Устройство для измерения температурного коэффициента частоты кварцевых резонаторов Советский патент 1978 года по МПК G01R27/26 

1

Изобретение относится к области радиоизмерений.

Известно устройство для измерения температурного коэффициента частоты кварцевых резонаторов, содержащее источите тепла, датчик темнератзфы, генератор частоты, частотный детектор, индикатор. Это устройство не обеспечивает необходимой точности измерения температурного коэффициента частоты кварцевых резонаторов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее источник тепла, измеряемый кварцевый резонатор и термодатчик, выход которого соединен с входом индикатора температуры непосредственно и с первым входом фазового детектора через фазосдвигающий элемент, причем второй вход фазового детектора соединен через частотный дискриминатор с выходом возбудителя и входом электронного счетного частотомера, измеряемый кварцевый резонатор включен в колебательную систему возбудителя, а вход источника тепла соединен с выходом генератора низкой частоты. Такое устройство не обеспечивает определение экстремальных точек температурного коэффициента частоты.

С целью определения экстремальных точек температурного коэффициента частоты в предлагаемое устройство введены дополнительный источник тепла, триггер и два пороговых элемента, причем дополнительный источиик тепла подключен к выходу триггера, входы которого через пороговые элементы соединены с выходом фазового детектора.

Структурная электрическая схема устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит источники 1 и 2 тепла, термодатчик 3, генератор 4 низких частот,

возбудитель 5, частотный дискриминатор 6, фазовый детектор 7, фазосдвигающий элемсит 8, пороговые элементы 9 и 10, триггер 11, индикатор 12 температуры, электронносчетный частотомер 13, измеряемый кварцевый резонатор 14.

Работает устройство следующим образом. Источник 1 тепла, находящийся в непосредственной близости от измеряемого кварцевого резонатора 14 и термодатчика 3, питается переменным током от генератора 4. В результате температура измеряемого кварцевого резонатора изменяется на небольщую величину с удвоенной частотой. Это приводит к периодическому изменению частоты возбудителя 5. При этом на выходе дискриминатора 6 появляется напряжение низкой частоты, амплитуда которого пропорциональна температурному коь ффициенту частоты измеряемого кварцевого резонатора, а фаза по отнощеиию к переменной составляющей термодатчика определяется знаком этого коэффициента. Это напряжение и напряжение термодатчика поступают на входы детектора 7. Для исключения начального фазового сдвнга служнт фазосдвигающий элемент 8. На выходе фазового детектора имеется напряжение постоянного тока, полярность которого изменяется при переходе с одного склона температурпочастотной характеристики измеряемого кварцевого резонатора на другой. Это напряжение увеличивается при отклонении от экстремальной точки.

Пороги срабатывания пороговых элементов 9 и 10 имеют разную полярность и выбраны так, чтобы их срабатывание происходило симметрично относительно экстремальной точки. Состояние триггера И однозначно определяется порядком срабатывания пороговых элементов. Триггер управляет включением и выключением источника 2 тепла. Поэтому вся система выходит в режим симметричных колебаний около экстремальной точки. Индикатор 12 температуры и частотомер 13 измеряют среднее значение температуры и экстремальное значение частоты, которые соответствуют параметрам экстремальной точки.

Формула изобретения

Устройство для измерения температурного коэффициента частоты кварцевых резонаторов, содержащее источник тепла, измеряемый кварцевый резонатор и термодатчик, выход которого соединен с входом индикатора температуры непосредственно и с первым входом фазового детектора через фазосдвигающий элемент, причем второй вход фазового детектора соединен через частотный дискриминатор с выходом возбудителя и входом электронного счетного частотомера, измеряемый кварцевый резонатор включен в колебательную систему возбудителя, а вход источника тенла соединен с выходом генератора низкой частоты, отличающееся тем, что, с целью определения экстремальных точек температурного коэффициента частоты, в него введены дополнительный источник тепла, триггер и два пороговых элемента, причем дополнительный источник тепла подключен к выходу триггера, входы которого через пороговые элементы соединены с выходом фазового детектора.