Измеритель параметров диэлектрических материалов

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано з экспериментальной физике. Целью изобретения являемся повышение точности измерения при быстропротекающих внешних воздействиях на исследуемый пиэлектрик, Измеритель содержит генератор 1, резонатор 2, бпок 3, регистратор ч, блок управления , включающий преобразователь 5, компаратор 6, регистр 7, схему 8, счетчик 9, генератор изменяющегося напряжения, включающий ключи 10 и 11, счетчик 12, преобразователь 13, управляемый генератор синхронизирующих импульсов, включающий генератор 14 импульсов и делитель 15, частотомер 16. Введение блока управления, а также выполнение генератора синхронизирующих импульсов и генератора изменяемого напряжения управляемыми позволяет создать следящую управляемую обратную связь управляемого генератора 1. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

союз советсних социллистичесних

РЕСПУБЛИК

Щ)5 G 01 R 27/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и A SÒOPCÈOÌÓ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ИМРЕ МРФЮЖ ФЗЮИГЗ:РЮйЖ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4670806,/21 (22} 03,03.89 (46) 1 3 рг 9 В(ел „N01 9 (72) В, ч. Крыг ов, В. Н, Скрипников и Л.И Скоробогат (53) 621. 317, 33 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 746331, кл. G 0 i R 27/26, 1978, (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ М..РЛМЕТРОВ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИАТЕРИАЛОВ (57) Изобре.ение относи-cÿ к измерительной råхнике и может быть использовано à "-кспериментальной физике.

Целью изобретения ".çëÿåòñÿ повышение точности измерения при быстропротекающих внешних воздействиях на исследуемый диэлектрик. Измеритель

„„SU„„1651238 А 1

2 содержит генератор,, ревонатор 2, блок 3, регистратор 4, блок управления, включающий преобразователь 5, компаратор 6, регистр 7, схему 8, счетчик 9, генератор изменяющегося напряжения, включающий ключи 10 и 11, счетчик 12, преобразователь 13, управляемый генератор синхронизирующих импульсов, включающий генератор 14 импульсов и делитель 15, частотомер

16. Введение блока управления, а также выполнение генератора синхрониэирующих импульсов и генератора изменяемого напряжения управляемыми позволяет создать следящую управляемую обратную связь управляемого генератора 1. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1651238

1G

2G

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в экспериментальной физике, в частности для исследования параметров диэлектриков и плазмы при изучении влияния быстропротекающпх внешних воздействий.

Цель изобретения — повышение точности измерений при быстропротекающих внешних воздействиях rro исследу-. емый диэлектрик, На чертеже приведена структурная электрическая схема. измерителя параметров диэлектрических материалов.

Измеритель параметров диэлектрических материалов содержит генератop 1 СВЧ, измерительный резонатор 2, блок 3 измерения, регистратор 4, блок управления, включающий цифроаналоговый преобразователь 5, компаратор б,, р.гистр 7 последовательного сдвига, :.õåìó 8 совладения, счетчик 9, гене--. ратор изменяющегося напряжения, вклю"чающий первый 10 и второй 11 ключи, реверсивный счетчик 12, цифроаналоговый преобразователь 13", управляемый генератор синхронизирующих импульсов, включающий генератор 14 имгульсов и делитель 15 частоты, частотомер 16.

Выход генератора 1 последовательно соединен с резонатором 2, блоком 3 измерений и регистратором 4. К первому выходу блока 3 измерений последовательно подключены блок управления., генератор изменяющегося напряжения., управляющий вход генератора СВЧ 1, Второй выход блока 3 измерения подключен к управляемому генератору синхронизирующих импульсов, выход которого соединен с блоком управления и генератором изменяющегося напряжения, Выход генератора СВЧ 1 через частотомер 16 соединен с вто. рым входом блока 3 измерения, а выход измерительного резонатора. — с вторым входом блока управления.

Блок управления выполнен в виде последовательно соединенных второго цифроаналогового преобразователя 5, компаратора 6, регистра 7 последовательного сдвига, схемы 8 совпадения и счетчика 9.

Генератор изменяющегося напряжения выполнен в виде последовательно соединенных цифроаналогового преобразователя 13, реверсивного счетчика

12, ключей 10 и 11, включенных один параллельно другому, На вход ключей 10 и 11 с счетчика 9 подаются противоположные уровневые напряжения, обесгечивающие поочередную их работу, На ключи 10 и 11 также поступают синхронизирующие импульсы с управляемого генератора синхронизирующих импульсов. Ключ 10 подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика 12, а ключ 11 — к вычитаюшему. Цифровой код с реверсивного счетчика 12 поступает на цифроаналоговый преобразователь 13, напряжение на выходе которого управляет частотой генератора СВЧ 1. Управляемый генератор синхронизирующих импульсов выполнен в виде последовательно соединенных генератора 14 импульсов и управляемого цифровым кодом делителя 15 частоты. Измеритель параметров диэлектрических материалов ра— ботает следующим образом. Сигнал СВЧ с генератора 1 поступает на измерительный резонатор 2 и частотомер 16.

С выхода этих блоков сигналы, пропорциональные функции коэффициента передачи резонатора 2 от частоты N(f), поступают на вход блока 3 измерения, в котором по сдвигу максимума резонансной кривой определяется Я материала образца, а по изменению коэффициента передачи определяется tg Р материала, Информация о Я и tg б образца поступает на регистратор 4 (где

Я вЂ” диэлектрмческая проницаемость, tg о — тангенс угла потерь).

