Способ определения резонанса измерительной цепи и устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК G01R27/26 G01R27/28 

Изобретение относится к технике измерений и может быть использовано для повышения точности индикации резонанса электрической цепи на заданной частоте и определения эквивалентных параметров резонансной кривой.

Одной из причин, препятствующих широкому использованию резонансных методов измерения эквивалентных параметров емкостных и индуктивных датчиков, является невысокая точность индикации состояния резонанса цепи по максимуму напряжения или тока, а также сложность автоматизации резонансных схем по максимуму. Использование способов индикации состояния резонанса, основанных на обнаружении нулевых значений результатов сравнения, позволяет повысить точность настройки измерительной цепи на резонанс и автоматизировать процесс измерения эквивалентного параметра цепи при достижении резонанса.

Известен способ индикации резонанса измерительной цепи, основанный на пропускании через измерительную цепь двух сиг- налов, частоты которых смещены относительно резонансной частоты на величину, равную половине ширины полосы резонансной кривой на уровне 0,707 от максимума, сравнении амплитуд выходных сигналов и индикации состояния резонанса цепи в процессе изменения ее собственной частоты по равенству амплитуд сравниваемых сигналов.

Недостатком способа является невысокая точность индикации резонанса из-за нестабильности амплитуд и частот входных сигналов, получаемых с помощью двух независимых источников электрических колебаний.

Известен также фазовый способ индикации резонанса измерительной цепи, основанный на пропускании через измерительную цепь сигнала резонансной частоты, сравнении фазы выходного сигнала с фазой входного сигнала и индикации состояния резонанса цепи в процессе изменения ее собственной частоты при достиже- нии нулевой разности фаз между сравниваемыми сигналами.

Этому способу также присущи недостатки. Так, в процессе масштабного преобразования сравниваемых по фазе сигналов неизбежно возникают дополнительные фазовые сдвиги, снижающие точность индикации. Использование частотой селекции сигналов для исключения влияния высших гармоник и помех на точность обнаружения резонанса затруднительно из-за влияния неконтролируемых фазовых сдвигов, вызываемых неизбежной расстройкой таких цепей. Нестабильность нуля фазовых детекторов также снижает точность индикации

резонанса по нулевому сдвигу фаз сравниваемых сигналов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ индикации резонансной частоты, основанный на формировании амплитудно-модулиро- ванного сигнала с модулирующей частотой, равной половине ширины резонансной кривой измерительной цепи, выделении из

0 него колебаний суммарной и разностной частот, формировании испытательного сигнала в виде суммы колебаний суммарной и разностной частот, которым возбуждают измерительную цепь, перемножении выход5 ного сигнала измерительной цепи с составляющей испытательного сигнала суммарной частоты, выделении из результирующего сигнала колебаний с удвоенной резонансной частотой, затем перемноже0 нии выходного сигнала измерительной цепи с составляющей испытательного сигнала разностной частоты, выделении из результирующего сигнала колебаний с удвоенной резонансной частотой, сравнении на удво5 енной резонансной частоте амплитуд обоих колебаний и индикации резонансной частоты при равенстве сравниваемых амплитуд. Известное устройство содержит генератор высокой частоты, балансный модулятор,

0 один вход которого соединен с генератором высокой частоты, второй - с генератором низкой частоты, полосовые фильтры разностной и суммарной частот, подключенные к выходу балансного модулятора, сумматор,

5 входами соединенный с выходами полосовых фильтров, последовательно соединенные индуктивность и емкость датчика с параллельно включенным варикапом, образующие измерительную цепь, последова0 тельно соединенные операционный усилитель с отрицательной обратной связью и балансный смеситель, второй вход которого через автоматический переключатель соединен с выходами полосовых филь5 тров, выход балансного смесителя через последовательно включенные избирательный усилитель, настроенный на удвоенную ч резонансную частоту, и амплитудный детектор соединен с входом второго автоматичеQ скогс переключателя, выходы которого через интегрирующие цепочки соединены с входами дифференциального усилителя, к выходу которого подключен регистрирующий прибор и варикап измерительс ный цепи, а также делитель частоты, включенный между выходом генератора низкой частоты и управляющими входами автоматических переключателей.

