Устройство для измерения диэлектрических параметров тонколистовых материалов на сверхвысоких частотах

 

Ceca Сояетсиин

Социалистииесюа

Республик

О П И С А Н И Е (И) 573775

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное. к авт. сеид-ву (22) Заявлено 14. 10. 76 (21) 2408851/09 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.09.77.рюллетень № 35 (51) М. Кл.

& 01 R 27/26

Гкудврвтювнвй неннто

Ваватв Мнннстра МР па делам нзобретвннй н ютнритнй (53) УДК 621.317 (088,8) (45) Дата опубликования описания 03.11.77 (УЯ) Авторы изобретения

В. С. Гераскин, Б. A. Лавренов, О, И. Гудков, А. А. Потапов и В. А. Федотов

I а..: г

° (с

Ьг (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

ПАРАМЕТРОВ ТОНКОЛИСТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

HA СВЕРХВЫСОКИХ ЧАСТОТАХ геров (1 j.

Изобретение относится к области радиоизмерени й.

Известно устройство для измерения диэлектрических параметров тонколистовых материалов на сверхвысоких частотах, содержащее генератор, соединенный с модулятором и с опорным @ измерительными каналами, содержащими каждый последователь но включенные резонатор, детектор, формирователь импульсов и триггер, выходы которых соединены с формирователем временного интервала, соответствующего частотному сдвигу между резонаторами опорного и измерительного каналов, а также дифференциатор, вход которого соединен с модуля- 1а тором, а выход - со вторыми входами триг

К недостаткам этого устройства относятся невозможность автоматизации процесса измерении, отсутствие непосредственной индикации измеряемого параметра диэлектрика, невозможность измерения тангенса угла потерь и толщины тонколистового материала. 25

Белью изобретения является повышение гочности и обеспечение возможности автрматизации процесса измерения.

Для этого в устройство для измерения диэлектрических параметров тонколистовых материалов на сверхвысоких частотах, содержащее генератор, соединенный с модулятором и с опорным и измерительным каналами, содержащими каждый последовательно включенные резонатор, детектор, формирователь импульсов и триггер, выходы которых соединены с формирователем временного интервала, соответствующего частотному сдвигу между резонаторами опорного и измерительного каналов, а также дифференциатор, вход которого соединен с модулятором, а выход — со вторыми входами триггеров, согласно изобретению дополнительно введены формирователь временного интервала, соответствующего ширине резонансной кривой, узел управления, сумматор, два кодирующих генератора1 цифровой индикатору .узел измерения толщины, преобразователь толщина- код, причем входы узла управления соответственно соединены с кодирующи573775 ми генераторами, выходами обоих формирователей временных интервалов, выходом дифференциатора и последовательно соединенными преобразователем толщина - код и узлом измерения толщины, выходы узла управления один непосредственно а другой через сумматор соединены с цифровым индикатором, а вход формирователя временного интервала, соответствующего ширине резонансной кривой, соединен с выходом детектора измерительного канала.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство для измерения диэлектрических параметров тонколистовых материалов на сверхвысоких частотах содержит генератор 1, соединенный с модулятором 2 и опорным и измерительным каналами, содержащими каждый последовательно включенные резонатор 3 (4), детектор 5 (6), формирователь импульсов 7(8) и триггер

9(10). Выходы обоих каналов соединены с формирователем 11 временного интервала, соответствующего частотному сдвигу, между резонаторами 3 и 4 соответственно опорного и измерительного каналов. В устройство входят также дифференциатор

12, вход которого соединен с модулятором

2, а выход» со вторыми входами триггеров 9 и 10, формирователь 13 временного интервала, соответствующего ширине резонансной кривой, узел управления 14, сумматор 15, два кодирующих генератора 16 и 17, цифровой индикатор 18, узел измерения толщины 19, преобразователь толщина — код 20, причем входы узла управления

14 соединены с выходами кодируюших генераторов 16 и 17, формирователей временных интервалов 11 и 13, дифференциатора 12, а также последовательно соединенными преобразователем толщина - код

20 и узлом измерения толщины 19, а вы» ходы узла управления 14 один непосредсч вени о, а другой через сумматор 15 с оединены с цифровым индикатором 18. Вход форми рователя 13 временного интервала,соотье.ствующего! ширине резонансной кривой, соединен с выходом детектора 6 измерительного канала.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 свипируется пилообразным напряжением с выхода модулятора 2. Резонансные импульсы резонаторов 3, 4 с выходов детекторов 5 и 6 поступают на формирователи импульсов 7 и 8, где дифференцируются и усиливаются. В формирователях импульсов 7 и 8 также формируются прямоугольные импульсы, передний фронт

Последовательность выполнения операций, необходимых для реализации расчетной фор@> мулы, задается узлом управления 14 цикли-, чески посредством импульсов, поступающих с выхода дифференциатора 12.

