УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РЕЗОНАНСНОГО И АНТИРЕЗОНАНСНОГО СОПРОТИВЛЕНИЙ ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКИХ РЕЗОНАТОРОВ Российский патент 1995 года по МПК G01R29/22 

Описание патента на изобретение RU2047867C1

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения резонансного и антирезонансного сопротивлений пьезокерамических резонаторов.

Известно устройство для измерения активного сопротивления пьезоэлектрических резонаторов по ав. св. N 918892, содержащее избирательный усилитель, в цепь положительной обратной связи которого включен резистивный четырехполюсник с исследуемым резонатором, усилитель, источник напряжения задержки, источник постоянного напряжения, образцовый резистор, масштабный усилитель, вольтметр, полевой транзистор, резистор, конденсатор. Недостатком этого устройства является то, что оно не позволяет измерять антирезонансное сопротивление пьезоэлектрических резонаторов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является преобразователь активного сопротивления кварцевого резонатора, содержащий автогенератор с положительной обратной связью и исследуемым кварцевым резонатором, усилитель, амплитудный детектор, компаратор, элемент И, управляемый напряжением резистор, источник постоянного опорного напряжения, преобразователь временного интервала в цифровой код [1] Недостатком известного устройства являются: невозможность измерения антирезонансного сопротивления пьезоэлектрических резонаторов; невысокая точность преобразования активного сопротивления кварцевого резонатора в интервал времени по причине нелинейной зависимости длительности импульсов от величины активного сопротивления кварцевого резонатора; большое время преобразования.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей при одновременном повышении точности измерений.

Достигается это тем, что в устройство, содержащее избирательный усилитель, в цепь положительной обратной связи которого включен резистивный четырехполюсник с исследуемым пьезокерамическим резонатором, выход которого последовательно соединен с первым широкополосным усилителем, первым амплитудным детектором, введены эталонный четырехполюсник, входом соединенный с выходом избирательного усилителя, а выходом подключенный через последовательно соединенные второй широкополосный усилитель, второй амплитудный детектор к одному из входов аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого подключен к выходу первого амплитудного детектора, а выход через интерфейс канала общего пользования подключен к контроллеру.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг.2 схемы резистивного и эталонного четырехполюсников для измерения резонансного и антирезонансного сопротивления пьезокерамических резонаторов и алгоритмы вычисления измеряемых параметров.

Устройство содержит избирательный усилитель 1, в цепь положительной обратной связи которого включен резистивный четырехполюсник 2 с исследуемым пьезокерамическим резонатором 3, выходом последовательно электрически связанным с первым широкополосным усилителем 4, первым амплитудным детектором 5 и одним из входов аналого-цифрового преобразователя 6.

Выход избирательного усилителя 1 также подключен к входу эталонного четырехполюсника 7, выходом последовательно соединенным со вторым широкополосным усилителем 8, вторым амплитудным детектором 9 и вторым из входов аналого-цифрового преобразователя 6, выход которого через интерфейс 10 подключен к контроллеру 11.

Устройство работает следующим образом. При подключении исследуемого пьезокерамического резонатора 3 в продольную ветвь четырехполюсника 2 на выходе избирательного усилителя 1 устанавливается синусоидальный сигнал частотой, равной резонансной частоте пьезокерамического резонатора 3. Переменный сигнал поступает на вход резистивного четырехполюсника 2 и на вход эталонного четырехполюсника 7.

Выходной сигнал Uх резистивного четырехполюсника 2, пропорциональный величине резонансного сопротивления Rr резонатора 3, поступает на вход широкополосного усилителя 4, а выходной сигнал Uэт четырехполюсника 7, пропорциональный величине эталонного сопротивления Rrэт, на вход идентичного широкополосного усилителя 8, детектируются детекторами 5 и 9 и поступают на соответствующие входы аналого-цифрового преобразователя 6, где амплитудные значения сигналов Ux и Uэт преобразуются в цифровой код и последовательно при подачe на вход контроллера 11 импульса запуска по каналу общего пользования через интерфейс 10 записываются в память контроллера 11 и производится вычисление резонансного сопротивления Rr по формуле, приведенной на фиг. 2.

Определение антирезонансного сопротивления Rа исследуемого пьезокерамического резонатора 3 производят аналогично, при этом резонатор подключают в поперечную ветвь четырехполюсника 2, на выходе избирательного усилителя 1 устанавливается сигнал частотой, равнoй антирезонансной частоте резонатора 3, и также сигнал параллельно поступает на вход четырехполюсника 2 и на вход эталонного четырехполюсника 7, схемы которых приведены на фиг.2, а расчет величины производится по формуле 1, приведенной на фиг.2.