Однако известному способу и устройству присущи и определенные недостатки.

Так, при индикации резонанса электрических цепей датчиков заранее неизвестна ширина резонансной кривой, которая определяется диэлектрическими потерями в емкости датчика, вносимыми контролируемым объектом. Поэтому выбратычаетоту модулирующего сигнала, равную половине ширины резонансной кривой, можно только ориентировочно. С другой стороны, не зная ширины резонансной кривой, нельзя определить комплексные параметры датчика, которые дают полную информацию о контролируемом объекте. Индикация резонанса при мо- дулирующей частоте, отличной от указанной, снижает чувствительность, а следовательно, и точность индикации резонанса. Последнее объясняется тем, что ширина резонансной кривой определяется на уровне, соответствующем точкам максимальной крутизны резонансной кривой измерительной цепи. Поэтому изменения диэлектрических потерь в контролируемом объекте неизбежно снижает точность индикации резонанса.

Цель изобретения - повышение точности индикации резонанса и ширины резонансной кривой измерительной цепи.

Поставленная цель достигается тем, что в способ индикации резонанса измерительной цепи, основанный на формировании ам- плитудно-модулированного сигнала с модулирующей частотой, равной половине ширины резонансной кривой измеритель- ной.цепи, выделении из него колебаний разностной и суммарной частот, формировании испытательного сигнала в виде пакетов колебаний разностной и суммарной частот, которыми поочередно возбуждают измерительную цепь, перемножении пакетов выходного сигнала измерительной цепи с пакетами колебаний разностной и суммарной частот, выделении из результирующего сигнала пакетов измерительных колебаний с удвоенной резонансной частотой, введены дополнительные операции: перемножают непосредственно выделенные из амплитудно-модулированного сигнала колебания разностной и суммарной частот; выделяют из результирующего сигнала опорные колебания с удвоенной резонансной частотой; сравнивают по фазе опорные колебания поочередно с .измерительными колебаниями; формируют первый и второй разностные по фазе сигналы; сравнивают по фазе опорные колебания, сдвинутые между собой дополнительно на угол 45°; формируют третий разностный по фазе сигнал; сравнивают между собой разностные по фазе сигналы; изменяют собственную частоту измерительной цепи и частоту модуляции; индицируют резонанс при достижении равенства первого и второго разностных сигналов; ширину резонансной кривой индицируют по удвоенному значению частоты

модуляции, при которой достигается равенство второго и третьего разностных сигналов.

Поставленная цель достигается также тем, что в устройство, содержащее генера0 тор высокой частоты, балансный модулятор, один вход которого соединен с генератором высокой частоты, второй вход - с генератором низкой частоты с блоком подстройки частоты, фильтры нижних и верхних частот,

5 подключенные к выходу балансного модулятора, первый автоматический переключатель, входами соединенный с выходами фильтров нижних и верхних частот, последовательно соединенные индуктивность и

0 емкость датчика с параллельно включенным варикапом, образующие измерительную цепь, последовательно соединенные операционный усилитель с отрицательной обратной связью и балансный смеситель, второй

5 вход которого через второй автоматический переключатель соединен с выходами фильтров нижних и верхних частот, третий автоматический переключатель, выходы которого через интегрирующие цепочки со0 единены с входами дифференциального усилителя, к выходу которого подключен регистрирующий прибор и варикап измерительной цепи, делитель частоты, включенный между выходом генератора

5 низкой частоты и управляющими входами автоматических переключателей, введены дополнительные блоки со следующими связями: два фазовых детектора, два усилителя высокой частоты, два амплитудных ограниQ чителя, две дополнительные интегрирующие цепочки, второй дифференциальный усилитель, второй регистрирующий прибор и второй балансный смеситель; входы второго балансного смесителя соединены с вы5 ходами фильтров нижних и верхних частот, выход его через первые усилитель высокой частоты и амплитудный ограничитель соединен с входами первого и второго фазовых детекторов; другой вход первого фазового

Q детектора через вторые усилитель высокой частоты и амплитудный ограничитель соединен с выходом первого балансного смесителя, выход соединен с входом третьего автоматического переключателя; другой

е вход второго фазового детектора через третью интегрирующую .цепочку соединен с его входом, выход соединен через четвертую интегрирующую цепочку с одним из входов второго дифференциального усилителя, другой вход которого соединен с однополярным входом первого дифференциального усилителя; выход второго дифференциального усилителя соединен с вторым регистрирующим прибором и блоком подстройки частоты генератора низкой часто- ты.

