Устройство для измерения емкости Советский патент 1981 года по МПК G01R27/26 

1

Изобретение относится к технике измерения электрической емкости и может быть использовано в системах автоматического контроля и управления технологическим процессом прсэизводства оксидированной алюминиевой фольги для электролитических конденсаторов.

Известно устройство для измерения электрической емкости., содержащее емкостный датчик с измерительным и охранным электродами, измерительный мост с уравновешиванием по активной и реактивной составляющим, электронный блок питания охранных электродов l.

Недостатком этого устройства является низкая точность, обусловленна влиянием амплитудно-фазовой характеристики электронного блока питания охранных электродов на результаты измерений.Известно также устройство, представляющее собой автоматический мост переменного тока для измерения емкости с уравновешиванием его по активной и реактивной составляю.щим электродвигателями 2 .

Мост содержит емкостньй датчик с измерительным и охранным электродами; для питания охранных электродов используется электронная схема.

Целью изобретения является повышение точности измерения и упрощение устройства.

Достигается это тем, что в устройстве для измерения емкости, содержащем источник питания, мостовую измерительную цепь, ёмкостный дат-; чик , усилители сигнала разбаланса, реверсивные электродвигатели,электронный блок питания охранных электродов, источник питания имеет- два выхода, к одному выходу которого подключена диагональ моста, а к второму выходу подключены охранные электроды через переменный резистор, подвижный контакт которого жестко связан с валом электродвигателя j уравновешивание мостовой измерительной цепи осуществляется, только по реактивной составляющей.

При такой схеме питания охранных электродов устраняется влияние амплитудно-фазовой характеристики электронной схемы на точность измерения и отпадает необходимость уравновешивания по активной составляюией-при углах потерь до 25-30 единиц.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Уст-ройство содержит резисторы 1 и 2, конденсатор 3, входящие в мостовую измерительную цепь, усилитель 4 напряжения мощности и электродвигатель 5, источник питания 6, резистор 7, усилитель 8 напряжения и мощности электродвигатель 9,, фольгу 10, катод агрегата 11, изолированный диэлектри 12, охранные электроды 13 и 14, электролитическую ванну 15.

Емкостный датчик укреплен на катоде агрегата 11, изолированного диэлектриком 12 от элеткролитической ванны 15, где формуется фольга 10. Емкостный датчик включен в плечо tcJ мостовой измерительной цепи. Охранный и измерительный электроды емкостного датчика включены на вход усилителя 8 напряжения и мощности, вход последнего подключен к управ-ляквдей обмотке электродвигателя 9, вал которогожестко связан с подвижным контактом резистора 7,включенного между источником питания 6 и охраншта электродами 13 так, что один из входов усилителя 8, быход резистора 7 и охранный электрод соединены в одной точке.

Изменением величины резистора 7 поддерживается требуемая разность потенциалов между электродами датчика. Мостовая измерительная цепь диагналью подключена к клеммам источника питания 6.

Устройство работает следующим образом. .

При прохЬждении фольги 10 между электродами 13 и 14 емкостного датчи ка в электролитической ванне 15 агрегата формовки образуется электрическая емкость, которая включена в плечо bd мостовой измерительной цепи. Если измерительная цепь не уравновешена по реактивной составляющей и между измерительным и охранным электродами в плече bj существует разность потенциалов, то эта разност .усиливается по напряжению и мощности усилителем 8 и подается на управляющую обмотку реверсивного электродвигателя 9, котсфый вращает подвижный контакт резистора 7 до тех пор, пока разность потенциалов между измерит ел ьньш и о:фанным .электродами не будет близкой к нулю-. Сигнал разбаланса, появившийся в плече Cd через усилэдтель напряжения и мощности 4 подается в управляющую обмотку реверсивного электродвигателя 5, Который вращает подвижный контактрезистора 2 до тех пор, пока реактивная составляющая в диагонали cd не будет равна нулю.

Таким образом, при изменении емкости фольги, появивишеся сигналы разбалансов на входах усилителей 4 и 8 компенснруются электродвигателями 5 и 9 до тех пор, пока они не будут равны нулю или близкими к нему.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения емкости, содержащее источник питания/ мостовую измерительную цепь, емкостный датчик, усилители сигнала разбаланса, реверсивные электродвигатели, электрбнный блок питания охранных элект-: рсщов, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности иэмере{01Я и упрощения устройства, источник питания имеет два выхода, к одному выходу которого подключена даагональ моста, а к второму выходу яодключены охранные электроды через переменный резистор, подвижный контакт которого жестко связан с валом электродвигателя.

2. Устройство по П.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что уравновешивание мостовой измерительной цепи осуЦ1ествлнется только по реактивнойсоставляккцей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 1400533, кл. G 01 R 27/26, I960.

2.Сборник трудов ВПИ Автоматика, электроника,автоматизация измерений, вал.2, 1970, с, 237-243 (прототип).

Т

-Л

k6