Предлагаемое устройство по сравнению с известным позволяет осуществлять измерение резонансных, а также антирезонансных сопротивлений путем измерения напряжений на выходах резистивного и эталонного четырехполюсников с последующим расчетом измеряемого параметра по точным математическим формулам, что позволяет наряду с расширением функциональных возможностей повысить точность измерений, при этом погрешность измерений не превышает 3%

Похожие патенты RU2047867C1

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РЕЗОНАНСНОЙ И АНТИРЕЗОНАНСНОЙ ЧАСТОТ ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКИХ РЕЗОНАТОРОВ 1991
  • Каширин А.П.
  • Столяров В.Г.
RU2012001C1
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ГИДРОАКУСТИЧЕСКОГО ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2011
  • Гущин Александр Антонович
  • Земнюков Николай Евгеньевич
  • Киселев Николай Константинович
  • Милехин Анатолий Григорьевич
RU2493543C2
Устройство для измерения резонансной и антирезонансной частот пьезоэлектрических резонаторов 1977
  • Тимошенко Станислав Петрович
  • Парфенов Борис Георгиевич
SU731557A1
УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКИХ РЕЗОНАТОРОВ 1967
SU202248A1
Устройство для измерения резонанс-НОй и АНТиРЕзОНАНСНОй чАСТОТ пьЕзО-КЕРАМичЕСКиХ РЕзОНАТОРОВ 1976
  • Пронин Ардалион Федорович
  • Савохин Валерий Тихонович
  • Подгородецкий Антон Станиславович
  • Конопкин Василий Филиппович
  • Ротарь Илья Федорович
SU796767A1
Устройство для измерения резонансной и антирезонансной частот пьезокерамических резонаторов 1978
  • Титов Владислав Анатольевич
  • Черных Борис Николаевич
SU767661A1
ЦИФРОВОЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ 2014
  • Кондаков Евгений Владимирович
  • Иванов Николай Макарович
  • Милославский Юлий Константинович
RU2584719C1
Устройство для измерения активного сопротивления пьезоэлектрических резонаторов 1980
  • Ермолаев Николай Александрович
  • Ерасов Игорь Александрович
  • Мельников Аркадий Алексеевич
  • Чумаков Александр Александрович
SU918892A2
Устройство для измерения активного сопротивления пьезоэлектрических резонаторов 1977
  • Каныгин Виталий Ильич
  • Павлов Виктор Кононович
  • Скрипник Юрий Алексеевич
SU684470A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАСХОДА КОМПОНЕНТОВ ПРОДУКЦИИ СКВАЖИН 2017
  • Ермолкин Олег Викторович
  • Великанов Дмитрий Николаевич
  • Попова Янина Дмитриевна
  • Гавшин Михаил Александрович
  • Храбров Игорь Юрьевич
  • Лотош Алексей Николаевич
  • Шитиков Алексей Евгеньевич
  • Мартынов Дмитрий Валерьевич
  • Горохов Анатолий Владимирович
RU2654099C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 047 867 C1

Реферат патента 1995 года УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РЕЗОНАНСНОГО И АНТИРЕЗОНАНСНОГО СОПРОТИВЛЕНИЙ ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКИХ РЕЗОНАТОРОВ

Использование: в измерительной технике и предназначено для измерения резонансного и антирезонансного сопротивлений пьезоэлектрических резонаторов. Сущность изобретения: устройство для измерения резонансного и антирезонансного сопротивлений пьезоэлектрических резонаторов содержит избирательный усилитель, резистивный четырехполюсник с исследуемым элементом, эталонный четырехполюсник, два широкополосных усилителя, два амплитудных детектора, аналого-цифровой преобразователь, интерфейс канала общего пользования и контроллер. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 047 867 C1

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РЕЗОНАНСНОГО И АНТИРЕЗОНАНСНОГО СОПРОТИВЛЕНИЙ ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКИХ РЕЗОНАТОРОВ, содержащее избирательный усилитель, в цепь положительной обратной связи которого включен резистивный четырехполюсник с исследуемым элементом, выход которого последовательно соединен с первым широполосным усилителем, первым амплитудным детектором и первым входом аналого-цифрового преобразователя, отличающееся тем, что выход избирательного усилителя последовательно соединен с эталонным четырехполюсником, вторым широкополосным усилителем, вторым амплитудным детектором и вторым входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого через интерфейс канала общего пользования подключен к контролеру.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1995 года RU2047867C1

Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Андросова В.Г., Бронникова Н.Г., Васильев А.М
и др
Под ред
П.Е.Кандыбы, и П.Г.Позднякова
Пьезоэлектрические резонаторы
Справочник "Радио и связь", 1992.

RU 2 047 867 C1

Авторы

Каширин А.П.

Столяров В.Г.

Даты

1995-11-10Публикация

1992-10-15Подача