Устройство для автоматической регистрации температурно-частотных характеристик кварцевых резонаторов Советский патент 1979 года по МПК G01R29/22 

одинаковую чувствительность, но разную тепловую инерцию, возбуждающий кварцевый генератор 6, канал 7 регистрации частоты, и канал 8 стабилизации скорости изменения температуры в термокамере. Канал 7 регистрации частоты содержит источник 9 опорной частоты, соединенный с одним из входов смесителя 10, фильтр 11 разностной (суммарной) частоты, умножитель частоты 12, второй смеситель 13, источник 14 опорной частоты. 4, фильтр 15 нижних частот и линейный преобразователь 16 частоты в ток (конденсаторный частотомер), нагруженный на самопишущий миллиамперметр 17. Канал стабилизации скорости изменения температуры кроме датчиков температуры содержит преобразователь 18 разности температур да чиков в управляющее воздействие, который в свою очередь состоит из возбуждающих генераторов 19 и 20, часто ного дискриминатора 21 нулевых биени и аналого-цифрового преобразовате ля 22. Устройство работает следующим об разом. В момент включения устройства ра ность температур датчиков 4 и 5 обыч но невелика, из-за чего частота воз буждающего генератора 19 значительно ниже частоты возбуждающего генератора 20-. Разностная частота на вы ходе частотного дискриминатора 21 велика, позтому аналого-цифровой пр образователь 22 подает в нагреватель ный элемент 2 большой ток, под влиянием которого температура в термока мере 1 повышается. Малоинерциднный датчик 4 быстрее воспринимает повыше ние температуры в термокамере 1, чем датчик 5, поэтому сигнал с датчика возрастает быстрее и частоха возбуждающего генератора 19 приближается к частоте .генератора 20. В результате уменьшается входная частота аналогоцифрового преобразователя 22 и ток через нагревательный элемент 2 умень шается, а это ограничивает скорость повышения температуры в термокамере По окончании переходного процесса устанавливается режим повышения тем пературы в термокамере 1 с постоянной скоростью. Сигнал с датчика 4 превышает сигнал с датчика 5 примерно на постоянную величину, а частота возбуждающего генератора 19 приближается к частоте генератора 20, так что их разность становится значительно меньше начальной величины, соответствующей одинаховой температуре датчиков 4 и 5. Благодаря посто янству скорости повышения температуры в термокамере 1, кривая ТЧХ, пополучаемая путем записи на ленту самопишущего миллиамперметра 17, движущуюся с постоянной скоростью, имеет линейный масштаб по оси темпера44тур. Достаточно иметь одну-две температурные метки на кривой ТЧХ, чтобьл путем линеАной интерполяции найти температуру в любой точке кривой. Температурные метки могут быть получены, например, путем запуска движения ленты самопишущего миллиамперметра 17 при точно известной температуре, соответствующей началу испытательного интервала, и остановки движения Л2НТЫ при другой точно известной температуре, соответствующей концу .-испытательного интервала. Режим изменения температуры с постоянной скоростью при измерениях ТЧХ является оптимальным в смысле достижения наилучшего компромисса между точностью результатов и скоростью проведения измерений. Измерение частоты в устройстве производится на основе известного метода умножения ошибки. Измеряемая частота возбуждающего генератора 6 смешивается с опорной, поступающей от источника 9, в смесителе 10. Опорная частота источника 9 выбирается так, чтобы сигнал на выходе смесителя 10 имел разностную компоненту, проходящую через фильтр частоты 11, настроенный постоянно на одну частоту. Отфильтрованный сигнал умножается по частоте в умножителе 12 и смешивается в смесителе 13 с второй опорной частотой, снимаемой с :сточника 14. Вторая опорная частота имеет постоянное значение и выбирается так, чтобы она давала нулевую разность с выходной частотой умножителя 12 при значении частоты возбуждающего генератора 6, условно принятом за нулевое. Если фильтр 11 настроен на частоту 500 кгц и имеет полосу пропускания + 1 кгц, а коэффициент умножения в умножителе 12 равен двадцат-и, вторую опорную частоту следует взять равной 10 Мгц. Если требуется, чтобы начало отсчета соответствовало частоте испытуемого резонатора, равной 1536010 гц, то первую опорную частоту можно взять равной 2036010 гц или ЮЗбОЮ гу. Частота на выходе фильтра 15 нижних частот будет равна умноженному на двадцать модулю разности между частотой возбужденного резонатора и частотой 1536010 ГЦ. Линейный преобразователь 16, роль которого выполняет конденсаторный частотомер, подает на самопишущий миллиамперметр 17 ток, пропорциональный его входной частоте. Таким образом, отклонение стрелки самопишущего миллиамперметра 17 от нуля пропорционально отклонению частоты возбуждающего генератора 6 от значения 1536010 гц. Формула изобретения Устройство для а втоматической регистрации температурно-частотных характеристик кварцевых резонаторов.

содержащее кварцевый генератор, канал регистрации частоты, термокамеру с нагревательным элементом, исследуемлм кварцевым резонатором и датчиком теь 1пературы, к каходу которого подключен генератор, прк этом выход исследуемого кварцевого резонатора через кварцевый генератор подключен к входу канала регистрации частоты, отличающееся тем, fio, с целью повышения точности

регистрации температурно-частотных характеристик, оно снабжено последовательно соединенными вторым датчиком температуры, вторым генератором, частотным дискриминатором нулевых биений и аналого-цифровым преобразователем, выход которого подключен к нагревательному элементу, при этом выход генератора соединен с вторым входом частотного дискриминатора нулевых биений.