Способ измерения активной мощности, рассеиваемой на кварцевом резонаторе в генераторе Советский патент 1979 года по МПК G01R21/00 

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ, РАССЕИВАЕМОЙ НА КВАРЦЕВОМ РЕЗОНАТОРЕ В ГЕНЕРАТОРЕ

I

Изобретение относится к электрическим измерениям и может найти применение в радиоизмерительной технике при аттестации измерительных кварцевых генераторов и определении правильности режимов эксплуатации устройств с кварцевыми резонаторами.

Известны способы измерения активной мощности, рассеиваемой двухполюсниками, в том числе и кварцевыми резонаторами.

Известны способы измерения, при которых измеряется напряжение, ток и фазовый сдвиг между ними. Эти способы требуют создания некоторого четырехполюсника включаемого между кварцевым резонатором и кварцевым генератором и не влияющего на режим возбуждения резонатора 1.

Однако создание такого четырехполюсника, особенно на высоких частотах, представляет сложную задачу. Другие способы, например калориметрический, имеют те же недостатки и сложны в реализации.

Известен также способ измерения активной мощности, рассеиваемой на кварцевом резонаторе в генераторе, состоящий в измерении падения напряжения на кварцевом резонаторе и частоты генератора и последующем возбуждении резонатора в измерителе мощности 2.

Мощность определяется по формуле

р и

К.,1±((

где и- падение напряжения на кварцевом резонаторе;

Ri,Qi,f-( -динамическое сопротивление, добротность и частота последовательного резонанса кварцевого резонатора;

А f - разность между частотой возбуждения и частотой последовательного резонанса.

Однако параметры кварцевого резонатора существенно зависят от поглощаемой

мощности и поэтому приемлемая точность

измерения может быть получена только в

некоторых частных случаях.

Целью изобретения является повышение точности.

Это достигается тем, что в способе измерения активной мощности, рассеиваемой на кварцевом резонаторе в генераторе, состоящем в измерении падения напряжения на к 5Г 111ев()м резонаторе и чгитоты гчнсрптоp;i и кхмслукицем возбуждсним рсзопат;)|ia и изморпкмо мощности, уста 1ав;1нвак)т частспу ,1ония и паление напряжения на кварце151 1 резонаторе, равные измеренным в кварцевом генераторе, да.чее, поддерживая нензменнв1м ток динамической ветви, Г1ерест)анва10т изме|)итель мощности на частоту ноеледовате.тьного резонанса кварцевого резонатора и производят отсчет монхности. Сущность предлагаемого снособа состоит в т(ш, ч го кварцевый резонатор с нодключенн1 1м нарал.лельно ему измерите,1ем напряжения, нанример векто 1ным во;1ьтметром, включается в аттестуемый кварцевый генератор. Фиксируется показание измерителя напряжения. Одновременно с ноМО1ЦЫО электронно-счетного частото.мера фиксируется частота генератора. Активная мощность, ног.ющае.мая кварцевым резонатором, выделяется на его Д11нам ческом сопротив.пении и равна Р PRi, где 1 - ток в динамической вегви кварцевого резонатора. Далее кварцевый резонатор вместе с и )мерителе.м напряжения с/гключается от аттестуемого кварцевого генератора и ,к.1К)частся в мостовой нестиполюешпч ii.iMe})-;теля нара.метров кварцевых )езонатор(Я ,. Измеритель отстраивается от часготы кварцевого резонатора настолько, чтобы ток в динамической ветви резонатора был еуществснно меньще тока в его статической BCTIUI, н производится баланс шести110люс1И ка, достижение которого опреде.чяется по миниму.му напряжения на его токово.м вы.ходе. Затем измеритель перестрагивается на частоту, равную частоте, зафиксированной в аттестуе.мо.м генераторе, и выходное напряжение измерителя параметров изменяется до получения показания изме П1теля напряжения, равного зафиксироваиному в аттестуемом генераторе. Очевидно, что в этом случае ток в динамической ветви кварцевого резонатора, а с.тедовательно, и активная мо:цность равны току и мощности, поглощаемой кварцев1)1.м резонатором в аттестуемом генераторе. Так как напряжение на токовом выходе HiecTiiполюсника нрямо нропорционально току динамическои ветви кварцевого резонатора, то перестраивая измеритель параметров на частоту последовательного резонанса кварцевого резонатора и регулируя его вы.ходное Р1апряжение так, чтобы напряжение на токовом выходе п естиполюсника оставалось неиз.менным, определяют активную ,мон1ноеть, поглощаемую кварцевым резонатором Повыщение точности достигается те.м, что ток дина.мической ветви кварцевого резонатора остается неизменны.м как в аттестуемо.м генераторе, так и в измерителе нара.метров, что исключает влияние не,1инейных эффектов, связанных с зависимостью динамического сопротивления, добротности и частоты последовательного резонанса от ноглощаемой мощности. Так как из.меритель напряжения не служит для измерения действительной величины напряжения на кварцевом резонаторе, а является индикаторо.м равенства напряжения, то его связь с кварцевым резонатором всегда может быть сделана такой, что его влиянием на результаты измерения можно пренебречь. Фор мул а и 3 обретены я Способ измерения активной мощности, рассейвае.мой на кварцевом резонаторе в генераторе, состоящий в измерении падения напряжения на кварцевом резонаторе и частоты генератора и последующем возбуждении резонатора в измерителе мощности, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, устанавливают частоту возбуждения и падение напряжения на кварцевом резонаторе, равные измеренным в генераторе, затем, Г1оддерживая неизменны.м ток дина.мической ветви, перестраивают измеритель мощности на частоту последовательного резонанса кварцевого резонатора и производят отсчет мощности. Источники информации, принятые во вни.мание нри экспертизе 1.Атамалян Э. Г. и др. Методы и средства из.мерения электрических величин, 1974, с. 129. 2.Зафнер Е. Иьезоэлектрический элемент - определение и методы измерения. ТИИЭР, т. 57, квп. 2, 1969, с. 96.