Измеритель толщины изоляционных покрытий. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Дом, приусадебное хозяйство, хобби

 Комментарии к статье

Принцип действия основан на измерении добротности и индуктивности катушки при приближении ее к проводящей поверхности металла.

Этим несложным прибором можно измерять толщину изоляционных покрытий на металлах и определять вид металла подложки (цветной или черный) без разрушения покрытия. С помощью его можно, например, найти шпатлевку под слоем краски на корпусе автомобиля и одновременно проверить оцинкован ли металл корпуса. Предел измерений составляет 0,5-8 мм для стали и чугуна, 0,3-5 мм для цветных металлов.

Измерительная катушка L1 является частью колебательного контура (L1, С1, С2, С3) генератора на элементах DD1.1, DD1.2 с частотой генерации около 350 кГц. Особенностью схемы генератора является его способность устойчиво работать при значительном изменении амплитуды напряжения на контуре, это достигается за счет высокого коэффициента усиления в петле обратной связи. Поскольку мощность "подкачки" (прямоугольник с уровнем КМОП, поступающей с выхода элемента DD1.2 через R3 на С2) не зависит от напряжения на входах DD1.1, амплитуда колебаний в контуре уменьшается с увеличением потерь в L1 и наоборот.

При приближении датчика к металлу переменное магнитное поле катушки наводит на его поверхности вихревые токи, вызывая увеличение потерь (уменьшение добротности) и изменяя индуктивность. Это, в свою очередь, отражается на амплитуде и частоте колебаний. Синусоидальный сигнал снимается через R2, усиливается VT1, выпрямляется диодами VD3, VD4 и поступает на измерительный прибор РА1, по которому определяется толщина покрытия. Резистором R2 устанавливают стрелку прибора на конечное деление шкалы перед началом измерения. Поскольку цветные металлы имеют лучшую проводимость и ухудшают добротность в меньшей степени, но значительно уменьшают индуктивность (частота генератора увеличивается на 10-15%), в прибор введен детектор цветных металлов (пороговый частотный детектор на элементах DD1.3, DD1.4 и транзисторе VT1).

Детектор работает следующим образом: Прямоугольный сигнал с частотой генерации снимается с вывода 11 микросхемы, поступает на вход 6 элемента DD1.3 напрямую и на вход 5 через фазосдвигающий контур и инвертирующий усилитель-формирователь DD1.4. При совпадении частоты настройки фазосдвигающего контура с частотой генерации (сдвиг фазы в цепи R4, L2, С6 отсутствует) на выводах 5 и 6 присутствует противофазное напряжение и соответственно логический 0 на выводе 4. При повышении (понижении) частоты измерительного генератора контур начинает сдвигать фазу сигнала. На вход 5 DD1.3 импульсы приходят с отставанием по фазе. На выводе 4 МС появляется лог. 1 в моменты совпадения лог. 0 на входах DD1.3. Из импульсов выделяется постоянная составляющая цепочкой R7, С10 и при достижении напряжения открывания VT2 и VD2 загорится светодиод VD1. Прибор питается от батареи "Крона" (6F22). Потребляемый ток не превышает 5мА. Кнопки SB1 и SB2 типа МП10 или МР-1, первая - включение прибора, вторая -контроль напряжения батареи (переключает прибор в цепь батареи через R11 и диоды VD3, VD4 выпрямителя). Толкатели кнопок вырезаны из толстой резины.

Измерительная катушка L1 содержит - 100 витков ПЭВ 0,1. Намотана в половинке сердечника СБ-12 из карбонильного железа, залита эпоксидной смолой и вклеена заподлицо в переднюю стенку корпуса открытой частью наружу. Катушка L2 намотана также, только сердечник в сборе и установлен на плате. Контурные конденсаторы С1 и С6 для лучшей термостабильности использовались одного типа с небольшим ТКЕ. R2 типа СП4-1. Измерительный прибор М4247 (ток полного отклонения 100мкА, сопротивление рамки 2,9кОм) вклеен в вырез передней стенки (крепежные ушки спилены). Выпрямительные диоды VD3, VD4 обязательно германиевые, a VD5 и VD2 кремниевые. Остальные детали особенностей не имеют. Боковые стенки корпуса (габариты 160x54x26) изготовлены из облицовочного трехслойного пластика толщиной 3мм, передняя и задняя стенки из текстолита (8мм). Печатная плата установлена на 4-х стойках высотой 4-5 мм.

Поставить R2 в положение минимального усиления и подбором R3 установить стрелку прибора на середину шкалы. Затем при помощи R2 установить стрелку на конечное деление и вплотную поднести к датчику плоскую пластину из стали или чугуна, подбором R8 установить стрелку прибора на 0. Подбором С6 грубо и сердечником L2 точно, добиться начала зажигания VD1 при приближении датчика к алюминиевой или медной пластинам на 4-6 мм (нужно учесть, что при соприкосновении датчика с цветными металлами прибор будет показывать 20-30мкА). Для точных измерений прибор нужно проградуировать, подкладывая между датчиком и металлом пластины изоляции известной толщины. Результаты можно занести в таблицу или график и приклеить на верхнюю крышку корпуса (для черных и цветных металлов градуировка разная). Если потребуются частые измерения одинаковых изделий точность замера можно повысить.

