Устройство для дистанционного измерения емкости или индуктивности
О П И СА Н И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
32273I
Союз Соеетскиз
Социалистическил
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”
Заявлено 14.1.1970 (№ 1394260/18-10) с присоединением заявки №вЂ”
Приоритет
Опубликовано 30.Х1.1971. Бюллетень ¹ 36
Дата опубликования описания I О.II.1972
М. Кл. G Olr 27! 26 комитет па делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 621.317.738 (088.8) Авторы изобретения
Л. В. Каменев, В. А. Митрофанов, И. Л. Дзегеленок и Е. В. Гречковский
ВСЕСО ЮЗ 1-1Д Д
1ФПИ706 т(Х4 3 Ди
БИБЛйОТ
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО ИЗМЕРЕНИЯ
ЕМКОСТИ ИЛИ ИНДУКТИВНОСТИ
R1 2 > <>gj > 3 — R4 > " Со
Из вестные устройства для дистанционного измерения емкости или индуктивности на высокой частоте основаны,на ис пользова нии характеристик резонансной кривой колебательного контура, питаемого напряжением фиксированной частоты.
Основным элементом в них является вибрационный переключатель, имеющий сравнительно большие габариты и требующий для работы электропитание, В условиях химичесиих п|роизводств при высокой температуре и,в агрессивных средах вынесе н ие коммутирующего элемента из датчика .во вторичный прибор приводит к значительным погрешностям измерения, так как линия связи шунтирует измеряемую емкость.
В предлагаемом устройстве влияние линии связи на измеряемую емкость .при расположении коммутирующего элемента во вторичном приборе полностью исключается за счет того, что генератор высокочастотного напряжения подключен к измерительному контуру через ко>ммутирующее устройство поочередно по двум линиям связи, причем,по одной линии напряжение подается через последовательно включенные активное сопротивление и индуктивности, по другой — через последовательно включенные активное сопротивление и емкость, а выходным каскадом устройства служит делитель напряжений, включенный между активным и реактивным сопротивлениями каждой линии связи.
На чертеже приведена принципиальная схема устройства.
Измерительный контур составлен из индуктивности L и уравновешивающей емкости С, измеряемого конденсатора, имеющего емкость С и активные потери R . Генератор 1 вырабатывает напряжение фиксированной ча10 стоты, которое ключом 2 с низкой частотой, например 50 гт1, подается периодически на две линии связи, идущие к датчику. На измеритель ный контур с одной линии напряжение подается через активное сопротивление
15 Rz и индуктивность Lo с другой — через активное сопротивление Rz и емкость Со. Параметры элементов выбраны из условия:
Индикаторное напряжение снимается с делителя на активных сопротивлениях Яз, R, детектируется и подается на вход нуль-орга25 на 8 (усилитель). Когда напряжение высокой частоты подается по одной из линий связи, например Я С0 на измерительный контур, другая линия R L0 подключается «к земле» через низкоомное волновое сопротивление Ro
30 (и наоборот) .
322731
Составитель JI. Устинова
Техред Л. Богданова
Корректор Т. Китаева
Редактор А. Батыгин
Подписное
Изд. Ks 1772
Тираж 473
Заказ 106/13
Типография, r;p. Сапунова, 2
Схема работает следующим образом. При выполнении соотношения между элементами контура
»(С„+ С)= (2) в высокочастотном измерительном напряжении будет отсутствовать на пряжение низкой частоты (схема находится в равновесии, выполняются условия резонанса между параметрами контура. При нарушении условия уравнения 2 напряжение будет содержать составляющую напряжения низкой частоты той или иной фазы в зависимости от выполнения условий: со(С„+ С) ) —; со(С + С) < . (3) Схема может быть вновь приведена к условию резонанса путем регулировки уравновешивающей емкости С. При прохождении через полМИие равновесия фаза,низкочастотного напрМйения изменяется на 180, а отсчет измеряемой . емкоспи производится по значению уравновешивающей емкости С.
Статическая система уравновешивания осуществляется малогабаритной цепочкой, состоящей из конденсатора постоянной емкости
Ст и термистора R . Термистор включен в цепь обратной связи, которой охвачена чзмерительная схема. Напряжение небаланса (низкочастотная составляющая) выделяется диодом D, усиливается усилителем 4, вьвпрямляется фазочувствительным детектором 5 и подается на термистор Rg, вызывая больший или меньший его нагрев, под действием которого изменяется сопротивление термистора
Rp и э квивалентная компенсирующая емкость
Ст, до тех пор, пока не восстановится равновесие схемы. Мерой измеряемой емкости С„ является сопротивление термистора, которое измеряется дистанционно на постоянном токе тем или иным способом. Сопротивление тер10 м|истора измеряется автоматической мостовой схемой, пде Яз,,R6, R8 — плечи моста, Rr реохорд, Рт — добавочное со противление, Dt,— реверсивный двигатель.
Предмет изобретения
Устройство для дистанционного измерения емкости или .индуктивности, содержащее источник высокочастотного напряжения фиксированной частоты, резонансный,контур с исследуемым и регулируемым эталонным конденсаторами и систему фазового слежения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, генератор высокочастотного напряжения подключен к,измерительному контуру через коммутирующее устройство поочередно по двум линиям связи, лричем по одной линии напряжение подается через последовательно включенные активное сопротивление и индуктивность, по другой — через последовательно включенные активное сопротивление и емкость, а выходным каскапои устройства служит делитель напряжений,, включенный между активным и реактивным сопротивлениями каждой линии связи.