Сущность способа заключается в следующем.

Высокочастотный сигнал резонансной частоты Ui(t) Umicos( t ) баланс- но модулируют сигналом низкой частоты U2(t) Um2cos(ftt+ #2). Значение низкой частоты 5 выбирают приблизительно равным половине ширины резонансной кривой ЛГУ на уровне, соответствующем точкам максимальной крутизны резонансной кривой измерительной цепи, т.е. частота модуляции Т. .

В результате перемножения сигналов в процессе балансной модуляции формирует- ся амплитудно-модулированный сигнал с подавленной несущей на резонансной частоте вида

с.

U3(t)-|LUm1 Um2 COS( tt)t +

+ p - (pi + cos ( w + Я) t +

+ ,(1)

где Si - крутизна модуляционного преобразования.

Составляющая разностной частоты (о - 41 представляет собой сигнал нижней боковой частоты резонансной кривой, а составляющая суммарной частоты 0)3 - ш + Q- сигнал верхней боковой частоты относительно резонансной.

Из двухчастотного сигнала Usft) выделя- ют раздельно гармонические сигналы разностной и суммарной частот:

LU(t) -y-Kl.UmlUnu X

X COS ( ftfe t + f) - pl - f% ) ,(2)

U5(t)-K1UmiUm2 x

x cos (шз t + p + (pi - ), (3)

где Ki и К2 - коэффициенты фильтрации на частотах соответственно 0% и мз;

pz и р4 - дополнительные фазовые сдвиги, вносимые при фильтрации.

Формируют испытательный сигнал в виде пакетов колебаний разностной (2) и сум

марной (3) частот с длительностью кратной периоду колебаний низкой частоты $i :

иб(г)- К1ит1ит2Х

ЯП

xcos(ufct+p5), , (4)

il

LJ7(t)-|LKtUmlUm2X

ЯП

2тгп

xcos(), . (5)

где ps -(pi -tp3 результирующий сдвиг фаз колебаний разностной частоты;

р& результирующий сдвиг фаз колебаний суммарной частоты;

п - коэффициент деления низкой частоты.

Возбуждают измерительную цепь, содержащую последовательно соединенные емкость С и индуктивность L, испытательным сигналом. Пакеты колебаний нижней и верхней боковых частот проходят через измерительную цепь с некоторым ослаблением относительно максимального уровня передачи на собственной частоте LC-цепи 1 VLC , образуя ослабленные пакеты колебаний вида:

Us(t)

Si

Um1 Um2 Ki K3COS

x(ttfct ), U9(t) -I1- Uml Um2 K2K4 cos X ),

,,Ко,tKO.

где и коэф1+02ЛV1 +02АГ

фициенты ослабления сигналов боковых частот ftfc и (Из соответственно;

Ко - коэффициент передачи измерительной цепи, когда собственная частота цепи совпадает с задаваемой резонансной с«о Ј0i;

Q ufe/Aw - эквивалентная добротность цепи;

-Ј-Ј -Ј-§ -

носительные расстройки цепи по сигналам боковых частот;

9172516110

7 arctgQAi и (ре, arctg QA2 - фа-N S2 S2 2 2

зовые сдвиги, вносимые расстроенной из-Uis (О g m1 m2 1 2 4 5 х

мерительной цепью в колебания боковых

частот-xcos(2u) (рэ), (13)

Прошедшие через измерительную 5

цепь пакеты колебаний Us(t) разностной где К5-коэффициент высокочастотного уси- частоты и пакеты колебаний UgW суммар- ления1

ной частоты перемножают с формируемы- фазовый СДВИГч вносимый высокоми пакетами суммарной и разностной частотным усилителем, частот:10 Нормируют амплитуды пакетов измерительных колебаний:

Ulo(t)4LK2UmlUm2X

2Ui6(t) U0cos(2 uitxcos(uut+Y 6),, (8) ),(14)

qUl7 ( t ) Uo COS ( 2401 t Ull(t)-|LKiUmlUni2X

),(15)

cos (d)2 t +955 ) , t -о-. (9)где Uo-уровень ограничения сигнала.

