Автогенератор для кондуктометрических и диэлектрических измерений Советский патент 1977 года по МПК G01R27/02 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для физико-химических исследований, например влажности, концентрации и т. д.

Известны автогенераторы для контроля концентрации веществ, содержащие колебательный контур и возбудитель колебаний 1.

Недостатком известного автогенератора является низкая точность в условиях изменения параметров контролируемого вещества в широком диапазоне.

Наиболее близким техническим решением является автогенератор, содержащий модулятор, выиолненный по схеме усиленной АРУ, детектором которой является сеточная цепь генератора 2.

Недостатком известного автогенератора является низкая точиость измерения из-за недостаточной линейности анодной модуляции.

Для повышения точности измерения в предлагаемом автогенераторе вход модулятора через фильтр постоянной составляющей подключен к сеточной цепи, а выход - к цепи питания генератора. Такое выполнение автогенератора обеспечивает автоматическую установку рабочей точки вблизи границы самовозбуждения за счет более глубокой анодной модуляции, вследствие чего повышается точиость измерений.

На чертеже показана принципиальная схема универсального кондуктометра, выполненного на основе предложенного автогенератора, возможный вариант.

Резонансный LC-контур подключен к управляющей сетке пентодной части лампы 1 через конденсатор 2, а к триодной - через конденсатор 3. Управляюн ая сетка пентодной части лампы 1 соединена через фильтр постоянной

составляющей, выполнеииый в виде дросселя 4, с выходом модулятора на транзисторах 5, 6 и 7, выход которого через резистор 8 иодключей к источнику анодного напряжения автогенератора. Источником питания для модулятора является выполненный на диол,ах9-12 выпрямитель, подключенный к цепи накала лампы 1, фильтром которого является цепь, составленная из конденсаторов 13 и 14, дросселя 15, резистора 16 и стабилитрона 17. Квыходу модулятора через резистор 18 подключен измерительный прибор 19. Анодной нагрузкой пептодной части лампы 1, к которой подключен переходной конденсатор 20 является резистор 21, а анодная нагрузка триодной

части этой лампы выполнена в ви.де последовательной цепи, составленной из высокочастотного дросселя 22, и резистора 23. LC-контур снабжен клеммами 24 и 25 для подключения датчика.

При включении прибора в резонансном контуре LC возникает колебательный процесс, в результате чего амплитуда сигнала на этом контуре возрастает и достигает величины, равной напряжению смешения на управляющей сетке пентодной части лампы 1. Поскольку при этом в контур LC через конденсатор 3 продолжает поступать энергия положительной обратной связи, то уровень этого сигнала превышает напряжение сеточного смещения, в результате чего в цепи сетки возникнет ток, величина которого в обычных автогенераторных преобразователях нарастает до момента, когда суммарные потери в контуре и сеточной цепи не уравновесятся, причем погрешность измерений, осуществляемых при помощи этих преобразователей существенно зависит от этого тока.

Возникший в сеточной цепи ток через дроссель 4 поступает в базовую цепь транзистора 5, последовательно усиливается транзисторами 5-7, в результате чего выходное сопротивление транзистора 7 уменьшается, вызывая снижение напряжения питаиия по анодной цени, в частности, трнодной части лампы, что приводит к уменьшению энергии положительной обратной связи, пе1:)едаваемой в колебательный контур LC в связи с чем обеспечивается режим работы автогенератора на границе самовозбуждения и, следовательно, повышение точности измерений.

Особенностью данного автогенератора является то, что при его использовании обеспечивается возможность измерения диэлектрической проницаемости как в частотном режиме путем измерения частоты сигнала, снимаемого с конденсатора 20 при заданной установке измерительного конденсатора С, так и в многочастотном режиме, для чего при помощи этого

конденсатора, шкала которого предварительно отградуирована в измеряемых величинах, устанавливают необходимую рабочую частоту автогенератора, также контролируемую указанным чистотомером. При этом одновременно по показаниям прибора 19, устанавливаемого резистором 18 на конечное деление при максимальном значении сопротивления потерь колебательного контура, определяют резистивные параметры контролируемого вещества, в результате чего автогенератор при исследовании жидкостей используется в качестве кондуктометра. Достоинством данного автогенератора, обеспечиваемым автоматическим поддержанием режима его работы вблизи границы самовозбуждения, является также высокая спектральная чистота генерируемого сигнала.

Формула изобретения

Автогенератор для кондуктометрических и диэлектрических измерений, содержащий модулятор, выполненный по схеме усиленной АРУ, детектором которой является сеточная цепь генератора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений нутем автоматической установки рабочей точки вблизи границы самовозбу кдепия, вход модулятора через фильтр постоянной составляющей подключен к сеточной цепи, а выход - к цепи питания генератора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I. Лопатин Б. А. «Кондуктометрия, Новосибирск, 1964, с. 241-275.

2. Алексеев Н. Г. и др. «Применение электронных приборов и схем в физико-химическом исследовании, ГИТИ, 1961, с. 246.