Устройство для измерения удельного электрического сопротивления

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ , содержащее последовательно соединенные генератор напряжения высокой частоты, усилитель мощности, вихретоковый преобразователь, фазовый детектор, второй вход которого соединен с вторым выходом усилителя мощности, и блок автоматического регулирования частоты, подключенный к входу генератора напряжения высокой частоты, и подключенный к второму выходу последнего частотомер, о тличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, , блок автоматического регулирования частоты выполнен в виде последоват тельно соединенных блока вычитания, компаратора, генератора пилообразного напряжения, пикового детектора и блока управления частотой, источника опорного напряжения и генератора задержки, источник опорного напряжения подключен к второму входу блока вычитания, управляющий (Л вход генератора задержки подключен к второму выходу компаратора, а выход - к вторым входам компаратора, пикового детектора и частотомера.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ, СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК зю С 01 N 27/90

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР.

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OYHPblTMA (21) 3522717 /25-28 (22) 17. 12. 82 (46) 30.05.84. Бюл. ¹ 20 (72) В.А. Сандовский (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт физики металлов Уральского научного центра AH СССР (53) 620.179.14(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 557311, кл. G 01 N 27/90, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

¹- 175698, кл. G 01 N 27/90, 1964 (прототип) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

УДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ, содержащее последовательно соединенные генератор напряжения высокой частоты, усилитель мощности, вихретоковый преобразователь, фазовый детектор, второй вход которого соединен с вторым выходом усилителя

„Л0„„1095060 А мощности, и блок автоматического регулирования частоты, подключенный к входу генератора напряжения высокой частоты, и подключенный к второму выходу последнего частотомер, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения,, блок автоматического регулирования частоты выполнен в виде последовательно соединенных блока вычитания, компаратора, генератора пилообразного напряжения, пикового детектора и блока управления частотой, источника опорного напряжения и генератора задержки, источник опорного напряжения подключен к второму входу блока вычитания, управляющий вход генератора задержки подключен к второму выходу компаратора, а вьг ход — к вторым входам компаратора, пикового детектора и частотомера.

1 109

Изобретение относится к средствам контрольно-измерительной техники и может быть использовано для измерения удельного электрического сопротивления методом вихревых токов и контроля физико-механических свойств электропроводящих материалов по результату измерения этого сопротивления.

Известно устройство для измерения удельного электрического сопротивления немагнитных металлов, состоящее из генератора рабочей частоты, усилителя мощности, вихретоковоro преобразователя, фазового детектора, генератора импульсов, счетчика импульсов, блока управления частотой генератора, дешифратора и цифрового индикатора. В этом устройстве фазовый детектор управляет генератором импульсов, а этот в свою очередь воздействует на блок. управления частотой генератора. Генератор меняет частоту, что приводит к изменению фазы. Процесс продолжается до тех пор, пока не установится предварительно заданное значение фазы.

При этом прекращает свою работу генератор импульсов, а выходным параметром является число импульсов, сосчитанное счетчиком 1.1).

Недостатком устройства является низкая точность измерения удельного электрического сопротивления, обусловленная большой погрешностью преобразования фазы в число импульсов генератора.

Наиболее близким к изобретению является устройство для измерения удельного электрического сопротивления, содержащее последовательно соединенные генератор напряжения высокой частоты, усилитель мощности, вихретоковый преобразователь, фазовый детектор, второй вход которого соединен с вторым выходом усилителя мощности, и блок автоматического регулирования частоты, подключенный к входу генератора напряжения высокой частоты, и подключенный к второму выходу последнего частотомер.

Блок автоматического регулирования частоты генератора в этом устройстве выполнен из усилителя и модулятора. Поэтому сигал с фазового детектора усиливается и модулирует частоту напряжения генератора в том случае, если изменился режим работы преобразователя (2).

5060 2

Известное устройство хотя и позволяет автоматически подцерживать режим измерения постоянным, однако обладает низкой точностью измерения

5 из-за отсутствия нормировки фазы к исходному режиму измерения и высокой погрешности преобразования фазы в напряжение модулятора.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения удельного электрического сопротивления, содержащем последовательно соединенные генератор напряжения высокой частоты, усилитель мощности, вихретоковый преобразователь, фазовый детектор, второй вход которого соединен с вторым выходом усилителя мощности, и блок автоматического регулирования частоты, подключенный к входу генератора напряжения высокой частоты, и подключенный к второму выходу последнего частотомер. блок автоматического регулирования частоты выполнен в виде последовательно соединенных блока вычитания, компаратора, генератора пилообразного напряжения, пикового детектора и блока управления частотой, источ-. ника опорного напряжения и генератора задержки, источник опорного напряжения подключен к второму входу блока вычитания, управляющий вход генератора задержки подключен к второму выходу компаратора, а выход— к вторым входам компаратора, пикового детектора и частотомера.

