Устройство для измерения резонансной частоты пьезокерамических резонаторов

ОП ИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ23/ с присоединением заявки М удаРствОМВв 1Сь.ь.Р итвт 3)Приоритет Опубликовано 23.06.82 Бюллетень И Дата опубликования описания 23.06.8 вн кэобрвтвнийи юткрытк 11 ДК 621.31 7(088.8)(72) Авторы изобретен И. Воропаев и 71) Заявител 5 Й) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РЕЗОНАНСНО ЧАСТОТЫ ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКИХ РЕЗОНАТОРОВе и четы резо О Изобретение относится к изм ртельной технике и предназначено дляизмерения резонансных частот пьезокерамических резонаторов,Известно устройство, содержащее5рехполюсник с исследуемым пьеэонатором, автогенератор, мост Вина и катодный повторитель 1.Однако в известном устройстве ге нерация возникает на частоте, неравной частоте резонанса пьеэореэонатора, что связано с наличием фазового сдвига в мосте Вина, значениекоторого тем больше, чем больше различаются частоты резонанса пьеэорезонатора и кваэирезонанса моста Вина. Поэтому устройство характеризуется узким диапазоном рабочих частоти пониженной точностью измерениячастоты резонанса пьезорезонатора. 20Наиболее близким по своей технической сущности является устройство,содержащее фазовый дискриминатор,последовательно соединенные управляемый генератор, эмиттерный повтори-. тель и частотомер, вход которого соединен с входом первого широкополосного усилителя и с входом реэистивного четырехполюсника с испытуемым пьезорезонатором, выход которого подключен к входу второго широкополюсного усилителя21.Однако известное устройство характеризуется наличием статической ошибки регулирования, которая пропор циональна разности между нижней частотой рабочего диапазона и частотой резонанса пьезорезонатора, что и определяет пониженную точность измерения в широком диапазоне частот.Цель изобретения - повышение точности измерения резонансной частоты в широком диапазоне частот,Это достигается тем, что в устройство для измерения резонансной частоты пьезокерамических резонаторов, содержащее фазовый дискриминатор, последовательно соединенные уп равляемый генератор, эмиттерный повторитель и частотомер, вход которого .соединен с входом первого широкополосного усилителя и с входом резистивного четырехполюсника с испытуе- Змым пьезорезонатором, выход которогоподключен к входу второго широкополосного усилителя, введены последов",тельно соединенные источник опорногонапряжения, первый ключ, интегратор Ои сумматор, а также первый и второйамплитудные ограничители, второй итретий ключи, фазовый компаратор иВЯ-триггер, 5-вход которого соединенс шиной импульсов пуска и входом15сброса интегратора, при этом прямойвыход Ю-триггера соединен с управ- оляющим входом первого ключа, В-входВЯ-триггера соединен с выходом фазового компаратора, первый вход котораго подключен к выходу первого амплитудного ограничителя и через второйключ - к первому входу фазового дискриминатора, второй вход которого через 1 ретий ключ соединен с выходом 25второго амплитудного ограничителя ис вторым входом фазового компаратора,при этом выход Фазового дискриминатора подключен к второму входу сумматора, выход которого соединен с вхо- ЗОдом управляемого генератора, входпервого амплитудного ограничителя соединен с выходом первого широкополосного усилителя, вход второго амплитудного ограничителя соединен с выходом второго широкополосного усилителя, а инверсный выход Ю-триггерасоединен с управляющими входамивторого и третьего ключей,На чертеже представлена структурная схема устройства для измерениярезонансной частоты пьезорезонаторов. Устройство содержит КЯ-триггер ключ 2, источник 3 опорного напряжения, интегратор 4, сумматор 5, управ 45 ляемый генератор 6, эмиттерный повторитель 7, частотомер 8, резистивный четырехполюсник 9 с испытуемым пьезорезонатором, широколосные усилители 10 и 11, амплитудные ограничители 12 и 13, ключ 14, фазовый дискриминатор 15, ключ 16 и фазовый компаратор 17.При поступлении импульса на шину импульсов пуска интегратор 4 обнуляется, а на прямом выходе ВЯ-триггера 1 устанавливается высокий потенциал, который открывает ключ 2, соединяющий вход интегратора 4 с источником3 опорного напряжения. После окончания импульса пуска интегратор 4 начинает заряжаться, а его выходное напряжение через сумматор 5 вызываетувеличение частоты генерации управляемого генератора 6 до значения, прикотором разность Фаз между выходными напряжениями амплитудных ограничителей 12 и 13 изменит знак, что соответствует переходу частоты управляемого генератора 6 через частоту резонанса испытуемого пьезорезонатора.При этом срабатывает фазовый компаратор 1, который выходным импульсомустанавливает ВЯ-триггер 1 в исходное состояние, что вызывает выключение ключа 2 и включение ключей 14 и16, которые подключают фазовый дискриминатор 15 к выходам амплитудныхограничителей 12,и 13. Выходное на -пряжение фазового дискриминатора 15через сумматор 5 воздействует на элемент электронной перестройки частотыгенератора 6 так, что Фазовый сдвигмежду выходными напряжениями амплитудных ограничителей 12 и 13 устремляется к нулю.Таким образом, частота генерациигенератора 6 сначала устанавливаетсяблизкой к частоте резонанса пьезорезонатора, а затем, за счет введения регулирующего воздействия по фазе, уменьшается разность этих частот,Установившееся значение частоты генерации генератора 6 измеряется частотомером 8,Введение новых элементов и связейотличает предлагаемое устройство отизвестного тем, что разделение процессов установки и регулирования, частоты позволяет за счет уменьшенияначальной ошибки регулирования повысить точность измерения частоты резонанса пьезорезонатора при сохранениикоэффициента автоподстройки частотыгенерации автогенератора и, крометого, сохраняет устойчивость устройства к паразитной генерации, несмотря на введение в него интегратора.Формула изобретенияУстройство для измерения резонансной частоты пьезокерамических резонаторов, содержащее Фазовый дискриминатор, последовательно соединен. ные управляемый генератор, эмиттер/6 ир НИИПИ Зака тная,П "Патент", г род, ул фили 5 93818 ный повторитель и частотомер, вход которого соединен с входом первого широкополосного усилителя и с входом резистивного четырехполюсника с испытуемым пьезорезонатором, выход 5 которого подключен к входу второго широкополосного усилителя, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения резонансной частоты в широком диапазоне час-о тот, в него введены последовательно соединенные истоцник опорного напряжения, первый ключ, интегратор и сумматор, а также первый и второй амплитудные ограничители, второй и 1 З третий ключи, фазовый компаратор и ВЯ-триггер, Я-вход которого соединен с шиной импульсов пуска и входом сброса интегратора, при этом прямой выход ВЯ-триггера соединен с управляющим входом первого ключа, К-вход ВЯ-триггера соединен с выходом фазового компаратора, первый вход которого подключен к выходу первого 2 бамплитудного ограничителя и черезвторой ключ - к первому входу фазового дискриминатора, второй вход которого через третий ключ соединен свыходом второго амплитудного ограничителя и с вторым входом фазовогокомпаратора, при этом выход фазовогодискриминатора подключен к второмувходу сумматора, выход которого соединен с входом управляемого генератора, вход первого амплитудного ограничителя соединен с выходом первоГоширокополосного усилителя, вход второго амплитудного ограничителя подключен к выходу второго широкополос.ного усилителя, а инверсный выходВБ-триггера соединен с управляющимивходами второго и третьего ключей,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 572715, кл. С 01 Й 23/00, 1977.2. Авторское свидетельство СССР .й 214666, кл. С 01 В 23/12, 1968.