Перемножают непосредственно выде0ленные из амплитудно-модулированного

В результате перемножения сигналас () колебаУния разностной и сумU8(t) разностной частоты с сигналом Uio(t)25 марной частот. в результате перемножения

суммарной частоты образуется духчастот-сиг налов U4(t) и образуется двухчастотныи сигнал виданый сигнал вида

и« (t ) 4 К1 К2 х 30Ul8 (t ) 3. u2mi U2m2 K1 K2 x

(2«1+Ґ -0в- «.) ()+

+ cos(2Wit+ +y)6+), (Ю) 35+Co8(2a))i,(l6)

где S2 - крутизна перемножения сигналов. перемн0жения

При перемножении сигнала Ug(t) сум-ио „„

i / СИГНЗЛОВ.

марной частоты с сигналом Un(t) разност-выделяют из сигнала Uis(t) опорные

ной частоты образуется двухчастотныи колебания с удвоенной резонансной час- сигнал видатотой

Ui3(t)2-U2n1U22K1K2K4xи19(0 Жи2п1и22К1К2Х

45 ()+xcos(2a,t-20i- J-p,+Pio), О7)

+ cos (20) +i). (11)rAe K6-коэффициентвысокочастотногоуси„ленияопорных колебаний;

Выделяют из результирующих сигналов 50 фазовь|йвносимый высокос помощью высокочастотного усиления па-г

кеТЫ„зМертель„ь,хкОЛаВа„„йсУ в„ан„ой опорных колеба- резонансной частотой:-11

нии на уровне Uo.

Изобретение относится к технике измерений и может быть использовано для повышения точности определения резонанса измерительной цепи на заданной частоте и определения эквивалентных параметров резонансной кривой. Позволяет повысить точность измерения активных и реактивных параметров на высоких частотах, что повышает достоверность контроля свойств материалов и изделий с помощью накладных резонансных датчиков. Для этого формируют амплитудно-модулированный сигнал, из которого раздельно выделяют колебания разностной и суммарной частот. Из них формируют испытательный сигнал в виде пакетов колебаний, которым возбуждают поочередно измерительную цепь и опорные колебания с удвоенной резонансной частоты. Перемножают пакеты колебаний выход2 ; ного сигнала измерительной цепи с пакетами колебаний суммарной и разностной частот, Выделяют из результирующего сигнала пакеты измерительных колебаний с удвоенной резонансной частотой, сравнивают их по фазе с опорными колебаниями и формируют первый и второй разностные по фазе сигналы. Сравнивают по фазе опорные колебания, сдвинутые между собой дополнительно на угол 45° и формируют третий разностный по фазе сигнал. Изменяют собственную частоту измерительной цепи и частоту модуляции. Резонанс индицируют при достижении равенства первого и второго разностных сигналов. Ширину резонансной кривой определяют по удвоенному значению частоты модуляции, при которой достигается равенство второго и третьего его разностных сигналов. Устройство содержит генератор высокой частоты, балансный модулятор, генератор низкой частоты с блоком подстройки частоты. К выходу балансного модулятора подключены фильтры нижних и верхних частот, к которым подсоединены входы первого автоматического переключателя. К выходу его подключены последовательно соединенные индуктивность и емкостной датчик с параллельно включенным варикапом, образующие измерительную цепь. Устройство также содержит операционный усилитель с отрицательной обратной связью, балансный смеситель, автоматические переключатели. 1 ил. сл С ю сл о

- -U2niU2n2KiK2K3K5X 55U20(t) UoCOs( +

х cos (2u)i t - f% - (fn +#$) (12)

Ui4(t) 2 К2КзК5х

+ 2 - (рз - PA + рю ).(18)

