Способ измерения частоты или длины волн

сс 21 а 4,1840 АТЕНТ НА,ИЗОБРЕТЕНИЕ ПИСАНИЕ пособа измерения частоты или длины в еральнаяс 1 е Те 1 едарта 193 р ( )о 31 августа 1933 года.15 лет от 31 августа 1933 года. атель ин ублнкован 1 ствие патента раслрострПредметом настоящего изобретенияявляется способ измерения с большойточностью частоты высокочастотных токов. Способом этим можно измерять ча.стоты порядка одной стотысячной и менее; с его помощью может также осуществляться точная регулировка частотырадиопередатчика,До сих пор устройства для измерения.частоты или волномеры обычно содер.жали в основном колебательный контур,настраиваемый на измеряемую частсииу;при этом момент резонанса отмечаетсямаксимальной силой тока. Однако такой.способ измерения недостаточно точен ввиду того, что амплитуда тока в колебательном контуре .мало изменяется. внепосредственной близости от резонанса,что обусловливается незначительйостьювблизи резонанса реактивного сопротивления по сравнению с ваттным срдротивлением.Способ, предлагаемый настоящим изо бретением, гораздо. более точен и заключается в выявлении изменений фазытока в колебательном контуре при настраивании этого последнего на измеряемую частоту, Точность предлагаемогоГ(425) коипания беспроволочной твлеграфии арИе запз Ш Теза 11) в г. Париже,года (заяв. свид.84377). ц М. Г. Ши екс М: Н. Сп 1 гех . способа базируется на том, чу вблизи резонанса ффа изменяется весьма резко в отличие отплавно изменяющейся силы тока.Согласно изобретению для выявления разности фаз между током замннутогб апериодического контура с двумя катушками самоиндукции и током настроенного .контура, образованного конденсатором, включенным между двумя точками апериодического контура, применен диференциальный прибор, включенный через детектор между двумя точка ми упомянутых катушек.На чертенке фиг, 1 изображает схематически устройство, отвечающее предложенному способу; фиг, 2 - диаграммы, поясняющие действие прибора; фиг. 3 - , 5 - видоизмененные устройства, отвечающие также предложенному способу,. Две (предпочтительно одинаковые)катушки самоиндукции 7 и 2 (фиг. 1); включены параллельно конденсатору 3. ,Устройство возбуждается катушкой 4, приключенной к источнику тока,частоту которого желательно измерить. Систему 1, 2, 3 можно рассматривать как два контура, из которых одМ, апериодиче.ский, составлен самоиндукциями 7 и 2, . соединенными последовательно, другой же контур образован теми же самоиндукциями в параллельном соединении, причем к этой системесамоиндукций последовательно приключен конденсатор, благодаря . чему этот контур является резонансным.Если предположить, что коэфициенты взаимной индукции катушки 4 и катушек 7 и 2 пропорциональны самоидукциям этих двух последних катушек, т,-е. что названные коэфициенти равны в" случае одинаковости обеих катушек, тоочевидно, что через конденсатор ток проходить не будет; только в апериодическом контуре, образуемом йослецовательно включенными катушками 7 и 2, будет протекать ток, сдвинутый по фазе индуцированной э. д. с. на 90. Если затем слегка увеличить один из коэфициентов взаимной индукции по сравнению с другим, хотя бы посредством незначйтельного перемещения катушки 4, то обкладки конденсатора перестанут получать одинаковое напряжейие, и в самоиндукциях 1 и 2 на прежний, смещенный по фазе относительно напряжения на 90 ток, наложится ток, даваемый настроен- , ным контуром; последний ток будет в фазе с индуцируемой электродвижущей силой при точной настройке контура в резонанс на частоту тока,ймплитуда этого тока будет пропорциональна разности индуктированных э, д, с, Расхождение индуктированных электро- движущих сил регулируется с таким расчетом, чтобы совпадающий,по фазе с э.д.с, ток по величине равнялся току с 90 смещением фазы 1, что, впрочем, требует лишь весьма малого расхождения электродвижущих сил при условии малых потерь в катушках 7, 2, 3,Фиг. 2 представляет диаграмму равнодействующих токов 1 и 1 в самоиндук.