автогенераторный диэлькометрический преобразователь и способ определения диэлектрических характеристик материалов с его использованием (варианты)
Классы МПК: | G01R27/26 для измерения индуктивности и(или) емкости; для измерения добротности, например резонансным способом; для измерения коэффициента потерь; для измерения диэлектрических постоянных G01N27/02 измерением полного сопротивления материалов |
Автор(ы): | Ананьев Игорь Петрович (RU) |
Патентообладатель(и): | Государственное научное учреждение Ордена Трудового Красного Знамени Агрофизический научно-исследовательский институт Россельхозакадемии (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2007-09-28 публикация патента:
10.07.2009 |
Группа изобретений может использоваться для технологического контроля параметров материалов, влияющих на их диэлектрические характеристики (влажность, плотность, физический и химический компонентный и структурный составы, содержание примесей), в частности, для одновременного измерения влажности и электропроводности почвогрунтов, измерения влажности с исключением влияния плотности или одновременного измерения влажности и плотности зерна и кормовых трав. Автогенераторный преобразователь с первичным измерительным преобразователем, включенным в колебательный контур автогенератора, содержит усилитель колебаний с управляемым усилением, охваченный цепью положительной обратной связи, которая выполнена в виде делителя резистор - колебательный контур, включенного между выходом и входом усилителя. Усилитель имеет линейную амплитудную характеристику и независимый вход управления усилением. Автогенератор выполнен с цепью инерционного удержания колебаний на линейном участке амплитудной характеристики усилителя, содержащей амплитудный детектор и элементы его связи с входом управления усилением усилителя колебаний, осуществляющие отрицательную обратную связь по огибающей амплитуд колебаний. Преобразователь снабжен выходами для измерения частоты автоколебаний и напряжения на средней точке делителя или на входе управления усилением. В первом варианте устройства автогенераторный преобразователь содержит емкостный первичный преобразователь в параллельном колебательном контуре, во втором варианте - индуктивный первичный преобразователь в параллельном либо последовательном колебательном контуре. Также предложены способы измерений с использованием устройств по первому и второму вариантам. Изобретение обеспечивает раздельное определение компонентов комплексной диэлектрической проницаемости и электропроводности тестируемого материала с малыми погрешностями, исключение влияния индивидуальной амплитудной характеристики усилителя на определяемые величины и получения нормированных характеристик преобразования при тиражировании автогенераторных диэлькометрических преобразователей. 4 н. и 34 з.п. ф-лы, 28 ил., 6 табл.
Формула изобретения
1. Автогенераторный диэлькометрический преобразователь с емкостным первичным измерительным преобразователем (ПИП), включенным в параллельный колебательный контур автогенератора, содержащий усилитель колебаний с управляемым аналоговым напряжением усилением, охваченный цепью положительной обратной связи по напряжению колебаний, в которую введен этот контур, цепь инерционного управления усилением, осуществляющую отрицательную обратную связь по огибающей амплитуд колебаний и содержащую амплитудный детектор колебаний, и выходную цепь, связанную с выходом усилителя, отличающийся тем, что, с целью раздельного определения емкости и проводимости ПИП, а также компонентов комплексной диэлектрической проницаемости и электропроводности тестируемого материала, и исключения влияния индивидуальной амплитудной характеристики усилителя колебаний на определяемые величины, цепь положительной обратной связи усилителя колебаний, содержащая параллельный колебательный контур с емкостным ПИП, выполнена в виде делителя резистор - колебательный контур, который подключен к выходу усилителя колебаний и связан средней точкой с его входом, усилитель колебаний с управляемым аналоговым напряжением усилением выполнен с независимым входом управления усилением и с линейной амплитудной характеристикой, цепь инерционного управления усилением подключена входом к выходу усилителя колебаний и содержит элементы связи амплитудного детектора с независимым входом управления усилением усилителя колебаний, обеспечивающие удержание амплитуды колебаний на линейном участке амплитудной характеристики усилителя, кроме того, в преобразователь введена вторая выходная цепь, которая подключена к средней точке делителя резистор - колебательный контур или к входу управления усилением усилителя колебаний.
