Способ определения диэлектрической проницаемости диэлектрических материалов

Авторы патента:

Подольхов Иван Васильевич (RU)

Забежайлов Максим Олегович (RU)

Емельянов Игорь Викторович (RU)

Крылов Виталий Петрович (RU)

Шадрин Александр Петрович (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 2637174:

Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г. Ромашина" (RU)

Изобретение способ определения диэлектрической проницаемости диэлектрических материалов относится к технике измерения диэлектрической проницаемости диэлектрических материалов. Способ определения диэлектрической проницаемости в объемном волноводном резонаторе включает настройку резонатора на резонансную частоту без образца испытуемого материала, помещение образца испытуемого материала в резонатор, настройку резонатора на частоту резонанса перемещением подвижного поршня, фиксацию показания датчика перемещения подвижного поршня и вычисление диэлектрической проницаемости, отличается тем, что после настройки резонатора с образцом в резонанс фиксируют частоту, на которую настроен резонатор с образцом, по которому вычисляют диэлектрическую проницаемость. Способ определения диэлектрической проницаемости ε материала заключается на измерении геометрической разности длин на фиксированной частоте резонатора без образца и с образцом испытуемого материала Δ_L=L_T-L_TS, а на основе расчета разности электрических длин резонатора без образца и с образцом испытуемого материала . Техническим результатом использования изобретения является более высокая точность определения диэлектрической проницаемости диэлектрических материалов. 3 ил.

Изобретение относится к технике определения диэлектрической проницаемости материалов методом объемного резонатора.

Известен способ определения диэлектрической проницаемости (ε) в объемном резонаторе при фиксированной резонансной длине, ГОСТ Р 8.623-2006 (в новой редакции ГОСТ Р 8.623-2015). Измерения по этому способу выполняют следующим образом:

- настраивают резонатор длиной L_T на частоту , соответствующую - постоянной распространения в пустой части резонатора без образца для , λ_кр=С⋅R - критическая длина волны в цилиндрическом волноводе для волны типа H₀₁, , ν₀₁=3,832 - численное значение корня уравнения для функции Бесселя при рассмотрении распространения волны H₀₁ в круглом волноводе;

- отводят подвижный поршень вниз и помещают образец материала толщиной d в резонатор;

- возвращают подвижный поршень в исходное положение, восстанавливая длину L_T;

- перестраивают частоту в сторону уменьшения до появления резонанса на частоте , соответствующей - постоянной распространения ;

- измеряют и записывают частоту ƒ₂ резонатора с образцом испытуемого материала;

- вычисляют диэлектрическую проницаемость по формуле:

где - постоянная распространения в области расположения образца, преобразуют окончательно:

Достоинством метода определения ε при фиксированной длине резонатора является высокая точностью определения резонансных частот, а недостатком является то, что в методе реализуются неидентичные условия возбуждения резонансных колебаний из-за различия величин частот измерения пустого резонатора и резонатора с помещенным в него образцом материала. Определение длины пустого резонатора происходит на частоте ƒ₁, соответствующей β_V1, а измерение резонатора с образцом испытуемого материала происходит на частоте ƒ_2, соответствующей β_V2, поэтому погрешности измерений частоты ƒ₁ соответствующей ей длины L_T, как видно из формулы (1), также влияют на точность определения диэлектрической проницаемости. Кроме того, при проведении операции по перестройке частоты в сторону уменьшения сдвиг по частоте происходит по диапазону на значительную величину частот, до появления резонанса, при этом изменяются условия возникновения резонансных колебаний и нет однозначности при определении нужного резонанса по типу колебаний и соответствии его диэлектрической проницаемости образца испытуемого материала.

