Измеритель влажности Советский патент 1982 года по МПК G01N27/22 

(5) ИЗМЕРИТЕЛЬ ВЛАЖНРСТИ

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения влажности материалов.

Известен влагомер, который содержит питающий генератор высокой частоты, через трансформатор, подключенный к измерительной мостовой схеме, в одно из плеч которой присоединен датчик. К индикаторной диагонали моста подключен усилитель, к выходу которого присоединен стрелочный прибор. Измеряемая влажность определяется по показаниям стрелочного прибора, пропорциональным направлению разбаланса моста 1.

Однако во влагомере не устраняется погрешность измерения влажности, вызванная начальным разбалансом моста

Наиболее близким к предлагаемому является измеритель влажности, содержащий ВЧ-генератор, измерительный мост, в одно из плеч которого включен первичный-преобразователь, два детектора и индикатор, причем первый детектор включен в диагональ моста, а вход второго подключен непосредственно к выходу ВЧ-генератора. Индикатор включен между выходами детекторов 2,

Недостатком влагомера является наличие мультипликативной погрешнЪсти измерения, обусловленной нестабильностью напряжения на выходе питающего генератора.

10

Цель изобретения - повышение точности изменения влажности за счет исключения погрешности, вызванной нестабильностью питающего напряжения.

Поставленная цель достигается тем,

15 что в известное устройство, содержащее ВЧ-генератор, измерительный мост, в одно из плеч которого включен первичный преобразователь, два детектора, вход первого из которых подключе

20 к диагонали моста, вход второго подключен к ВЧ-генератору, введены два дифференциальных уси/ч теля, перемножитель, сумматор и источник опорного 39 напряжения, при этом входы одного ди фере циального усилителя подключены к выходам детекторов, первый вход второго дифференциального усилителя подключен к выходу второго детектора второй вход подключен к источнику опорного напряжения, а выход подключен к первому входу перемножителя, второй вход которого подключен к вых ду первого дифференциального усилите ля и одному входу сумматора, второй вход которого подключен к выходу перемножителя . На чертеже представлена принципи,альная схема измерителя влажности. I Измеритель влажности содержит ВЧ-генератор 1, измерительный мост 2, первый детектор 3, связанный своим входом с индикаторной диагональю моста, второй детектор 4, вход которого подключен к ВЧ-генератору, трансформатор 5 первый дифференциальный усилитель 6, входы которого связаны с выходами детекторов второй дифференциальный усилитель 7, первый вход которого связан с выходо второго детектора, а второй вход связан с источником опорного напряжения (и опоры)5 перемножитель 8 и сумматор у. Первый вход перемножителя 8 связан с выходом первого дифференциального усилителя и с первым входом сумматора 9, второй вход кото рого связан с выходом перемнонсителя второй вход которого связан с выходом второго дифференциального усилителя 7. Измеритель влажности работает сле дующим образом, Сигнал с измерительной диагонали моста 2 поступает в первый детектор который выделяет огибающую сигнала, пропорциональную изменению влажности Второй детектор k, вход которого под ключен к ВЧ-генератору, выдает напря жение, равное напряжению на выходе первого детектора 3, которое соответ ствует начальному разбалансу моста при нулевой влажности анализируемой пробы. И хотя напряжения на выходах 3 и изменяются пропорционально напряжению на выходе ВЧ--генератора, это равенство соблюдается при любых значениях на выходе ВЧ-генератора. Дифференциальный усилитель 6 выделяет сигнал Ux,, равный разности напряжений на индикаторной диагонали 4 моста U( и на выходе второго детектора - tbi и„ - ид Up-W-K, где и - напряжение на индикаторной диагонали моста; IJf - напряжение на генераторной диагонали моста; W - влажность анализируемой пробы; К - коэффициент передачи моста. Дифференциальный усилитель 7 выеляет сигнал, равный разности напряения на выход второго детектора (лп на выходе источника опорного напряения иопо.р„ .VT. UgrioprtПеремножитель 8 выделяет поправку aun и,.и, и( noPHJ -i S. где Kf, - коэффициент передачи перемножителя. На выходе сумматора 9 формируется сигнал, пропорциональный влажности и независящий от изменений напряже-, ния питающего генератора (за- олоРн) (31- опорн)з , Далее, обозначив относительное отклонение питающего напряжения Up от номинального значения У. через d , можно записать V гс( i n onoPH) Подобрав коэффициент передами перемножителя равным Ofinnptv Ufiwr Uro- W-K(1 -ДК где oL5-- величина второго порядка малости, т.е. практически исключается погрешность, источником которой является нестабильность питающего напряжения. Формула изобретения Измеритель влажности, содержащий 34-генератор, измерительный мост, в одно из плеч которого включен первичный преобразователь, два детектора, вход первого из которых подключен к диагонали моста, вход второго подключен к D4-генератору, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения точности за счет исключения погрешности, вызванной нестабильностью питаюцего напряжения, в него введены два дифференциальных усилителя, перемножитель, сумматор и источник опорного напряжения, при этом входы одного дифференциального усилителя под