циях 7 и 2, Теоретические. данные и расчет показывают, что токи 1, и 1 равные между собой при точной настройке колебательного контура, перестают быть равными, как,только наступает расстройка, Объясняетя это тем, что при расстройке вектдЫ 1 (фиг, 2) поворачиваются на некоторыи угол; что вызывает уменьшение угла а при увеличенииуглаили наоборот,Для выявления разности токов 1 - 1можно пользоваться двумя детекторами 5,шунтирующими участок самоиндукций 7;2(фиг. 1), Под детектором здесь разумеется любой орган, преобразующий высокочастотный ток в ток низкой частоты, либов постоянный ток, например, термоэлемент, кристаллический детектор, электронная лампа и. т. д.Особенно удобно включение двухтермоэлементов таким образом, чтобыэлектродвижущие силы, получаемые оттермоэлементов, подводились к индикаторному прибору; эти э, д. с. дают неко.торую диференциальную э. д, с., меняющую направление (знак) вместе со знаком расстройки; при резонансе эти э, д.с.срвпадают.Приблизительный расчет показывает,что диференциальная э. д. с., выраженнаяв процентах средней электродвиаущейсилы каждого из элементов составляет45%причем Х обозначает расстройку (в процентном отношении), а 8-выражает отношение реактивного сопротивления настроенного контура к его ваттному сопротивлению, -Так йапр., в контуре, для которого5=1000, при расстройке в 0,00001, мыполучим диференциальную э. д, с, в 4%.Эти численные данные соответствуютслучаю детектора, подчиненного квадратному закону, при равенстве токов1 и 1.Если же последние не равны, то этовлечет за собой уменьшение чувствительности измерительного устройства, но,однако, не его точности; при этом падение чувствительности будет незначитель 1но в том случае, если отношение - ле 1жит.в пределах от 0,7 до е 1,4,Как показывает теоретическое рас-.смотрение, катушки 7 и 2 могут бытьтакже индуктивно связаны друг с другом.Что касается катушки связи 4, то онаможет быть вовсе опущена прй условиирегулирования потоков в катушках 7 и 2согласно тому, как указывалось вы,ше.При волнах очень высокой частотыпредпочтительна схема фиг. 3, где само- индукции 1 и 2 образованы одним замыкающим витком проводника, а конденсатор включается между двумя диаметрально противоположными точками проводника 1 - 2.Фиг, 4 соответствует случаю применения .термоэлементов. Нагревательная спираль 1 может быть, напр., обмотана вокруг легкого кварцевого стержня .и установлена в фокусе эллипсоидального рефлектора 2,. причем в другой фокус последнего помещен термоэлектрический спай 3,Чувствительность устройства может быть регулируема путем перемещения одного из этих двух элементов. В случае применения предлагаемого устройства для целей регулирования частоты можно, например, уСилить диференциальное напряжение, получаемое у зажимов кон. деысатора; с этой целью применим ламповый усилитель, по выходе из которого усиленный ток может быть применен для управления регулируемым генератором.Итак, принцип изобретения заклю. чается в возбуждении в первичном проводнике двух токов с близкими к равенству амплитудами, из коих один изменяется по фазе в зависимости от частовы, другой же обладает постоянной фазой, отличающейся на 90 от фазы напряжения; далее, во вторичном проводнике опять-таки получаются два тока,из которых один изменяется по фазе в зависимости от частоты, другой же обладает постоянной фазой, отличающейся на 90 от фазы резонанса.Не отступая от этого, принципа, возможно ввести в осуществление изобретения ряд изменений,Так, например, ответвления 7 и 2 могут включать емкость.Детекторы могут быть расположены, как это изображено на фиг, 5 и т. д. Предмет патента.1. Способ измерения частоты или длины волн, отличающийся тем, что для выявления разности фаз между током замкнутого апериодического контура с двумя катушками 1,2 самоиндукции к током настроенного контура, образованного конденсатором 3, включенным между двумя точками апериодического контура, применен диференциальный прибор, включенный через детектор 5 между двумя точками катушек 1, 2.2. При способе по и, 1 применение в качестве детектора термоэлементов, в которых с одной стороны - спираль подогрева, с другой стороны - термическим элемент связи расположены в двух фокусах отражающего эллипсоида, причем чувствительность таких тер моэлементов регулируется перемещением одного иа органов, установленных в фокусах./Е патенту ин-ной фирмы Генеральная компания оеспроволочной телеграфии;,Тесафи." М 31840 стиг. 1