Устройство для измерения параметров диэлектриков на сверхвысоких частотах

Авторы патента:

Крылов Виталий Петрович (RU)

Платонов Виктор Васильевич (RU)

Титов Николай Сергеевич (RU)

Шадрин Александр Петрович (RU)

Клакович Андрей Михайлович (RU)

G01R27/26 - для измерения индуктивности и(или) емкости; для измерения добротности, например резонансным способом; для измерения коэффициента потерь; для измерения диэлектрических постоянных

Владельцы патента RU 2539125:

ОАО "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" (RU)

Изобретение относится к технике измерения диэлектриков методом объемного резонатора при нормальной температуре. Устройство содержит волновод СВЧ, резонатор с цилиндрической частью, ограниченный с одной стороны торцевой стенкой волновода СВЧ, а с другой стороны короткозамыкающим поршнем с возможностью осевого перемещения внутри резонатора, механизм перемещения поршня и блок радиоизмерительного оборудования. При этом волновод СВЧ, цилиндр резонатора и механизм перемещения установлены в едином цилиндрическом корпусе. Цилиндр резонатора установлен внутри корпуса с возможностью осевого перемещения и снабжен зажимами для фиксации в корпусе, а поршень посредством штока закреплен на платформе модуля осевого перемещения с приводом от серводвигателя, совмещенного с измерителем линейного перемещения. Серводвигатель оснащен системой автоматического управления, связанной с радиометрическим блоком фиксации резонансного положения поршня. Технический результат заключается в повышении точности измерения параметров диэлектриков и автоматизации процесса измерения. 1 ил.

Изобретение относится к технике измерения диэлектриков методом объемного резонатора при нормальной температуре.

Известна измерительная ячейка для измерения параметров диэлектриков на СВЧ, полезная модель RU №24292 U1, G01R27/26, содержащая корпус и установленный на нем цилиндрический резонатор, ось которого расположена вертикально, верхний торец резонатора закрыт неподвижной крышкой, являющейся верхней торцевой стенкой резонатора, при этом элементы связи резонатора с трактом СВЧ расположены на верхней торцевой и/или цилиндрической стенке резонатора, нижняя торцевая стенка резонатора образована поршнем, установленным на вертикальном штоке, внутри которого может быть выполнен канал для установки термопары, шток установлен и укреплен на торце вертикального ходового винта первой винтовой пары, при этом гайка первой винтовой пары связана с приводным механизмом и закреплена с возможностью вращения в обойме на нижнем торце обечайки, имеющей гладкую внутреннюю поверхность и охватывающей закрепленную на корпусе направляющую, расположенную соосно с резонатором и имеющую внутреннюю полость, причем, загрузочное окно для установки образца исследуемого материала выполнено в нижней части цилиндра резонатора или в верхней части направляющей, а на внешней поверхности направляющей выполнена самотормозящая резьба, а на нижнем торце обечайки закреплена с возможностью вращения гайка, снабженная зубчатым венцом, которая образует с направляющей вторую винтовую пару, при этом обечайка удерживается от вращения вокруг направляющей известными методами.

В представленном устройстве имеется два сложных механизма с ручным управлением для перемещения поршня с исследуемым образцом материала. Первый для ускоренного перемещения поршня, применяемого при выполнении подготовительных операций установки образца на поршень, и механизма точного перемещения поршня в объеме резонатора во время измерительной процедуры.

Недостатком этого решения является применение сложного комбинированного механизма для обеспечения процесса измерения диэлектрических параметров образцов различных материалов, что приводит к снижению точности измерения, так как перед началом измерения поршень устанавливается в положение, соответствующее резонансу в резонаторе без образца, при котором на определенной длине отмечается резонанс на фиксированной частоте. После этого осуществляется перемещение поршня вниз для установки образца испытуемого материала через загрузочное окно. Необходимый ход поршня требуется значительный, поэтому используется дополнительный механизм для ускоренного перемещения, обладающий худшей точностью и большим люфтом, который вносит дополнительную погрешность в окончательные результаты. После установки образца поршень, с образцом, перемещается в измерительную зону резонатора, выше точки начального положения. Геометрическая разность между начальным положением поршня в резонансном положении и положением поршня с образцом определяют диэлектрическую проницаемость испытуемого материала.

