УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИПЛАЗМЫ Советский патент 1967 года по МПК G01R27/00 G01R27/22 

1

Известны устрор1ства для измерения электропроводности плазмы, содержащие колебательный контур, генератор автоколебаний и регистрирующие приборы.

Цель изобретения - расширить диапазон измеряемых величин, сократить необходимое время измерения и повысить его точность.

Для этого к колебательному контуру подключены генератор стандартных сигналов регулируемой частоты через конденсатор связи и выключатель, а также переменное сопротивление через диод и выключатель.

На чертеже приведена принципиальная :электрическая схема предлагаемого устройства.

Генератор автоколебаний / питается от источника 2 через фильтр 3. В цепь генератора включен колебательный контур, состоящий из катушки индуктивности 4 и емкости 5. Исследуемый проводник размещается внутри или вне катушки 4.

Контур молсет питаться током также и от генератора высокочастотных колебаний 6 фиксированной (регулируемой) частоты через емкость связи 7 и выключатель 8. Параллельно контуру через диод 9 и кнопку 10, зашунтированпую выключателем //, подключено переменное сопротивление 12.

гистрирующие приборы-миллиамперметр 13 и осциллограф 14.

На входе осциллографа включен фильтр 15 и разделительный конденсатор 16. Ток, текуш.ий через миллиамперметр, может быть скомпенсирован с помощью батареи 17 и переменного сопротивления 18.

Устройство действует следующим образом.

Для тарировки используется известная связь между добротностью контура и проводимостью вещества, помещенного внутри или снаружи контура:

Q -г ..(1)

1 -С.

тар.

Q,,p

-проводимость,

где а Q

-начальная добротность контура, Qnp. - добротность контура при наличии проводника.

Стар.- константа, определяемая в процессе тарировки с размерностью, обратной размерности проводимости.

При питании контура от генератора автоколебаний связь между выходным током и добротностью контура заранее неизвестна. Поэтому предлагается подключать к контуру генератор стандартных сигналов. В этой схеме напряжение на контуре и выходной ток, отбираемый от контура через небольшую емкость, линейно зависит от добротности.

Тарировочная константа онределяется следующим образом. Питание генератора автоколебаний отключается; к контуру 4-5 через емкость 7 нодключается генератор 6 и его частота настраивается в резонанс с собственной частотой контура. Момент резонанса определяется но максимуму тока через миллиамперметр 13.

На место исследуемого проводника помещается эталонный проводник тех же размеров.

Ток миллиамперметра 1 компенсируется с помощью батареи 17 и сопротивления 18 так, чтобы остаточный ток Ь ,,„ был близок к ожидаемому изменению тока Р сении эталонного проводника с проводимостью Отар Предел измерения миллиамперметра 13 переключается так, чтобы величина Д1„„„ давала отклонение на всю щкалу.

В

Далее вносится эталонный проводник и регистрируется величина .

Тарировочная константа определяется из соотношения:

-4тар

-тnn. -

-тар

тар

где Лтао.

тар.

К контуру С ПОМОЩЬЮ выключателя 11 подключается сопротивление 12, обозначаемое варьируется, при этом определяется зависидалее R . Величина этого сопротивления мость

Д/з /(),

где - величина сопротивления 12.

Эта зависимость позволяет поставить в соответствии с каждым значением величины Rэквивалентное значение проводимости проводника с теми же размерами, что и исследуемый проводник СТтар.экв:

Д /.

-тар. SKB.

/В-Д4

GTUI

где Л1вэ - значение ДТв , соответствующее

данному значению R.

Из рассмотрения свойств контура R-L-С следует, что носледнее соотношение справедливо с точностью, лучшей Э/о, до тех пор, пока добротность контура выще 5.

Далее отключается генератор стандартных сигналов, включается питание генератора автоколебаний /, варьируется величина R и регистрируется величина Д1в . Это позволяет получить зависимость ДТв h(Rf ). что в сочетании с полученной ранее зависимостью (a) дает зависимость ДТвых /з{а) - необходимую кривую статической тарировки, т. е. тарировки в условиях, когда проводник неподвижен.

Для проведения тарировки применительно к импульсным процессам, т. е. для получения зависимости / /o((J) (/ - величина отклонения луча на экране осциллографа), осциллограф работает в режиме автонуска, выключатель // отключается.

Пажимая кнопку 10 и определяя амплитуду / прямоугольного импульса на экране осциллографа, находим зависимость (R, что в сочетании с известной зависимостью ((T ) дает зависимость / /5 (о).

К рабочему измерению схема готова после включения генератора автоколебаний. Режим синхронизации осциллографа, рабочая частота и число витков контура выбираются, исходя из конкретных условий эксперимента.

Предмет изобретения

Устройство для измерения электропроводности плазмы, содержащее колебательный контур, генератор автоколебаний и регистрирующие приборы, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых величин, сокран-1ення необходимого времени измерения и повышения его точности, к колебательному контуру подключены генератор стандартных

сигналов регулируемой частоты через конденсатор связи и выключатель, а также переменное сопротивление через, диод и выключатель.

I V

/ 3 10

Ч 12

Редактор П. Вербова Составитель И. Днепровская Техред А. А. Камышникова Корректоры: С. А. Башлыков и Е. Н. Гудзова