Измеритель диэлектрических характеристик
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (111561151 (61) Дополнительное к авт, свил-ву (22) Заявлено 19.01.76(21) 2319860/21 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05. 06.77 Бюллетень №. 21 (45) Дата опубликования описания 08.08.77 (51) М. Кл.
G 01 К 27/26
Государственный комитет
Совета й1нннстроа СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 62 1. 3 1 7. .738 (088,8) (72) Автор изобретения
С. И, Кравченко (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
Изобретение относится к технике измерения парал етров диэлектриков.
Известны измерители активной проводимости диэлектрика, работающие по методу
"генератора с шунтируюшим диодом" (1).
Однако такие устройства обладают низкой точностью.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному устройству является измеритель диэлектрических характеристик, имеюший 1С - генератор, колебательный контур которого шунтирован электровакуумным диодом, причем выходной сигнал генератора подается на блок сравнения частот, туда же подаются колебания вспомогательйого генератора, а к выходу блока сравнения частот подключен индикатор совпадения частот (2).
Процесс измерения диэлектрических характеристик с помощью этого устройства сводится к следующему. Устанавливают одинаковые значения частот основного и вспомогательного генераторов, зател1 подключают параллельно колебательному контуру генератора с шунтируюшнм диодом исследуемый образец, При этом частота генерирования уменьшается, поэтому вос станавливают с помощью градуированного конденсатора переменной ел кости контура прежнюю частоту генерации. По изл1енению тока через диод определяют активную проводимость образца. Отсчет емкости образца производят по шкале градуированного конденсатора, Процесс исследования частотlO ных характеристик диэлектриков с помон.ью такого устройства занимает врелтя поряд ка полутора-двух часов, Поэтому наблюдв ется плохая повторяел.ость результатов при измерении характеристик веществ, парамет15 ры которых непостоянны по врел1ени.
11елью предложенного изобретения является автоматизация измерений диэлектрических характеристик.
Для этого в устройство, содержан.ее ге20 нератор с шунтируюшим диодолс и нснам гательнь .й генератор, выходы которых псдключены ко входам блока сравнения истс т, введены блок фсрмнровання сннхроимпульса, связанный с генератором с шунтнруlvll.è..l
25 диодом, запомннаюн.i е ус I ройстпо н упi «l
50 ляемая лииия з .l,». ti;-.".?!it ил.!»у.»ьсо)), !I):! . »Ол)
ВХОД Запо)!и))6!tot !:ГО у!.. ГI) Ойств» Сое?t!!!lail с Рь!ходОм схе л)) с1)а!)!!е)»1»я частот, a его выход — с усправ;!1ï< шим входол» управ)!»!с— л»ОИ )Iи ни и з ttrejrxrHII импульсов, вх 0д к Отoj) 0?t подключен к в»,:ходу блока формироваиия синхроимпульсов, а выход - к запускаюи им входам обоих генераторов. Кроме этого в контур генератора с шунтируюи:им диодом введен динамический конденсатор, расположенный на валу двигателя и связанный с блоком формирования синхроимпульса.
На чертеже представлена фу?»кциональная схема измерителя диэлектрических характеристик. 5
Измеритель диэлектрических характеристик содержит генеоатор 1, представляюший собой усилите?!ь 2, охвачеьчп»й поло)к1»тель» ной обратной связью 3 и нагруженный на колебательнь и ко»!тур 4, измерительную ячейку,5, представ!!я»ошую собой цилиндрический конденсатор, заполненный исследуемым образцом; шунтируюший электровакуумный диод 6, Вспо: югательный генератор 7, блок сравнения частот 8, запол»ина»ошее устройство 9, лишпо задержки импульсов
10, формирователь синхроимпульсов 11 и двигатель 12. Линия задержки 10 состоит из управляемого ждушего мультивибратора
13, дифференцируюшей пепи 14 и ждушего мультивибратора 15. двигатель 12 служит дпя врашения конденсатора переменной емкости контура 4 и запуска блока формиро вани я c Ht»xpoH мпуль сов 1 1.
Устройство работает следующим образом. З5
Импульс запуска от,дифференцируюшей цепи 14, синхро!»изирован?и!11 с периодом обрашения днд»амического конденсатора С к поступает на управляемый ждуший мульти вибратор 13. От заднего фронта его импульса запускается через дифференцируюшую цепь 1 1 ждуший мультивпбратор 15.
Импульсы последнег0 запускают основной
1 и вспомогательный 7 генераторы. Когда измерительная ячейка 5 отключена, частота колебания обоих генераторов устанавпи вается одина.ковой. В этом случае сигнал на выходе блока сравнения частот 8 отсут ствует.
Паде)»1»е напряжения U При включении измерительной ячейки параллельно колебательному контуру 4 л»гновенное значение частоты генератора 1 уменьшается пропорцио?»аль?!о емкости образца, и на выходе блока сравнения час тот 8 появляется сигнал, пропорциональный разности частот ь| =1,-, 60 и:»»- " -. — .:.. . т! );;»еба!»1»!» генератора 7, с ГII i )) )el! н;) я частота»! О, 1еба»!и)» В и,lityÄtt,oe енератора 1. Этот otlr.ria;! прообразуется в уира!)лпо;l!ee II6IIrj)irma!It»c. Uo котоРое запоминаетсЯ устройство» .3, При поступлении сигнала»-»с на управляюший вход формирователя 11 дп!»те?»ь?!Ость импульсов последнего увепичивается, в результате чего происходит задержка запуска генератора 1 и 7. При этом мгновенное значение емкости динамического конденсатора в момент запус» ка генераторов уменьшается. Замкнутая система имеет тенденцию к уравниванию частот f и f,ãде f„= const Так»»л» образом, реакция замкнутой системы является характеристикой прираще ния мгновенного значения емкости колебательного контура и. пропорциональна емкости образца. Отс чет проводимости образца осушествпяется по прирашению тока через шунтируrOlllHH rrH ort, При выполнении условия t < Т, где t — длительность импульса запуска, Т - период обрашения конденсатора Ск, погрешность от непостоянства частоты колебаний генератора 1 за время ».,-, можно минимизировать в достаточной степени. Форму и а изобретения 1. Измеритель диэлектрических характеристик, содержаший генератор с шунтируюшил» диодом и вспомогательный генератор, выходы которых подключены ко входам блока сравнения частот, о т л и ч а к ш и и с я тем, что, с цепью автоматизации измерений, в него введены блок формирования сипхроимпульса, связанный с гене ратором с шунтируюшим диодом; запоминаюшее устройство и управляемая линия задержки импульсов, причем вход запоминаюшего устройства соединен с выходом блока сравнения частот, а его выход - с управлякьшим входом управлчемой линии задержки импульсов, вход которой подключен к выходу блока формирования синхроимпупьсов, а выход — к запускаюшим входам обоих гене» раторов. 2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что в контур генератора с шунтируюшим диодом введен динамический конденсатор, расположенный на валу двигателя и связанный с блоком формирования синхроимпульса. 563 151 Гтавитель И Леда„,ев Техр д 3 фанта Коррекр А Грипен„о Редактор И. Марховская Заказ 1566/150 Тираж 1 101 Подписное Е!ИИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-Э5, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Момот Е. Г. Генератор с шунтирук Госэнершим диодом и его применение. М„ Ioc ргоиздат, 1 95 9. 2. Буравлев В. В. Балаклеев В. П. Сологян И. Х. Генератор с шунтирующим дно дом для диэлектрических измерений в диапазоне 0,1-100 МГц, Измерительная техника, 1972, №7.
