Устройство для определения влажности Советский патент 1988 года по МПК G01R22/04 

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ.

Цель изобретения - повьштение точности измерений.

На чертеже представлена структурная электрическая схеьш устройства для определения влажности,

Устройство для определения влажности содержит последовательно соеди- ненные СВЧ-генератор 1, передающую антенну 2, перед которой устанавливается исследуемый материал Зр приемную антенну А, СВЧ-детектор 5, электрически управляемый усилитель 6, ключ 7, делитель 8 напряжения на два, интегратор 9 разности, выход которого соединен с управляющим входом аттенюатора 11f последовательно соединенные низкочастотный генератор 10, электри- чески управляемый аттенюатор 11, ключ 12, повторитель 13, выпрямитель 14, блок 15 логарифмирования и индикатор 16, а также ключ 17, включенный между выходом усилителя 6 и вторым входом интегратора 9 разности, второй интегратор 18 разности, первый вход которого соединен с выходом ключа 17, к второму входу которого подключен источник опорного напряжения, а выход соединен с управляющим входом усилителя 6,. тактовьй генератор 19, синфазный выход которого соединен с управляющим входом ключа 17, а противофазный выход - с управляющими входами ключей 7 и 12, кроме того, разделительный конденсатор 20, включенный между выходом детектора 5 и входом вьтрямителя 14, а также запоминающие конденсаторы 21.и 22, включенные меж- ду выходами ключей 7 и 17 соответственно и общей шиной.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал СВЧ-генератора 1, пройдя через антенну 2, исследуемый материал 3, антенну 4, детектируется СВЧ-де- тектором 5. Если ключ 12 замкнут, на детектор 5 поступает также сигнал низкочастотного генератора 10, про- щедший через аттенюатор 11, ключ 12, повторитель 13, конденсатор 20„ Напряжение детектора 5 усиливается усилителем 6 и разделяется ключами 7 и 17 с последующим запоминанием на кон денсаторе 21 и 22„ Так как ключи 12 и 7 работают синфазно друг с другом и противсфазно с ключом 17, то на конденсаторе 21 запоминается сумма

продетектированньк СВЧ и ИЧ-сигналов, а на конденсаторе 22 только продетек- тированный сигнал СВЧ. При неравенстве ампли руд СВЧ и НЧ-сигналов первый интегратор 9 разности, на входы которого поступает продетектированный и разделенный делителем 8 напряжения на два сигнап суммы продетектирован- ных СВЧ и НЧ-сигналов, выработает сигнал разбаланса, который, поступая на управляющий вход аттенюатора 11, вьфавнивает амплитуды СВЧ- и НЧ-сигналов, Амплитуда вьтрямленного выпрямителем 14 НЧ-сигнала логарифмируется блоком 15 логарифмирования индицируется на индикаторе 16. Продетектированный СВЧ-сигнал с запоминающего конденсатора 22 поступает также на первый вход второго интегратора 18 разности, на второй вход которого подается опорное напряжение 1Ъ. Сигнал разности с выхода интегратора 18 управляет усилителем 6 таким образом, что усиленньй продетектированньй СВЧ- сигнал равен опорному напряжению независимо от влажности материала. Поэтому на ключи 7 и 17 и запоминающие конденсаторы 21 и 22 поступают всегда одинаковые напряжения, что позволяет избежать дополнительных ошибок.

Формула изобретения

Устройство для определения влажности, содержащее последовательно соединенные СВЧ-генератор, передающую антенну, приемную антенну, между которыми размещен исследуемый образец и СВЧ-детектор, последовательно соединенные блок логарифмирования и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, дополнительно введены последовательно соединенные низкочастотный генератор, электрически управляемый аттенюатор, первый ключ, повторитель и выпрямитель, выход которого соединен с входом блока логарифмирования, поспедовательно соединенные электрически управляемый усилитель, вход которого соединен с выходом СВЧ-де- тектора, второй ключ, делитель напряжения на два и первый интегратор разности, выход которого соединен с управляющим входом электрически управляемого аттенюатора, третий ключ, включенный между выходом электрически Заправляемого уснпителя и вторым вхо 14233

дом первого интегратора разности, тактовый генератор, синфазный выход которого соединен с управляющим входом третьего ключа, а противофазный выход соединен с управлякяцими входами первого и второго ключей, второй интегратор разности, первый вход которого соединен с выходом третьего

ключа, второй вход - с введенным источником опорного напряжения, а выход

56

соединен с управляющим входом электрически управляемого усилителя, разделительный конденсатор, включенный между выходом СВЧ-детектора и входом выпрямителя, первый запоминающий конденсатор, включенный между выходом второго ключа и общей шиной, и второй запоминающий конденсатор, включенный между выходом третьего ключа и общей шиной,

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ. Цель изобретения - повышение точности измерений. В устройство введены последовательно соединенные низкочастотньм генератор (Г) 10, электрически управляемый аттенюатор 11, ключ 12, повторитель 13 и выпрямитель 14, последовательно соединенные электрически управляемый усилитель (У) 6, ключ 7, делитель 8 напряжения на двЛ и интегратор разности (ИР) 9, а также ключ 17, ИР 18, тактовьй Г 19, разделительный конденсатор (К) 20 и запоминающие К 21 и 22. При неравенстве амплитуд СВЧ- и НЧ-сигналов ИР 9 вырабатывает сигнал разбаланса, который выравнивает амплитуды СВЧ- и НЧ-сигналов. Продетек- тированньш СВЧ-сигнал с К 22 поступа- ет на первый вход ИР 18, на второй вход которого подается опорное напряжение Uo. Сигнал разности с выхода ИР 18 управляет У 6 так, что усилен- ньш продетектированный СВЧ-сигнал равен опорному напряжению независимо от влажности материала. Поэтому на ключи 7,17 и К 21,22 поступают всегда одинаковые напряжения, что позволяет избежать дополнительных ошибок. 1 ил. (Л