11172516112

Далее сравнивают по фазе опорные ко-Изменяют собственную частоту измерилебания UaoCt) поочередно с пакетами изме-тельной цепи Ub изменением

рительных колебаний Ui4(t) и Uis(t) иреактивного параметра измерительной цеформируют разностные по фазе сигналы.пи. Состояние резонанса измерительной

Сравнение по фазе осуществляют пере-5 цепи индицируют при достижении равенстмножением одночастотных сигналов с по-ва нулю сигнала расстройки следующим выделением постоянных

составляющих сигналов.U26 0, cos pj cos ра . (26)

В результате перемножения сигналов

Ui4(t) и U2o(t) и их усреднения с уче-10 С учетом значений фазовых сдвигов

том рэ образуется первый разност-(pj и р& из выражения (7) имеют ный сигнал

cos(arctgQAi)cos(arctgQA2).(27)

U21 U§ COS ( 2 р- - рЗ - рц +

15 Так как тригонометрическая функция + ),(19) cos является четной функцией, то

а при перемножении сигналов Ui5(t) с| ftjo

U2o(t) - второй разностный сигналftfeo i - Q

и22 (2 р1-9йз-р,,(28)

+ Р5 - рв - ра ) (20)

откуда получают условие резонанса

С учетом значений фазовых сдвигов

(ps и р& из выражений (4) и (5) имеют&л WQ - .(29)

v LC

U23 U0 cos (p7,(21)Изменяют частоту модуляции и добива30 кэтся равенства нулю сигнала

U24 Uo COS р8 .(22)

--cos (arctg Q fa ) cos -5-,(30)

Сравнивают по фазе опорные колеба-v4

ния, сдвинутые между собой дополнительно на 45°. В результате перемножения опор- 35 откуда ных колебаний, дополнительно сдвинутых

на фиксированный фазовый сдвиг, и после-arctg Q А2 4- или Q А2 1 (31)

дующего выделения постоянной составляю-4

щей сигнала формируют третий разностный

сигнал40 В результате достижения резонанса относительная расстройка по суммарной час- . ,2 л:,„очтоте принимает значение

U25 Uo COS -4- .(23)

i Wo +Шор2)

Сравнивают между собой разностные 5а по фазе сигналы. В результате сравнения

первого U23 и второго U24 сигналов образу-Учитывая, что резонансная частота

ется сигнал расстройки измерительной це-многим больше частоты модуляции

пи((DO ) , имеют

50

U26 Uo ( cos (fn cos pa ),(24)Д2 (33)

а в результате сравнения второго и

третьего U25 сигналов - сигнал -с Так как эквивалентная добротность изbtl мерительной цепи в соответствии с выраже2 .jf.нием (7) определяется шириной

U27 Uo cos рз - cos -4- j . (25)резонансной кривой, то условие (31) с учетом соотношения (33) принимает вид

ч 1 ) (l)-1

откуда получают значение ширины резонансной кривой

.

Таким образом, при достижении сигналом U27 нулевого значения частота мо- дуляции становится равной полуширине резонансной кривой измерительной цепи.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство для индикации резонанса измерительной цепи содержит генератор 1 фиксированной высокой частоты, балансный модулятор 2, генератор 3 регулируемой низкой частоты, фильтр 4 нижних частот, фильтр 5 верхних частот, первый и второй автоматические переключатели 6 и 7, делитель 8 частоты, последовательно соединенные индуктивность 9 и емкостной датчик 10 с параллельно включенным варикапом 11, образующим измерительную цепь, первый резистор 12, операционный усилитель 13, второй резистор 14, первый и второй балансные смесители 15 и 16, первый и второй высокочастотные усилители 17 и 18, первый и второй амплитудные ограничители 19 и 20, первый и второй фазовые детекторы 21 и 22, третий автоматический переключатель 23, первую интегрирующую цепочку 24 и 25, вторую интегрирующую цепочку 26 и 27, третью интегрирующую цепочку 28 и 29, четвертую интегрирующую цепочку 30 и 31, первый и второй дифференциальные усилители 32 и 33, первый и второй регистрирующие приборы 34 и 35, и блок 36 подстройки низкой частоты.

