Датчик для измерения контактной разности потенциалов

 

Изобретение относится к технике электроизмерений. Может быть использовано для контроля износостойкости металлических деталей. Цель изобретения - повышение точности путем компенсации помех на частоте преобразования . Устройство содержит экранирующий корпус 1, выполненный с отверстием , эталонный электрод 2, расположенный на вибраторе 3 вблизи отверстия,и электромагнит. Введение второго электронного электрода 4, дифференциального усилителя (ДУ) 5, резисторов 9, 10, выполнение резистора ДУ в виде потенциометра 6, образование новых функциональных связей позволило достичь поставленную цель. Отличия датчика обеспечивают подавление помех, наводимых на эталонные электроды от электромагнита и от внешних посторонних полей, что обеспечивает уменьшение погрешности примерно в 3,5 раза и соответствующее повышение точности. 2 ил. с S (Л t 1 ю со 1 3и/ж off S сх 7 / Cpuff.f Т 1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г

I (I

Ю

CO

CO

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3912511/24 — 21 (22) 18.06,85 (46) 15.02.87. Бюл. ¹ 6 (71) Ивано †Франковск институт нефти и газа (72) В,Я.Белоусов, А,В.Пилипченко, Л.Д.Луцак и Ю.Н.Медвидь (53) 621.317,7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 212695, кл. G 01 N 27/00, 1969.

Приборы и техника эксперимента, 1974, № 6, с. 188, рис. 1. (54) ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНТАКТНОЙ

РАЗНОСТИ ПОТЕНЦИАЛОВ (57) Изобретение относится к технике электроизмерений. Может быть использовано для контроля износостойкости металлических деталей. Цель изобре„„SU„„1290180 А1 ду 4 G 01 R 19/00, G 01 N 27/00 тения — повышение точности путем компенсации помех на частоте преобразования. Устройство содержит экранирующий корпус 1, выполненный с отверстием, эталонный электрод 2, расположенный на вибраторе 3 вблизи отверстия,и электромагнит. Введение второго электронного электрода 4, дифференциального усилителя (ДУ) 5, резисторов 9, 10, выполнение резистора ДУ в виде потенциометра 6, образование новых функциональных связей позволило достичь поставленную цель. Отличия датчика обеспечивают подавление помех, наводимых с на эталонные электроды от электромагнита и от внешних посторонних полей, что .обеспечивает уменьшение погрешности примерно в 3,5 раза и соот- С, ветствующее повышение точности. 2 ил.

1290180

Изобретение относится к технике электроизмерений и может быть использовано для контроля износостой— кости металлических деталей, Цель изобретения — повышение точности путем компенсации помех на частоте преобразования.

На фиг.1 изображена электрическая схема предлагаемого датчика; на фиг.2 — конструкция датчика, разрез, ®

Датчик для измерения контактной разности потенциалов содержит экранирующий корпус 1, выполненный с отверстием, первый эталонный электрод

2, расположенный внутри корпуса 1 на вибраторе 3 вблизи отверстия, причем его плоскость параллельна плоскости отверстия, второй эталонный электрод 1, расположенный на вибраторе 3 с обратной относительно отверстия стороны первого электрода 2, дифференциальный усилитель 5 с резистором, включенным между его неинвертирующим входом и общей шиной, выполненным в виде потенциометра 6, к движку которого подключена шина 7 для подключения источника компенсирующего напряжения, а выход усилителя 5 соединен с шиной 8 нулевого сигнала.

Первый резистор 9 включен между общей шиной и вторым электродом 4, соединенным с инвертирующим входом усилителя 5, Второй резистор l0 вклю— чен между общей шиной и первым электродом 2, соединенным с инвертирую- 35 щим входом усилителя 5. Вибратор 3 жестко связан с мембраной 11, расположенной вблизи сердечника электромагнита 12. Корпус 1 может быть выполнен с радиальной проточкой 13 в 4О крае отверстия и снабжен уплотнительной манжетой 14, расположенной по краю отверстия, при этом в корпусе

1 имеется отверстие 15 для откачки газа.

