Емкостный преобразователь

 

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для контроля диэлектрических свойств материалов. Цель изобретения - повьппение точности излучений . Емкостный преобразователь содержит корпус, диэлектрическую подложку , на которой расположен общий для всех высокопотенциальных злектродов низкопотенциальный электрод, в котором, а также в подложке имеются отверстия для размещения с зазором высокопотенциальных электродов. Повышение точности осуществляется за счет уменьшения потерь при запитке датчика от генератора. 3 ил. i О)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕС1 1УБЛИК

А1 (19) (11) (51) 4 С 01 N 27/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО;ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4185348/24-25 (22) 28.01.87 (4б) 30.10.88. Бюл. И 40 (71) Сибирский государственный.:научно-исследовательский институт метро:логии (72) А.А. Михайленко (53) 551.508.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР . В 741131, кл. G 01 N 27/22, 1977.

Берлинер М.А. Измерение влажности.

М.: Энергия, 1973, с. 83. (54) ЕМКОСТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к области .измерительной техники и может быть использовано для контроля диэлектрических свойств материалов. Цель изоб« ретения — повышение точности излучений. Кмкостный преобразователь со" держит корпус, диэлектрическую подложку, на которой расположен общий для всех высокопотенциальных электродов низкопотенциальный электрод, в котором, а также в подложке име)отся отверстия для размещения с зазором высокопотенциальных электродов. Повышение точности осуществляется за счет уменьшения потерь при запитке щ

Р датчика от генератора. 3 нл.

1434350

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в практике контроля и измерений диэлектрических характе5 ристик материалов в широком диапазоне частот и температур.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый преобразователь, разрез; на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг. 3 — электрическая схема включения составляющих емкости, возникаю щей между поверхностями одного из и ! электродов и низкопотенциальным электродом преобразователя.

Преобразователь содержит корпус

1, выполненный в форме стакана с и круглыми отверстиями в дне, которое является ниэкопотенциальным электродом 2, диэлектрическую подложку, выполненную с Il отверстиями и закреп ленную на внутренней поверхности дна корпуса 1 (т.е. электрода 2) так,25 что оси их отверстия совпадают, потенциальные электроды 4, выполненные в форме цилиндрических стержней одинаковой длины, каждый из которых закренлен в отверстии диэлектрической подложки 3 и проходит с зазором через отверстие в электроде 2, причем их торцовые поверхности с одной

:.стороны находятся на одном уровне с наружной поверхностью электрода 2, а с другой припаяны к диску 5. Диск

5 служит для соединения всех электродов 4 с потенциальным подводом 6 и обеспечивает равномерное распределение потенциала между всеми электродами 4.

На фиг. 3 изображены рабочая емкость 7 конденсатора преобразователя между краями и плоскостями низкопотенциального 2 и потенциальных 4 электродов, емкость 8 конденсатора в зазоре между электродами 2 и 4, емкость 9 конденсатора между краями и плоскими поверхностями электродов

2 и 4 со стороны диэлектрической подложки 3. 50

Преобразователь работае- следуюшим образом.

Помещают образец исследуемого материала на поверхность электродов 2

55 и 4 при этом значение емкости 7 увеличивается в количество раз, равное диэлектрической проницаемости образца. По измеренным значениям приращения емкости конденсатора преобразователя и рабочей его емкости, соответствующей С, определяют величину диэлектрической проницаемости.

С учетом параллельного соединения емкостей 7,8 и 9 следует, что чувст- вительность преобразователя тем выше, чем больше значения рабочей емкости конденсатора 7 по сравнению с другими параллельно ей включенными.

В данном устройстве требуемое значение рабочей емкости определяет количество и электродов при заданных их диаметре и величине зазора, B свою очередь, диаметр и-ного электрода определяется минимальной толщиной измеряемых образцов, максимальным значением их диэлектрической проницаемости и верхней рабочей частотой.

Экспериментально установлено, что максимальный диаметр потенциальных электродов должен быть 0,5 мм для измерения образцов с с = 1-90 и толщиной не более 1-1.,5 мм в диапазоне частот до 100 МГц. При увеличении диаметра электродов до 1 мм при прочих равных условиях толщина образцов должна быть не менее 2-3 мм. Что касается верхней рабочей частоты, то она определяется из условий квазистационарности электрического поля рабочей емкости, которое легко обеспечивается при малых диаметрах потенциальных электродов (0,3-1 мм) даже при больших значениях диэлектрической проницаемости образцов (1-90)

Увеличение абсолютного значения рабочей емкости посредством увеличения количества электродов не приводит к ограничению основных технических характеристик преобразователя, Увеличивается лишь площадь низкопотенциального .электрода, значение которой определяется площадью поверхности образцов. В связи с этим представляется возможным выбор количества потенциальных электродов, исходя из условий достижения требуемых чувствительности и точности измерений, а их диаметр выбирается из условий предельных значений верхней рабочей частоты и диэлектрической проницаемости образцов.

Экспериментально установлено, что при прочих равных условиях добротность конденсатора предлагаемого устройства не менее чем в три раза больше по сравнению с прототипом, Это объясняется благоприятными условия1434350 ми растекания тока испытательного сигнала по поверхности электродов с учетом подвоДа энергии через общий для всех потенциальных электродов низкопотенциальный электрод.

Формула изобретения

Составитель В.Немцев

Техред М Ходанич

Корректор M.Ïîæî

Редактор JI.Âåñåëoâñêàÿ

Заказ 5550/47 Тираж 847

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Емкостный преобразователь, содержащий корпус и диэлектрическую..подложку, на которой с одной стороны расположены с зазором потенциальный и низкопотенциальный плоские электроды, а потенциальный электрод подвода находится с другой стороны подложки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, потенциальный электрод подвода выполнен разветвленным íà и электродов, низкопотенциальный электрод и подложка снабжены п отверстиями и в каждом закреплен один из и электродов, что на выходе. из низкопотенциального электрода его плоскость и плоскости среза и электродов расположены на одном уровне,