Dickenmessgerät für Polymerfilme. Schema, Beschreibung

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Dickenmessgerät für Polymerfilme. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Nachdem ich den Artikel von A. Velsky „Beurteilung der Lackdicke“ („Radio“, 2002, Nr. 2, S. 57) gelesen hatte, beschloss ich, das darin beschriebene einfache Gerät zur Kontrolle der Polymerdicke zu verwenden Film. Es stellte sich jedoch heraus, dass die Genauigkeit für diesen Zweck nicht ausreicht, die Referenzskala nichtlinear ist und ihre Länge bei weitem nicht vollständig ausgenutzt wird. Diese Merkmale werden auch vom Autor dieses Artikels erwähnt.

Als Ergebnis der Verbesserung des Messgeräts entstand die in der Abbildung gezeigte Schaltung. Das darauf montierte Gerät misst die Dicke aller dielektrischen Filme, einschließlich Lackbeschichtungen, im Bereich von 0,05 ... 1 mm mit einem Fehler von nicht mehr als 5 %.

(zum Vergrößern klicken)

Der Generator am Transistor VT1 liefert über den Transformator T1 Wechselstrom mit einer Frequenz von ca. 1000 Hz an die Messbrücke L1L2R3R7. Spule L1 mit offenem Magnetkreis – ein Sensor. Wenn die Enden seines Magnetkreises fest gegen die glatte Oberfläche einer Weichstahlplatte gedrückt werden, ist die Induktivität des Sensors maximal und gleich der Induktivität der beispielhaften Spule L2. Die exakte Balance der Brücke wird mit einem Abstimmwiderstand R3 erreicht. Wenn zwischen den Enden des Magnetkreises des Sensors und der Platte ein dielektrischer Film angebracht wird, wird die Brücke unsymmetrisch und am Eingang des zweistufigen Verstärkers erscheint eine Wechselspannung mit einer Amplitude proportional zur Dicke des Films an den Transistoren VT2 und VT3. Das verstärkte Signal, gleichgerichtet durch die Dioden VD1 und VD2 (Kondensator C8 - Glättung), wird dem Eingang eines Gleichstromverstärkers an einem Transistor VT4 zugeführt, an dessen Kollektor über einen Widerstand R17 ein Mikroamperemeter RA1 angeschlossen ist. Der zweite Ausgang des Mikroamperemeters ist über die Taste SB1 mit dem Kollektor des Transistors VT5 verbunden (direkt oder über den Widerstand R19, je nach gewähltem Messteilbereich).

Bei einer symmetrischen Messbrücke wird der Zeiger des Mikroamperemeters PA1 mit einem variablen Widerstand R18 auf Null gesetzt. Aufgrund der Tatsache, dass die Kaskaden an den Transistoren VT4 und VT5 identisch sind, führt eine Änderung der Umgebungstemperatur nicht zu einer merklichen „Abweichung“ des Pfeils und führt nicht zu Fehlern im Messergebnis. Bei geschlossenem SA1-Schalter beträgt die maximal messbare Dicke 0,2 mm, bei geöffnetem SA1-Schalter XNUMX mm.

Das Gerät wird mit einer Spannung von 12 V aus einer stabilisierten Quelle betrieben. Ich habe die Stromversorgung eines Fernsehantennenverstärkers verwendet. Sie können auch eine Batterie mit galvanischen Zellen verwenden. Eine Spannung von 7 ... 8 V reicht völlig aus, daher sind die Akkus Krona oder Korund geeignet. In diesem Fall empfiehlt es sich, einen Taster mit zwei Kontaktgruppen als SB1 zu installieren. Die zweite Gruppe, die in Reihe mit dem Batteriekreis verbunden ist, dient als Netzschalter, der die Batterie vor einer Entladung zwischen den Messungen schützt.

Ich habe das Gerät im Gehäuse des Ts43101-Avometers montiert und das „native“ Mikroamperemeter darin belassen. Transformator T1 - Ausgang vom Transistorempfänger „Russia-301“. Seine hochohmige Wicklung ist im Kollektorkreis des Transistors VT1 enthalten. Die Spulen L1 und 12 sind TA-56-Telefonkapseln mit entfernten Abdeckungen und Membranen.

Auf der Geräteoberseite habe ich einen Messtisch aus 3 mm dickem Stahlblech mit glatter und korrosionsfreier Ober- und Unterseite platziert. Von unten, im Inneren des Gehäuses, habe ich die L2-Spule (exemplarisch) mit einer Blechklammer an den Tisch gedrückt. Ich installiere die L1-Spule (Sensor) von oben auf dem Tisch, lege einen gemessenen Film darunter und bei der Nullprüfung - ohne Film. Um einen Countdown zu erhalten, drücke ich die SB1-Taste. Dies wird nicht empfohlen, wenn sich der Sensor nicht auf der Bühne befindet. Der stark abweichende Pfeil des Mikroamperemeters kann auf den Anschlag treffen und sich verbiegen.

Überprüfen Sie nach dem Zusammenbau und Einschalten des Geräts zunächst mit einem Oszilloskop, ob an der Wicklung II des Transformators T1 eine Wechselspannung anliegt. Drücken Sie die L1-Spule fest gegen die Oberfläche des Messtisches und erreichen Sie mit dem Trimmwiderstand R3 die Mindestwerte des hochohmigen Voltmeters, das an die Anschlüsse des Kondensators C8 angeschlossen ist. Schalten Sie dann das Voltmeter aus und drücken Sie die SB1-Taste und stellen Sie den Zeiger des PA18-Mikroamperemeters mit einem variablen Widerstand R1 auf Null. Graduieren Sie die Instrumentenskala, indem Sie Filmproben bekannter Dicke unter die Aufnahmespule legen. Die erforderlichen Messgrenzen werden durch eine Auswahl der Widerstände R17 und R19 erreicht.

Autor: V.Naryzhny, Bataysk, Gebiet Rostow.

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