Автогенераторный измеритель добротности

 

АВТОГЕНЕРАТОРННЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ДОБРОТНОСТИ, содержащий управляемый по частоте автогенератор, в колебательньп контур которого включен емкостной датчик, амплитудный детектор, подключенный к первому выходу автогенератора , и регистратор, отличающийся тем, что, с целью повьшения чувствительности, в него введены частотный детектрр, частотный дискриминатор и инвертор, причем к первому выходу автогенератора подключен частотный детектор, выход которого соединен с входом автогенератора , второй выход которого подключен к общему входу, частотного дискриминатора , выход амплитудного детектора соединен с первым входом частотного дискриминатора и через инвертор - с вторым входом частотного дискриминатора, вьход которого (Л соединен с входом регистратора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

e(s» Г 01 R 27/26

ОПИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ бССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (? 1) 3455338/24-2 1 (22) 18.06.82 (46) 15.03.85. Бюл. Р 10 (72) Э.И.Арш и P.Ë.Êîâàëåíêî (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. 300-летия воссоединения Украины с Россией (53) 621.317.75 (088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

Р 60999, кл. Г 01 R 27/26, 1938.

2.Арш Э.И, Автогенераторные методы и средства измерений. М., 1979, с. 63-64, рис. 12в (прототип). (54)(57) АВТОГЕНРРАТОРНЬФ ИЗМЕРИТЕЛЬ

ДОБРОТНОСТИ, содержащий управляемый по частоте автогенератор, в колебательный контур которого включен ем„„SU„„1145301 A костной датчик, амплитудный детектор подключенный к первому выходу автогенератора, и регистратор, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности, в него введены частотный детектор, частотный дискриминатор и инвертор, причем к первому выходу автогенератора подключен частотный детектор, выход которого соединен с входом автогенератора, второй выход которого подключен к общему входу. частотного дискриминатора, выход амплитудного детектора соединен с первым входом частотного дискриминатора и через инвертор — с вторым входом частотного дискриминатора, вьход которого соединен с входом регистратора.

Устройство относится к резонансным измерителям добротности колебательных контуров и может быть использовано для измерений свойств веществ и материалов по величине тангенса угла потерь при включении емкостного датчика в качестве элемента колебательного контура либо по величине внесенного в контур активного сопротивления при включении вихретоко- 10 вого датчика в контур.

Известны автогенераторные измерители добротности колебательного контура, полезный сигнал которых связан с параметром режима автогенератора. 15

Автогенераторный .измеритель с шунтирующим диодом представляет собой автогенератор с колебательным контуром в анодной цепи; датчик включен в качестве элемента контура; парал- щ. лельно контуру включен шунтирующий диод, в цепи которого содержится источник напряжения подпора. При изменении добротности контура происходит детектирование ограничиваемого я5 диодом высокочастотного тока в конту ре, и этот сигнал подается на регистратор (1).

Использование высокочастотного параметра режима автогенератора по- З0 вышает чувствительность, однако ограничение диапазона чзмеряемых зна. чений добротности является недостатком автогенераторного измерителя с шунтирующим диодом. 35

Наиболее близким к предлагаемому является автогенераторный измеритель добротности, который содержит одноконтурный автогенератор, собранный по схеме с общей базой, с колебатель- ным контуром в нагруэочной цепи, датчик, включенный в качестве элемента колебательного контура, амплитудный детектор и регистратор (? 1.

Осуществление измерительного режи-45 ма, отличающегося большой крутизной статической характеристики в области больших значений эквивалентного сопротивления автогенератора (при значительной величине автосмещения и 5р большом коэффициенте положительной обратной связи) приводит к дальнейшему увеличению чувствительности.

Однако возможности повышения чувствительности автогенераторных изме- 55 рителей потерь не исчерпаны, так как

\ чувствительность автогенераторных измерителей по реактивным парамет1145301 2 рам ощутимо выше. Кроме того, повышение чувствительности позволяет ввести более глубокую отрицательную обратную связь и увеличить стабильность прибора при заданной чувствительности.

Целью изобретения является повышение чувствительности.

Цель достигается тем, .что в автогенераторный измеритель добротности, содержащий управляемый по частоте автогенератор, в колебательный контур которого включен емкостний датчик, амплитудный детектор, под-. ключенный к первому выходу автогенератора, и регистратор, введены частотный детектор, частотный дискриминатор и инвертор, причем „к первому выходу автогенератора подключен частотный детектор, выход которого соединен с входом автогенератора, второй выход которого подключен к Общему входу частотного дискриминатора, выход амплитудного детектора соединен с первым входом частотного дискриминатора и через инвертор — с вторым входом частотного дискриминатора, выход которого соединен с входом регистратора.

Блок-схема устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит управляемый по частоте автогенератор 1, емкостный датчик 2, амплитудный детектор 3., частотный детектор 4, управляемый по частоте симметричный дифференциальный частотный дискриминатор 5, инвертор 6 и регистратор 7.

Емкостный датчик 2 включен в качестве элемента колебательного контура автогенератора 1. Первый выход автогенератора 1 соединен с входами амплитудного детектора 3 и частотного детектора 4, выход которого соединен с управляющим по частоте входом автогенератора 1. Второй выход автогенератора подключен к общему, входу симметричного дифференциального частотного дискриминатора 5. Вы-, ход амплитудного детектора 3 подключен на первый управляемый по частоте вход частотного дискриминатора 5 и через инвертор 6 на второй управляемый по частоте вход частотного дискриминатора 5. Выход частотного дискриминатора 5 соединен с входом регистратора 7:

Устройство работает следующим образом.

Составитель Л.Сорокина

РедактоР И.Циткина ТехРед М.Кузьма

Корректор Л.Пилипенко .

Ф

Заказ 1166/34 Тираж 748 Подписное

RHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

3 11

При внесении в поле датчика 2 контролируемого вещества добротность, колебательного контура автогенератора 1 уменьшается, что приводит к изменению сигнала амплитудного детектора 3. Этот сигнал подается на первый управляемый по частоте вход частотного дискриминатора 5 и через инвертор 6 на второй управляемый по частоте вход частотного дискриминатора 5 таким образом, чтобы изменялись частоты контуров дифференциально дискриминатора в противоположные стороны. В результате после детектирования на регистратор 7 подается сигнал, пропорциональный измеряемой добротности и с более высокой чувствительностью преобразования. В то же время при внесении в поле датчи45301 4 ка 2 контролируемого вещества имеет место и частотная расстройка автогенератора 1, которая зависит от диэлектрической проницаемости вещества и может вносить погрешности. Для устранения этой погрешности использован частотный детектор 4, сигнал которого подается на управляемый по частоте вход автогенератора 1, таким

10 образом, чтобы емкость контура уменьшалась при увеличении частотной расстройки, вызванной влиянием реактивного параметра датчика.

Таким образом, предлагаемое уст15 ройство по сравнению с прототипом имеет чувствительность, большую в число раз, равное примерно добротности колебательного контура частотного дискриминатора.