В режиме измерения тангенса угла потерь временной интервал с выхода формиробб вателя 13 временного интервала соответствующего ширине резонансной кривой, поступает в узел управления 14, где также кодиряется".частотой кодируюшего генератора 17. Кодированный интервал преобразуется

ЕО в сумматоре 15 в код и на цифровом индикоторых во времени соответствует экстемальным точкам реэонасных импульсов.

Эти импульсы запускают триггеры 9 и 10, фиксация состояния которых осуществляется сигналом с выхода дифференциатора 12.

В дифференциаторе 12 происходит формирование импульсов, соответствующих обратному ходу пилообразного напряжения, осуществляющего качание частоты генератора

1. Перепады напряжения с выходов триггеров 9 и 10 поступают на входы формирователя 11, длительность импульсов на выходе которого пропорциональна частотному сдвигу между резонаторами 3 и 4.

15 Одновременно в формирователе 13 временного интервала, соответствующего ширине резонансной кривой, осуществляется выделение временного интервала, соответствующего ширине импульса резонансной крир вой резонатора 4.

В режиме измерения диэлектрической проницаемости образец предварительно номе|дается в узел измерителя толщины 19, на выходе которого при этом устанавливается частота, пропорциональная среднему значению толщины. В преобразователе толщина код 20 осуществляется преобразование этой величины в двоичный код, его запоминание и циклическое преобразование во временной

30 интервал, поступающий на один из входов узла управления 14 и кодируемый генератором 16. При последующем помещении образца в резонатор 4 временной интервал с выхода формирователя 11 временного интер35 вала, соответствующего частотному сдвигу между резонаторами, поступает на другой вход узла управления 14, где кодируется частотой кодируюшего генератора 17. В сумматоре 15 происходит суммирование инфор40 мации, поступающей из узла управления 14 с учетом знака частотного сдвига между резонаторами 3 и 4 и преобразование результата в двоично-десятичный код, поступающий в цифровой индикатор 18, где инди45 цируется десятичный код, численно равный измеряемой величине

5737 г5

Составитель А, Каграманова

Редактор Г. Котельский Техред 3. Фанта Корректор Н. Ковалева

Заказ 3757/36 Ти р аж 1 10 1 П одни си ое

ЫНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 каторе 18 высвечивается значение, пропор циональпое ширине резонансной кривой.

Описанное устройство позволяет осуществлять измерения с непосредственным отсчетом в единицах 5 и tg 5 и повь . сить производительность измерений.

Формула изобретения

Устройство для измерения диэлектрических параметров тонколистовых матерна» лов на сверхвысоких частотах, содержащее генератор, соединенный с модулятором и с д опорным и измерительными каналами, содержащими каждый последовательно включенные резонатор, детектор, формирователь импульсов и триггер, выходы которых соединены с формирователем временного интер- ц

sana, соответствующего частотному сдвигу между, опорным и измерительным резонаторами, дифференциатор, вход которого соединен с модулятором, а выход — со вторыми входами триггеров, и индикатор, о т л и-; g5 ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения точности и обеспечения возможности автоматизации процесса измерения, в него дополнительно введены формирователь временного интервала, соответствующего ширине резонансной кривой, узел управления, сумматор, два кодирующих генератора, цифровой индикатор, узел измерения толщины, преобразователь толщина-код, входы узла управления соответственно соединены с кодирующими генераторами, выходами обоих формирователей временных интервалов, выходом дифференциатора и последовательно соединенными преобразователем толщина-код и узлом измерения толщины, выходы узла управления один непосредственно, а другой через сумматор соединены с цифровым индикатором, а вход формирователя временного интервала, соответствующего ширине резонансной кривой, соединен с выходом детектора измерительного канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 322708, кл. G 01 Я 23/24, 1972.