Наиболее близким к техническому решению является устройство для измерения параметров диэлектриков на СВЧ, авторское свидетельство СССР №1737327 A1, G 01R27/26 от 30.05.92. Устройство включает цилиндрический резонатор, выполненный с возможностью осевого перемещения и ограниченный с одной стороны неподвижной торцевой стенкой волновода СВЧ, а с другой - короткозамыкающим поршнем, на котором расположен образец исследуемого материала, при этом поршень закреплен на штоке, имеющем возможность осевого перемещения. Связующим звеном, обеспечивающим соосное положение волновода СВЧ, резонатора и механизма осевого перемещения является скоба, обеспечивающая также односторонний доступ к цилиндру резонатора, а затем к поршню для установки образца.

Операция осуществляется вручную и при этом отсутствует фиксация цилиндрической части резонатора в любом заданном положении. Перемещение поршня с образцом в резонансное положение в рассматриваемом устройстве осуществляется винтовым механизмом.

Недостатком рассматриваемого устройства является то, что для достижения высокой точности определения диэлектрической проницаемости резонаторным методом необходимо поддержание неизменных геометрических размеров полости резонатора во время измерения. Конструкция представленного устройства выполнена так, что невозможно однозначно установить цилиндрическую часть резонатора до и после операции установки образца на поршень, так как отсутствуют какие-либо устройства, жестко фиксирующие цилиндрическую часть резонатора относительно оси.

Недостатком рассматриваемого устройства является также то, что точность измерения резонансной длины резонатора определяется точностью фиксации положения образца за счет использования винтового механизма. В данном устройстве также отсутствует прямое измерение линейного перемещения штока с образцом, что не позволяет обеспечить многократную воспроизводимость установки поршня в заданное положение. Кроме того, применяемая в устройстве для измерения диэлектрических характеристик методом вариации длины резонатора обычная винтовая пара из-за неизбежного люфта в резьбе не обеспечивает необходимой точности позиционирования поршня с образцом и в итоге возникают недопустимые погрешности измерения.

Целью изобретения является повышение точности измерений и сокращение времени проведения операций за счет автоматизации процесса измерения диэлектрических характеристик.

Цель достигается тем, что предложено устройство для измерения параметров диэлектриков на сверхвысоких частотах, включающее волновод СВЧ, резонатор с цилиндрической частью, ограниченный с одной стороны торцевой стенкой волновода СВЧ, а с другой стороны короткозамыкающим подвижным поршнем, установленным с возможностью осевого перемещения внутри резонатора, механизм перемещения поршня и радиоизмерительное оборудование, отличающееся тем, что волновод сверхвысокой частоты, цилиндр резонатора и механизм перемещения размещены в едином корпусе, причем цилиндр резонатора установлен внутри корпуса с возможностью осевого перемещения и снабжен зажимами для фиксации в корпусе, а короткозамыкающий поршень посредством штока закреплен на платформе модуля осевого перемещения, управляемого от серводвигателя и совмещенного с датчиком линейного перемещения, при этом серводвигатель оснащен системой автоматического управления, связанной с радиометрическим блоком фиксации резонансного положения поршня.

Авторы при анализе работы экспериментального макета установили, что заявляемое устройство, обладающее представленной совокупностью конструктивных признаков, обеспечивает более точное измерение резонансной длины в резонаторе, по сравнению с прототипом, что повышает точность определения диэлектрических характеристик исследуемых материалов. Кроме того, отличительной особенностью устройства является то, что процесс измерения осуществляется в автоматическом режиме.

На приведенном чертеже изображен общий вид заявляемого устройства.

