Устройство для измерения удельного сопротивления

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОГО. СОПРОТИВЛЕНИЯ, содержащее генераторы постоянной и регулируемой ЧИСТОТЫ, смеситель, потенциометр, клеммы для ,подключения дифференциального вихретокового датчика и ос циллограф, отличающееся . тем, что, с целью упрощения процесса измерения, в него введены дополнительный смеситель, регулируемый фазовращатель, усилитель низкой частоты и цифровой частотомер, причем один вход дополнительно-го смесителя соединен через регулируемый фазовращатель с одним выходом генератора постоянной частоты, а-другой вход - с одним выходом генератора регулируемой частоты, вторичная обмотка дифференциального датчика соединена с подвижным контактом потенциометра , один из выводов которого соединен с входом осциллографа и выходом дополнительного смесителя, а . с € частотомер через усилитель низкой частоты соединен с выходом смеси (Л .теля, причем другие выходы обоих с генераторов соединены с входами смесителя. &9 00 4 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) A (51)4 G 01 R 27 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

f10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

®СЕСОВ31ИЧ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ - ", ц

Н АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2I) 3659788/24-21 (22) 05.11.83 (46) 15.08.85.Бюл. № 30 (72) Я.А.Крафтмахер (53) 621.317.75(088.8) (56) Приборы для научных исследований, 1975, № 4, с.52.-63.

Варченко А.А и др. Научные труды . Гиредмета, Т.96, 1980, с .26-40. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ, содержащее генераторы постоянной и регулируемой частоты, смеситель, потенциометр, клеммы для подключения дифференциального вихретокового датчика и ос циллограф, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения процесса измерения, в него введены дополнительный смеситель, регулируемый фазовращатель, усилитель ннзкой частоты и цифровой частотомер, причем один вход дополнительного смесителя соединен через регулируемый фазовра- щатель с одним выходом генератора постоянной частоты, а другой вход— с одним выходом генератора регулируемой частоты, вторичная обмотка дифференциального датчика соедине на с подвижным контактом потенциометра, один из выводов которого соединен с входом осциллографа и выходом дополнительного смесителя, а частотомер через усилитель низкой частоты соединен с выходом смесителя, причем другие выходы обоих генераторов соединены с входами смесителя.

1173344

Изобретение относится к технике измерений физических свойств материалов, конкретно к измерениям удельного сопротивления немагнитньгх веществ, и может быть использовано для определения удельнога сопротивления металлов, сплавов, полупроводников и электролитов, а также для контроля чистоты металлов по остаточному удельному сопротивлению, Целью изобретения является упрощение процесса измерения за счет получения прямого цифрового отсчета.

Известно, что если цилиндрический образец помещается внутрь одной из катушек взаимной индуктивности дифференциального датчика, а по первичным обмоткам катушек пропускают

1 переменный ток, то во вторичных обмотках возникают ЭДС. Благодаря встречному включению двух одинаковых катушек выходное напряжение датчика без образца равно нулю. Вихревые токи в образце создают дополнительное магнитное поле, которое изменяет

ЭДС во вторичной обмотке. Удельное сопротивление образца рассчитывают по формуле

p 7i1 d Х /Ы+< q, (1) .где р — удельное сопротивпение образца, мкОм см;

d — диаметр образца, см;

f. — частота тока в первичных обмотках, кГц;

4 — фазовый сдвиг между током в первичных обмотках и выходным напряжением датчика; с — рассчитанная численно и табулированная функция ве- личин tg9.

Расчет удельного сопротивления проводят по формуле (1), измеряя фазовый угол Ч с помощью фаэометра.

Отличительные признаки предложенного устройства обеспечивают наличие напряжений, одно иэ которых служит дпя питания первичных обмоток датчика, а второе — для компенсации выходного напряжения датчика, при этом фазовый сдвиг между этими напряжениями устанавливается заранее таким, чтобы выполнялось соотношение й8 Ч= 7i ю1 /3 4 (2)

Компенсация выходного напряжения датчика при измерениях удельного

5 l0

40 сопротивления достигается изменением частоты генератора и величины компенсирующего напряжения. При достижении компенсации на основании формулы (1 ) и (2 ) получаем

Р= f (3) т.е. частота генератора численно равна (пропорциональна )величине удельного сопротивления образца.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит генератор высокой частоты (постоянной )1, генератор высокой частоты (регулируемой ) 2, смеситель 3 и 4, фазовращатель 5, усилитель низкой частоты

6, дифференциальный датчик удельного сопротивления 7, электронный осциллограф 8, потенциометр 9, цифровой частотомер 10. Генераторы высокой частоты 1 и 2 подключены к смесителям 3 и 4, причем напряжение от генератора постоянной частоты 1 поступает на смеситель 4 через фазовращатель 5. Напряжение разностной частоты от смесителя 3 усиливается усилителем 6, к выходу которого присоединены первичные обмотки дифференциального датчика 7, Вторичные обмотки датчика 7 подключены к У-входу осциллографа 8. С помощью смесителя 4 создается напряжение для компенсации выходного напряжения датчика 7. Напряжение от смесителя 4 подается на Х-вход осциллографа 8 и на потенциометр 9, к которому подключена вторичная обмотка датчика 7, Частота тока в первичных обмотках датчика 7 измеряется цифровым частотомером 10.

Устройство работает следующим образом, Фазовый сдвиг в фазовращателе 5 устанавливают таким, чтобы выполнялось соотношение (2 ). Так как о(являет с я одно зн ачн ой функцией величины tgY, по известному диаметру образца всегда можно рассчитать необ ходимый фазовый сдвиг, а фазовращатель 5 может быть проградуирован непосредственно в значениях диаметра образца. Так как фазовращатель 5 включен в цепь генератора постоянной частоты 1, получаемый фазовый сдвиг не зависит от значения. разностной частоты, используемой для читания датчика. Таким образом, на выходе смесителя 4 создается напряСоставитель В. Стукан

Редактор А.Гулько Техред Л.Мартяшова Корректор М.Пожо .

Заказ 5047/45 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по. делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 жение, сдвинутое относительно тока в первичных обмотках датчика на угол М, определяемый соотношением 1)независимо от частоты тока. Это напряжение используется для компенсации выходного напряжения датчика

7 с помощью потенциометра 9. После помещения образца в рабочую катушку датчика компенсация выходногб напряжения датчика достигается изменением частоты тока в датчике, т.е.

173344 4 регулировкой частоты генератора 2, и изменением величины компенсирующего напряжения с помощью потенциометра 9.

Из формулы (3) видно, что компенсация может быть достигнута лишь при частоте тока в датчике, которая численно равна величине удельного

1ð сопротивления образца. Эта частота измеряется цифровым частотомером 10.