Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для автоматического контроля частот пьезоэлектрических резонаторов.
Наиболее близким к предложенному является устройство для из.мерения резонансной и антирезонансной частот пьезоэлектрических резонаторов, содержащее снабженный частотоуправляющим элементом автогенератор, к выходу которого подключены частотомер и четырехполюсник с измеряемым пьезоэлектрическим резонатором,и преобразователь сдвига фазы в напряжение, входы которого соединены со входом и выходом четырехполюсника соответственно 1.
Недостаток устройства - возможность самонастройки на нуль фазы не основного, а дополнительного резонанса измеряемого резонатора и, следовательно, невысокая точность определения его основных частот.
Цель изобретения - повышение точности из.мерения.
Это достигается тем, что устройство снабжено блоком автопоиска основного резонанса, вход которого соединен с выходом четырехполюсника, при этом частотоуправляюш,ий элемент автогенератора соединен с электронным переключателем с возможностью поочередного подключения выходов блока автопоиска и преобразователя сдвига фазы в напряжение.
,На фиг. 1 показана блок-схема устройства; на фиг. 2 показан вариант функциональной схемы блока автопоиска.
Устройство содержит управляемый по частоте автогенератор I, резистивный четырехполюсник 2, частото.мер 3, преобразовало тель 4 сдвига фазы в напряжение, блок 5 автопоиска, электронный переключатель 6.
Входы преобразователя 4 сдвига фазы в напряжение подсоединены ко входу и выходу четырехполюсника 2, а выход преобразователя 4 соединен с разомкнутым входом электронного переключателя 6. Выход блока 5 автопоиска через электронный переключатель 6 соединен с автогенератором 1 по цепи управления его частотой. Блок автопоис20 ка состоит из предварительного усилителя 7, амплитудного детектора 8, схемы 9 запоминания максимума амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) резонатора, схемы 10 сравнения, схемы 11 запрета сравнения и
формирователя 12 сигнала управления автогенератором по частоте.
В исходном состоянии система фазовой автоподстройки частоты, состоящая из управляемого автогенератора 1, четырехполюсника 2 и преобразователя 4 сдвига фазы в напряжение разомкнута, а система автопоиска подключена через электронный переключатель к частотоуправляющему элементу автогенератора.
Устройство работает следующим образом. По команде «Пуск, которая может быть подана вручную или автоматически, осуществляется сброс предыдущей памяти и формирователь 12 формирует медленно нарастающее (или падающее) напряжение управления частотой автогенератора. При этом частота автогенератора изменяется плавно по всему диапазону от начала и до конца частотного диапазона, т.е. осуществляется «прокачка по диапазону. Сигнал автогенератора 1 поступает на вход четырехполюсника 2 с измеряемым резонатором, а выходной сигнал четырехполюсника поступает на блок 5 автопоиска и преобразователь 4 сдвига фазы в напряжение, к второму входу которого поступает сигнал автогенератора . Па выходе четырехполюсника при полной прокачке автогенератора образуется АЧХ измеряемого резонатора. Выходной сигнал четырехполюсника усиливается предварительным усилителем 7 и детектируется амплитудным детектором 8. Максимальное значение АЧХ резонатора, полученное на выходе амплитудного детектора 8, запо.минается схемой 9 запоминания, в качестве которой может быть использован амплитудный детектор с большим временем разряда накопительного конденсатора. Таким образом, на этом этапе измерения осуществлена «прокачка по частотному диапазону, выявлена и запомнена амплитуда максимального сигнала четырехполюсника 2 , соответствующая частоте основного резонанса.
На втором этапе измерения автогенератор 1 начинает вторичную прокачку по диапазону. При вторичной прокачке вновь фор.мируется максимальное значение АЧХ измеряемого резонатора. Когда вторичный максимум АЧХ станет равным запомненному значению первичного максимума, срабатывает схема 10 сравнения. Выходной сигнал схемы сравнения переключает электронный переключатель 6 таким образом, чтобы цепь управления частотой автогенератора 1 отключилась от блока 5 автопоиска и подключилась к преобразователю 4 сдвига фазы
в напряжение. На этом этапе работа блока 5 автопоиска заканчивается. При этом осуществлена «прокачка по частотному диапазону, определен максимум АЧХ резонатора, и вновь автогенератор установлен вблизи
частоты основного резонанса. Схема 11 запрета сравнения необходима для запрещения ложного срабатывания электронного переключателя на время автопоиска основного максимума АЧХ резонатора. После переключения электронного переключателя 6
восстанавливается цепь обратной связи авторегулирования фазовой автоподстройки частоты. Так как это переключение осуществлено вблизи частоты основного резонанса, то система «дослеживает до частоты
основного резонанса резонатора фазовой автоподстройки с высокой точностью, при которой фазовый сдвиг между входом и выходом четырехполюсника 2 равен нулю, что соответствует максимуму напряжения на выходе четырехполюсника 2.
Измерение антирезонансной частоты производится аналогичным образом. Отсчет измеряемой частоты производится частотомером 3.
Устройство автоматически выявляет основные максимумы АЧХ резонаторов и делает невозможными настройки на нули фазы дополнительных резонансов.
Формула изобретения
Устройство для измерения резонансной и антирезонансной частот пьезоэлектрических резонаторов, содержащее снабженный частотоуправляющим элементом автогенератор, к выходу которого подключены частотомер и четырехполюсник с измеряемым пьезоэлектрическим резонатором, и преобразователь сдвига фазы в напряжение, входы которого соединены со входом и выходом четырехполюсника соответственно, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности, оно снабжено блоком автопоиска основного резонанса, вход которого соединен с выходом четырехполюсника, при этом частотоуправляющий элемент автогенератора соединен с электронным, переключателем с возможностью поочередного подключения выходов блока автопоиска и преобразователя сдвига фазы в напряжение.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
O 1- Авторское свидетельство СССР № 414544, кл. G 01 R 23/12, 1972.
фиг. i
CЭ
CM
-8Гм