2. Автогенераторный диэлькометрический преобразователь с емкостным ПИП по п.1, отличающийся тем, что цепь инерционного управления усилением выполнена в виде канала инерционной стабилизации амплитуды колебаний на линейном участке амплитудной характеристики усилителя, содержащего источник постоянного опорного напряжения, задающий амплитуду колебаний, схему сравнения, к входам которой подключены вышеупомянутый амплитудный детектор и выход источника опорного напряжения, и усилитель или интегратор сигнала рассогласования, подключенный к схеме сравнения, выход которого соединен с независимым входом управления усилением усилителя колебаний с полярностью, обеспечивающей получение отрицательной обратной связи по отклонению огибающей амплитуд колебаний от заданного опорным напряжением значения.
3. Автогенераторный диэлькометрический преобразователь с емкостным ПИП по п.1, в котором введенная вторая выходная цепь преобразователя подключена к средней точке делителя резистор - колебательный контур, отличающийся тем, что указанная средняя точка связана с входом усилителя колебаний и с введенной второй выходной цепью преобразователя через повторитель напряжения с высоким входным сопротивлением.
4. Автогенераторный диэлькометрический преобразователь с емкостным ПИП по п.1, в котором введенная вторая выходная цепь преобразователя подключена к средней точке делителя резистор - колебательный контур, отличающийся тем, что введенная вторая выходная цепь содержит линейные амплитудные детекторы в выходных цепях преобразователя, один из которых подключен к выходу усилителя колебаний, а другой через повторитель напряжения с высоким входным сопротивлением - к средней точке делителя резистор - колебательный контур.
5. Автогенераторный диэлькометрический преобразователь с емкостным ПИП по п.1, в котором введенная вторая выходная цепь преобразователя подключена к средней точке делителя резистор - колебательный контур, отличающийся тем, что введенная вторая выходная цепь содержит дифференциальный усилитель, связанный входами с выводами резистора делителя резистор - колебательный контур в цепи положительной обратной связи усилителя колебаний, и линейный амплитудный детектор, подключенный к выходу этого дифференциального усилителя.
6. Автогенераторный диэлькометрический преобразователь с емкостным ПИП по п.1, отличающийся тем, что емкостный ПИП содержит, по крайней мере, один электрод эквипотенциальной защиты, который подключен к выходу повторителя напряжения с высоким входным сопротивлением, связанного входом с потенциальным измерительным электродом емкостного ПИП.
7. Автогенераторный диэлькометрический преобразователь с емкостным ПИП по п.1, предназначенный для тестирования материалов с высокой электропроводностью, отличающийся тем, что емкостный ПИП включен в параллельный колебательный контур автогенератора через согласующий трансформатор, увеличивающий эквивалентное активное сопротивление колебательного контура на частоте автоколебаний.
8. Автогенераторный диэлькометрический преобразователь с емкостным ПИП по п.1, отличающийся тем, что усилитель колебаний с замкнутой цепью положительной обратной связи по напряжению колебаний снабжен цепью коррекции фазочастотной характеристики, обеспечивающей близкий к нулю фазовый сдвиг напряжения колебаний в петле усилитель - цепь положительной обратной связи в диапазоне рабочих частот автогенератора.
9. Способ определения диэлектрических характеристик материалов с использованием автогенераторного диэлькометрического преобразователя с емкостным ПИП, включенным в параллельный колебательный контур автогенератора, содержащего усилитель колебаний с управляемым аналоговым напряжением усилением, охваченный цепью положительной обратной связи по напряжению колебаний, в которую введен этот контур, предусматривающий возбуждение автоколебаний, инерционное управление усилением колебаний созданием отрицательной обратной связи по огибающей амплитуд колебаний, измерение частоты автоколебаний в первой выходной цепи, связанной с выходом усилителя, и измерение напряжения во второй выходной цепи, по которым судят о диэлектрических характеристиках материала, отличающийся тем, что в качестве автогенераторного диэлькометрического преобразователя используют преобразователь, в котором цепь положительной обратной связи усилителя колебаний, содержащая параллельный колебательный контур с емкостным ПИП, выполнена в виде делителя резистор - колебательный контур, который подключен к выходу усилителя колебаний и связан средней точкой с его входом, в качестве усилителя колебаний с управляемым аналоговым напряжением усилением используют усилитель с независимым входом управления усилением и линейной амплитудной характеристикой, для инерционного управления усилением колебаний созданием отрицательной обратной связи по огибающей амплитуд колебаний осуществляют амплитудное детектирование колебаний на выходе усилителя колебаний и создание сигнала управления усилением по независимому входу управления усилением усилителя колебаний, обеспечивающего удержание амплитуды колебаний на линейном участке амплитудной характеристики усилителя колебаний, а в качестве второй выходной цепи используют цепь, подключенную к средней точке делителя резистор - колебательный контур или к входу управления усилением усилителя колебаний.