Для этого нужно изготовить металлическую линейку из того же металла что и измеряемое изделие, на нее каким либо способом нанести слой изоляции с плавным изменением толщины и проставить деления в соответствии с текущей толщиной слоя. Измеритель прикладывается сначала к измеряемой поверхности, затем резистором R2 устанавливается стрелка на максимально возможное деление шкалы, после чего прибор переносится на изготовленную полосу и двигается вдоль до совпадения показаний. Толщина считывается по делениям на линейке При таком способе измерения погрешности прибора на точность замера не влияют.

Как показала практика на точность измерений мало влияют влажность покрытия и толщина металла подложки, но при работе с цветными металлами погрешность вносит чистота обработки поверхности. Нужно учесть, что прибор реагирует только на поверхностный слой металла и если подложка, например, оцинкованная сталь, то светодиод покажет цветной металл и измерение будет вестись, соответственно, по шкале цветного металла. Также прибором можно определить ферритовые материалы, при этом загорится светодиод (по понижению частоты) а добротность катушки возрастет (стрелка прибора пойдет вверх).

Литература

1. В. Нарыжный. Измеритель толщины полимерной пленки. Радио, №3, 2004 с. 47.

Автор: С.Барцов

Смотрите другие статьи раздела Дом, приусадебное хозяйство, хобби.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Случайная новость из Архива Гарнитура HyperX Cloud Alpha 2 23.08.2025 Компания HyperX представила свою новую гарнитуру Cloud Alpha 2. Одним из наиболее впечатляющих показателей устройства стала автономность. Производитель заявляет, что гарнитура способна работать без подзарядки до 250 часов. Даже если использовать одновременно Bluetooth-подключение, время работы сокращается лишь наполовину, чего все равно хватает более чем на пять суток активного применения. Любопытно, что предыдущая версия, выпущенная в 2022 году, держала заряд дольше - до 300 часов, но Cloud Alpha 2 делает ставку на другие, более современные возможности. Главная инновация новинки - RGB-база с программируемой подсветкой, впервые интегрированная в беспроводную гарнитуру HyperX. На этой базе расположены разноцветные кнопки, которым можно назначать команды, крупное колесо для регулировки громкости, а также переключатель устройств, позволяющий мгновенно менять источник звука. Таким образом, Cloud Alpha 2 превращается не просто в гарнитуру, а в настоящий центр управления игровым процессом. Техническая основа устройства также заслуживает внимания. Встроенные 53-миллиметровые многослойные динамики минимизируют искажения и делают звук более чистым и насыщенным. Для ценителей глубины и объема предусмотрена поддержка пространственного звучания через фирменное программное обеспечение HyperX Ngenuity, что особенно важно в киберспортивных дисциплинах и играх с богатой звуковой средой. Что касается связи с внешним миром, гарнитура снабжена съемным 10-миллиметровым микрофоном на гибкой дужке. Хотя в модели отсутствует активное шумоподавление, производитель делает ставку на удобство и четкость голосовой передачи. Это решение выглядит компромиссным, но для многих пользователей оно будет приемлемым. Долгие игровые сессии не должны сопровождаться усталостью, поэтому HyperX уделила внимание эргономике. Амбушюры выполнены из микрофибры и дополнены мягкой пеной с эффектом памяти, закрепленной на стальном оголовье. Такая конструкция обеспечивает надежную посадку и комфорт даже при круглосуточном использовании. Cloud Alpha 2 совместима с большинством современных платформ. Она работает по беспроводному соединению 2,4 ГГц с компьютерами, консолями PlayStation 5 и PlayStation 4, Nintendo Switch, Mac и мобильными устройствами. В случае с Xbox разработчики ограничились лишь проводным режимом, что может расстроить поклонников этой консоли, но оставляет простор для использования в других сценариях. Цена новинки - 300 долларов.

Другие интересные новости:

▪ Новый источник зеленой энергии

▪ Септики вырабатывают электроэнергию из своего содержимого

▪ Тюлени тоже болеют гриппом

▪ Чернила из выхлопных газов

▪ Электроны туннелируют сквозь барьер мгновенно

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Чудеса природы. Подборка статей

▪ статья Марк Твен. Знаменитые афоризмы

▪ статья Сколько волхвов пришло поклониться Иисусу? Подробный ответ

▪ статья Полноприводной вездеход Джисса. Личный транспорт

▪ статья Корректор АЧХ Линквица в маломощных УМЗЧ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Автоматическое зарядное устройство для Ni-Cd-аккумуляторов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025