Вимірювач вологості

Вимірювач вологості, що містить вологочутливу ємність, який відрізняється тим, що в нього введені біполярний та польовий транзистори, індуктивність, ємність, резистор і два джерела постійної напруги, причому перший полюс першого джерела постійної напруги з'єднаний з першим виводом резистора, а другий вивід резистора підключений до бази біполярного транзистора, емітер якого з'єднаний з витоком і підкладкою польового транзистора, а колектор з'єднаний із затвором польового транзистора, першим виводом вологочутливої ємності і першим виводом індуктивності, до якого підключена перша вихідна клема, при цьому другий вивід Індуктивності підключений до першого виводу ємності і першого полюсу другого джерела постійної' напруги, а другий полюс другого джерела постійної напруги підключений до другого виводу вологочутливої ємності, другого виводу ємності, стоку польового транзистора і другого полюса першого джерела постійної напруги, які утворюють загальну шину, до якої підключена друга вихідна клема. Винахід належить до області контрольновимірювальної техніки і може бути використаний як вимірювач вологості в різноманітних пристроях автоматичного керування технологічними процесами. Відомий пристрій для виміру вологості, який являє собою вологочутливий диск спеченого оксиду металу, на двох поверхнях якого сформовані гребінчасті електроди. При дії вологи на вологочутливий диск змінюється його опір, що приводить до зміни вихідної напруги {див. патент Японії № В4 2-51141 MI1K5G01 N27/12, 1990, ИСМ, выпуск 84, №17, 1991). Недоліком такого пристрою є низька чутливість, особливо в області малих значень вологості, що пов'язано з тим, що малі значення вологості в малій степені змінюють опір вологочутливої структури. Найбільш близьким технічним рішенням до даного винаходу можна вважати пристрій для виміру вологості, який являє собою вологочутливу ємність Вона складається з вологочутливої плівки, на яку з двох сторін напилюють електроди із золота Таким чином, плівка є діелектриком ємності. При дії' вологості на плівку змінюється її ємність. Зміна ємності перетворюється в зміну напруги, яка за допомогою випрямляючого пристрою випрямляється і потім підсилюється до 15В (див. Г. Виглеб. Датчики. М.: Мир, 1989. С.113-115). Недоліком таких пристроїв є низька чутливість, особливо в області малих значень вологості, що значно знижує точність виміру вологості. В основу винаходу поставлена задача створення вимірювача вологості, в якому за рахунок введення нових блоків і зв'язків МІЖ НИМИ досягається підвищення чутливості в області малих значень вологості, що приводить до підвищення точності виміру вологості. Поставлена задача вирішується тим, що в пристрій, який складається з вопогочутливої ємності, введено біполярний і польовий транзистори, індуктивність, ємність і два джерела постійної напруги, що дало змогу замінити перетворення кількості вологи у напругу у відомому пристрої на перетворення КІЛЬКОСТІ вологи у частоту у запропонованому пристрої, причому перший полюс першого джерела постійної' напруги з'єднаний з першим виводом резистора, а другий вивід резистора підключений до бази біполярного транзистора, емітер якого з'єднаний з витоком і підкладкою польового транзистора, а колектор з'єднаний із затвором польового транзистора, першим виводом вологочутливої ємності і першим виводом індуктивності, до якого підключена перша вихідна ю 00 со со 46385 гочутлива ємність 5 та індуктивність 6, яка з'єднана з ємністю 7, паралельно якій підключено друге джерело постійної напруги 8. Вихід пристрою утворений затвором польового транзистора 4 і загальною шиною. Вимірювач вологості працює таким чином. В початковий момент часу волога не діє на вологочутливу ємність 5. Підвищенням напруги джерел постійної напруги 1 і 8 до величини, коли на електродах колектор-стік біполярного транзистора 3 і польового транзистора 4 виникає від'ємний опір, який приводить до виникнення електричних коливань у контурі, утвореним паралельним включенням повного опору з ємнісним характером на електродах колектор-стік біполярного транзистора 3 і польового транзистора 4 та індуктивним опором індуктивності 6. Ємність 7 запобігає проходженню змінного струму через друге джерело постійної напруги 8. При наступній дії вологи на вологочутливу ємність 5 змінюється величина її ємності, що приводить до зміни ємнісно] складової повного опору на електродах колектор-стік біполярного транзистора 3 і польового транзистора 4, а це викликає зміну резонансної частоти коливального контуру. клема, при цьому другий вивід індуктивності підключений до першого виводу ємності і першого полюсу другого джерела постійної напруги, а другий полюс другого джерела постійної напруги підключений до другого виводу вологочутливої ємності, другого виводу ємності, стоку польового транзистора і другого полюса першого джерела постійної напруги, які утворюють загальну шину, до якої підключена друга вихідна клема пристрою. Використання запропонованого пристрою для виміру вологості суттєво підвищує точність виміру інформативного параметру за рахунок використання ємнісного елемента коливального контуру у вигляді біполярного і польового транзисторів, в якому зміна ємності під дією вологи перетворюється в ефективну зміну резонансної частоти, при цьому можлива лінеаризація функції перетворення шляхом вибору величини напруги живлення. На креслені (див. Фіг.) подано схему вимірювача вологості. Пристрій складається з першого джерела постійної напруги 1, яке з'єднане через резистор 2 з біполярним транзистором 3 і польовим транзистором 4, затвор якого з'єднаний з колектором біполярного транзистора 3, до якого підключена воло Фіг. ДП «Український інститут промислової власності» {Укрпатент) вул. Сім'ї Хохлових, 15, м. Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м. Київ, 04050, Україна (044)216-32-71