10. Способ определения диэлектрических характеристик материалов с использованием автогенераторного диэлькометрического преобразователя с емкостным ПИП по п.9, отличающийся тем, что производят инерционную стабилизацию амплитуды колебаний на линейном участке амплитудной характеристики усилителя колебаний с управляемым усилением, для чего продетектированное напряжение колебаний сравнивают с опорным напряжением, с помощью которого задают амплитуду колебаний на выходе усилителя колебаний, получаемый в результате сравнения сигнал рассогласования усиливают или интегрируют и с полярностью, обеспечивающей получение отрицательной обратной связи по отклонению огибающей амплитуд колебаний от заданного опорным напряжением значения, подают на независимый вход управления усилением управляемого усилителя колебаний.
11. Способ определения диэлектрических характеристик материалов с использованием автогенераторного диэлькометрического преобразователя с емкостным ПИП по п.9, в котором в качестве второй выходной цепи автогенераторного преобразователя используют цепь, подключенную к средней точке делителя резистор - колебательный контур в цепи положительной обратной связи усилителя, отличающийся тем, что для определения проводимости ПИП при недостаточной стабильности напряжения на входе делителя измеряют любую пару из трех модулей комплексных напряжений на этом делителе: напряжения на колебательном контуре, напряжения на резисторе, напряжения на входе делителя, а о сопротивлении потерь индуктивного ПИП судят по измеренной паре модулей комплексных напряжений либо по этой паре и частоте автоколебаний.
12. Способ определения диэлектрических характеристик материалов с использованием автогенераторного диэлькометрического преобразователя с емкостным ПИП по п.9, отличающийся тем, что частоту автоколебаний измеряют при свободном от тестируемого материала емкостном ПИП и при заполнении измерительного объема ПИП тестируемым материалом и измеренные значения частот используют для определения действительного компонента комплексной диэлектрической проницаемости материала.
13. Способ определения диэлектрических характеристик материалов с использованием автогенераторного диэлькометрического преобразователя с емкостным ПИП по п.9, отличающийся тем, что при высокой электропроводности материалов для определения действительного компонента комплексной диэлектрической проницаемости производят предварительное измерение частот автоколебаний при свободном емкостном ПИП, при заполнении измерительного объема ПИП дистиллированной водой и предварительное получение градуировочной зависимости частоты автоколебаний от электропроводности водных растворов в диапазоне измерения электропроводностей при заполнении измерительного объема ПИП этими растворами, а при тестировании материалов определяют частоту автоколебаний при заполнении измерительного объема ПИП тестируемым материалом и по измеренным и предварительно определенным величинам судят о действительном компоненте комплексной диэлектрической проницаемости.
14. Способ определения диэлектрических характеристик материалов с использованием автогенераторного диэлькометрического преобразователя с емкостным ПИП по п.9, отличающийся тем, что для исследования частотной зависимости диэлектрических характеристик материалов производят плавное или дискретное изменение индуктивности и/или емкости параллельного колебательного контура, в который включен емкостный ПИП, а диэлектрические характеристики материалов определяют с учетом известных калиброванных значений этих изменяемых индуктивности и/или емкости.
