Устройство для измерения резонансной частоты датчиков резонаторов

/2 а ы фазовый п ель 8 часто омпенсацион того, устроис тотный генера ления 2, пере тор 7 низкой ч 9,амплитудный 11 низкой час ный выпрямите цифровой част с прототипом тигнуто за сч Цифровытчиками, рис1-6,0 олько одного ием равенств сов разных ия по ледовательн модулирующи одного амп дрейфового и непосред тоты генера колебаниям кочас- исполь ти а игнал зова етектоизкой тудног илител а, бе астот твенного иора с нем зм ия ч улиро иным ил. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯА ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РЕЗОНАНСНОЙ ЧАСТОТЫ ДАТЧИКОВ-РЕЗОНАТОРОВ(57) Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано для непрерывного измерения резонансной частоты датчиков резонаторного типа. Целью изобретения является повышение точности измерения ре.зонансной частоты датчиков-резонаторов. Для достижения поставленной цели в устройство дополнительно введееобразователь 6, дели-и однополосный фазой модулятор 3, Кроме тво содержит высокочастор 1 с элементом управключатели 4 и 5, генераастоты,датчик-резонатор детектор 10,усилитель тоты, фазочувствительль 12, интегратор 13, отомер 14. По сравнению повышение точности досет перестройки частоты генератора с сохране- а амплитуд радиоимпульстот за счет переключе1 3089Изобретение относится к измерительной. технике и может быть использовано для непрерывного измерения резонансной частоты датчиков резонаторного типа.5Целью изобретения является повышение точности измерения резонанснойчастоты датчиков-резонаторов.На чертеже приведена функциональная схема устройства для измерения 10резонансной частоты датчиков-резонаторов,Устройство содержит высокочастотный генератор 1 с элементом 2 управления, однополосный фазокомпенсационный модулятор 3, управляющие входы .которого соединены с выходами переключателей 4 и 5, разноименные входыкоторых соединены между собой и подключены к выходам фазового преобразователя 6 однофазного напряжения вдвухфазное, вход которого соединен свыходом генератора 7 низкой частотыи входом делителя 8 частоты, датчик 25резонатор 9, последовательно соединенные амплитудный детектор 10, усилитель 11 низкой частоты, фазочувствительный выпрямитель 12, интегратор13, цифровой частотомер 14, подключенный к выходу управляемого генератора 1 и к входу однополосного фазокомпенсационного модулятора 3, выходкоторого соединен с входом датчикарезонатора 9, управляющий вход фазочувствительного выпрямителя 12 соединен с выходом делителя 8 частоты иуправляющими входами переключателей4 и 5, выход интегратора 13 соединенс элементом 2 управления.Устройство работает следующим образом.Высокочастотный сигнал частоты Игенератора 1 поступает на сигнальныйвход однополосного модулятора 3, выполненного по фазокомпенсационнойсхеме. На управляющие входы модулятора через переключатели 4 и 5 поступают сигналы частоты Я , сдвинутыена 90 преобразователем 6 однофазноого напряжения в двухфазное, на входкоторого поступает низкочастотныйсигнал генератора . На выходе фазокомпенсационного модулятора 3 формируется сигнал суммарной я + 5 илиразностной ц - й частоты в зависимости от последовательности фаз модулирующих сигналов, которая определяется положением переключателей 4 и 5,40 " 2При периодических переключенияхпоследовательности фаз с частотойкоммутации, которая задается частотой выходного напряжения делителя 8частоты, на выходе однополосного модулятора 3 формируются радиоимпульсыодинаковой амплитуды, сдвинутые почастоте друг относительно друга на2 а. Частоту Л. выбирают равной половине полосы пропускания датчика-резонатора 9,Если частота Я генератора 1 совпадает с резонансной частотой Ядатчика-резонатора 9, то радиоимпульсы суммарнойЫ + й и разностнойЯ - Я частот проходят через резонатор с одинаковым ослаблением, и навыходе амплитудного детектора 10 отсутствует огибающая частоты коммутации Я=й /и, где и - коэффициентделения делителя 8. При расстройкерезонатора из-за изменения, например,диэлектрических или магнитныхсвойств контролируемого объекта радиоимпульсы частоты я + й и а - йначинают испытывать различное ослабление, что вызывает появление огибающей в выходном сигнале датчика, Выделенное детектором 10 напряжениеогибающей усиливается усилителем 11низкой частоты и выпрямляется фазочувствительным выпрямителем 12. Выпрямленное напряжение, полярность которого определяется знаком расстройки резонатора, заряжает интегратор13, выходное напряжение которого изменяет реактивность элемента управления, например варикапа колебательного контура генератора 1. Процесс изменения частоты генератора 1 длитсядо тех пор, пока его частота я несовпадает с резонансной частотой датчика-резонатора Я . В этом состоянии напряжение на выходе фазочувствительноговыпрямителя 12 исчезает,и интегратор 13 через элемент 2 управления удерживает значение частотыИ = 2 , которое измеряется цифровымчастотомером 14. В качестве интегратора 13 может быть использован имикродвигатель, через редуктор свяэанный с входом конденсатора переменной емкости высокочастотного генератора.Таким образом, предложенное устройство обеспечивает непрерывное слежение и измерение частоты датчикарезонатора, которая изменяется в про3 1308940 4 цессе контроля диэлектрических и маг- тельный выпрямитель и интегратор,вынитных свойств объекта. ходом соединенный с элементом управПовышение точности достигнуто за ления высокочастотного генератора, счет перестройки частоты только одно- генератор низкой частоты и два перекго генератора с сохранением равенст лючателя, о т л и ч а ю щ е е с я ва амплитуд радиоимпульсов разных тем, что, с целью повышения точности частот за счет переключения последо- измерения, в него введены фазовый вательности фаз низкочастотных моду- преобразователь, делитель частоты и лирующих сигналов, использования од-однополосный фазокомпенсационный моного амплитудного детекторабездрей дулятор, сигнальный вход которого фового усилителя низкой частоты и не- соединен с выходом высокочастотного посредственно измерения частоты гене- генератора, а управляющие входы соератора с немодулированными колебани- динены с выходами переключателей,разями. ноименные входы которых соединены У 15 между собой и подключены к выходам ф о р м у л а изобретенияфазового преобразователя, вход котоУстройство для измерения резонан- рого соединен с выходом генератора сной частоты датчиков-резонаторов, низкой частоты и входом делителя чассодержащее высокочастотный генератор тоты, выход которого соединен с упс элементом управления, цифровой часравляющими входами переключателей и тотомер, датчик-резонатор, к выходу управляющим входом фазочувствителькоторого подключены последовательноного выпрямителя, а выход однополоссоединенные амплитудный детектор,уси- ного модулятора соединен с входом литель низкой частоты, фазочувстви- датчика-резонатора.Составитель В.НовоселовРедактор О.Юрковецкая Техред Л.Олейник Корректор Т.КолбЗаказ 1794/37 Тираж 731 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Производственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектная,4