На чертеже изображена блок-схема устройства для измерения удельного электрического сопротивления °

Устройство содержит генератор 1 напряжения высокой частоты, усилитель 2 мощности, вихретоковый преобразователь 3, фазовый детектор 4, 45 блок 5 вычитания, источник б опорного напряжения, компаратор 7, генератор 8 пилообразного напряжения, пиковый детектор 9, блок 10 управления частотой, генератор 11 задержки, частотомер. 12.

Выход генератора 1 соединен с входом усилителя 2 мощности, который имеет два выхода. Один связан с входом вихретокового преобразователя

55 3, другой — с входом фазового детектора 4. Выход вихретокового преобразователя 3 также соединен с вторым входом фазового детектора 4, 10950

ro режима измерения, Составитель В. Филипов

Редактор Н. Лазаренко Техред Ж.Кастелевич Корректор А. Повх

Заказ 3585/25 Тираж 823

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 к выходу которого подключен блок автоматического регулирования частоты генератора 1. Блок автоматического регулирования включает последовательно соединенные блок 5 вычитания, компаратор 7, генератор 8 пилообразного напряжения, пиковый детектор 9 и блок 10 управления частотой генератора 1, а также источник 6 опорного напряжения, подключенный 10 к блоку 5 вычитания, и генератор 11 задержки, управляющий вход которого подключен к компаратору 7. Выход генератора 11 соединен с компаратором

7, детектором 9 и частотомером 12.

Последний подключен и к генератору 1.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 вырабатывает напряжение рабочей частоты, которое усили- Zp вается усилителем 2 мощности и подается на вихретоковой преобразователь

3. На фазовый детектор 4 поступают сигнал с вихретокового преобразователя 3 и опорный сигнал с усилителя

2 мощности. На выходе детектора 4 формируется постоянное напряжение, пропорциональное фазе сигнала вихретокового преобразователя 3. Напряжение источника 6 опорного напряже0 ния регулируется так, чтобы оно было равно сигналу на выходе детектора 4 в заданной рабочей точке.

При этом на выходе блока 5 вычита" ния напряжение равно нулю.

Если частота генератора 1 такова, что вихретоковый преобразователь 3 находится в режиме заданной рабочей точки, то напряжение на выходе блока 5 вычитания равно нулю. 40

При воздействии проводящего образца (не показан) на вихретоковый преобразователь 3 фаза его сигнала изменяется, напряжение на выходе детектора 4 изменяется, на выходе блока 45

5 вычитания появляется постоянное напряжение, отличное от нуля. При этом переключается компаратор 7, ко6О 4 торый запускает генератор 8 пилообразного напряжения. Напряжение последнего запоминается пиковым детектором 9. Это напряжение поступает на блок 10 управления частотой генератора 1, который изменяет частоту генератора 1 до тех пор, пока на выходе блока 5 вычитания не появится нулевое напряжение. При этом компаратор 7 возвращается в исходное положение, останавливается генератор 8 пилообразного напряжения, напряжение на пиковом детектора 9 остается постоянным в течение промежутка времени, определяемого генератором 11 задержки.

Соответственно, на этом промежутке времени остается постоянной и частота генератора 1. В этот же про межуток времени работает частотомер

12. Его показания пропорциональны измеряемому значению удельного электрического сопротивления. В схему частотомера 12 входит калибратор (не показан), с помощью которого выставляется необходимый масштаб с целью индикации измеряемой величины в заданной системе единиц;

С окончанием времени измерения генератор 11 задержки выдает импульс для сброса пикового детектора 9 и подключает компаратор 7, при этом снова начинает работать генератор

8 пилообразного напряжения, и весь цикл измерения повторяется.

В устройстве постоянство режима измерения достигается изменением частоты генератора 1 при наличии сигнала рассогласования на выходе блока 5 вычитания. Причем, регулируя опорное напряжение источника 6, можно обеспечить постоянный режим измерения в заданной рабочей точке.

Наличие в устройстве компаратора понижает погрешность измерения сигнала рассогласования с блока 5 и повышает точность поддержания заданно