15. Автогенераторный диэлькометрический преобразователь с индуктивным ПИП, включенным в колебательный контур автогенератора, содержащий усилитель колебаний, охваченный цепью положительной обратной связи по напряжению колебаний, в которую введен этот контур, и выходную цепь, связанную с выходом усилителя, отличающийся тем, что, с целью раздельного определения индуктивности и сопротивления потерь ПИП, а также компонентов комплексной диэлектрической проницаемости и электропроводности тестируемого материала, и исключения влияния разброса напряжения насыщения (отсечки) амплитудной характеристики усилителя колебаний на определяемые величины, цепь положительной обратной связи усилителя колебаний, содержащая колебательный контур с индуктивным ПИП, выполнена в виде делителя, состоящего из резистора и этого колебательного контура, при этом делитель подключен к выходу усилителя колебаний и связан средней точкой с его входом, усилитель колебаний выполнен с управляемым аналоговым напряжением усилением, независимым входом управления усилением и линейной амплитудной характеристикой, автогенераторный преобразователь снабжен цепью инерционного управления усилением, осуществляющей отрицательную обратную связь по огибающей амплитуд колебаний, которая подключена к выходу усилителя колебаний и содержит амплитудный детектор и элементы его связи с входом управления усилением усилителя колебаний, обеспечивающие удержание амплитуды колебаний на линейном участке амплитудной характеристики усилителя, кроме того, в преобразователь введена вторая выходная цепь, которая подключена к средней точке указанного делителя или к входу управления усилением усилителя колебаний.
16. Автогенераторный диэлькометрический преобразователь с индуктивным ПИП по п.15, отличающийся тем, что цепь инерционного управления усилением выполнена в виде канала инерционной стабилизации амплитуды колебаний на линейном участке амплитудной характеристики усилителя, при этом канал содержит упомянутый амплитудный детектор колебаний и источник постоянного опорного напряжения, задающий амплитуду колебаний, подключенные к входам схемы сравнения, и усилитель или интегратор сигнала рассогласования, подключенный к схеме сравнения, выход которого соединен с входом управления усилением усилителя колебаний с полярностью, обеспечивающей получение отрицательной обратной связи по отклонению огибающей амплитуд колебаний от заданного опорным напряжением значения.
17. Автогенераторный диэлькометрический преобразователь с индуктивным ПИП по п.15, в котором индуктивный ПИП включен в качестве индуктивного элемента в параллельный колебательный контур автогенератора, отличающийся тем, что делитель резистор - колебательный контур подключен к выходу усилителя колебаний концом резистора, противоположным средней точке делителя, а противоположный средней точке делителя вывод параллельного колебательного контура присоединен к общей точке (земле) автогенераторного преобразователя.
18. Автогенераторный диэлькометрический преобразователь с индуктивным ПИП по п.15, отличающийся тем, что индуктивный ПИП включен в качестве индуктивного элемента в последовательный колебательный контур автогенератора, делитель резистор - колебательный контур подключен к выходу усилителя колебаний концом последовательного колебательного контура, противоположным средней точке делителя, а противоположный средней точке делителя конец резистора присоединен к общей точке (земле) автогенераторного преобразователя.
19. Автогенераторный диэлькометрический преобразователь с индуктивным ПИП по п.15, отличающийся тем, что, с целью подключения индуктивного ПИП к общей точке автогенераторного преобразователя, усилитель колебаний с управляемым усилением снабжен дифференциальным входом, цепь общей положительной обратной связи выполнена с петлей положительной обратной связи с выхода усилителя колебаний на его неинвертирующий вход и петлей отрицательной обратной связи, образованной делителем резистор - последовательный колебательный контур с индуктивным ПИП, соединенным средней точкой с инвертирующим входом усилителя, причем индуктивный ПИП соединен с общей точкой (землей) автогенераторного преобразователя, а делитель подключен к выходу усилителя колебаний концом резистора, противоположным средней точке делителя.
20. Автогенераторный диэлькометрический преобразователь с индуктивным ПИП по п.17 или 18, или 19, в котором введенная вторая выходная цепь преобразователя подключена к средней точке делителя резистор - колебательный контур, отличающийся тем, что указанная средняя точка связана с входом усилителя колебаний и с введенной второй выходной цепью преобразователя через повторитель напряжения с высоким входным сопротивлением.
21. Автогенераторный диэлькометрический преобразователь с индуктивным ПИП по п.17 или 18, или 19, в котором введенная вторая выходная цепь преобразователя подключена к средней точке делителя резистор - колебательный контур, отличающийся тем, что эта цепь содержит линейные амплитудные детекторы, один из которых подключен к выходу усилителя колебаний, а другой через повторитель напряжения с высоким входным сопротивлением - к средней точке делителя резистор - колебательный контур.