Наиболее близким к заявляемому является способ определения диэлектрической проницаемости (ε) в объемном резонаторе при фиксированной резонансной частоте, ГОСТ Р 8.623-2006 (в новой редакции ГОСТ Р 8.623-2015). Измерения по этому способу выполняют следующим образом:

- настраивают резонатор изменением длины L_T на частоту , соответствующую - постоянной распространения в пустой части резонатора без образца для , λ_кр=С⋅R - критическая длина волны в цилиндрическом волноводе для волны типа H₀₁, , ν₀₁=3,832 - численное значение корня уравнения для функции Бесселя при рассмотрении распространения волны H₀₁ в круглом волноводе;

- отводят подвижный поршень вниз и помещают образец материала толщиной d в резонатор;

- перемещают подвижный поршень вверх, настраивая резонатор в резонанс на частоту ƒ₀₁, соответствующую β_V1;

- фиксируют показания датчика перемещения подвижного поршня L_TS;

- вычисляют диэлектрическую проницаемость по формуле

где - постоянная распространения в области расположения образца.

Достоинством в методе определения ε на фиксированной частоте является реализация идентичных условий возбуждения резонансных колебаний в месте расположения отверстий связи при проведении измерений резонатора без образца и резонатора с образцом, а недостатком является то, что для настройки резонатора на резонансную частоту требуется высокая точность механизма перемещения подвижного поршня для настройки на фиксированную частоту измерения. Для реализации точной настройки резонатора на фиксированную частоту с высокой точностью требуется очень высокая точность измерения длины резонатора. Но точную настройку положения подвижного поршня, соответствующую заранее выбранной частоте с помощью механических систем, обеспечить с высокой точностью невозможно из-за неизбежных люфтов в механизме перемещения, в результате чего возникают погрешности измерения диэлектрической проницаемости.

Целью изобретения является повышение точности определения диэлектрической проницаемости.

Способ определения диэлектрической проницаемости диэлектрических материалов в объемном волноводном резонаторе с помощью анализатора цепей, включающий настройку резонатора без образца испытуемого материала на резонансную частоту перемещением подвижного поршня, помещение образца испытуемого материала в резонатор, настройку резонатора на резонансную частоту резонатора перемещением подвижного поршня, фиксацию показания датчика перемещения подвижного поршня и вычисление диэлектрической проницаемости, отличается тем, что после настройки резонатора с образцом на резонансную частоту фиксируют частоту, на которую настроен резонатор с образцом.

Для предлагаемого способа определения диэлектрической проницаемости в объемном волноводном резонаторе авторы разработали алгоритм расчета диэлектрической проницаемости (ε), заключающийся в решении уравнения:

где L_T - длина резонатора без образца, настроенного на частоту , соответствующую - постоянной распространения в пустой части резонатора без образца испытуемого материала для ;

λ_кр=С⋅R - критическая длина волны в цилиндрическом волноводе для волны типа H₀₁, , ν₀₁=3,832 - численное значение корня уравнения для функции Бесселя при рассмотрении распространения волны H₀₁ в круглом волноводе;

d - толщина образца испытуемого материала;

L_TS - длина резонатора с помещенным в него образцом испытуемого материала, настроенного на частоту , соответствующую - постоянной распространения для ;

- постоянная распространения в области расположения образца для , а .

На приведенной Фиг. 1 изображен общий вид устройства, реализующего заявляемый способ.

Устройство для определения диэлектрической проницаемости включает объемный резонатор 1, в верхней части корпуса которого размещены устройства ввода и вывода СВЧ-энергии. Внутри объемного цилиндрического резонатора с минимальным зазором установлен подвижный поршень, показанный на чертеже в двух положениях: в положении 2 - для настроенного в резонанс резонатора без образца, и в положении 3 для настроенного в резонанс резонатора с образцом 4. Измерение положения резонансной кривой на частотной оси осуществляется анализатором цепей 5. Перемещение подвижного поршня осуществляется с помощью механизма перемещения 6, а измерение положения подвижного поршня осуществляются измерителем 7. Управление, сбор информации, обработка и отображение информации осуществляется процессорным устройством 8.

Устройство, реализующее заявленный способ определения диэлектрической проницаемости, работает следующим образом.

На анализаторе цепей устанавливают заданную частоту , соответствующую - постоянной распространения в пустой части резонатора без образца испытуемого материала для , λ_кр=С⋅R - критическая длина волны в цилиндрическом волноводе для волны типа H₀₁, , ν₀₁=3,832 - численное значение корня уравнения для функции Бесселя при рассмотрении распространения волны H₀₁ в круглом волноводе. Устанавливают необходимую для наблюдения резонанса полосу обзора.