Конструкция устройства для измерения параметров диэлектриков включает корпус 1, в верхней части корпуса размещен ввод диэлектрический 2. Внутри корпуса с минимальным зазором (до 0,005 мм) установлен медный цилиндр резонатора. Зажимы 4 связаны с резонатором и имеют возможность фиксации в продольных пазах корпуса. Медный поршень 5 соединен со штоком 6, который неподвижно закреплен на платформе 7 модуля осевого перемещения 8, управляемого серводвигателем 9. Микрометрический отсчет перемещения поршня с образцом 10 обеспечивает линейный измеритель расстояния 11, имеющий разрешение до 0,1 мкм, и неподвижно закрепленный поршень 5 соединен со штоком 6, который неподвижно закреплен на платформе 7 модуля осевого перемещения 8, управляемого серводвигателем 9. Микрометрический отсчет перемещения поршня с образцом 10 обеспечивает линейный измеритель расстояния 11, имеющий разрешение до 0,1 мкм и неподвижно закрепленный на платформе модуля линейного перемещения 8. Для установки и выемки образца в корпусе предусмотрено загрузочное окно 12 соответствующих размеров.

Устройство для измерения параметров диэлектриков работает следующим образом.

Перед началом измерений поршень 5 устанавливается напротив загрузочного окна 12 корпуса 1. Посредством зажимов 4 резонатор 3 поднимается вверх, при этом открывается доступ к поршню для установки на нем исследуемого образца. Затем резонатор 3 опускают вниз до полного перекрытия загрузочного окна 12 и фиксируют зажимами 4.

Дальнейшее управление процессом измерения осуществляется автоматически (в автономном режиме) блоком 13 по программе, связывающей включение серводвигателя 9, модуля линейного перемещения 8 и линейного измерителя расстояния 11. Работа указанных механизмов обеспечивает необходимое перемещение поршня с образцом до резонансного положения «L», регистрируемое блоком формирования и обработки СВЧ-сигналов 14.

Измерение диэлектрической проницаемости «ε» материала заключается в измерении разности длины «L» без образца и с установленным на поршне образцом. Из полученных значений разности резонансной длины аналитически и определяется значение диэлектрической проницаемости.

Заявляемая конструкция устройства для измерения параметров диэлектриков отличается от известных аналогов более высокой точностью измерений и значительным сокращением времени на проведение цикла измерения.

Источники информации

1. Свидетельство на полезную модель №24292 U1 RU от 13.11.2001 г. МПК G01R 27/26.

2. Авторское свидетельство СССР, №1737327 А1 МПК G01R 27/26 от 30.05.92/.

Устройство для измерения параметров диэлектриков на сверхвысоких частотах, включающее волновод СВЧ, резонатор с цилиндрической частью, ограниченный с одной стороны торцевой стенкой волновода СВЧ, а с другой стороны короткозамыкающим поршнем с возможностью осевого перемещения внутри резонатора, механизм перемещения поршня и блок радиоизмерительного оборудования, отличающееся тем, что волновод СВЧ, цилиндр резонатора и механизм перемещения установлены в едином цилиндрическом корпусе, причем цилиндр резонатора установлен внутри корпуса с возможностью осевого перемещения и снабжен зажимами для фиксации в корпусе, а поршень посредством штока закреплен на платформе модуля осевого перемещения с приводом от серводвигателя, совмещенного с измерителем линейного перемещения, при этом серводвигатель оснащен системой автоматического управления, связанной с радиометрическим блоком фиксации резонансного положения поршня.

Изобретение относится к технике измерения диэлектриков методом объемного резонатора при нагреве в диапазоне температур до 2000°C. Устройство содержит цилиндрический резонатор, ограниченный с одной стороны торцевой стенкой волновода СВЧ, а с другой стороны подвижным поршнем со штоком, загрузочное окно для установки образца исследуемого материала, измеритель температуры, подвод защитного газа, механизм перемещения поршня со штоком.