22. Автогенераторный диэлькометрический преобразователь с индуктивным ПИП по п.17 или 18, или 19, в котором введенная вторая выходная цепь преобразователя подключена к средней точке делителя резистор - колебательный контур, отличающийся тем, что эта цепь содержит дифференциальный усилитель, связанный входами со средней точкой делителя резистор - колебательный контур и с выходом усилителя колебаний, и линейный амплитудный детектор, подключенный к выходу этого дифференциального усилителя.
23. Автогенераторный диэлькометрический преобразователь с индуктивным ПИП по п.17 или 18, или 19, отличающийся тем, что индуктивный ПИП включен в колебательный контур автогенератора через трансформатор.
24. Автогенераторный диэлькометрический преобразователь с индуктивным ПИП по п.23, отличающийся тем, что трансформатор выполнен с дифференциальной вторичной обмоткой, средняя точка которой подключена к общей точке (земле) автогенераторного преобразователя, а концы обмотки - к выводам индуктивного ПИП.
25. Автогенераторный диэлькометрический преобразователь с индуктивным ПИП по п.24, отличающийся тем, что индуктивный ПИП выполнен в виде намотанной в два провода катушки, при этом к средней точке дифференциальной вторичной обмотки трансформатора, соединенной с общей точкой (землей) автогенераторного преобразователя, подключены первый провод со стороны одного конца катушки и второй провод со стороны другого конца катушки, а к свободным концам вторичной обмотки трансформатора подключены незаземленные концы этих проводов.
26. Автогенераторный диэлькометрический преобразователь с индуктивным ПИП по п.15, отличающийся тем, что усилитель колебаний с управляемым усилением снабжен дифференциальным входом и имеет петлю положительной обратной связи с его выхода на неинвертирующий вход, к выходу этого усилителя подключен вход цепи инерционного управления усилением и буферный усилитель с дифференциальным выходом, индуктивный ПИП выполнен симметричным с заземленной или незаземленной средней точкой и подключен выводами к конденсаторам, образующим с ПИП последовательный колебательный контур, вторые концы этих конденсаторов, являющиеся концами последовательного колебательного контура, через резисторы подключены к неинвертирующему и инвертирующему выходам указанного буферного усилителя, образуя две дифференциальные ветви делителя резистор - последовательный колебательный контур, средние точки ветвей этого делителя подключены к неинвертирующему и инвертирующему входам отдельного дифференциального усилителя, выход которого соединен с инвертирующим входом усилителя колебаний с управляемым усилением.
27. Автогенераторный диэлькометрический преобразователь с индуктивным ПИП по п.15, отличающийся тем, что усилитель колебаний с управляемым усилением снабжен дифференциальными входом и выходом, индуктивный ПИП выполнен симметричным с заземленной или незаземленной средней точкой и подключен выводами к конденсаторам, образующим с ПИП последовательный колебательный контур, вторые концы этих конденсаторов, являющиеся концами последовательного колебательного контура, через резисторы подключены к неинвертирующему и инвертирующему выходам указанного усилителя колебаний, образуя две дифференциальные ветви делителя резистор - последовательный колебательный контур, средние точки ветвей этого делителя подключены к неинвертирующему и инвертирующему входам отдельного дифференциального усилителя, выход которого соединен с инвертирующим входом усилителя колебаний с управляемым усилением, а неинвертирующий и инвертирующий выходы усилителя колебаний подключены к неинвертирующему и инвертирующему входам другого отдельного дифференциального усилителя, выход которого соединен с неинвертирующим входом усилителя колебаний и входом цепи инерционного управления усилением.
28. Автогенераторный диэлькометрический преобразователь с индуктивным ПИП по п.26 или 27, отличающийся тем, что введенная вторая выходная цепь, связанная со средними точками дифференциальных ветвей делителя резистор - последовательный колебательный контур, подключена к выходу отдельного дифференциального усилителя, соединенного с инвертирующим входом усилителя колебаний с управляемым усилением.
