ポリマー膜厚計。スキーム、説明

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ポリマー膜厚計。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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A. Belsky による記事「塗料コーティングの厚さの推定」(Radio、2002、No. 2、p. 57) を読んだ後、私はそこに記載されている簡単な装置を使用してポリマーフィルムの厚さを制御することにしました。しかし、その精度はこの目的には不十分であり、読み取りスケールは非線形であり、その長さは完全に使用されるにはほど遠いことが判明しました。これらの機能は、この記事の著者も指摘しています。

メーターを改良した結果、図のような回路になりました。これを使用して組み立てられたデバイスは、ペイントやワニスのコーティングを含むあらゆる誘電体フィルムの厚さを 0,05 ～ 1 mm の範囲で 5% 以下の誤差で測定します。

（クリックして拡大）

トランジスタ VT1 の発電機は、変圧器 T1 を介して、周波数約 1000 Hz の交流を測定ブリッジ L1L2R3R7 に供給します。磁気回路が開いたコイル L1 がセンサーです。磁気回路の端が軟鋼板の滑らかな表面にしっかりと押し付けられている場合、センサーのインダクタンスは最大となり、基準コイル L2 のインダクタンスと等しくなります。ブリッジの正確なバランスは、トリミング抵抗 R3 によって実現されます。センサーの磁気回路の端とプレートの間に誘電体膜があると、ブリッジのバランスが崩れ、膜の厚さに比例した振幅の交流電圧が2段アンプの入力に現れます。トランジスタVT3とVT1で。ダイオード VD2 と VD8 (コンデンサ C4 - 平滑) によって整流された増幅信号は、トランジスタ VT17 の直流増幅器の入力に供給され、そのコレクタには抵抗 R1 を介して微小電流計 PA1 が接続されます。微小電流計の 5 番目のピンは、ボタン SB19 を介してトランジスタ VTXNUMX のコレクタに接続されます (選択した測定サブレンジに応じて、直接または抵抗 RXNUMX を介して)。

平衡測定ブリッジでは、可変抵抗器 R1 を使用して微小電流計の矢印 PA18 がゼロに設定されます。トランジスタ VT4 と VT5 のカスケードが同一であるため、周囲温度の変化によって針の顕著な「動き」が発生することはなく、測定結果に誤差が生じることはありません。スイッチ SA1 が閉じている場合、測定可能な最大厚さは 0,2 mm、スイッチが開いている場合は - 1 mm です。

このデバイスには、安定化電源から 12 V の電圧が供給されます。 TVアンテナアンプの電源を使用しました。ガルバニ電池のバッテリーを使用することもできます。電圧は 7 ～ 8 V で十分なので、Krona または Corundum 電池が適しています。この場合、SB1 として XNUMX つの接点グループを持つボタンをインストールすることをお勧めします。 XNUMX 番目のグループはバッテリー回路に直列に接続されており、電源スイッチとして機能し、測定間の休憩中にバッテリーが放電するのを防ぎます。

私はデバイスを Ts43101 アボメータのハウジングに取り付け、その中に「ネイティブ」マイクロアンメータを残しました。トランス T1 は、Russia-301 トランジスタ受信機からの出力です。その高抵抗巻線は、トランジスタ VT1 のコレクタ回路に含まれています。コイル L1 および 12 は、カバーと膜を取り除いた TA-56 電話カプセルです。

装置の上部パネルに、上面と下面が滑らかで腐食のない厚さ 3 mm の鋼板で作られた測定「テーブル」を配置しました。ケースの内側の下から、錫クランプを使用して L2 (モデル) コイルをテーブルに押し付けました。 L1コイル（センサー）をテーブルの上に上から設置し、その下に測定するフィルムを置き、ゼロチェックをするときはフィルムなしで行います。カウントダウンを取得するには、SB1 ボタンを押します。センサーがステージ上にない場合、これは推奨されません。微小電流計の針が急激にずれると、ストッパーに当たって曲がってしまう可能性があります。

デバイスを組み立てて電源を入れたら、まずオシロスコープで変圧器 T1 の巻線 II に交流電圧が存在するかどうかを確認します。コイル L1 を測定テーブルの表面にしっかりと押し付け、トリミング抵抗 R3 を使用して、コンデンサ C8 の端子に接続された高抵抗電圧計の最小読み取り値を達成します。次に、電圧計の電源を切り、SB1 ボタンを押し、可変抵抗器 R18 を使用して微小電流計の矢印 PA1 をゼロに設定します。既知の厚さのフィルムサンプルをセンサーコイルの下に置き、機器のスケールを校正します。必要な測定限界は、抵抗 R17 および R19 を選択することによって達成されます。

著者: V.Naryzhny、バタイスク、ロストフ地方。

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