Для измерения поверхностного давления используются электронные весы, которые измеряют силу, действующую на пластину Вильгельми определенной длины на границе раздела фаз вода - воздух и формируют электрический сигнал пропорциональный поверхностному давлению . По определению P=b0-b, где b0- поверхностное натяжение на чистой водной поверхности, b- поверхностное натяжение в присутствии мономолекулярного слоя на границе раздела.

Электронные весы устанавливаются на раме ЛБ-ванны и соединяются при помощи кабеля с разъемом блока U2. Электрическая схема весов приведена на рис.1.

Рис.5. Cхема датчика поверхностного давления

Изменение поверхностного давления в моно слое вызывает изменение силы, втягивающей пластину Вильгельми в воду, что вызывает отклонение пружины от некоторого первоначального положения равновесия. Любое отклонение пружины от положения равновесия вызывает сдвиг шторки и изменяет разницу между сигналами фотодиодов. Этот разностный сигнал с фотодиодов подается на операционный усилитель с эмитерным каскадом на транзисторах VT1 и VT2, на выход которого последовательно нагружены соленоид и прецизионное переменное нагрузочное многооборотное сопротивление R6. Полярность включения соленоида выбирается такой, чтобы отклонение пружины и магнита от положения равновесия вызывало сигнал , который препятствует отклонению пружины, т.е. осуществляется отрицательная обратная связь.

Сила воздействия на магнит (и соответственно на пружину) линейно связана с током в соленоиде, поэтому ее удобно калибровать по току через потенциометр R6, который включен последовательно с соленоидом L1.

Для ускорения установления равновесного положения пружина расположена в шасси в специальном канале с малым воздушным зазором (0.1-0.2мм) так, чтобы пружина работала как воздушный демпфер.

Кроме того, в цепи обратной связи операционного усилителя стоят дифференцирующие и интегрирующие элементы улучшающие переходные характеристики весов.