Устройство для измерения емкости

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Респубпик

< л819748.Ф г,, б :-.:::

К АВТОРСКОМУ СВИДЮТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву —. (22) Заявлено 10. 05. 79 (21) 2764640/18-21 с присоединением заявки Но (51)М. Нл

G 01 R 27/26

Государственный комитет

ССС P но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 07,0481.Бюллетень N9 13

Дата опубликования описания 07. 04. 81 (72) Автор изобретения

В. Ф. Костин

Воронежский политехнический инстич. ут-(73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ENKOCTH дами; для питания охранных электродов используется электронная схема 1

Целью изобретения является повышение точности измерения и упрощение устройства.

Достигается это тем, что в устройстве для измерения емкости, содержащем источник питания, мостовую измерительную цепь, емкостный дат-, чик, усилители сигнала разбаланса, реверсивные электродвигатели,электронный блок питания охранных электродов, источник питания. имеет, два выхода, к одному выходу которого подключена диагональ моста, а к второму выходу подключены охранные электроды через переменный резистор, подвижный контакт которого

20 жестко связан с валом электродвигателяу уравновешивание мостовой измерительной цепи осуществляется. только по реактивной составляющей, При такой схеме питания охранных электродов устраняется влияние амплитудно-фазовой характеристики .электронной схемы на точность измерения и отпадает необходимость уравновешивания по активной составИзобретение относится к технике измерения электрической емкости и может быть использовано в системах автоматического контроля и управления технологическим процессом производства оксидированной алюминиевой фольги для злектролитических конденсаторов. Известно устройство для измерения электрической емкости, содержащее емкостный датчик с измерительным и охранным электродами, измерительный мост с уравновешиванием по активной и реактивной составляющим, электронный блок питания охранных электродов (1 .

Недостатком этого устройства явдяется низкая точность, обусловленная влиянием амплитудно-фазовой характеристики электронного блока питания охранных электродов на результаты измерений.

Известно также устройство, представляющее собой автоматический мост переменного тока для измерения емкости с уравновешиванием его по активной и реактивной составляю,щим электродвигателями (2(.

Мост содержит емкостный датчик с измерительным и охранным электро(53) УДК 621. 317. 335. .3 (088.8).

819748 ляющей при углах потерь до 25-30 единицНа чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство содержит резисторы 1 и

2, конденсатор 3, .входящие в мостовую измерительную цепь, усилитель

4 напряжения мощности и электродвигатель 5, источник питания 6, резистор

7, усилитель 8 нанряжения и мощности, электродвигатель 9,, фольгу 10, катод агрегата 11, изолированный диэлектрик

12, охранные электроды 13 и 14, электролитическую ванну 15.

Емкостный датчик укреплен на катоде агрегата 11, изолированного диэлектриком 12 от элеткролитической ванны 15, где формуется фольга 10.

Емкостный датчик включен в плечо

ЬД мостовой измерительной цепи.

Охранный и измерительный электроды емкостного датчика включены на вход 20 усилителя 8 напряжения и мощности, вход последнего подключен к управ.ляющей обмотке электродвигателя 9, вал которого жестко связан с подвижным контактом резистора 7,включенно.го между источником питания б и охранными электродами 13 так, что один из входов усилителя 8, выход резистора 7 и охранный электрод соединены в одной точке. 30

Изменением величины резистора 7 поддерживается требуемая разность потенциалов между электродами датчика. Иостовая измерительная цепь диагональю подключена к клеммам HñTo HHBà 35 питания б.

Устройство работает следующим образом..

При прохождении фольги 10 между электродами 13 и 14 емкостного датчика в электролитической ванне 15 агре- 40 гата формовки образуется электрическая емкость, которая включена в плечо ЬД мостовой измерительной цепи.

Если измерительная цепь не уравновешена по реактивной составляющей и между измерительным и охранным электродами s плече Ьб существует разность потенциалов, то эта разность ,усиливается по напряжению и мощности усилителем 8 и подается на управлявщую обмотку реверсивного электродвигателя 9, который вращает подвижный контакт резистора 7 до тех пор, пока разность ааФенциалов между измерительным и охранным .электродами не будет близкой к нулю; Сигнал разбаланса, укжвившийся в плече С3 через усиющтель напряжения и мощности 4 подается в управляющую обмотку реверсивного электродвигателя 5, который вращает подвижный контакт резистора 2 до тех пор, пока реактивная составляющая в диагонали cd не будет равна нулю .

Таким образом, при изменении емкости фольги, появивщиеся сигналы разбалансов на входах усилителей 4 и 8 компенсируются электродвигателями 5 и 9 до тех пор, пока они не будут равны нулю или близкими к нему.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения емкости, содержащее источник питания, мо-. стовую измерительную цепь, емкостный датЧИк, усилители сигнала разбаланса, реаераивные электродвигатели, элект,ронный блок питания охранных элект-: родов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыаения точности измерения и упрощения устройства, источник питания имеет два выхода, к одному выходу которого подключена диагональ моста, а к второму выходу подключены охранные электроды через переменный резистор, подвижный контакт которого жестко связан с валом электродвигателя.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что уравновешивание мостовой измерительной цепи осуществляется только по реактивной составляющей.

Источники информации, праиятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 1400533, кл. G 01 R 27/26, 1960.

2. Сборник трудов ВПИ "Автоматика, электроника, автоматизация измерений", вып.2, 1970, с. 237-?43 (прототип).

819748

t, Составитель В. Стукан

Редактор Е. Гончар Техреду.табакович Корректор М.немчик

Заказ 1379/25 .. .Tspaa 732 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4