Настраивают резонатор без образца в резонанс перемещением подвижного поршня с помощью механизма 6 и фиксируют показания датчика перемещения подвижного поршня 7 L_T в устройстве 8.

Толщину образца испытуемого материала d вводят в устройство 8.

С помощью механизма 6 подвижный поршень резонатора выводят из резонатора, помещают на него образец испытуемого материала 4 и вводят поршень в резонатор и настраивают резонатор с образцом в резонанс на резонансную частоту, перемещая подвижный поршень и наблюдая резонансную кривую на анализаторе цепей 5.

В устройстве 8 фиксируют показание датчика перемещения подвижного поршня 7 L_TS и частоту , соответствующую - постоянной распространения для , с помощью анализатора цепей 5.

В устройстве 8 после сбора информации об измерении производят расчет диэлектрической проницаемости (ε) по формуле:

- постоянная распространения в области расположения образца для , а .

Авторами проведена экспериментальная проверка предложенного способа на установке для измерения диэлектрической проницаемости в объемном цилиндрическом резонаторе с волной H_01n диаметром 50 мм, настроенным на частоту f₁=9,45 ГГц, с добротностью Q=27000, при измерении стандартного образца из стекла диоксида кремния с диэлектрической проницаемостью ε=3,815 и тангенсом угла диэлектрических потерь tgδ=9⋅10^-5.

При проведении измерений настройка резонатора с образцом в резонанс подвижным поршнем производилась с отклонениями от начальной длины L_TS, соответствующей частоте резонанса ƒ₂, и фиксировались величина отклонения по длине ΔL и отклонение по частоте Δƒ.

Предложенный способ измерения диэлектрической проницаемости предполагает, что при введении образца в резонатор произошло изменение длины резонатора и частоты измерения, которые фиксируются и используются в расчете. Вместо операции настройки на резонансную частоту вводится операция фиксации частоты, на которую настроен резонатор с образцом, что позволяет снизить требования к точности установки резонансной частоты, но повысить точность измерения диэлектрической проницаемости.

На фиг. 2 показаны относительные отклонения от величины диэлектрической проницаемости Δε в процентах от величин Δƒ. Из фиг. 2 видно, что при значительных отклонениях по частоте Δƒ, более 1 МГц, изменения диэлектрической проницаемости составили не более 0,01%.

На фиг. 3 показаны относительные отклонения от величины диэлектрической проницаемости Δε в процентах от величин ΔL при проведении измерений по предлагаемому способу и для сравнения приведены измерения, проведенные по существующему способу измерения вариации длины резонатора на фиксированной частоте измерения. Из фиг. 3 видно, что при возрастании отклонений по длине ΔL изменения диэлектрической проницаемости для существующего способа измерения на фиксированной частоте значительно возрастают до 0,146%, а для измерений по предлагаемому способу при максимальном отклонении равному 0,028 мм составили не более 0,01%.

Заявляемый способ заключается в определении диэлектрической проницаемости е материала на основе уточнения расчета разности электрических длин резонатора без образца и с образцом испытуемого материала , реализованной за счет фиксации частоты, на которую настроен резонатор с образцом, в отличии от известного способа, основанного на определении диэлектрической проницаемости ε материала по разности геометрических длин на фиксированной частоте резонатора без образца и с образцом испытуемого материала ΔL=L_T-L_TS.

Внесенные, в заявляемом способе определения диэлектрической проницаемости изменения в измерительную процедуру позволяют повысить точность определения диэлектрической проницаемости образца испытуемого материала в объемном цилиндрическом резонаторе.

Способ определения диэлектрической проницаемости в объемном волноводном резонаторе с помощью анализатора цепей, включающий настройку резонатора без образца испытуемого материала на резонансную частоту перемещением подвижного поршня, помещение образца испытуемого материала в резонатор, настройку резонатора на резонансную частоту резонатора перемещением подвижного поршня, фиксацию показания датчика перемещения подвижного поршня и вычисление диэлектрической проницаемости, отличающийся тем, что после настройки резонатора с образцом на резонансную частоту фиксируют частоту, на которую настроен резонатор с образцом, а затем её используют при вычислении диэлектрической проницаемости.