Входы балансного модулятора 2 соединены с выходами высокочастотного 1 и низкочастотного 3 генераторов. К выходу модулятора 2 через фильтры 4 и 5 и первый автоматический переключатель 6 подключена измерительная цепь 9-11, к выходу которой подключены последовательно соединенные операционный усилитель 13 с отрицательной обратной связью через ре- зисторы 12 и 14, первые балансный смеситель 15, высокочастотный усилитель 17, амплитудный ограничитель 19 и фазовый детектор 21. Входы второго автоматического переключателя 7 и входы второго балан- сного смесителя 16 подключены к выходам фильтров 4 и 5. Выход автоматического переключателя 7 соединен с вторым входом первого балансного смесителя 15. К выходу второго балансного смесителя 16 подключе

1015

20 25 30 35 40

45 50 55ны последовательно соединенные вторые усилитель высокой частоты 18 и амплитудный ограничитель 20, выход которого соединен с вторым входом фазового детектора 21. Выход первого фазового детектора 21 через третий автоматический переключатель 23 соединен через первую и вторую интегрирующие цепочки 24, 25 и 26, 27 с входами первого дифференциального усилителя 32, к выходу которого подключены первый регистрирующий прибор 34 и варикап 11. Выход амплитудного ограничителя 20 соединен с одним из входов второго фазового детектора 22 непосредственно, а с другим входом - через третью интегрирующую цепочку 28 и 29. К его выходу через четвертую интегрирующую цепочку 30 и 31 подключен вход второго дифференциального усилителя 33, другой вход которого соединен с однополярным входом первого дифференциального усилителя 32. К выходу дифференциального усилителя 33 подключены второй регистрирующий прибор 35 и блок 36 подстройки частоты генератора 3.

Устройство работает следующим образом.

В результате перемножения сигналов генераторов 1 и 3 в балансном модуляторе 2 формируются колебания разностной и суммарной частот. Эти колебания разделяются фильтрами 4 и 5 и поочередно в виде пакетов колебаний разностной и суммарной частот, формируемых автоматическим переключателем 5, возбуждают резонансную из- мерительную цепь 9 и 10 на нижней (разностной) и верхней (суммарной) боковых частотах. Длительность пакетов испытательного сигнала определяется полупериодом низкочастотного управляющего напряжения, которое формируется де- лителем 8 частоты. С помощью операционного усилителя 13, входное сопротивление которого благодаря параллельной отрицательной обратной связи через резисторы 12 и 14 близко к нулю, преобразуют пакеты токов измерительной цепи разностной и суммарной частот в пакеты пропорциональных напряжений. Эти пакеты перемножаются в балансном смесителе 15 с пакетами напряжений суммарной и разностной частот, которые формируются автоматическим переключателем 7, работающим синхронно с переключателем 6, из непрерывных колебаний, выделяемых фильтрами 4 и 5. Из результирующего сигнала высокочастотным усилителем 17 усиливаются пакеты измерительных напряжений с удвоенной частотой генератора 1, которые нормируются по амплитуде на заданном

уровне с помощью амплитудного ограничителя 19.

Колебания разностной и суммарной частот перемножаются в балансном смесителе 16 непосредственно. Из результирующего сигнала высокочастотным усилителем 18 усиливается непрерывное опорное напряжение с удвоенной частотой генератора 1, которое также нормируется по амплитуде с помощью амплитудного ограничителя 20.

Пакеты высокочастотных измерительных напряжений поочередно сравниваются по фазе с опорным напряжением в фазовом детекторе 21. Выходные сигналы фазового детектора разделяются автоматическим переключателем 23, работающим синхронно с переключателями 6 и 7. Постоянные составляющие сигналов, пропорциональных разностям фаз пакетов измерительного и непрерывного опорного напряжений,выделяются интегрирующими цепочками 24, 25 и 26, 27 и поступают на входы дифференциального усилителя 32. Усиленное разностное напряжение с выхода усилителя 32 изменяет емкость варикапа 11 в направлении сближения резонансной частоты цепи 9 и 10 с частотой генератора 1, Напряжение статизма следящей системы резонансной измерительной цепи, пропорциональное собственной частоте измерительной цепи, индицируется и регистрируется прибором 34.

