Диэлектрометр Советский патент 1981 года по МПК G01R27/26 

вым усилителем, фазовым детектором, вторым усилителем, выход которого соединен с одним из входов моста, другой вход которого соединен со входом измерительного контура, и с одной из обкладок модулирующего конденсатора, другая обклдщка которого соединена с первым выводом ключа, введены источник прямоугольных имрульсов, транзистор, включенный по схеме эмиттерного повторителя, делитель напряжения и конденсатор, приче другая обкладка модулирующего конденсатора соединена с одним из выводов делителя напряжения и ключа, другой вывод которого соединен с эмиттером транзистора, а параллельно активной нагрузке в цепи эмиттера включен конденсатор, база транзистора соединена с одним выходом источника прямоугольных импульсов, другой выход которого соединен со вторым входом фазового детектора.

Кроме того, ключ выполнен в виде переключающегося диода.

На чертеже приведена функциональная электрическая схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 высокой частоты, к которому подключен резистор 2, соединенный с измерительным контуром 3,- содержащим индуктивность 3 а и конденсатор 3 б, К измерительному контуру подключен детектор 4, соединенный с усилителем 5,. к которому подсоединен фазовый детектор б, к выходу которого подключен усилитель 7, содержащий на выходе.мостовую схему с гальванометром 8. Измерительный коятур 3 соединен с модулирующим конденсатором 9, вторая обмотка которого подключена к ключу 10 и к делителю напряжения, содержащему резисторы 11 и 12. Вто- рой выход ключа 10 соединен с эмиттером транзистора 13. В цепи sivmTTeра транзистора 13 находится резистор 14, к которому подключен конденсатор 15, имеющий емкость в 10-15 ра большую, чем емкость модулирующего конденсатора 9. База транзистора 13 соединена с источником 16 прямоугольных импульсов, соединенным с фазо- вым детектором 6.

Устройство работает следующим образом.

От источника 16 прямоугольных импульсов сигнадш напряжения прямоугольной формы поступают на базу транзистора 13 и повторяются- на резисторе 14. Поскольку катод ключа 10 подключен к делителю напряжения; содержащему резисторЫ 11 и 12, то в этой точке существует постоянный потенциал относительно общей шины. Напряжение с эмиттера транзистора 13 подается на анод ключа 10, в результате чего потенциал на этом электроде будет то меньше, то больше потенциала катода. Это приводит к

периодическому.открыванию и закрыванию ключа 10. При открытии ключа 10 модулирующий конденсатор 9 через конденсатор 15 подключается к общей шине, чем вызывает перестройку измерительного контура 3. в те моменты, когда к измерительному контуру 3 не подключена емкость Cj , частота резонанса измерительного контура 3 fp за счет подключения и отключения модулирующего конденсатора 9 равна с - ,

tp-±0

частота генератора 1 высоfo гдекой частоты;

д-, приращения частоты, обусловленные величиной модулирующего конденсатора 9. При этом амплитуды напряжения на

измерительном контуре 3 в случаях,

когда

fp, fo+ Af и fp fp - &f,

будут равны между собой. Сигнал, пройдя через детектор 4 и усилитель 5, поступает на фазовый детектор 6, куда подводятся импульсы от. источника 16 прямоугольных импульсов . Схема настраивается таким образом, что на выходе фазового детектора 6 напряжение равно нулю в случае отсутствия емкости С). Когда же к измерительному контуру 3 подключают неизвестную емкость С, то происходи расстройка измерительного контура 3, в результате чего амплитуды напряжения, получающиеся на выходе детектора при fp + uf, не будут равны амплитудам, полученным при fp - Af Разница амплитуд, поступая на вход усилителя 5, преобразуется в переменное прямоугольное напряжение, равное по частоте напряжению импульсов, снимаемых с источника 16 прямоугольных импульсов. После усилителя 5 переменное напряжение поступает на фазовый детектор 6, куда подводятся прямоугольные импульсы от источника 16 прямоугольных импульсов. При этом на выходе фазового детектора 6 появляется постоянное напряжениеу величина и знак которого зависят от величины и направления расстройки измерительного контура 3. С фазового детектора 6 постоянное напряжение поступает на вход усилителя 7. Это вызывает разбаланс мостовой схемы на выходе усилителя 7, что фиксируется гальванометром 8.

Формула изобретения

1,Диэлектрометр,содержащий генератор высокой частоты, выход которого через резистор соединен с последовательно включенньв 1и измерительным контуром, детектором, первым усилителем, фазовым детектором, вторым

усилителем, выход которого соединен с одним из входов моста, другой вход которого соединен со входом измерительного контура и с одюй из обкладок модулирующего конденсатора другая обкладка которого соединена с первым выводом ключа, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности работ л прибора, в устройство введены источник прямоугольных импульсов, транзистор, включенный по схеме эмиттерного повторителя, делитель напряжения и конденсатор, причем друга51 обкладка модулирующего конденсатора соединена с одним из выводов делителя напряжения и ключа, другой вывод которого соединен с эмиттером

транзистора, а параллельно активной нагрузке в цепи эмиттера включен конденсатор, база транзистора соединена с одним выходом источника прямоугольных импульсов, другой выход которого соединен со вторым входом фазового детектора.

2. Диэлектрометр по п.1, отличающийся тем, что ключ выполнен в виде переключающегося диода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Берлинер М.А. Измерения влажности. Энергия, 1973, с, 112-122.

2.Авторское свидетельство СССР

233083, кл. G 01 R 27/26, 12.04.67 (прототип).