Изобретение относится к электросвязи и электротехнике, где осуществляется передача электромагнитных колебаний по электрической цепи, прямым проводом которой является металлический проводник, а обратным - металлический проводник или проводящая среда.

Способ определения диэлектрической проницаемости металла в терагерцовом диапазоне спектра // 2634094

Изобретение относится к области оптических измерений и касается способа определения диэлектрической проницаемости металла в терагерцовом диапазоне спектра. Способ включает в себя возбуждение зондирующим пучком поверхностной электромагнитной волны (ПЭВ) на плоской поверхности металлического образца, измерение длины распространения ПЭВ и определение ее фазовой скорости, расчет комплексного показателя преломления ПЭВ по означенным ее характеристикам и определение диэлектрической проницаемости металла путем решения дисперсионного уравнения ПЭВ для волноведущей структуры, содержащей поверхность образца.

Устройство для измерения физических свойств вещества в потоке // 2634090

Использование: для контроля потоков неоднородных диэлектрических веществ. Сущность изобретения заключатся в том, что устройство для измерения физических свойств вещества в потоке содержит на измерительном участке волноводный резонатор, через сквозные отверстия в противоположных торцах которого вдоль его продольной оси пропущен диэлектрический трубопровод с контролируемым диэлектрическим веществом, подсоединенные к данному резонатору с помощью элементов связи генератор электромагнитных колебаний и электронный блок, при этом волноводный резонатор выполнен в виде прямоугольного волноводного резонатора, в котором возбуждены колебания типа H10n, n=1, 2, …, и в котором у каждой из его узких стенок установлена диэлектрическая вставка с тем же поперечным размером, что и у прямоугольного резонатора, ее продольный размер имеет величину , где L - длина резонатора в продольной плоскости, ε - диэлектрическая проницаемость материала каждой вставки.

Способ измерения параметров диэлектриков при нагреве и устройство для его осуществления // 2631014

Использование: для измерения параметров диэлектриков при нагреве. Сущность изобретения заключается том, что способ измерения параметров диэлектриков при нагреве в объемном резонаторе на фиксированной частоте включает возбуждение колебаний в резонаторе через расположенные в верхней торцевой стенке отверстия связи в охлаждаемой части резонатора, настройку резонатора в резонанс при нормальных условиях и при нагреве и измерение собственных параметров пустого резонатора, установку образца на подвижный нижний поршень, настройку резонатора в резонанс при нормальных условиях и при нагреве и измерение параметров резонатора с образцом, расчет температурных параметров диэлектриков сравнением собственных температурных параметров пустого резонатора и резонатора с образцом, отличающийся тем, что настройку в резонанс пустого резонатора и резонатора с образцом проводят перемещением верхней торцевой стенки резонатора с отверстиями связи при неизменном положении подвижного нижнего поршня.

Способ дистанционного определения диэлектрической проницаемости диэлектрического объекта // 2629911

Изобретение относится к области дистанционного измерения физических характеристик объектов, в частности диэлектрической проницаемости диэлектриков. В способе, включающем облучение диэлектрического объекта когерентным СВЧ-излучением на наборе частот, регистрацию сигнала, несущего информацию о диэлектрической проницаемости объекта, после прохождения сигналом объекта с помощью канала регистрации, содержащего средства регистрации, и когерентную обработку зарегистрированного сигнала, согласно изобретению облучение объекта осуществляют несколькими передающими элементами, расположенными в различных точках пространства, при этом регистрацию сигнала каждого передающего элемента осуществляют соответствующим ему средством регистрации, а при обработке зарегистрированного сигнала определяют множество значений удлинения оптического пути, соответствующих определенной паре передающий элемент - средство регистрации на наборе частот, затем вычисляют распределение плотности удлинения оптического пути методом обратного проецирования, выделяют непрерывные трехмерные участки с близкими по значению плотностями удлинения оптического пути методом сегментации трехмерного изображения, затем вычисляют диэлектрическую проницаемость ε диэлектрического объекта в сечении одной из плоскостей системы координат по формуле: , где ρ - средняя плотность удлинения оптического пути для диэлектрического объекта; Lx - размер по оси x; Lz - размер по оси z.

