Автогенераторный влагомер для сред с большими потерями
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОВ ИтИНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ (ll) 569933 (6!) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заавлаао)19.94.75.)21) 2549154/25 (51) M. Кл, (2 0 1 ) ) 2 7/22 с присоединением заявки №
Государстеенный комитет
Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.08.77 Бюллетень № 31 (45) Дата опубликования описания(29.09.77 (53) УДК S<371(088.81
Эа Иа Арш (- . . Я . а P Pg
Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени государстве )п)ii университет им. 300-летия воссоединения Украины с Россией (72) Автор, изобретения (71) Заявитель (S4) АВТОГЕНЕРАТОРНЫЙ ВЛАГОМЕР ДЛЯ СРЕД
С БОЛ6ШИМИ ПОТЕРЯМИ
Изобретение относится к устройствам для измерения электрических свойств веществ резонансным способом и может быть испопь-. зовано дп измерения влажности сред с бопьшими потерями, например первичных вино-5 материалов, влажность которых поспе обработки достигает величины порядка 60 абс.7) 2
Известен резонансный впагомер с индук- тивным датчиком (1).
Он содержит автогенератор, собранный 1(.а по трансформаторной схеме с общим амиттером, индуктивный датчик, шунтируюший .диод, переменный резистор, с помощью ко- торого изменяют напряжение на аноде диода, и измерительный прибор. И
Однако в таком впагомере датчик не включен непосредственно в колебааепьный контур, что снижает,чувствительность прибора. Включение индикатора последовательно с резонансным контуром не является оптимальным для сх),мы с шунтируюшим диодом. Топшина контролируемого слоя зависит от рабочей частоты и геометрических размеров датчика, а не от способа подкпючения датчика к диоду. 25
Бпижайшим техническим решением к предпоженному является устройство дпя измерения впвжнос-и сред с большими потерями (2).
Оно содержит, два автогенератора - измерительный и бапансный. Генераторы собраны по схеме емкостной трехточки на триодах лампы 6Н7С. Контур измерительного автогенератора содержит индуктивный датчик, контур бапансного автогенератора -катушку индуктивности обычного типа. Кроме того, устройство содержит сопротивпения компенсации, перекпючатепь диапазонов с аттенюаторами и микроамперметр. Собрано оно по дифференциально-мостовой схеме, образованной двумя автогенераторами с индуктивными датчиками и сопротивлениями компенсации. Принцип работы основан на изменении добротности контура измерительного автогенератора при внесении в попе датчика контролируемой среды. Это изменение приводит к разбапансу мостовой схемы, что фиксируется микроамперметром.
Однако для этого устройства характерна мапая чувствительность, приводяшая к увеличению погрешностей из-за влияния изме569933 нений,зазора, так как эти впияния наибопее заметны при мапых зазорах, а также зна;итепьная непинейность испопьзуемой части б, статической характеристики измерительного автогенератора. 5
Цепью изобретения является повышение чувствительности и пинейности выходного сигнапа автогенераторного впагомера. ,Это достигается тем, что между коплектором и эмиттером измеритедьного автогенерагора в качестве конденсатора связи вкпючен варикап, а дополнитепьная цепь положительной обратной связи образована с помощью функционапьного преобразоватепя с показатепьнойхарактеристикой, вход которого 15 подкпючен к резистору нагрузки детектора, а виход — к базе измеритепьного автогенератора.
Схема предпоженного дифференциапьного автогенераторного влагомера приведена
20 на чертеже.
Она состоят из измерительного автогенератора 1, автогенератора 2. компенсирующего сигнапа, функционапьнто преобразователя 3 с показатепьной характеристикой и резистора 4 общей нагрузки. Измеритопьный автогенератор состоит из транзистора 5, резисторов 6, 7, -8 и конденсаторов 9, 10, обеспечивающих установпение режима автогенератора по постоянным и переменным т zaM, индуктивного датчика 11, включенного в качестве энемента резонансного контура, переходного конденсатора 12, амппитудного детектора, выполненного на диодах 13, 14, конденсатора 15 и резистора 16, являющего- З5 ся вместе с резистором 4 нагрузкой детектора.. Автогенератор 2 компенсирующего сигиапа выполнен по анапогичной схеме.
Переменный резистор 17 спужит для установки нуля выходного сигнапа, снимаемого с резистора 4. Напряжение питания подается на клеммы 18, 19, выходное напряжение снимается с клемм 20, 19.
При внесении в поле датчика 1 1 контропируемой среды уменьшается его импеданс.
Это вызывает уменьшение добротности контура и эквивапентного сопротивпения измеритепьного автогенератора, что приводит к уМеньшению переменного.напряжения на контуре и, соответственно, напряжения, вы еляемого после детектирования на резисторе 16. С дновременно уменьшается напряжение на варикапе 10, включенном в качестве конденсатора связ::, его емкость
55 уменьшается и это способствует допопнитепьному уменьшению вепичины выходного напряжения измеритепьного автогенератора.
Выходное напряжение подается на вход инвертирующего функционапьного преобразоватепя 3 с показатепьной характер:1 гикой, который своим выходом подключен к базе транзистора 5 измеритепьного автогенератора. Эта цепь попожитепьной обратной связи увеличивает пинейность выходного сигнала.
Таким образом, включение варикапа а качестве конденсатора связи между коппектором и эмиттером измерительного автогенератора, а также вкпючение инвертирующего функционапьного преобразоватепя с показатепьной характеристикой в цепь попожитепьной обратной связи между резистором общей нагрузки детекторов и базой измеритепьного автогенератора увеличивает чувствитепь-ность и пинейность выходного сигнала автогенераторногд впагомера дпя сред с бопьшими потерями.
Формула изобретения
Автогенераторный впагомер дпя сред с большими потерями, содержащий измерительный одноконтурный автогенератор с допопнитепьной цепью поножитепьней обратной связи, компенсирующий одноконтурный автогенератор, индуктивные датчики, включенные в качестве эпементов резонансных контуров автогенераторов, два амплитудных детектора и резистор общей нагрузки детекторов, о т и и ч а ю шийся тем, что, с цепью повышения чувствитепьности и пинейности выходного сигнала, между коппектором и эмиттером измерительного автогенератора вкпючен варикап в качестве конденсатора связи, а дополнительная цепь положитепьной обратной связи образована с помпшью инвертируюшего функционального пре образователя с показатепьной характеристикой, вход которого подкпючен к резистору общей нагрузки детекторов а выход - к базе измерительного автогенератора.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Авторское свидетельство ¹ 316002, кп. 0 01 М 27/22,01. 10. 71.
2. Авторское свидетепьство ¹ 119362, кп. g 01 N 27/22, 1 959.
569933
Составитель A. Волков
А. Богдан Корректор H. 4 MM<«<<
Редактор F,. Кравцова Техред
Филиел ССС1П "Пегклк", г. Ужгерлл, yr. Прлекл.|ле, 4
Заказ 3282/35 Тираж 1 101 Подписное
Ш1ИИГ1И Государственного комитета Совета Министров СССР до делам изобретений и открытий
1 13035, Москва, Ж-35, Рауснская наб., д. 4/5
