Преобразователь толщины диэлектрической пластины в интервал времени Советский патент 1988 года по МПК G01B7/06 

4 СО N9

СО СО

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения толпщны диэлект .рических материалов с представлением результата в цифровом виде.

Цель изобретения - повьпиение быстродействия преобразователя за счет осуществления преобразования в течение одного периода- сигнала источника тока и сокращения интервсша между двумя измерениями до периода вькод- ного импульса,

На фиг, 1 приведена блок-схема преобразователя; на фиг, 2 и 3 - дна граммы сигналов 5 ишиострирующие его работу.

Преобразователь содержит 1 тока, конденсатор 2, возбуждающую обмотку 3 э шину 4 нулевого потенциа- ла, измерительную обмотку 5 ключ 6, интегратор 7, нуль-орган 8, элемент ИЛИ 9 5 пртенциометр 10, ключ 11j формирователь 12 импульсов , источник 13 питания и проводящую подложку 14,

Прямой выход источника 1 тока под- )ключен к управляющему входу ключа 6

i и через конденсатор 2 к второму вы- , воду обмотки 3 Возбузодения, йнверс : ный выход источника 1 тока подключен к управляющему входу ключа 11 и перзону -вкоду элемента ИЛИ 9о Преобразователь работает следующим образом,

: Через конденсатор 2 возбуждающая

; обмотка 3 .запитывается током i(t) от

: источника 1 тока, В окрухсшощем проI странстве создается изменяющееся

I электромагнитное поле от первой гар

МОНИКИ тока i(t) s так как частота

;- собственных колебаний KOHTypaj сое-

тоящего из возбуждающей обмотки 3 и конденсатора 2, выбрана близкой к частоте тока источника 1 тока Частота источнике, 1 тока прнкодится на левую часть резонансн ой кривой после доэательного колебательного контура,

В этом случае при увеличении толщины KOHTpojmpyeMoro изделия происходит увеличение добротности последовательного контура Hj соответственноJ уве

личение сигнала a(t)., снш аемого с измерительной обмотки 5,

В интервале времени Ч-у, - t, (фиг.2) ключ 6 замкнутэ ключ 11 разомкнут управляююими сигнзлах- и eCt) и e(t) от источника 1 тока и сигнал e(t) проходит на интегратор 7,, выходное напряжение UgCt) которого увеличивается до значения

и

r/w

5fn

-J e(t)(lt -5 (ut-V )dt

1

,.

R

2 -.ibEuR

ri,R + (wL -.-)2

где n , и n - число витков возбуждающей и измерительной обмоток 3 и 5;

-суммарная индуктивность обмоток 3 и 5 и индуйтивности проводящей подложки 14;

-суммарное активное сопротивление обмоток 3 к 5 и вносимого сопротивления проводящей подложки 14;

- амплитуда ЭДС е(с) источника 1 тока; ,- круговая частота ЭДС

источника 1 тока, В интервале времени t, - t ключ 6 разомкнут, ключ 11 замкнут. Сигнал BjjCt) отключается от входа интегратора 7 и на него подается постоянная в указанном интервале времени ЭДС e(t) через потенциометр 10, Напряжение UjCt) линейно спадает и в момент времени ty становится равным нулю:

„,(t) . 2 - - - 1Е„,, .0 п, E (UL - Jj)-

где К - коэффициент деления потенциометра 10 на входе ключа 11;

niLRK

Е,

W

t,- 2

1

njR -ьСыЬ--)

Момент времени t в интервале времени t, - t2 и момент времени перехода Uj(t) через нуль в интервале времени t о - t фиксируется нуль-органом 8, и на его выходе формируются импульсы иц(с)о Они поступают на элемент ИЛИ 9, из них формируются импульсы и длительностью

JL ш

1) t,- - 2

1

n,R()

Ключи 6 и 11 управляются разнопо- лярными ЭДС e(t) и -e(t) от источника 1 тока.

Формирователь 1-2 импульсов преобразует напряжение иДс) в прямоугольную форму Uy(t),

Формула изобретения

Преобразователь толщины диэлектрической пластины в интервал времени, содержащий возбуждающую обмотку, из- . мерительную обмотку, два ключа,триггер, нуль-орган, проводящую подложку и шину нулевого потенциала, к которой подключены первые выводы возбуждающей и измерительной обмоток, второй JQ вывод измерительной обмотки подключен к информационному входу первого ключа, выход которого подключен к вы- 1 ходу второго ключа и через интегратор к входу нуль-органа, проводящая 15 подложка расположена в магнитном поле возбуждающей обмотки, отличающийся тем, что, с целью повы- шения быстродействия, в него введены конденсатор, потенциометр, источ- 20

ник тока, формирователь импульсов, источник питания и элемент ИЛИ, второй вьшод возбуждающей обмотки через конденсатор подключен к управляющему входу первого ключа, первому неподвижному выводу потешдиометра и прямому выходу источника тока, инверсный выход которого подключен к управляющему входу второго ключа и первому входу элемента ИЛИ, к второму входу которого подключен выход нуль-органа, выход источника питания через формирователь импульсов подключен к входу источника тока, нулевой выход которого подключен к шине нулевого потенциала, второй неподвижный и подвижный выводы потенциометра подключены соответственно к шине нулевого потенциала и информационному входу второго ключа.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения толщины диэлектрических материалов с представлением результата в цифровом виде. Цель изобретения - повышение быстродействия преобразователя за счет осуществления преобразования в течение одного периода сигнала источника тока, а интервад между двумя измерениями сократить до периода выходного импульса. Преобразователь содержит источник 1 тока, конденсатор 2, возбуждающую обмотку 3, шину 4 нулевого потенциала, измерительную обмотку 5, ключ 6, интегратор 7, нуль-орган 8, элемент ИЛИ 9, потенциометр 10, ключ 11, формирователь 12 импульсов, источник 13 питания, проводящую подложку 14. Устройство позволяет осуществлять преобразование за один период сигнала источника 1 тока, а интервал между g двумя измерениями сократить до периода выходного импульса формирователя 12 импульсов. 3 ил. (Л с

Фи9,1

f/a

Гк

П1(1) Zn/ct) I

фуг. I

u t

il(t)

lit)

t

I

I „ I /

«f

tycm.

t/e. J