Накопительный измеритель параметров диссипативных cg-двухполюсников // 2536333

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения параметров диссипативных CG-двухполюсников - эквивалентов емкостных измерительных преобразователей.

Резонансное устройство для ближнеполевого свч-контроля параметров материалов // 2529417

Изобретение относится к области радиотехники и электроники и может быть использовано для измерения электрофизических параметров материалов. Технический результат заключается в повышении разрешающей способности до порядка 1 микрометра, а также повышении чувствительности до уровня, достаточного для определения параметров материалов с диэлектрической проницаемостью в диапазоне 1.5÷400 и проводимостью в диапазоне 2·10-2 Oм-1·м-1÷107 Ом-1·м-1.Заявленное устройство содержит СВЧ-генератор с подключенным к нему прямоугольным волноводом, имеющим измерительное устройство с волноводной резонансной системой в качестве оконечного устройства, причем оконечное устройство содержит емкостную металлическую диафрагму, согласно решению на емкостную металлическую диафрагму наложен плоскопараллельный образец диэлектрика с площадью, равной площади фланца волновода, а на образец диэлектрика наложен зонд в виде металлической проволоки с длиной от 12 до 20 мм и диаметром от 0,1 до 0,5 мм с заостренным концом, изогнутым под прямым углом, отрезок зонда большей длины расположен на диэлектрической пластине перпендикулярно щели в диафрагме, отрезок зонда с заостренным концом меньшей длины перпендикулярен плоскости образца диэлектрика, при этом толщина плоскопараллельного образца диэлектрика t выбрана из условия t ε 〈 〈 λ в , где λв - длина волны основного типа в волноводе, ε - диэлектрическая проницаемость пластины.

Устройство для измерения свойства диэлектрического материала // 2528130

Предлагаемое техническое решение относится к измерительной технике. Техническим результатом заявляемого устройства является повышение точности измерения.

Микроконтроллерный измерительный преобразователь с уравновешиванием резистивного моста уитстона методом широтно-импульсной модуляции // 2515309

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения активного сопротивления, и может быть использовано в средствах для измерения и контроля неэлектрических величин резистивными датчиками.

Способ измерения комплексной диэлектрической проницаемости жидких и сыпучих веществ // 2509315

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности может быть использовано в спектроскопии диэлектриков для исследования диэлектрических характеристик веществ, знание которых необходимо при дистанционном электромагнитном зондировании, диэлектрическом каротаже, изучении молекулярного строения вещества.

Микроконтроллерный измерительный преобразователь сопротивления в двоичный код с генератором, управляемым напряжением // 2502076

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения активного сопротивления, и может быть использовано для измерения физических величин, контролируемых резистивными датчиками.

Способ определения коэффициента потерь tgδ диэлектриков // 2501028

Изобретение относится к СВЧ технике, а именно к способам определения коэффициента потерь tgδ диэлектриков методом объемного резонатора. Образец измеряемого диэлектрика помещают в область максимального электрического поля резонатора, возбужденного на моде Е010, измеряют добротность резонатора с образцом и без образца и по результатам измерений судят о значении tgδ диэлектриков.

Микроконтроллерное устройство диагностики межвитковой изоляции обмотки электродвигателя по эдс самоиндукции // 2498327

Способ определения сопротивления и индуктивности рассеяния первичной обмотки трансформатора напряжения // 2491559

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения сопротивления и индуктивности рассеяния первичной обмотки трансформатора напряжения.

