Устройство для измерения резонансной частоты последовательного колебательного контура Советский патент 1983 года по МПК G01R27/26 

Изобретение относится к технике намерения параметров радиоэлементов резонансньам методом и может быть использовано для измерения резонансной частоты крлебательных контуров.

Известно устройство, содержащее источник сигнала, подключенный через резистор к входу колебательного контура с индикатором резонанса в виде фазового детектора, входы которого подключены к выходу источника сигнала и к колебательному контуру lO.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для измерения резонанной частоты последовательного колебательного контура, содержащее последовательно соединенные последовательный колебательный контур, управIляемый фазовращатель.и усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, а также индикатор резонанса, причем конденсатор последовательного колебательного контура соединен с .корпусом устройства, а общая точка конденсатора и катушки индуктивности соединена с входом управляемого фазовращателя.

В известном устройстве источником сигнала для колебательного контура является не внешний генератор, а усилитель, который возбуждается на частоте, близкой к резонансной частоте контура 2.

Однако эти устройства не обеспечивают высокой точности при малых уровнях сигнала и при большом диапазоне его изменения, так как в этих условиях фазовый детектор неточно фиксирует фазовый сдвиг вследствие смещения нуля его выходной характеристики.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения резонансц ой частоты последовательного колебательного контура, содержащее последовательно соединенные последовательный колебательный контур, управляемый фазовращатель и у силитель с регулируемым коэффициентом усиления, а также индикатор резонанса, причем конденсатор последовательного колебательного контура соединен с корпусом устройства, а общая точка конденсатора и катушки индуктивности соединена с входом управляемого фазовращателя, введен переключатель на два положения, общий вход которого соединен с выходом усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, первый выход переключателя-на два положения соединен с катушкой индуктивности последовательного колебательного контура, которая соединена с вторым выходом переключателя на два положения через дополнительно введенный резистор, а индикатор резонанса выполнен в виде частотомера, под5 ключенного к выходу управляемого фазовращс теля.

На чертеже представлена структурная электрическая -схема устройства для измерения резонансной частоты

0 последовательного колебательного контура.

Устройство содержит последовательный колебательный контур 1, образованный последовательным соеди5 нением катушки индуктивности 2 и конденсатора 3, управляемый фазовращатель 4, посредством которого выход последовательного колебательного контура 1 соединен с входом

усилителя 5 с регулируемым коэффициентом усиления, переключатель б на два положения, вход 7 которого подключен к выходу усилителя 5 с регулируе мым коэффициентом усиления, а выходы 8 и 9 подключены к входу последовательного колебатель ного контура 1: выход 8 - непосредственно, а выход 9 через резистор 10, а также частотомер 11, входом подключенный к выходу управляемо0 го фазовращателя 4.

Устройство работает следующим образом.

В первоначальный момент времени переключс1тель 6 на два положения

5 находится в положении (7-8). При обеспечении амплитудного и фазового условий самовозбуждения происходит самовозбуждение усилителя 5 с регулируемым коэффициентом уси0 ления на частоте, при которой суммарный фазовый сдвиг последовательного колебательного контура 1, управляемого фазовращателя 4, усилителя 5 с регулируемым коэффициентом усис ления равен нулю или кратен 2ТГ ,

Выполнение амплитудных условий самовозбуждения обеспечивается регулировкой коэффициента усиления усилителя 5, а фазовых - регулировкой управляемого фазовращателя 4.

В том случае, если суммарный фазовый сдвиг усилителя 5 и управляет мого фазовращателя 4 отличен .

2 . на величину л f, то самовозбуждение:

5 усилителя 5 произойдет на частоте ш определяемой из выражения

t(fй м„ - ZQ

0 где uj

- резонансная частота последовательного колебательного контура 1;

L, - индуктивность катуш5ки 2,

С - емкость конденсатора з;

и - добротность контура 1 .

После измерения частоты ш частотомером 11, переключатель 6 на два положения переводится в положение (7-9), в котором последовательно к контуру 1 подключается резистор 1 Результирующая добротность последовательного колебательного контура 1 с резистором 10 изменяется, в результате чего изменяется и частота возбуждения усилителя 5.

Исходя из знака и величины изменения частоты,.определяемых по частотомеру 11, оператор производит изменение величины фазового сдвига, вносимого управляемым фазовращателем до тех пор, пока частоты возбуждения усилителя 5 в двух положениях переключателя 6 на два,положения не совпадут, т.е. до тех пор, пока величина дЧ не станет равна нулю. В этом случае последовательный колебательный контур 1 будет вносить фазовый сдвиг, равный 5 , и Судет точно настроен в резонанс.

Предлагаемое устройство в отли-.

чие от устройств, где в качестве индикатора резонанса используется фазовый детектор, обеспечивает высокую точность настройки и может эффективно использоваться при малых

уровнях сигнала на входе колебательного контура, при больших диапазонах изменений добротности и резонансных частот последовательного колебательного контура.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РЕЗОНАНСНОЙ ЧАСТОТЫ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО КОЛЕБАТЕЛЬНОГО КОНТУРА, содержащее последовательно соединенные последовательный колебательный контур , управляемый .фазовращатель и усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, а также индикатор резонанса, причем конденсатор последовательного колебательного контура соединен с корпусом устройства, а общая точка конденсатора и ка-тушки индуктивности соединена с входом управляемого фазовращателя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введен переключатель на два положения, общий вход которого соединен с выходом усилителя .с регулируемым коэффициентом усиления, первый выход переключателя на два положения соединен с катушкой индуктивности последовательного колебательного контура, которая о соединена с вторым выходом пере- . ключателя на два положения через (Л дополнительно введенный резистор, а индикатор резонанса выполнен в виде частотомера, подключенного к выходу управляемого фазовращате ля. п i 4 сг -ч| о со