29. Автогенераторный диэлькометрический преобразователь с индуктивным ПИП по п.15, отличающийся тем, что усилитель колебаний с замкнутой цепью положительной обратной связи по напряжению колебаний снабжен цепью коррекции фазо-частотной характеристики, обеспечивающей близкий к нулю фазовый сдвиг напряжения колебаний в петле усилитель - цепь положительной обратной связи в диапазоне рабочих частот автогенератора.
30. Способ определения диэлектрических характеристик материалов с использованием автогенераторного диэлькометрического преобразователя с индуктивным ПИП, включенным в колебательный контур автогенератора, содержащего усилитель колебаний, охваченный цепью положительной обратной связи по напряжению колебаний, в которую введен этот контур, предусматривающий возбуждение автоколебаний и измерение их частоты в первой выходной цепи, связанной с выходом усилителя, отличающийся тем, что в качестве автогенераторного диэлькометрического преобразователя используют преобразователь, в котором цепь положительной обратной связи усилителя колебаний, содержащая колебательный контур с индуктивным ПИП, выполнена в виде делителя, состоящего из резистора и этого колебательного контура, при этом делитель подключен к выходу усилителя колебаний и связан средней точкой с его входом, в качестве усилителя колебаний используют усилитель с управляемым аналоговым напряжением усилением, независимым входом управления усилением и линейной амплитудной характеристикой, в автогенераторе осуществляют инерционное управление усилением колебаний с помощью цепи, подключенной к выходу усилителя колебаний и создающей отрицательную обратную связь по огибающей амплитуд колебаний, для чего осуществляют амплитудное детектирование колебаний и создание сигнала управления по независимому входу управления усилением усилителя колебаний, обеспечивающего удержание амплитуды колебаний на линейном участке амплитудной характеристики усилителя колебаний, кроме того, производят измерение напряжения во второй выходной цепи, подключенной к средней точке указанного делителя или к входу управления усилением усилителя колебаний, и по измеренному значению частоты в первой выходной цепи и напряжения во второй выходной цепи судят об индуктивности и сопротивлении потерь индуктивного ПИП и диэлектрических характеристиках тестируемого материала.
31. Способ определения диэлектрических характеристик материалов с использованием автогенераторного диэлькометрического преобразователя с индуктивным ПИП по п.30, отличающийся тем, что производят инерционную стабилизацию амплитуды колебаний на линейном участке амплитудной характеристики усилителя колебаний с управляемым усилением, для чего продетектированное напряжение колебаний сравнивают с опорным напряжением, с помощью которого задают амплитуду колебаний на выходе усилителя колебаний, получаемую в результате сравнения ошибку рассогласования усиливают или интегрируют и с полярностью, обеспечивающей получение отрицательной обратной связи по отклонению огибающей амплитуд колебаний от заданного опорным напряжением значения, подают на вход управления усилением управляемого усилителя колебаний.
32. Способ определения диэлектрических характеристик материалов с использованием автогенераторного диэлькометрического преобразователя с индуктивным ПИП по п.30, в котором индуктивный ПИП включен в качестве индуктивного элемента в параллельный колебательный контур автогенератора, отличающийся тем, что делитель резистор - колебательный контур подключен к выходу усилителя колебаний концом резистора, противоположным средней точке делителя, а противоположный средней точке делителя вывод параллельного колебательного контура присоединен к общей точке (земле) автогенераторного преобразователя.
33. Способ определения диэлектрических характеристик материалов с использованием автогенераторного диэлькометрического преобразователя с индуктивным ПИП по п.30, отличающийся тем, что используют автогенераторный диэлькометрический преобразователь, в котором индуктивный ПИП включен в качестве индуктивного элемента в последовательный колебательный контур автогенератора, делитель резистор - колебательный контур подключен к выходу усилителя колебаний концом последовательного колебательного контура, противоположным средней точке делителя, а противоположный средней точке делителя конец резистора присоединен к общей точке (земле) автогенераторного преобразователя.
