Jauge d'épaisseur de film polymère. Schéma, description

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Jauge d'épaisseur de film polymère. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique

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Après avoir lu l'article de A. Velsky « Évaluation de l'épaisseur de la peinture » (« Radio », 2002, n° 2, p. 57), j'ai décidé d'utiliser le dispositif simple qui y est décrit pour contrôler l'épaisseur du polymère film. Cependant, il s'est avéré que sa précision est insuffisante à cet effet, que l'échelle de référence n'est pas linéaire et que sa longueur est loin d'être pleinement utilisée. Ces caractéristiques sont également notées par l'auteur de cet article.

Grâce à l'amélioration du compteur, le circuit illustré sur la figure est apparu. L'appareil assemblé à l'aide de celui-ci mesure l'épaisseur de tous les films diélectriques, y compris les revêtements de peinture et de vernis, dans la plage de 0,05 à 1 mm avec une erreur ne dépassant pas 5 %.

(cliquez pour agrandir)

Le générateur sur le transistor VT1, via le transformateur T1, fournit un courant alternatif d'une fréquence d'environ 1000 Hz au pont de mesure L1L2R3R7. La bobine L1 avec un circuit magnétique ouvert est un capteur. Si les extrémités de son circuit magnétique sont fortement plaquées contre la surface lisse d'une plaque d'acier doux, l'inductance du capteur est maximale et égale à l'inductance de l'exemple de bobine L2. L'équilibre précis du pont est obtenu grâce à la résistance d'ajustement R3. Si un film diélectrique est placé entre les extrémités du circuit magnétique du capteur et la plaque, le pont sera déséquilibré et une tension alternative d'amplitude proportionnelle à l'épaisseur du film apparaîtra à l'entrée de l'amplificateur à deux étages sur les transistors VT2 et VT3. Le signal amplifié, redressé par les diodes VD1 et VD2 (condensateur C8 - lissage), est envoyé à l'entrée d'un amplificateur DC sur un transistor VT4, au collecteur duquel un microampèremètre PA17 est connecté via une résistance R1. La deuxième sortie du microampèremètre est connectée via le bouton SB1 au collecteur du transistor VT5 (directement ou via la résistance R19, selon la sous-gamme de mesure sélectionnée).

Avec un pont de mesure équilibré, la flèche du microampèremètre PA1 est mise à zéro à l'aide d'une résistance variable R18. Du fait que les cascades sur les transistors VT4 et VT5 sont identiques, les changements de température ambiante ne provoquent pas de « mouvement » notable de l'aiguille et n'introduisent pas d'erreurs dans le résultat de la mesure. Avec l'interrupteur SA1 fermé, l'épaisseur maximale mesurable est de 0,2 mm, avec l'interrupteur ouvert - 1 mm.

L'appareil est alimenté avec une tension de 12 V provenant de n'importe quelle source stabilisée. J'ai utilisé une alimentation pour amplificateur d'antenne TV. Vous pouvez également utiliser une batterie de cellules galvaniques. Une tension de 7...8 V suffit amplement, donc les piles Krona ou Corundum conviennent. Dans ce cas, il est recommandé d'installer un bouton avec deux groupes de contacts comme SB1. Le deuxième groupe, connecté en série au circuit de la batterie, servira d'interrupteur d'alimentation qui protégera la batterie de la décharge pendant les pauses entre les mesures.

J'ai monté l'appareil dans le boîtier de l'avomètre Ts43101, en y laissant le microampèremètre « natif ». Le transformateur T1 est la sortie du récepteur à transistor Russia-301. Son enroulement à haute résistance est inclus dans le circuit collecteur du transistor VT1. Les bobines L1 et 12 sont des capsules téléphoniques TA-56 dont les couvercles et les membranes ont été retirés.

J'ai placé une « table » de mesure constituée d'une tôle d'acier de 3 mm d'épaisseur avec des surfaces supérieure et inférieure lisses et sans corrosion sur le panneau supérieur de l'appareil. Par le bas, à l'intérieur du boîtier, j'ai pressé la bobine L2 (modèle) contre la table avec une pince en étain. J'installe la bobine L1 (capteur) sur la table par le haut, en plaçant le film à mesurer en dessous, et lors de la vérification du zéro - sans le film. Pour obtenir un compte à rebours, j'appuie sur le bouton SB1. Ceci n'est pas recommandé lorsque le capteur n'est pas sur scène. La flèche du microampèremètre, s'écartant fortement, peut heurter la butée et se plier.

Après avoir assemblé et allumé l'appareil, vérifiez tout d'abord à l'oscilloscope la présence de tension alternative sur l'enroulement II du transformateur T1. Appuyez fermement la bobine L1 sur la surface de la table de mesure et utilisez la résistance d'ajustement R3 pour obtenir les lectures minimales d'un voltmètre à haute résistance connecté aux bornes du condensateur C8. Ensuite, en éteignant le voltmètre et en appuyant sur le bouton SB1, utilisez la résistance variable R18 pour mettre à zéro la flèche du microampèremètre PA1. Calibrez l’échelle de l’instrument en plaçant des échantillons de film d’épaisseur connue sous la bobine du capteur. Les limites de mesure requises sont atteintes en sélectionnant les résistances R17 et R19.

Auteur : V.Naryzhny, Bataysk, région de Rostov.

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