Способ определения природы проводимости диэлектриков // 2626390

Использование: для определения природы проводимости диэлектриков. Сущность изобретения заключается в том, что способ определения природы проводимости диэлектриков основан на проверке выполнимости закона Фарадея путем пропускания электрического тока через стопку образцов испытуемого диэлектрика и определения качества и количества перемещенного вещества, при этом стопку образцов испытуемого диэлектрика подвергают воздействию электромагнитного излучения, направляя вектор плотности потока энергии поля вдоль оси стопки образцов испытуемого диэлектрика.

Способ определения электромагнитных параметров асинхронных электродвигателей // 2623834

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения электромагнитных параметров наземных и погружных асинхронных электродвигателей на предприятиях по ремонту электрооборудования и на площадках нефтедобывающих скважин.

Способ дистанционного определения относительной диэлектрической проницаемости среды под границей атмосфера-океан // 2623668

Использование: для дистанционного контроля относительной диэлектрической проницаемости среды под границей атмосфера-океан на разных акваториях Мирового океана. Сущность изобретения заключается в том, что контролируемый участок морской поверхности облучают СВЧ-радиоволнами на наклонной поляризации, регистрируют рассеянный назад сигнал одновременно на вертикальной и горизонтальной поляризациях, затем вычисляют поляризационное отношение, по которому рассчитывают относительную диэлектрическую проницаемость среды под границей атмосфера-океан.

Бесконтактный переключатель с управлением чувствительностью и способ управления чувствительностью // 2620713

Изобретение относится к бесконтактным переключателям. Технический результат заключается в обеспечении управления чувствительностью бесконтактного переключателя.

Система, контроллер и способ для определения электрической проводимости объекта // 2617063

Изобретение, в общем, относится к системам контроля и, более конкретно, к способу определения электрической проводимости объекта или материала. Система содержит датчик, способный излучать электромагнитное поле при получении возбуждающего сигнала, причем при помещении в указанное электромагнитное поле объекта оно взаимодействует с этим объектом.

Прозрачное изделие с датчиком влаги // 2638864

Изобретение относится к многослойным самолетным или аэрокосмическим иллюминаторам и касается прозрачного изделия с датчиком влаги. Включает в себя один или более датчиков влаги мониторинга проникновения влаги, чтобы контролировать эксплуатационные показатели влагостойкого барьера. Датчик влаги включает в себя корродирующий от влаги предмет или элемент-датчик, например полоску или провод, сопротивление которого изменяется в зависимости от коррозии. Датчик может также включать в себя два разнородных металла, например биметаллический датчик, или два сходных металла, имеющих различные физические размеры. Изобретение обеспечивает создание изделия с датчиком мониторинга проникновения влаги, которые позволяют контролировать эксплуатационные показатели лобового стекла, характеристики которого оказываются вне допустимых пределов. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 13 ил.

Устройство измерения физических параметров материала // 2642541

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения физических параметров материала, в том числе при экстремальных температурах и давлениях, например, устройство может быть применено для контроля сухости пара пароводяной среды. Устройство измерения физических параметров материала содержит первичный преобразователь, выполненный в виде отрезка длинной линии передачи с сигнальным и экранным проводниками, пространство между которыми предназначено для заполнения контролируемым материалом, амплитудный детектор, генератор зондирующего сигнала, выполненный на основе перестраиваемого по частоте формирователя гармонического сигнала, устройство измерения и управления, а также первый и второй дополнительные отрезки линии передачи с сигнальным и экранным проводниками. Вход первого отрезка подключен к входу первичного преобразователя, а выход этого отрезка подключен к входу амплитудного детектора. Вход второго отрезка подключен к выходу генератора, а выход этого отрезка подключен к входу первичного преобразователя. Вход первого и выход второго дополнительных отрезков введены внутрь первичного преобразователя, при этом соединение сигнальных проводников первого и второго отрезков с сигнальным проводником первичного преобразователя выполнено внутри первичного преобразователя непосредственно в области, заполняемой контролируемым материалом. Первый и второй дополнительные отрезки в месте соединения с первичным преобразователем выполнены в виде электровводов, обеспечивающих герметизацию первичного преобразователя и передачу зондирующего сигнала в область, занимаемую контролируемым материалом. Технический результат заключается в повышении точности измерения, расширении диапазона рабочих давлений, увеличении чувствительности при измерении материалов с низкой диэлектрической проницаемостью, например, нефтепродуктов с низким содержанием воды. 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