Параметры интегрирующей цепочки 28, 20 выбирают такими, чтобы на фиксированной частоте генератора 1 обеспечить 45-градусный сдвиг фаз между входными напряжениями фазового детектора 22. Из выходного сигнала фазового детектора с помощью интегрирующей цепочки 30 и 31 выделяется постоянная составляющая сигнала, которая воздействует на один вход дифференциального усилителя 33, на другой вход воздействует постоянная составляющая с выхода интегрирующей цепочки 26 и 27. Усиленное разностное напряжение с выхода усилителя 33 воздействует на блок 36 подстройки частоты генератора 2 и изменяет его частоту в направлении сближения ее значения с полушириной резонансной кривой измерительной цепи 9 и 10. Напряжение статизма следящей системы подстройки частоты, пропорциональное изменению добротности измерительной цепи, индицируется и регистрируется прибором 35.

Таким образом, с помощью регистрирующих приборов 34 и 35 непрерывно фиксируются отклонения емкости и диэлектрических потерь датчика 10 от начальных

значений, соответствующих норме контролируемого объекта.

Благодаря повышению точности индикации резонанса и ширины резонансной

кривой измерительной цепи обеспечивается повышение точности измерения относительных отклонений емкости накладных датчиков с начальной емкостью 1-30 пФ в пределах с погрешностью не более 0,5-1% и абсолютных изменении тангенса угла потерь в пределах с погрешностью не более 3% на частотах 5-10 МГц.

Использование предлагаемого способа

индикации резонанса измерительной цепи и схемы устройства позволяет по сравнению с существующими повысить точность измерения активных и реактивных параметров измерительной цепи на высоких частотах и тем самым повысить достоверность контроля свойств материалов и изделий с помощью накладных резонансных датчиков.

Формула изобретения

ширины резонансной кривой измерительной цепи, выделении из него колебаний разностной и суммарной частот, формировании испытательного сигнала в виде пакетов колебаний разностной и суммарной частот, которы ми поочередно возбуждают измерительную цепь, перемножении пакетов выходного сигнала измерительной цепи с пакетами колебаний суммарной и разностной частот, выделении из результирующего

сигнала пакетов измерительных колебаний с удвоенной резонансной частотой, от л и- чающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения функциональных возможностей перемножают выделенные

из амплитудно-модулированного сигнала колебания разностной и суммарной частот, выделяют из результирующего сигнала опорные колебания с удвоенной резонансной частотой, сравнивают по фазе опорные

колебания поочередно с измерительными колебаниями, формируют первый и второй разностные по фазе сигналы, сравнивают по фазе опорные колебания, сдвинутые между собой дополнительно на 45°, формиРУЮТ третий разностный по фазе сигнал, сравнивают между собой разностные по фазе сигналы, изменяют собственную частоту измерительной цепи и частоту модуляции, определяют резонанс по достижении равенства первого и второго разностных сигналов, а ширину резонансной кривой определяют по удвоенному значению частоты модуляции, при которой достигается равенство второго и третьего разностных сигналов.

частоты и управляющими входами автоматических переключателей, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения функциональных возможностей, введены два фазовых детектора, два усилителя высокой частоты, два амплитудных ограничителя, две интегрирующие цепи, второй дифференциальный усилитель, второй регистрирующий прибор и второй балансный смеситель, входы которого соединены с выходами фильтров нижних и верхних частот, а выход через первые усилитель высокой частоты и амплитудный ограничитель соединен с входами первого и второго фазовых детекторов, другой вход первого фазового детектора через вторые усилитель высокой частоты и амплитудный ограничитель соединен с выходом первого балансного смесителя, а выход соединен с входом третьего автоматического переключателя, другой вход второго фазового детектора через третью интегрирующую цепь соединен с его входом, а выход соединен через четвертую интегрирующую цепь с одним из входов второго дифференциального усилителя, другой вход которого соединен с однополярным входом первого дифференциального усилителя, а выход второго дифференциального усилителя соединен с вторым регистрирующим прибором и блоком подстройки частоты генератора низкой частоты.