РЕЗОНАНСНЫЙ ЧАСТОТОМЕР Советский патент 1969 года по МПК G01R23/02 

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано для расширения диапазона измеряемых частот, а также дляповышения чувствительности, надежности и точности измерения резонансных частотомеров.

Известный резонансный частотомер, содержаш,ий проводяш,ие струны, располол енные в зазоре магнитной системы и соединенные с якорем электромагнита и неподвижным основаиием, согласующий усилитель и индикатор, характеризуется узким диапазоном измеряемых частот, а также пониженными чувствительностью, иадежностью и точностью измерения.

Предлагаемый частотомер отличается тем, что о« снабжеН триггером, интегрирующим усилителем, реле экстремального тока, двумя струнами разной длины и сигнализаторами резонанса струн, подключенными к первому и второ-му входа м триггера, выход которого через интегрирующий усилитель связан с обмоткой электромагнита, в цепь которой включена обмотка реле экстремального тока, причем выход реле экстремального тока подключен к общему входу триггера. Такое устройство позволяет расширить диапазон измеряемых им частот, а также повысить чувствительность, надежность и точность измерения.

На чертеже изображена блок-схема описываемого устройства.

Устройство состоит из проводящих струн У, 2, магнитной системы 3, неподвижного оонования 4, якоря электромагнита 5, сигнализаторов 6, 7 резонанса струн, триггера 8, интегрирующего усилителя 9, обмотки электромагнита 10, реле экстремального тока 11, согласующего усилнтеля 12 и индикатора 13.

Устройство работает следующим образом. При подаче на зход согласующего усилителя J2 напряжения измеряемой частоты /вх .струны /, 2 начинают колебаться в зазоре магнитной системы 3 с вынужденной частотой /вх. При этом амплитуда колебаний струн /, 2 мала, и они не касаются контактов сигнализаторов 6, 7; с выхода триггера 8 на вход интегрирующего усилителя 9 погступает электрический сигнал. Ток /эм в нагрузке интегрирующего усилителя 9 (в катущке тягового электромагнита 10) нарастает, и сила тяги Fэм электромагнита увеличивается.

Увеличение силы тяги РЭЫ приводит к одновременному росту частот собственных колебаний струн /, 2, причем частота собственных колебаний со, короткой струны / все время остается выше собственной частоты ш длинной струны 2. В момент, когда частота собственных колебаний ш короткой струны / совпадает с частотой вынужденных колебаНИИ /Bxu наступает электромеханический резонанс, амплитуда колебаний струны резко возрастает, и сработает сигнал-изатор 6. При этом на первый вход триггера 8 будет подан электрический сигнал. Так как сигналу на первом входе соответствует наличие сигнала в выходной цепи триггера 5, последний не изменит своего состояния, следовательно, тяговая сила FSM и собственные частоты колебаний струн будут по-прежнему Бозрастать, причем частота cuj будет больше, а частота w меньше частоты /вх В момент, когда частота собственных колебаний С02 длинной струны 2 совпадает с частотой /xBi, амплитуда колебаний струны 2 резко возрастет, и сработает сигнализатор 7. При этом на вто.рой вход триггера 8 будет подая электрический сигнал, и триггер изменит свое состояние. Сигнал с выхода триггера 8 переста-нет поступать на вход интегрирующего усилителя 5, и ток /эм в нагрузке усилителя (катушке электромагнита W) станет падать. Тяговая сила Fэы электромагнита и собственные частоты колебаний coi ш, будут уменьшаться. В момент, когда частота собственных колебаний W|, короткой струны / совпадет с частотой /B.XI, амплитуда колебаний струны 1 резко возрастет, сработает сигнализатор 6, триггер 8 изменит свое состоящие, ток /эм в нагрузке интегрирующего усилителя начнет увеличиваться, и весь процесс будет повторен. Следовательно, ток /эм в цепи катушки электромагнита 10 будет пульсировать, ноочередно вызывая такое натяжение эм струн /, 2, нри котором собственная частота колебаний одной из струн /, 2 будет равна измеряемой частоте /вх. При изменении частоты fвх будут меняться крайние значения пульсирующего тока электромагнита и его действующее зиачениеДля измерения силы тока, пропорциональной измеряемой частоте, применен индикатор 13, включенный в цепь катушки электромагнита /б электромагнита. Так как при сбое триггера 8 ток в цепи катушки электромагнита 10 электромагнита будет стремиться к одному из экстремально воз-можных значений, в цепь этой катушки включено реле экстремального тока //, нодающее сигнал на общий вход триггер.а 8 и вызывающее его переброс при наибольшем /эмтах ИЛИ «аименьщем /эмпип токе катущки электромагнита 10. Усилитель 12 служит для согласования входа частотомера с выходом источника электрических колебаний. Среднеквадратичная оценка основной погрешности частотомера равна ,2%. Предмет изобретения Резонансный частотомер, содержащий проводящие струны, расположенные в зазоре магнитной системы и соединенные с якорем электромагнита и неподвижным основанием, согласующий усилитель и индикатор, отличающийся тем, что, € целью расширения диапазона измеряемых частот, а также повышения чувствительности, надежности и точности измерения, он снабжен триггером, интегрирующим усилителем, реле экстремального тока, двумя стру:на1ми размой длины и сигнализаторами резонанса струн, подключенными к первому и второму входам триггера, выход которого через интегрирующий усилитель связан с обмоткой электромагнита, в цепь которой включена обмотка реле экстремального тока, причем выход реле экстремального тока подключен к общему входу триггера.

hta-

13 JSM