Способ и устройство для реализации сенсорной кнопки и идентификации отпечатка пальца, а также терминальное устройство // 2643460

Изобретение относится к способу и устройству для реализации сенсорной кнопки и идентификации отпечатка пальца, а также к терминальному устройству, которые используются для объединения сенсорной кнопки с идентификацией отпечатка пальца. Технический результат заключается в обеспечении объединения идентификации отпечатка пальца и сенсорной кнопки, в увеличении конструктивной прочности защитного стекла и повышении удобства для пользователя. Устройство содержит датчик для идентификации отпечатка пальца, расположенный под защитным стеклом терминального устройства; схему для идентификации отпечатка пальца, соединенную с датчиком для идентификации отпечатка пальца; емкостный датчик касания, расположенный под датчиком для идентификации отпечатка пальца; емкостную сенсорную схему, соединенную с емкостным датчиком касания; и переключатель, используемый для включения или отключения датчика для идентификации отпечатка пальца и схемы для идентификации отпечатка пальца, а также для включения или отключения емкостного датчика касания и емкостной сенсорной схемы. 4 н. и 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Дифференциатор // 2644531

Изобретение относится к промышленной электронике, аналого-цифровой технике и схемотехнике. Технический результат заключается в уменьшении погрешности дифференцирования от конечного значения коэффициента. Дифференциатор содержит операционный усилитель, конденсатор и резистор, один из выводов конденсатора образует вход дифференциатора относительно «земли», другой вывод его соединён с инвертирующим входом операционного усилителя, а неинвертирующий вход его заземлён, один из выводов резистора соединён с общим выводом конденсатора и инвертирующего входа операционного усилителя. В дифференциатор введён дополнительный операционный усилитель, инвертирующий вход которого соединён с общим выводом конденсатора, инвертирующего входа имеющегося операционного усилителя и резистора, свободный вывод последнего подключен к выходу дополнительного операционного усилителя, этот выход также образует выход дифференциатора относительно «земли», неинвертирующий вход дополнительного операционного усилителя соединён с выходом имеющегося операционного усилителя. 1 ил.

Способ измерения электрической емкости // 2645130

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при разработке приборов, предназначенных для измерения электрической емкости конденсаторов и конденсаторных датчиков различных технологических параметров (уровня, давления, перемещения и т.д.). Способ измерения электрической емкости заключается в регистрации времени заряда измеряемого конденсатора с момента подачи на него через резистор постоянного напряжения до момента достижения на измеряемом конденсаторе заранее принятого порогового значения напряжения. При этом после подключения последовательно к измеряемому конденсатору образцового конденсатора с известной емкостью снова измеряют время заряда этих конденсаторов, не меняя при этом значения сопротивления резистора, напряжения зарядного источника и заранее принятого порогового значения напряжения на обкладках этих конденсаторов, и измеряемую емкость вычисляют по формуле где CO - емкость образцового конденсатора;t1 - время заряда конденсатора с измеряемой емкостью CX до заранее принятого порогового значения напряжения на его обкладках;t2 - время заряда цепи из последовательно соединенных конденсаторов CX и CO до заранее принятого порогового значения напряжения на их обкладках. Техническим результатом является повышение точности измерения электрической емкости. 3 ил., 1 табл.