34. Способ определения диэлектрических характеристик материалов с использованием автогенераторного диэлькометрического преобразователя с индуктивным ПИП по п.30, отличающийся тем, что используют автогенераторный диэлькометрический преобразователь, в котором усилитель колебаний с управляемым усилением снабжен дифференциальным входом, цепь общей положительной обратной связи выполнена с петлей положительной обратной связи с выхода усилителя колебаний на его неинвертирующий вход и петлей отрицательной обратной связи, образованной делителем резистор - последовательный колебательный контур с индуктивным ПИП, соединенным средней точкой с инвертирующим входом усилителя, причем индуктивный ПИП соединен с общей точкой (землей) автогенераторного преобразователя, а делитель подключен к выходу усилителя колебаний концом резистора, противоположным средней точке делителя.
35. Способ определения диэлектрических характеристик материалов с использованием автогенераторного диэлькометрического преобразователя с индуктивным ПИП по п.30, отличающийся тем, что используют автогенераторный диэлькометрический преобразователь, в котором усилитель колебаний с управляемым усилением снабжен дифференциальным входом и имеет петлю положительной обратной связи с его выхода на неинвертирующий вход, к выходу этого усилителя подключен вход цепи инерционного управления усилением и буферный усилитель с дифференциальным выходом, индуктивный ПИП выполнен симметричным с заземленной или незаземленной средней точкой и подключен выводами к конденсаторам, образующим с ПИП последовательный колебательный контур, вторые концы этих конденсаторов, являющиеся концами последовательного колебательного контура, через резисторы подключены к неинвертирующему и инвертирующему выходам указанного буферного усилителя, образуя две дифференциальные ветви делителя резистор - последовательный колебательный контур, средние точки ветвей этого делителя подключены к неинвертирующему и инвертирующему входам отдельного дифференциального усилителя, выход которого соединен с инвертирующим входом усилителя колебаний с управляемым усилением.
36. Способ определения диэлектрических характеристик материалов с использованием автогенераторного диэлькометрического преобразователя с индуктивным ПИП по п.30, отличающийся тем, что используют автогенераторный диэлькометрический преобразователь, в котором усилитель колебаний с управляемым усилением снабжен дифференциальными входом и выходом, индуктивный ПИП выполнен симметричным с заземленной или незаземленной средней точкой и подключен выводами к конденсаторам, образующим с ПИП последовательный колебательный контур, вторые концы этих конденсаторов, являющиеся концами последовательного колебательного контура, через резисторы подключены к неинвертирующему и инвертирующему выходам указанного усилителя колебаний, образуя две дифференциальные ветви делителя резистор - последовательный колебательный контур, средние точки ветвей этого делителя подключены к неинвертирующему и инвертирующему входам отдельного дифференциального усилителя, выход которого соединен с инвертирующим входом усилителя колебаний с управляемым усилением, а неинвертирующий и инвертирующий выходы усилителя колебаний подключены к неинвертирующему и инвертирующему входам другого отдельного дифференциального усилителя, выход которого соединен с неинвертирующим входом усилителя колебаний и входом цепи инерционного управления усилением.
37. Способ определения диэлектрических характеристик материалов с использованием автогенераторного диэлькометрического преобразователя с индуктивным ПИП по п.35 или 36, отличающийся тем, что в автогенераторном преобразователе введенная вторая выходная цепь, связанная со средними точками дифференциальных ветвей делителя резистор - последовательный колебательный контур, подключена к выходу отдельного дифференциального усилителя, соединенного с инвертирующим входом усилителя колебаний с управляемым усилением.
38. Способ определения диэлектрических характеристик материалов с использованием автогенераторного диэлькометрического преобразователя с индуктивным ПИП по п.30, в котором в качестве второй выходной цепи автогенераторного преобразователя используют цепь, подключенную к средней точке делителя резистор - колебательный контур в цепи положительной обратной связи усилителя, отличающийся тем, что для определения сопротивления потерь ПИП при недостаточной стабильности напряжения на входе делителя измеряют любую пару из трех модулей комплексных напряжений на этом делителе: напряжения на колебательном контуре, напряжения на резисторе, напряжения на входе делителя, а о сопротивлении потерь индуктивного ПИП судят по измеренной паре модулей комплексных напряжений либо по этой паре и частоте автоколебаний.
Описание изобретения к патенту
Класс G01R27/26 для измерения индуктивности и(или) емкости; для измерения добротности, например резонансным способом; для измерения коэффициента потерь; для измерения диэлектрических постоянных
Класс G01N27/02 измерением полного сопротивления материалов