Электроды 2 и 4 выполняются из золота или позолоченного металла.

Датчик для измерения контактной разности. потенциалов работает следующим образом. 50

Корпус 1 устанавливают на экранирующую пластину так, чтобы она контактировала с краями отверстия корпуса 1. На шину 7 подают компенсирующее постоянное напряжение, а че- 55 рез обмотку электромагнита 12 пропускают переменный ток. Расстояние между экранирующей пластиной и эталонными электродами 2 и 4 должно быть

5-10 мм, чтобы исключить влияние контактной разности потенциалов.

Движок потенциометра 6 устанавли— вают в такое положение, при котором сигнал на выходе усилителя 5 становится равным нулю, что свидетельствует о компенсации помех, существующих из-за наводок на электроды 2 и 4, поскольку сигнал контактной разности потенциалов отсутствует.

После компенсации помех корпус 1 устанавливают на плоскость образца, контактную разность потенциалов кото рого необходимо измерить.

Края отверстия корпуса 1 контактируют с образцом, а первый электрод

2 оказывается расположенным вблизи образца на расстоянии 0,1-0 5 мм.

Между первым электродом 2 и образцом возникает контактная разность потенциалов, а между вторым электродом 4 и образцом — не возникает, так как второй электрод 4 расположен дальше от образца и экранирован от него первым электродом 2 ° Таким образом, между электродами 2 и 4 возникает разность потенциалов, равная контактной разности потенциалов Образец— ,первый электрод 2, которая зависит от расстояния между образцом и электродом 2. Поскольку вибратор З.вместе с электродами 2 и 4 вибрирует вместе с мембраной 11, то контактная разность потенциалов преобразуется в переменную ЭДС, которая усиливается дифференциальным усилителем 5 и подается на шину 8 нулевого сигнала.

На шине 7 постоянное напряжение изменяется до тех пор, пока напряжение на шине 8 нулевого сигнала не станет равным нулю. В этом случае напряжение на шине 7 компенсирует контактную разность потенциалов. на электроде 2 и, следовательно, оно равно контактной разности потенциалов.

Конструкция датчика позволяет производить измерение контактной разности потейциалов в среде инертного газа или в вакууме. Соответствующая среда создается путем закачки или откачки газа через отверстие в корпусе при этом проточка в корпусе 1 соединяет полость под манжетой 14 с внутренним объемом корпуса, а манжета 14 обеспечивает необходимое уплотнение при герметизации внутреннего объема корпуса.

Предлагаемый датчик обеспечивает подавление помех, наводимых на эта1290180

Р моР

Составитель А.Пучковский

Техред В.Кадар

Редактор А.Ревин

Корректор И,Эрдейи

Заказ 7894/40 Тираж 731

ВНИИПИ Государствейного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4 лонные электроды от электромагнита и внешних посторонних полей, что уменьшает погрешность измерений примерно в

3,5 раза и обеспечивает соответствующее повышение точности. 5 формула изобретения

Датчик для измерения контактной разности потенциалов, содержащий экранирующий корпус, выполненный с от10 верстием, эталонный электрод, расположенный на вибраторе и электромагнит, механически связанный с вибратором, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в

15 него дополнительно введен второй эта— лонный электрод, дифференциальный усилитель и два резистора, резистор дифференциального усилителя, включенный между неинвертирующим входом 20 и общей шиной, выполнен в виде потенциометра, движок которого подключен к шине для подключения источника компенсирующего напряжения, первый резистор включен между общей шиной и соединенными между собой первым эталонным электродом и неинвертирующим входом дифференциального усилителя, второй резистор включен между общей шиной и соединенными между собой вторым эталонным электродом и инвертирующим входом дифференциального усилителя, при этом дифференциальный усилитель и электромагнит размещены внутри экранирующего корпуса, второй эталонный электрод расположен на вибраторе вблизи первого эталонного электрода с обратной стороны от первого эталонного электрода относительно отверстия в корпусе, а первый электрод расположен вблизи от плоскости отверстия в корпусе.