Способ измерения резонансной частоты // 2541119

Изобретение относится к измерительной технике. В частности, оно может быть использовано в радиочастотных резонансных датчиках. Способ измерения заключается в том, что периодически на вход резонатора подают колебания с частотой, изменяющейся дискретно с заданным шагом в прямом и обратном направлении по симметричному закону в диапазоне изменения измеряемой резонансной частоты. При этом формируют случайный сигнал, которым модулируют колебания, подаваемые на вход резонатора, фиксируют в каждом полупериоде этих изменений экстремум АЧХ резонатора и соответствующую этому экстремуму частоту и определяют резонансную частоту как среднее значение зафиксированных частот экстремумов за n-ое количество периодов указанных изменений, которое рассчитывают по формуле n≥(Δf/δa)2/8, где Δf - шаг перестройки частоты колебаний, подаваемых на вход резонатора; δa - требуемая абсолютная погрешность определения резонансной частоты. При этом модулируют случайным сигналом амплитуду колебаний, подаваемых на вход резонатора. Технический результат - повышение точности измерений. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Микроконтроллерное устройство диагностики межвитковой изоляции обмотки электродвигателя // 2546827

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к устройствам для контроля качества изоляции, характеризуемого ее пробивным напряжением, и может быть использовано в средствах для диагностики состояния межвитковой изоляции обмотки асинхронного или синхронного двигателя. Микроконтроллерное устройство диагностики межвитковой изоляции обмотки электродвигателя содержит (фиг.) МК 1, делитель напряжения 2, управляемый источник опорного напряжения 3, первый управляемый ключ 4, индикатор 5, источник постоянного напряжения 6, диагностируемую обмотку электродвигателя 7, второй ключ 8 и образцовую индуктивность 9. Первый вывод источника постоянного напряжения 6 подключен к первым выводам индуктивностей 7 (диагностируемая обмотка электродвигателя) и 9 (образцовая индуктивность), вторые выводы которых подключаются ко второму выводу второго ключа, который может находиться либо в «верхнем» (подключается индуктивность 7), либо в «нижнем» (подключается образцовая индуктивность 9) положении. Первый вывод второго ключа подключен ко вторым выводам первого управляемого ключа и делителя напряжения. Вывод управления первого ключа подключен к МК 1, вход управления источника опорного напряжения 3 подключен в выходу широтно-импульсного модулятора (на фиг. не показан) МК 1, выход источника опорного напряжения 3 подключен к первому входу аналогового компаратора (на фиг. не показан) МК 1, ко второму входу аналогового компаратора МК 1 подключен средний вывод делителя напряжения 2, первый крайний вывод делителя напряжения 2 подключен к первым выводам первого управляемого ключа 4 и источника постоянного напряжения 6, индикатор 5 подключен к выходу соответствующего порта МК 1. Технический результат заключается в повышении точности устройства за счет организации сравнения ЭДС самоиндукции образцовой и диагностируемой обмоток. 1 ил.

Способ измерения диэлектрической проницаемости материалов и устройство для его осуществления // 2548064

Изобретение относится к области измерения характеристик материалов и может быть использовано для определения диэлектрической проницаемости изоляционных композитных и других материалов. Способ основан на измерении комплексного коэффициента отражения электромагнитных волн от отрезка линии передачи, на конце которого устанавливают калибровочные меры и испытуемый образец материала, с последующей обработкой материалов. На входе отрезка линии передачи с волновым сопротивлением Zв параллельно ему подключают резистивный элемент с сопротивлением R=(0,1-0,2)Zв, по результатам калибровочных измерений определяют параметры рассеяния цепи, соединяющей плоскость измерения коэффициента отражения с плоскостью подключения испытуемого участка линии с испытуемым образцом. Обрабатывая массив данных, находят диэлектрическую проницаемость и тангенс угла потерь испытуемого материала. Предложено устройство для осуществления способа. Технический результат заключается в повышении точности определения диэлектрической проницаемости в широком диапазоне частот. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

Свч-способ определения диэлектрической проницаемости и толщины покрытий на металле // 2552106

