Автоматический электронный влагомер Советский патент 1988 года по МПК G01N27/22 

со

со

ю н

00

Изобретение относится к аналитическому приборостроению, в частности к устройствам измерения влажности, и может быть использовано для контроля и измерения влажности в различных отраслях народного хозяйства.

Целью изобретения является повышение быстродействия, за счет сокращения времени измерения и оптимизации измерительных процедур.

На фиг. 1 изображена блок-схема автоматического электронного влагомера; на фиг. 2 - эпюры сигналов, поясняющие его работу, где U - напря жение, t - время.

Устройство содержит емкостный датчик 1, измерительньш двухполюсник 2 с модулируемыми параметрами, блок 3 выделения экстремума, гене- ратор 4 пилообразного напряжения и регистратор 5. В состав генератора .4 входят генератор 6 прямоугольных импульсов, двоичный счетчик 7, циф- роаналоговый преобразователь (ЦАП) 8 Измерительный двухполюсник содержит LC-контур с варикапом, в который включен емкостный датчик 1. К контуру подключен генератор 9 высокочастотных колебаний. Выход измерительно го двухполюсника 2 через блок 3 выделения экстремума соединен с регистратором 5, который выполнен в виде регистра хранения цифровых данных, и со вторым входом двоичного счетчика 7, первый вход которого подключен к выходу генератора 6 прямоугольных импульсов, а выход соединен с входом ЦДЛ 8 и вторым входом регистра 5. Выход ЦДЛ 8 является выходом генера- тора 4 пилообразного напряжения и подсоединен к управляющему входу двухполюсника 2.

Устройство работает следующим об- разом.

Генератор 6 прямоугольных импуль- Сл.)в циклически изменяет состояние двоичного счетчика 7. Циклическое изменение двоичного счетчика 7 вызьша- ет появление пилообразного напряжения на выходе ЦАП 8 (фиг.2а), которое поступает на управляющий вход двухполюсника 2. Пропорционально данному напряжению изменяется емкость варикапа. Это приводит к изменению собственной частоты контура, которая зависит также от емкости С датчика 1, а значит, и от влажности материала, находящегося в нем. При совпа

0 5 о Q

5

0

5

дении собственной частоты контура и частоты высокочастотного генератора 9 в контуре наступает резонанс. Причем чем меньше емкость С датчика I, тем больше должна быть емкость варикапа, а значит, и напряжение на выходе ЦАП 8 для наступления равенства собственной частоты контура и частоты высокочастотного генератора 9 и наоборот.

В момент наступления резонанса (фиг.2в) в блоке 3 вьщеления экстремума формируется импульс (фиг. 2с), который поступает на регистратор 5 хранения результата и двоичный счетчик 7. По приходе данного импульса состояние двоичного счетчика 7, пропорциональное напряжению на выходе ЦАП 8, а значит, изменению емкости датчика 1 или влажности введенного в датчик 1 материала записьшается в регистратор 5 хранения результата, двоичный счетчик 7 сбрасывается в ноль, что приводит к началу нового цикла измерения.

Информация о влажности материала хранится в регистре хранения результата в цифровом виде, что более удобно при использовании влагомера в системах автоматического управления .

Формула изобретения

Автоматический электронный влагомер, содержащий емкостный датчик, подключенный к измерительному двухполюснику с модулируемыми параметрами, выход которого соединен с входом блока выделения экстремума, генератор пилообразного напряжения, выход которого соединен с управляющим входом измерительного двухполюсника, и регистратор, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, регистратор выполнен в виде регистра хранения цифровых данных, а генератор пилообразного напряжения выполнен управляемым и содержит генератор прямоугольных импульсов, двоичный счетчик и цифроаналоговый преобразователь, выход которого является выходом генератора пилообразного напряжения, выход генератора прямоугольных импульсов соединен с первым входом двоичного счетчика, второй вход которого подключен к выходу блока выделения экстремума и к первому

313924784

входу регистра хранения цифровых дан- аналогового преобразователя и с вто- ных, а выход соединен с входом цифро- рым входом регистра.

Изобретение относится к средствам физических измерений параметров сроды, в частности к устройствам измерения влажности, и может быть использовано для решения большого числа задач в различных областях народного хозяйства. Целью изобретение является повышение быстродействия за счет-сокращения времени итмерения , и оптимизация измерительной процедуры. В известном влагомере, содержащем емкостный датчик, включенный в измерительный двухполгосинк с модулируемыми параметрами, выделитель экстремума, регистратор и генератор пилообразного напряжения, последний выполнен из генератора пpя oyгoJI JHыx импульсов, двоичного счетчик 4 и циф- роаналогового преобразователя. Регистратор выполнен в виде регистра хранения данных. Подача управляющего пилообразного напряжения прерывается в момент появления максимума на выделителе экстремума. В этот момент информационный сигнал в цифровом ви- че подается на регистратор. 2 ил. (Л

ILI

Фиг. 1

Фиг. 2