Способ дистанционного измерения малой емкости на высоких частотах

 

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к резонансному способу измерения малой емкости на высоких частотах. Технический результат изобретения заключается в обеспечении измерения малой емкости на высоких частотах на расстоянии от прибора и оператора. Способ заключается в том, что используют резонанс в конце линии с распределенными параметрами, длина которой составляет нечетное число четвертей длин волн высокочастотного сигнала, и линейно падающий или линейно возрастающий участок амплитудно-частотной характеристики. 3 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к резонансному способу измерения малой емкости, и может найти применение в измерении малой емкости, емкости диодов в термостатах, радиационных камерах, барокамерах и в других объектах, отдаленных от прибора и оператора.

Известные резонансные способы измерения емкости не позволяют дистанционно от прибора и оператора измерять малую емкость. Так, способ измерения емкости, основанный на измерении добротности колебательного контура, и способ с использованием двух генераторов, собранных по одинаковой схеме, с последующей индикацией резонанса по нулевым биениям, не позволяют осуществлять дистанционное измерение малой емкости.

С целью дистанционного измерения малой емкости подают высокочастотный сигнал в колебательную систему, которая выполнена в виде линии с распределительными параметрами, длина которой составляет нечетное число четвертей длин волн высокочастотного сигнала, частоту которого устанавливают больше или меньше резонансной частоты в конце линии с распределенными параметрами для использования линейно падающего или линейно возрастающего участка амплитудно-частотной характеристики, подключают измеряемую емкость к колебательной системе, а о величине измеряемой емкости судят по амплитуде сигнала, снимаемого с колебательной системы, при этом используют линейный участок амплитудно-частотной характеристики.

На фиг. 1 представлен вариант блока-схемы устройства, реализующего данный способ.

Устройство содержит генератор высокой частоты 1, пиковый детектор 2, усилитель низкой частоты 3, колебательную систему с распределенными параметрами LoCo, измеряемую емкость Cx.

На фиг. 2 и 3 представлены амплитудно-частотные характеристики, поясняющие различные варианты процесса измерения малой емкости.

Высокочастотный сигнал подают в колебательную систему, при этом частота сигнала, равная fp₂, должна быть чуть больше (фиг. 2) или значительно меньше (фиг. 3) резонансной частоты fp₁ колебательной системы. При этом напряжение, снятое с колебательной системы, будет иметь значение И₁. При подключении к колебательной системе измеряемой емкости Cx изменяют резонансную частоту колебательной системы до значения, равного fp₃, а следовательно, изменяют до значения И₂ амплитуду сигнала, снимаемого с колебательной системы. При этом используют линейный участок резонансной характеристики. Подключенная емкость пропорциональна амплитуде снимаемого сигнала.

Формула изобретения

Способ дистанционного измерения малой емкости, в котором подают высокочастотный сигнал на колебательную систему, отличающийся тем, что колебательная система выполнена в виде линии с распределенными параметрами, длина которой составляет нечетное число четвертей длин волн высокочастотного сигнала, частоту которого устанавливают больше или меньше резонансной частоты в конце линии с распределенными параметрами для использования линейно падающего или линейно возрастающего участка амплитудно-частотной характеристики, подключают измеряемую емкость к колебательной системе, а о величине измеряемой емкости судят по амплитуде сигнала, снимаемого с колебательной системы, при этом используют линейный участок амплитудно-частотной характеристики.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3