Предложен способ определения диэлектрической проницаемости и толщины твердых образцов на металле. Техническим результатом изобретения является повышение точности определения толщины и диэлектрической проницаемости материала на металле. Способ предусматривает возбуждение электромагнитного колебания определенной пространственной структуры и измерение резонансных частот при замене одного из торцов резонатора образцом поочередно стороной покрытия и металла, для чего дополнительно на одной из торцевых стенок устанавливают диэлектрик высотой h, диэлектрической проницаемостью εд и диаметром, равным диаметру резонатора, возбуждают пространственное колебание типа H011, измеряют резонансные частоты резонатора f1 и f2 соответственно при установке на открытую противоположную торцевую стенку образца поочередно стороной покрытия и металлической подложки, закрывают открытую торцевую стенку, измеряют резонансные частоты f3 и f4 соответственно при замене другой торцевой стенки, где расположен возмущающий диэлектрик, образцом поочередно стороной покрытия и металлической подложки, по разности частот Δf21=f2-f1 определяют толщину покрытия Δh, а по разности Δf43-Δf21 определяют диэлектрическую проницаемость εn покрытия на металле, где Δf43=f4-f3, при этом, варьируя высоту h и диэлектрическую проницаемость εд возмущающего резонатор диэлектрика, можно изменять чувствительность к диэлектрической проницаемости εn покрытия на металле. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Система емкостного измерения // 2552878

Группа изобретений относится к медицине и может быть использована для емкостного измерения физического движения в пациенте, который содержит изменяющиеся во времени статические заряды. Система содержит зонд и электрет или сочетание электрически проводящего элемента и генератора напряжения, выполненного с возможностью обеспечения постоянного во времени статического заряда. Электрет или электрически проводящий элемент могут быть механически и электрически соединены с пациентом так, что они механически перемещаются с пациентом и подвергаются действию содержащегося изменяющегося во времени статического заряда. Зонд расположен удаленно от электрета или сочетания электрически проводящего элемента и генератора напряжения и имеет с ними бесконтактное емкостное соединение, такое, что относительное механическое движение между зондом и электретом или проводящим элементом вызывает изменения в выходном измерительном сигнале зонда. Постоянный во времени электрический статический заряд уменьшает вызванные изменяющимся во времени статическим зарядом искажения в выходном измерительном сигнале. При этом прикрепляют элемент, содержащий постоянный во времени электрический заряд, в месте измерения пациента так, что элемент содержит изменяющиеся во времени статические заряды. Формируют измерительный сигнал посредством емкостного измерения механического движения в пациенте с использованием зонда, который расположен удаленно от элемента, места измерения и объекта, так что зонд выполняет бесконтактное измерение механических движений объекта. Применение изобретений позволит повысить точность емкостного измерения пациента. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.

Системы и способы для определения индуктивности сварочного кабеля // 2561542

Изобретение относится к области сварочного производства. Представленные устройство и способ могут быть использованы для определения во время процесса сварки индуктивности сварочного кабеля на основе измерения размаха пульсации напряжения на выходных сварочных клеммах при переключении силовых полупроводниковых переключателей. Указанная индуктивность может быть использована, например, для управления параметрами процесса сварки. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 12 ил.

Способ измерения физических параметров материала // 2571301

Техническое решение относится к измерительной технике и предназначено для измерения диэлектрической проницаемости и влажности материала. Способ включает в себя измерение напряжения зондирующего сигнала во входной цепи первичного преобразователя, заполняемого контролируемым материалом, причем первичный преобразователь выполнен в виде короткозамкнутого на конце отрезка длинной линии. Измерения напряжения выполняют одновременно в двух точках: непосредственно на входе преобразователя и на резисторе, включенном между генератором и преобразователем. Генератор перестраивают в диапазоне частот дискретными шагами. На каждом шаге вычисляют отношение напряжения на входе первичного преобразователя к напряжению на входе элемента и по минимуму этого отношения определяют частоты гармоник при заполнении первичного преобразователя воздухом и при заполнении его контролируемым материалом. По значениям частот нескольких гармоник вычисляют действительную составляющую показателя преломления материала. Мнимую составляющую показателя преломления вычисляют по величине отношения напряжения на входе первичного преобразователя к напряжению на входе резистора. Далее определяют влажность и другие физические параметры, влияющие на показатель преломления. Технический результат заключается в повышении точности измерений и расширении функциональных возможностей. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

