Измеритель толщины диэлектрических покрытий Советский патент 1991 года по МПК G01B7/06 

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в гибком автоматизированном производстве электрофорезного покрытия.

Целью изобретения является повышение информативности и точности измерения толщины покрытия. На чертеже показана блок-схема предлагаемого измерителя.

Измеритель толщины диэлектрического покрытия содержит измерительный мост 1 с емкостным датчиком, соединенный с выходом генератора 2 переменного напряжения, компаратор 3, каналы автоматического регулирования активной и реактивной составляющих покрытия, каждый из которых содержит последовательно соединенные

компаратор 4(5), реверсивный счетчик 6(7) и цифроаналоговый преобразователь 8(9), фазовращатель 10, элементы 11 и 12 нормированного гистерезиса. Генератор 2 выходом параллельно соединен с измерительным мостом 1, фазовращателем 10 и компаратором 5. Элементы 11 и 12 нормированного гистерезиса входами соединены с выходом компаратора 3, а выходами - соответственно с входами реверсивных счетчиков б и 7.

Измеритель работает следующим образом.

Измерительный мост 1 зэпитывается от генератора 2 переменного напряжения со стабильной амплитудой. Сигнал с моста поступает на компаратор 3, который формирует прямоугольные сигналы направления

о

00 -N СЛ

ю

счета UHC, поступающие на входы Направление счета реверсивных счетчиков б и 7. На счетные входы этих счетчиков поступают соответственно импульсы 1Лч1 и 1)тм2 через компараторы А и 5 от генератора 2, причем импульсы Отч1 сдвинуты по фазе на 90° фазовращателем 10. Реверсивные счетчики 6 и 7 срабатывают в каждом периоде в моменты прихода запускающего фронта импульса на счетные входы счетчиков 6 и 7. При этом направление изменения их состояний определяется тем, каков в этот момент логический уровень напряжения UHc, что зависит от направления отклонения измерительной цепи от равновесия. Реверсивный счетчик 7 реагирует на активную составляющую, а реверсивный счетчик 6 - на реактивную составляющую сигнала неравновесия. Выходные сигналы реверсивных счетчиков (коды Мвых.1 и Мвых.2), являющиеся носителями информации о значении измеряемой емкости и проводимости соответственно, управляют цифроаналоговыми преобразователями 9 и 10. На их выходах формируются уравновешивающие измерительный мост переменные напряжения Uypi и Uyp2. По достижении состояния равновесия реверсивные счетчики совершают непрерывные колебания по двум соседним состояниям. Вследствие этого и выходные параметры колеблются по двум соседним дискретным значениям, лежащим по обе стороны от равновесных значений измеряемых параметров. Элементы 11 и 12 исключают неустойчивость путем введения в схему нормированного гистерезиса величиной 1-1,4 шага дискретности. Двоичные коды Ывых.1 и Мвых.2 поступают на устройства индикации, которые отображают текущие значения реактивной и активной составляющих сигнала неравновесия.

Уравновешивание измерительного моста проводят по двум составляющим - реактивной и активной. Уравновешивающие сигналы формируются в двух независимых каналах одновременно, что позволяет не только более точно измерить толщину покрытия, но и получить информацию о качестве покрытия, так как активная составляющая сигнала неравновесия характеризует плотность упаковки структурных элементов покрытия.

Формула изобретения

Измеритель толщины диэлектрических покрытий, содержащий генератор переменкого напряжения и соединенный с ним измерительный мост с емкостным датчиком, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и информативности измерений, он снабжен двумя каналами автематического регулирования реактивной и активной составляющих покрытия, каждый из которых содержит последовательно соединенные компаратор, реверсивный счетчик и цифроаналоговый преобразователь,

фазовращателем, двумя элементами нормированного гистерезиса и третьим компара- .тором, выход генератора переменного напряжения соединен с входом компаратора канала автоматического регулирования

активной составляющей покрытия и через фазовращатель с входом компаратора канала автоматического регулирования реактивной составляющей покрытия, выход третьего компаратора соединен с входом.

Направление счета реверсивных счетчиков и входами элементов нормированного гистерезиса, выход каждого из которых соединен с третьим входом соответствующего реверсивного счетчика, а выход цифроаналогового преобразователя каждого канала автоматического регулирования соединен с соответствующим входом измерительного моста.

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для измерения толщины и качества диэлектрических покрытий на металлических изделиях и может найти применение в гибком автоматизированном производстве электрофорезного покрытия. Цель изобретения - повышение точности и информативности измерений. В измерителе толщины покрытия, содержащем измерительный мост с емкостным датчиком, уравновешивание моста производится автоматически по двум параметрам - реактивной и активной составляющим, сигналы уравновешивания формируются в двух независимых каналах. Использование уравновешенного моста повышает точность измерения, а раздельное измерение активной и реактивной составляющих информационного сигнала позволяет регистрировать толщину покрытия и его качество (плотность, упаковки структурными элементами). 1 ил. сл с