 1 поступает на опорный 4 и измерительные 3 и 5 резо

630872

наторы. При этом резонаторы 3 и 5, один из которых прикрывается исследуемым материалом, а другой остаетg ся открытым, выполнены с открытыми торцовыми стенками и их торцы находятся в одной плоскости, а в качестве торцовых стенок используется металлическая прижимная пластина, пере10 мещающаяся плоско-параллельно и прижимающая материал к торцу одного из измерительных резонаторов, при этом между прижимной пластиной и торцом другого измерительного резонатора об15 разуется воздушный зазор, толщина которого равна толщине исследуемого материала. С резонаторов 3, 4 и 5 детекторами 6, 7 и 8 снимаются иьтуль- сы, повторяющие форму резонансных

20 кривых резонаторов, которые посту- паю т на формирователи 9, 10 и II, где формируются импульсы, соответствующие экстремальным точкам резонансных кривых, осуществляющие переключе25 ние триггеров 12, 13 и 14, управляющих работой фop иpoвaтeлeй временных ийтервалов 15 и 16. При этом установка триггеров 12, 13 и 14 в исходное состояние осуществляется одновремен30 но по сигналу дифференциатора 20,

вход которого соединен с выходом формирователя пилообразных импульсов 2, а выход - с установочными входами триггеров 12, 13 и 14, при этом дли35 тельность временного интервала одно- го из формирователей пропорциональна частотной расстройке между опорным . резонатором 4 и измерительным резонатором, связанным с исследу емым ма40 териалом, а длительность второго частотной расстройке между опорным резонатором 4 и измерительным резонатором, не связанным с исследуемым материалом, но реагирующим на его

45 толщину. Временные интервалы с формирователей 15 и 16 поступают на входы управляемого делителя 17, где в соответствии с заданием задатчика 18 начальных условий производится их об50 работка. Работа управляемого делителя 17 синхронизируется сигналами с дифференциатора 20, выход управляемот го делителя соединен с индикатором 19.

55

Формула изобретения

Устройство для измерения диэлектрической проницаемости листовых материалов на СВЧ, содержащее управляе3 13630874

мый СВЧ-генератор, вход которого сое- второй измерительной и опорной цепо- динен с формирователем пилообразныхчек соединены с входами второго фор- импульсов , а выходы - с измеритель-мирователя временных интервалов, а ной и опорной цепочками, каждая изg выход последнего соединен с третьим которых состоит из последовательновходом управляемого делителя,-чет- соединенных резонатора, детектора,вертый вход которого соединен с вы- формирователя импульсов и триггера,ходом задатчика начальных условий, при этом выходы триггеров через фор-а выход - с блоком индикации, причем мирователь временного интервала сое-ю установочные входы всех триггеров динены с первым входом управляемогосоединены с выходом дифференциатора делителя, второй вход которого черезпилообразных импульсов, вход второго дифференциатор соединен с выходомизмерительного резонатора соединен-с формирователя пилообразных импульсов, выходом управляемого СВЧ-генератора, индикатор, отличающееся15 причем у каждого из измерительных ре-о тем, что, с целью повьшения точностизонаторов одна из торцовых стенок измерений, введены последовательновьтолнена синхронно подвижной пропор- соединенные второй измерительный ре-ционально толщине исследуемого мате- зонатор, детектор, формирователь им-риала, который расположен параллель- пульсов и триггер, а также задатчик20 подвижной торцовой стенке в пер- начапьных условий, выходы триггероввом измерительном резонаторе.

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и позволяет повысить точность измерения при изменении толщины исследуемого материала. Устройство содержит генератор 1 СВЧ, формирователь 2 пилообразных импульсов, измерительный резонатор 3, опорный резонатор 4, детекторы 6 и 7, формирователи 9 и 10 импульсов, триггеры 12 и 13, формирователи 15,и 16 временных интервалов, управляемый делитель 17, индикатор 19 и дифференциатор 20. Для достижения поставленной цели введены измерительный резонатор 5,. детектор 8, формирователь II импульсов, триггер 14, задатчик 18 начальных условий и образованы новые функциональные связи. 1 ил. 5 (Л 00 о:) оо о СХ)