Активный измерительныйпРЕОбРАзОВАТЕль Советский патент 1981 года по МПК G01R27/26 

(54) АКТИВНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПPEOБPAЗOBATEЛЬ:

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено для контроля и измерения параметров веществ по их ди электрической проницаемости и тангенсу угла потерь. Известно устройство для измерений емкости и тангенса угла потерь, использующее эмиггерный повторитель для увеличения чувствительности к изменению тангенса угла потерь 1. Недостаток этого устройства - недостаточная чувствительность амплитуды выходного сиг нала к малым изменениям емкости и тангенса угла потерь исследуемого вещества. Известен также измеритель малых изменений емкости, в котором активный элемент одновременно может вьшолнять функции задержки. Измеритель содержит генератор стабильной частоты, параллельный контур, выполненный в виде индуктивности и измерительной емкости, между обкладками которой помещается диэлектрический образец и усилительный каскад, вьтолненный на электронной лампе, катод которой подключен к общей ишне, причем генератор стабильной частоты подключен к первой сетке лампы и общей шине, параллельный контур - к третьей сетке лампы и общей шине, а выходной сигнал снимается с анода электронной лампы 2. Однако параллельный контзф настраивается так, чтобы его резонансная частота совпадала с частотой колебаний генератора стабильной частоты. Тогда малое изменение измерительной емкости приводит к изменению амплитуды анодного тока, а чувствительность амплитуды анодного тока к изменению измерительной емкости такой схемы недостаточна, при работе на сверхвысоких частотах создаются трудности к подборам многоэлектродных электронных ламп, способных работать в этом диапазоне. Цель изобретения - повышение чувствительности амплитуды выходного сигнала к изменению измерительной емкости. Поставленная цель достигается тем, что в активньй измерительный преобразователь, содержащий генератор стабильной частоты, параллельный контур и усилительный каскад, одним концом подключенные к общей цщне.

причем параллельный контур вьтопнен в виде индуктивности и измерительной емкости, между обкладками которой помещается диэлектрический образец введена дополнительная емкость, а усилительный каскад вьшолнен в виде транзистора, эмиттер которого подключен к генератору стабильной частоты, база-к параллельному контуру, а коллектор к общей щине, причем дополнительная емкость BKjjroueHa между эмиттером транзистора и общей шиной.

На чертеже изображена схема предлагаемого активного измерительного преобразователя.

Преобразовател содержит генератор 1 стабильной частоты, параллельный контур), выполненный в виде индуктивности 2 и измерительной емкости 3, транзистор 4 и дополнительную емкость 5, подача питающих напряженки на транзистор осуществляется через четвертьволновые дроссели 6 и 7 от делителя, вьшолненного на резисторах 8 и 9, концы четвертьволновых дросселей закорочены по высокой частоте емкостями 10 и 11, для развязки входной и выходной цепей по постоянному току служат емкости 12, 13 и 14. Генератор 1 стабильной частоты и дополнительная емкость 5 включены параллельно и подключены к эмиттерному вьгооду транзи- , стора и общей ижне, параллельный контур 2 и 3 - к базовому выводу транзистора и общей щине, а выходной сигнал снимается с эмиттера и подключе1гного к общей щине коллекторного вьшода транзистора.

Работа активного измерительного преобразователя осуществляется следующим образом.

Устройство представляет собой параллельный колебательный контур, образованный емкостью 5 и эквивалентной индуктивностью полученной между выводами эмиттер-коллектор транзистора. Этот контур настраивается так, чтобы его резонансная частота совпадала с частотой колебаний генератора I стабильной частоты, тогда высокочастотный сигнал, подаваемый от генератора стабильной

частоты, передается на выход. Коэффициент передачи на резонансной частоте определяется режимом работы транзистора, величиной индуктивности 2 и емкости 3 в цепи обратной

связи транзистора. При изменении измерительной емкости происходит изменение эквивалентной индуктивности транзистора, вследствие чего перестраивается резонансная частота контура, образованного емкостью 5 и транзистором, и резко уменьшается амплитуда выходкого сигнала.

Чувствительность предлагаемого активного измерительного преобразователя тем выше, чем выше добротность колебательного контура,

т.е. чем выще крутизна боковых ветвей резонансной кривой контура.

Формула изобретения

Активный измерительный преобразователь, содержащий генератор стабильной частоты, параллельный контур и усилительный каскад, одним концом подключенные к общей шине,

причем параллельный контур вьшолнен в виде индуктивности и измерительной емкости, между обкладками которой помещается ди- . электрический образец, отличающийс я тем, что, с целью повышения чувствительности амплитуды выходного сигнала к изменению измерительна емкости, введена дополнительная емкость, а усилительный каскад выполнен в виде транзистора, змиттер которого подключен к reiiepaTOpy стаби. частоты, база - к параллельному контуру, а коллектор

к общей шине, причем дополнительная емкость включена между эмиттером транзистора и общей шиной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

L Авторское свидетельство СССР N 199990, кл. G 01 R 27/26, 1966. ,

fi

13

f

./3

Л/х.

7

i r i f

в

CID