Авторы:

ПОДГОРНЫЙ ЮРИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ
НЕМАРОВ АЛЕКСАНДР ВАСИЛЬЕВИЧ

Заявитель:

ПРЕДПРИЯТИЕ П/Я В-8855

Устройство для измерения диэлектрических параметров

Номер патента: 1277019
Дата публикации: 15.12.1986
Номер заявки: 3933506


1277019

= Е

.. ДА
ас~

(3)

Уравнение
виде

с 4
(2) можно записать в

Первая производная модуля коэффициента передачи по емкости (крутизна
резонансной характеристики) определяется выражением

А2

(1 + ^ё*)2 + со2 (Сг -

Р2
- с) к? = ^г- ’

(7)

ад
йС
или

II.2 А31

откуда

10

(к + Вх)2    Я.2 • у2 "°2 (СГ ~
1 <

ДА
ас

со2 (с г

С ) Л •2 А3 ,

(4)

С):

(8)

где Сг - значение емкости    контура,    *5
соответствующее резонансу.
Из уравнений (1),(3) и (4) получаем выражение, связывающее отклонение йС
емкости контура от резонансного значения с напряжением на    выходах    20
демодулятора 7 и амплитудных детекторов 8 и 9 V и Е соответственно
ЛС = Сг - С = Р-^1,    (5)
у    25
где Р - коэффициент пропорциональности

С Учетом (5) получаем аналитическое выражение для проводимости gx,
эквивалентной потерям в исследуемом образце:

ё* =

Е2
V2

С02Р2 (

Ум Е2

уз

)2 -

(9)

Сигнал, пропорциональный gx, формируется следующим образом. Выходное напряжение
квадратора 13 поступает на суммирующий вход блока 15 вычитания, выходное
напряжение перемножи-

I .    '
теля 12,

пропорциональное

У«Е2
уз »

че

С выхода амплитудных детекторов 8 и 9 напряжения поступают на входы делителя 10
(Е - на вход числителя,
V - на вход знаменателя). На выходе „ 35 делителя 10 формируется
напряжение обратно пропорциональное модулю коэффициента передачи А. На выходе
делителя 11 формируется напряжение, пропорциональное глубине амплитуд- 40 ной
модуляции У^/У. С выхода делителя 10 через квадратор 13 напряжение поступает на
первый вход п'еремножите-ля 12, на второй вход которого поступает напряжение с
выхода делителя 45 11. В результате на выходе перемно-жителя 12 в соответствии
с уравнением (5) формируется напряжение, пропорциональное отклонению ДС = (Сг -
-С) емкости контура от резонансного 50 значения. Если при незаполненном датчике
контур настроить в резонанс, то после заполнения датчика напряжение на выходе
перемножителя 12 будет пропор'цшнально величине (£ -    55
1), где £' - действительная часть диэлектрической проницаемости исследуемой,
пробы. •    . .

рез квадратор 14 поступает на вычитающий вход блока 15. В результате на выходе
блока 15 вычитания формируется сигнал, пропорциональный подкоренному выражению
формулы (9), который через блок 17 вычисления квадратного корня поступает на
первый вход второго блока 16 вычитания напряжений, второй вход которого
связан ,с источником 18 опорного напряжения. |Уровень опорного напряжения
регулируется по отсутствию напряжения на выходе блока 16 при пустом емкост

ном датчике 3. В результате в соответствии с уравнением (9) формируется
напряжение, пропорциональное проводимости gx, эквивалентной потерям в
исследуемом образце. Учитывая,
с"
что мнимая составляющая с диэлектрической проницаемости связана с проводимостью
gx соотношением £    =

= —где Са - рабочая емкость дат-саСя
чика 3, при неизменных частоте генератора 1 и емкости датчика 3 выход усилителя
блока 16 может быть проградуирован в значениях мнимой состав-