Резонансный влагомер
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЮТВЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 03 0I 73 (21)%65988/2625 (51) M Кл.
60 In, 27/22 с присоединением заявки—
Государственный коинтет
Соаата йнннстроа СССР оо делам нзооретеннй н открытой (32) Приоритет—
Опубликова но15. 09. 74 бюллетень № 34 (45) .Дата опубликования описания28. II,74 (53) УПК
543. 7Х2. 2 (088.8) В.Т.Маликов, С.И.Патин и Ы.И.Бандак (72) Авторы изобретения (71)Заявитель инниПкий филиал КибвскОГО офДена Ленина политехнического института (й} изаинаый в@гомер
Изобретение относится к области измерения влажности материалов, а именно, к устройствум автоматического йзмерения влажности по реактивноИ составля- 5 ющей емкостного преобразователя, тангенс угла диэлектрических потерь которого может меняться в широком пределе.
Известные устройства изморе- 1о ния емкости конденсаторов с большими потерями, основанные на использовании свойств колебательного контура с модулируемыми зо времени параметрами, ограничены 15 узким диапазоном изменения танген са угла диалектрических потерь
fgd действительно, при боль-. ших значениях tgd амплитуд. дно-частотная характеристика контура представляет собой прямую линию, параллельную оси частот, следовательно, определение емкости путем модуляции во времени параметров контура невозможно.
С целью расширения пределов
2 измерения влажности и повышения точности (т.е. Измерение емкости в широком диапазоне tgd влагомер снабжен последовательно сединенными по крайней мере, двумя балансными модуляторами и усилителем с автоматическоИ регулировкой усиления, причем один из выходов первого балансногО модулятора подключен ко второму выходу задающего генератора, второй вход - к выходу дополнительного генератора, вход второго балансного модулятора подключен к колебательному контуру, а выход через .усилитель с автоматической регулировкой усиле ния - к синхронному детектору, На чертеже представлена функц циональная схема предлагаемого резонансного влагомера,содержащего: генератор I с двумя выходами, напряжения между которыми сдвинуты на 90" .дополнительный генератор 2; балансные модуляторы 3 и Ф; усилитель с автоматической регулировкой усиления 5;
443299 4 детектор 6, усилитель 7; реверсивный двигатель М; колебательныР контур 8, элемейтами которого является индуктивыость обцаздовый псременный конденса- s тор С eg и емкостной преобразователь С„ „
Напряжение = т о выхода 1 генаерагора подаегон
1о на колебатель контур 8 ерез резистор Й апряжение на контур 8 определяется выражением: оп =Опе, 5ол(им а) (2) где f - фазовый сдвиг между напряжением на коытуре и выходе I генератора I, 20
При выполнении условия: с =суисс = (3) . азовый сдвиг f равен нулю. ледовательно, о величине емкости можно судить йо образцовой емкости, необходимой для удовзетворвния условия (3).
"апряжения с генератора 2
Oo =Vom д о Щ и с выхода П генератора I 2 = 2т 4» < подаются на балансный модулятор 5.
Напряжение Vg=оррр О щ сыск Sinld t ("6) с его выхода, а также напряжение с контура 8 (2) подаются ыа балансный модулятор 4. На его выходе выделяется
Ug = от lôò Одщ see (at 9/йюиМ stndg 4о
Щ
После преобразования получим:
Уц =й,ц 5сй (2 ий V)s п сну Л/щ, д аи Ююи)ф где
i om 2щ 8m (8) "
4и
ИапряжениеИ подается далев на усилитель с АРУ, который устраняет влияние измененйя сопротивления потерь преобразователя Р на точность измерения.
Рассмотрим работу усилителя а ВРУ,Напряжение на входе усилителя с АРУ является суммой двух составляющих
Цдра а3 n (2 аН е 6 5C n dot al Ц/ру Stn f Si n а О е
Амплитуды этих напряжений в с„знаковой степени зывисят от велйчины сопротивления потерь К преобразователя. При этом амплиту. да первого напряжения всегда много больше амплитуды второго. Это обусловлено тем, что при замкнутой цепи обратной связи f равен нулю либо мало отличается от ыуля.
АРУ усилителя реагирует на измеыение амплитуды первого ыапря-жежения и поддерживает напряжение на выходе усилителя с АРУ постоя
ыным. Благодаря этому устраняется влияйие изменения сопротивления потерЖ преобразователя Е на уровень напряжения частоты N, которое на выходе усилителя с
АРУ зависит только от величины фазового рассогласования авторегулирования. $.
Напряжение с выхода усилителя с АРУ 5 подается на вход синхронного детектора 6, на другой вход которого подается опорное напряжение от дополнительного генератора 2. Постоянная составляющая напряжения с выхода синхронного детектора 6 после усиления блоком 7 управляет ра« ботой реверсивного двигателя ДВ, ось которого связана с образцовйм конденсатором переменной емкости
С Двигатель, выполняющий роль звена обратной связи, изменяет емкость так, что колебателъный контур в установившемся режиме настроен на резонанс. Емкость образцового конденсатора является мерой измеряемой емкости Сх
ПРЕДпйп1ЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Резонансный влагомев содержащий задающии и дополнитбльнйй генераторы, два оалансных модулятора, усйлитель с автоматической регулировкой усиления, колебательный контур, подключенйый через резистор к задающему генератору, и синхронный детектор, выход которого подключен через усилитель к реверсивному двигателю, отличающийся тем, что с целью расширения пределов измерения влажности и повышения точности измерения, влагомер снабжен последовательно соединенными,по крайней мере двумя балансными мбдуляжорами и усилителем с автоматической регулировкой усиления, причем один из выходов первого балансного модулятора подключен ко второму выходу задающего генератора, второй вход - к выходу допалнительного генератора, 5 443393 вход второго балансного модулятора подключен к колебательному контуру, а выход через усилитель
О с автоматической регулировкой усиления - к синхронному детектору.