Микропроцессорное устройство диагностики изоляции электродвигателя по эдс самоиндукции с функцией мегомметра // 2645449

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 изоляции асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором. Микропроцессорное устройство диагностики изоляции электродвигателя по ЭДС самоиндукции с функцией мегомметра содержит микроконтроллер 1, включающий широтно-импульсный модулятор (ШИМ) и аналоговый компаратор делитель напряжения 2, управляемый источник опорного напряжения 3, первый управляемый ключ 4, преобразователь интерфейсов USART/USB 5, источник постоянного напряжения 6, диагностируемую обмотку электродвигателя 7, второй ключ 8, образцовую индуктивность 9, полупроводниковый диод 10, конденсатор 11 и компьютер 12. Второй вывод источника постоянного напряжения 6 подключен к первым выводам диагностируемой обмотки электродвигателя 7 и образцовой индуктивности 9, вторые выводы последних соединяются со вторым выводом второго ключа 8, который может находиться либо в «нижнем» положении - подключается диагностируемая обмотка 7, либо в «верхнем» - включаются образцовая индуктивность 9 и анод полупроводникового диода 10, катод которого соединен с первой обкладкой конденсатора 11. Первый вывод второго ключа 8 подключен ко вторым выводам первого управляемого ключа 4 и делителя напряжения 2. Вывод управления первого управляемого ключа 4 подключен к микроконтроллеру 1, вход управления источника опорного напряжения 3 подключен в выходу ШИМ микроконтроллера 1, выход источника опорного напряжения 3 подключен к первому входу аналогового компаратора микроконтроллера 1, ко второму входу аналогового компаратора микроконтроллера 1 подключен средний вывод делителя напряжения 2, первый крайний вывод которого соединен с первыми выводами первого управляемого ключа 4 и источника постоянного напряжения 6, а также со второй обкладкой конденсатора 11. Контролируемое сопротивление изоляции подключается к обкладкам конденсатора 11. Модуль USART микроконтроллера 1 подключен к преобразователю интерфейсов USART/USB 5, который подключен к интерфейсу USB компьютера 12. Технический результат, достигаемый при реализации заявленного изобретения, сводится к расширению его функциональных возможностей за счет организации измерения под управлением компьютера. 1 ил.

Устройство для измерения отклонения емкости от номинала // 2645868

Изобретение относится к измерительной технике, может использоваться в системах контроля и разбраковки электрических конденсаторов, в системах сбора данных с емкостных датчиков в технологических устройствах, а также в медицинской практике. Устройство измерения относительного отклонения величины емкости от номинала содержит микроконтроллер с встроенными аналого-цифровым преобразователем и двумя программируемыми таймерами, управляющими ключами разряда и заряда измеряемой емкости и источник тока заряда. При этом последовательно с измеряемой емкостью включается дополнительная эталонная емкость, выводы которой через буферный усилитель подключаются к входу аналого-цифрового преобразователя, а выводы измеряемой емкости подключаются к входам его опорного напряжения. Техническим результатом является обеспечение непосредственного измерения относительного отклонения измеряемой емкости от эталонной и повышение точности измерения. 1 ил.

Способ измерения электрической емкости // 2647564

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения электрической емкости конденсаторов и конденсаторных датчиков различных технологических параметров (уровня, давления, перемещения и т.д.). Способ измерения электрической емкости основан на регистрации времени заряда t1 измеряемого конденсатора с момента подачи на него через резистор R постоянного напряжения Е до момента достижения на измеряемом конденсаторе СХ заранее принятого порогового значения напряжения U0. Заменив измеряемый конденсатор СХ образцовым конденсатором СО с известной емкостью, измеряют время заряда образцового конденсатора t2, не меняя при этом значения сопротивления резистора R, напряжения зарядного источника Е и заранее принятого порогового значения напряжения U0 на конденсаторе. Измеряемую емкость вычисляют по формуле: где СО - емкость образцового конденсатора; t1 - время заряда конденсатора с измеряемой емкостью СХ до заранее принятого порогового значения напряжения на его обкладках; t2 - время заряда конденсатора СО до заранее принятого порогового значения напряжения на его обкладках. Технический результат заключается в повышении точности измерения электрической емкости. 1 табл., 3 ил.