Прочитавши статтю А. Бєльського "Оцінка товщини лакофарбового покриття" ("Радіо", 2002, № 2, с. 57), я вирішив застосувати описане в ній просте пристрій для контролю товщини полімерної плівки. Однак з'ясувалося, що для цієї мети його точність недостатня, шкала відліку нелінійна, а її довжина використовується далеко не повністю. Ці особливості зазначає автор зазначеної статті.
В результаті вдосконалення вимірювача з'явилася схема, показана на малюнку. Зібраний по ній прилад вимірює товщину будь-яких діелектричних плівок, у тому числі лакофарбових покриттів, в інтервалі 0,05... 1 мм з похибкою не більше 5 %.
(натисніть для збільшення)
Генератор на транзисторі VT1 через трансформатор Т1 живить змінним струмом частотою приблизно 1000 Гц вимірювальний міст L1L2R3R7. Котушка L1 з розімкненим магнітопроводом - датчик. Якщо торці її магнітопровода щільно притиснуті до гладкої поверхні пластини з м'якої сталі, індуктивність датчика максимальна і дорівнює зразкової індуктивності котушки L2. Точного балансу моста домагаються підлаштування резистором R3. Якщо між торцями магнітопровода датчика і пластиною помістити діелектричну плівку, міст розбалансовується і на вході двокаскадного підсилювача на транзисторах VT2 і VT3 з'явиться змінну напруга амплітудою, пропорційною товщині плівки. Посилений сигнал, випрямлений діодами VD1 і VD2 (конденсатор С8 - згладжує), надходить на вхід підсилювача постійного струму на транзисторі VT4, до якого через колектору резистор R17 підключений мікроамперметр РА1. Другий висновок мікроамперметра з'єднаний через кнопку SB1 з колектором транзистора VT5 (безпосередньо або через резистор R19 в залежності від обраного піддіапазони вимірювань).
При збалансованому вимірювального мосту стрілку мікроамперметра РА1 встановлюють на нуль змінним резистором R18. Завдяки тому що каскади на транзисторах VT4 і VT5 ідентичні, зміна температури навколишнього середовища не викликає помітного "відходу" стрілки і не вносить похибки у результат вимірювання. При замкнутому вимикачі SA1 максимальна вимірювана товщина - 0,2 мм, при розімкнутому - 1 мм.
Прилад живлять напругою 12 В від будь-якого стабілізованого джерела. Я використовував блок живлення телевізійного антенного підсилювача. Можна застосувати й батарею гальванічних елементів. Напруги 7...8 В цілком достатньо, тому підійдуть батареї "Крона" або "Корунд". В цьому випадку в якості SB1 рекомендується встановити кнопку з двома групами контактів. Друга група, включена послідовно в ланцюг батареї, послужить вимикачем живлення, що охоронить батарею від розрядки в перервах між вимірами.
Я змонтував прилад в корпусі авометра Ц43101, залишивши в ньому "рідний" мікроамперметр. Трансформатор Т1 - вихідний від транзисторного приймача "Росія-301". В колекторних ланцюг транзистора VT1 включена його високоомна обмотка. Котушки L1 і 12 - телефонні капсулі ТА-56 зі знятими кришками і мембранами.
Вимірювальний "столик" з сталевого листа товщиною 3 мм з гладкими і вільними від корозії верхньою і нижньою поверхнями я розмістив на верхній панелі приладу. Знизу всередині корпусу притиснув до столика бляшаним хомутом котушку L2 (зразкову). Котушку L1 (датчик) встановлюю на столик зверху, підклавши під неї вимірювану плівку, а при перевірці нуля - без плівки. Щоб отримати відлік, натискаю кнопку SB1. Це не рекомендується робити, коли датчик знаходиться на столику. Стрілка мікроамперметра, різко відхилившись, може вдаритися об упор і зігнутися.
Зібравши і включивши прилад, перш за все, перевірте наявність осцилографом змінної напруги на обмотці II трансформатора Т1. Котушку L1 щільно притисніть до поверхні вимірювального столика і підлаштування резистором R3 досягніть мінімальних свідчень високоомного вольтметра, підключеного до висновків конденсатора С8. Потім, вимкнувши вольтметр і натиснувши кнопку SB1, змінним резистором R18 встановіть стрілку мікроамперметра РА1 на нульову позначку. Проградуируйте шкалу приладу, підкладаючи під котушку-датчик зразки плівки відомої товщини. Необхідних меж вимірювання домагаються підбіркою резистори R17 і R19.
Автор: Ст. Нарижний, р. Батайськ Ростовської обл.