Генератор СВЧ 1, управляемый генератором изменяющегося напряжения, перестраивается в диапазоне изменения коэффициента передачи измерительного резонатора 2. Для слежения за положением резонансной кривой реализована обратная связь, включающая последовательно соединенные блок управления, генератор изменяющегося напряжения, генератор СВЧ 1 и измерительный резонатор 2.

Управление следящей обратной связью осуществляется следуюшим образом. Скоростью свипирования по частоте генератора 1 СВЧ управляет сигнал, приходяший на вход генератора изменяющегося напряжения с управляе;:ого генератора синхронизирующих импульсов, который, в свою очередь, управляется цифровым кодом, пропорциональным изменению Р во времени

1651238 и прихсдящим с второга выхоца блока измерения.

С первого выхода блока 3 измерения на блок управления поступает цифр роной код., пропорциональный tgh и определяюпу и пороговый уровень для сравнения с сигналом на выходе измерительного резонатора 2, определяя амплиTóäó изменения напряжения на 10 выходе генератора изменяющегося напряжения.

Цифровой код, поступающий с первого выхода блока 3 измерения, в цифроаналоговом преобразователе 5 преобразуется в напряжение, которое уста -а ",::вает опорный уровень срабатывали ком. :=;.: †:-ора 6, сравнивающего ега с напряж .ием на выходе измерительного резонатор=- 2, Ка регистр 7 последавател ьнаго сдвига подается едини- нае уровневое напряжение при превышении напряжения с выхода изме— рительнога резонатора и нулевое при ега более низком уров * å.

Регистр 7 последовательного сдвига и схема 8 ""oâllàäåíèÿ выполнены так„ч T а захват системой слежения происходит при наб=pe в регистре 7 определенного цифрового кода, совпадающег"; = ранее устанавлснным в схеме 8 совпадения. LIpH срабатывании схемы 8 совпадения на счетчик 9 подаетсл единичный уровень, изменяющий его состояние на пративаположное.

Управление частотой синхронизирующих импульсов осуществляется с блока 3 измерения. При увеличении

tg$ материала образца происходит

,óìåíüøåíHå коэффициента передачи из мерительного резонатора 2 и уменьшение его добротности, что приводит к необходимости снижения порогового уровня.

Изменение Я материала приводит к сдвигу резона.нснай частоты измерительного резонатора 2. При быстропротекающем внешнем воздействии на материал образца изменения Я, а значит, и резонансной частоты могут быть отслежены только в том случае, если скорость набора исходных данных в виде И(Й) увеличится, что в данном измерителе реализуется за счет управления частотой синхронизирующих импульсов.

Экспериментальные исследования измерителя диэлектрических свойств

55 материалов показали, что по сравнению с известными устройствами пред-лагаемый измеритель обеспечивает повышение быстродействия и точности определения Я и г8 о материалов резонансным методом при изучен.:и влияния на материалы бь|стропрот: каюших внешних воздействий. Наприм р„ использование ITàlTíîãо измерителя позволяет провести измерение диэлектрических свойств материалов при внешнем воздействии изменения температуры нагрева са скоростью 1000 K/ìèí и точностью определения па Е 33, а по по сд g 207, 6 а р м у л а и з а б р е т е н и я

Измеритель параметров диэлект;очески материалов, содержащий генератор СВЧ, выход которого последовав тельно соединен с измерительным резонатором, блоком измерения и регистратором, частотомер, вход которого соединен с выхоцом генератора СВЧ, а выход — с вторым вхоцам блока измерения, генератор синхранизирующих импульсов и генератор изменяющегося напряжения, соединенные последовательно, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения при бь стропратекающих внешних ваздейс-.виях на исследуемый диэлектрический материал,, введен блок управления, а генератор синхронизирующих импульсов и генератор изменяемого напряжения выполнены управляемыми, причем первый вход блока управления соединен с первым входом блока измерения, второй вход его соединен с выходом измерительного резонатора, третий вход соединен с выходом генератора синхронизирующих импульсов, четвертый и пятый входы блока управпения соответственно являются входами для подачи сигналов "Установка кода и "Начальная установка", первый и второй выходы блока управления соответственно соединены с вторым и третьим входами генератора изменяющегося напряжения, выход которого

- соединен с управляющим входом генератора СВЧ, а управляющий вход генератора синхронизирующих импульсов соединен с вторым выходом блока измерений.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок уп1651238

4. Устройство но п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что управляемый генератор синхронизирующих импульсов содержит генератор имнульсов и делитель частоты, соединенные последовательно, причем вход управ— ляемого генератора синхронизирующих импульсов соединен с вторым входом делителя частоты, выход его — с выходом делителя частоты.

Корректор Н.Ревская

Заказ 1605 Тираж 424 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 равления содержит последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь, компаратор, регистр последовательного сдвига, схему совпадения, счетчик, причем первь1й вход

5 блока управления соединен с входом цифроаналогового преобразователя, второй вход соединен с вторым входом компаратора, третий вход соединен с вторым входом регистра последовательного сдвига, четвертый вход соединен с вторым входом схемы совпадения, пятый вход соединен с вторым входом счетчика, а первый и второй выходы его соединены соответственно с первым и вторым выходами счетчика.

3. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что генератор изменяющегося напряжения содержит первый и второй ключи, выходы которых соответственно соединены с перСоставитель В.Ежов

Редактор А.Козориз Техред А,Кравчук вым и вторым входами реверсивного счетчика, выход которого последовательно соединен с цифроаналоговым преобразователем, причем первый и второй входы генератора изменяющегося напряжения соединены соответственно с первым и вторым входами первого и второго ключей,,а выход его соединен с выходом цифроаналогового преобразователя.