УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ И ВИЗУАЛЬНОГО НАБЛЮДЕНИЯ КРИВОЙ ЗАВИСИМОСТИ Советский патент 1965 года по МПК G01N27/22 

Устройства для измерения и визуального наблюдения кривой зависимости угла диэлектрических потерь от частоты электрического поля известны. В предлагаемом устройстве, в отличие от известных, установлена мостовая схема с тремя эталонными плечами. В диагональ моста установлены идентичные смесители, фильтры и ограничители, на выходе которых установлен фазовый детектор, выходной сигнал фазового детектора после усиления индицируется на электроннолучевой трубке. Такое выполнение устройства дает возможность измерять сдвиг фаз (пропорциональный углу диэлектрических потерь) между током, протекаюшим через исследуемый объект, и напряжением, приложенным к нему. Для измерения угла диэлектрических потерь в широком диапазоне частот установлены три генератора: два из них стабилизированы кварцами, так что разность частот их сигналов постоянна, а третий - генератор качающейся частоты - синхронизирован с горизонтальиой разверткой электроннолучевой трубки и обеспечивает изменение частоты, поступающей на мостовую схему, в требуемом диапазоне частот. Измерение сдвига фаз происходит на частоте, равной постоянной разности частот первых двух генераторов. С целью измерения сдвига фаз, пропорционального углу диэлектрических потерь, на одной постоянной частоте, не зависимой от частоты, на которой производится измерение угла диэлектрических потерь, в устройстве установлены смесители, в которых производится смешение стабилизированных частот с качающейс.ч частотой, и фильтры. Последние выделяют две качающиеся частоты, сдвинутые на постоянную величину; причем одна из частот подается на измерительную мостовую схему, а другая частота - па смесители в диагонали моста. Па чертеже изображена блок-схема предла аемого устройства. Для измерения угла б диэлектрических потерь измеряется сдвиг фаз током, текущим через объект, и напряжением, приложенным к нему. Для этого последовательно с полным сопротивлением Z объекта включается сопротивление R, такое, что R во много раз превышает Z. В этом случае напряжение на объекте будет сдвинуто по фазе относительно напряжения, подаваемого на последовательно соеди-ненные сопротивления R и Z на угол ср, причем Ф . Измерение разности фаз ф

диэлектрических потерь в широком диапазоне частот электрического поля.

Устройство содержит задающую и измерительную части. Задающая часть вырабатывает два частотно-модулированных сигнала, отличающихся по частоте на постоянную величину. Первый сигнал подается через измерительную мостовую схему на объект, второй сигнал дает возможность вести измерение сдвига фаз на разностной частоте.

В задающей части имеются три генератора 1, 2 и 3. Генераторы 1 и 3, использующие кварцевую стабилизацию частоты, генерируют сигналы с частотой, например, /i 9,000 Мгц ,999 Мгц, так что их разность составляет 1 кгц. Эта разность сохраняется постоянной. Генератор 2 касающейся частоты вырабатывает сигнал с частотой, меняющейся, например от 9 до 10 Мгц. Сигналы от генераторов I и 2 подаются на смеситель 4, а от генераторов 2 и 3 - на смеситель 6. После смесителя 4 фильтром 5 выделяется сигнал с разностной частотой, которая меняется от О до 1 Мгц. Сигаал, выделенный фильтром 7 после смесителя 6, отличается от первого сигнала на частоту 1 кгц.

Первый сигнал подается на измерительную - мостовую схему 8, после которой получаются два сигнала, сдвинутые по фазе на угол ф. Этн сигналы поступают на первые входы смесителей 9 и 10. На вторые входы этих смесителей поступает сигнал после фильтра 7.

После смесителей 9 и 10 фильтрами 11 н 12 можно выделить два сигнала одной и той же частоты 1 кгц, сдвинутые по фазе на угол ф. Эти сигналы превращаются усилителямиограничителями 13 н 14 в прямоугольные импульсы постоянной амплитуды, которые подаются на фазовый детектор 15. Напряжение с фазового детектора 15 через усилитель 16 поступает на вертикальные пластины электроннолучевой трубки 17. На горизонтальные пластины подается сигнал от генератора 18 пилообразного напряжения, который управляет частотой генератора 2.

Для образования частотной метки на смеситель 19 подается сигнал, прилагаемый к объекту, а также сигнал от внешнего генератора. Напряжение нулевых биений усиливается усилителем 20 и также подается на вертикальные пластииы трубки 17.

Для подбора сопротивления в зависимости от Z служит измеритель 21 амплитуды сигнала, приложенного к объекту.

Предмет изобретения

1.Устройство для измерения и визуального наблюдения кривой зависимости угла диэлектрических потерь от частоты электрического поля, состоящее из задающей части, измерительной мостовой схемы, двухканального усилителя с фазовым детектором и индикаторной электроннолучевой трубки, отличающееся тем,

что, с целью измерения сдвига фаз, пропорционального углу диэлектрических потерь, между током, протекающим через исследуемый объект, и напряжением, приложенным к нему, установлена мостовая схема с тремя

эталонными плечами, а в диагональ моста установлены идентичные смесители, фильтры и ограничители, па выходе которых установлен фазовый детектор, выходной сигнал которого после усиления нндицируется на электроннолучевой трубке.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью измерения угла диэлектрических потерь в широком диапазоне частот, установлены три генератора - два стабилизированных кварцами, отличающееся по частоте на величину, на которой происходит измерение фазового сдвига, и третий генератор качающейся частоты, синхронизированный с горизонтальной разверткой электроннолучевой

трубки, обеспечивающий изменение частоты, поступающей на мостовую схему в требуемом диапазоне частот.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью измерения сдвига фаз, пропорцконального углу диэлектрических потерь, на одной постоянной частоте, независимой от частоты, на которой производится измерение угла диэлектрических потерь, установлены смесители, в которых производится смешение

стабилизированных частот с качающейся частотой, и фильтры, выделяющие две качающиеся частоты, сдвинутые на постоянную величину, одна из которых подается на измерительную мостовую схему, а другая - па смесители в диагонали моста.