Устройство для определения комплексной диэлектрической проницаемости материалов // 2575468

Использование: для определения комплексной диэлектрической проницаемости материалов с помощью электромагнитных волн. Сущность изобретения заключается в том, что устройство содержит отрезок металлической волноводной линии передачи, плоскопараллельную пластину и дополнительно введены второй отрезок металлической волноводной линии передачи, снабженный фланцами с обоих концов, одинакового внутреннего поперечного сечения с первым отрезком металлической волноводной линии передачи, варакторный диод, внутренняя часть второго отрезка металлической волноводной линии передачи заполнена диэлектриком, плоскопараллельная пластина выполнена из металла и снабжена окном с размерами, равными размерам внутреннего поперечного сечения отрезка металлической волноводной линии передачи, металлические выводы варакторного диода и плоскопараллельная пластина разделены изолятором, плоскопараллельная пластина и фланец одного конца второго отрезка металлической волноводной линии передачи соединены между собой механически, длина второго отрезка металлической волноводной линии передачи кратна половине длины электромагнитной волны во втором отрезке металлической волноводной линии передачи с диэлектриком. Технический результат: обеспечение возможности увеличения точности определения комплексной диэлектрической проницаемости и определения одновременно действительной и мнимой частей комплексной диэлектрической проницаемости. 3 ил., 1 табл.

Способ и устройство измерения физических параметров материала // 2576552

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения физических параметров материала, в том числе и при экстремальных температурах. Способ включает в себя измерение напряжения зондирующего сигнала во входной цепи первичного преобразователя, заполняемого контролируемым материалом, причем первичный преобразователь выполнен в виде отрезка длинной линии. Измерения напряжения выполняют дистанционно, для чего между входом амплитудного детектора и входом первичного преобразователя включают первый дополнительный отрезок линии передачи, в котором создают режим бегущих волн. Подачу зондирующего сигнала с выхода генератора на вход первичного преобразователя производят через включенный между ними второй дополнительный отрезок линии передачи. Генератор перестраивают в диапазоне частот и определяют частоты гармоник при заполнении первичного преобразователя контролируемым материалом и воздухом. По значениям указанных частот определяют влажность, состав и другие физические параметры материала, влияющие на диэлектрическую проницаемость. Технический результат заключается в обеспечении измерений при экстремальных температурах, повышение точности измерения, расширение функциональных возможностей. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ измерения электрической емкости и устройство для его осуществления // 2577803

Изобретение относится к измерительной технике и метрологии, а именно к технике измерения электрической емкости на постоянном электрическом токе, измеряемой путем счета электронов. Согласно способу постоянный электрический ток воспроизводят с помощью цепи, выполненной в виде измеряемого конденсатора Сx и генератора линейно изменяющегося напряжения, а значение электрической емкости определяется по времени Δt, за которое разность напряжения между электродами конденсатора достигнет определенного уровня ΔU, количеству электронов, прошедших по цепи воспроизводимого тока за это время (при этом фиксируется каждый электрон, проходящий по цепи воспроизведения тока), и заряду электрона, эти значения подаются на персональный компьютер и им обрабатываются по формуле: Сx=e·f·Δt/ΔU, где: е - элементарный заряд электрона; f - измеряемая частота (число) электронов на выходе измерителя тока; Δt - время, за которое напряжение изменяется на величину ΔU; при этом измерение электрической емкости конденсатора происходит в условиях эксплуатации конденсатора при прохождении через него воспроизводимого постоянного тока. Технический результат изобретения заключается в повышении точности измерения электрической емкости на постоянном электрическом токе (в условиях эксплуатации измеряемого конденсатора) и расширении диапазона измерения емкости в сторону меньших значений, обеспечение возможности непосредственной регистрации заряда с дискретностью электрона. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.