ключ, интегратор и аналоговый сумматор, выход которого подключен к автогенератору, а второй вход сумматора подключен к выходу генератора низкой частоты и ко входу управления электронным ключом.
На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 изображена амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) ПЭР и поисковые сигналы; на фиг. 3 показаны временные диаграммы в различных контрольных точках устройства.
Устройство состоит из автогенератора 1 с электронным управлением частотой,резистивного четырехполюсника 2 для подключения испытуемого ПЭР, согласующего усилителя 3, амплитудного детектора 4, усилителя низкой частоты 5, фазоинвертора 6,-электронного ключа 7, интегратора 8, аналогового сумматора 9, генератора низкой частоты 10 и измерителя средней частоты 11. Принцип самонастройки на м аксимум АЧХ ПЭР заключается в следующем.
При воздействии на ПЭР частотномодулированным сигналом, фаза огибающей амплитуды выходного сигнала четырехполюсника до максимума АЧХ ПЭР будет отличаться на 180 от фазы Фо,-огибающей амплитуды выходного сигнала четырехполюсника после максимума АЧХ ПЭР (фиг. 2), Это различие фаз можно использовать для организации движения рабочей точки к максимуму АЧХ. На резонансной частоте U)o / соответствующей максимуму АЧХ ПЭР (см. фиг. 2), это различие фаз исчезнет. .
Устройство работает следующим образом.
Выходной сигнал низкочастотного генератора 10 через аналоговый сумматор 9 модулирует частоту автогенератора 1. Частотно-модулированный сигнал автогенератора 1 поступает на четырехполюсник 2 с испытуемым резонатором. Сигнал с выхода четырехполюсника преобразуется усилителем 3, детектируется амплитудным детектором 4, на выходе которого выделяется низкочастотная огибающая модулированного сигнала частотой и и после усиления усилителем 5 низкой частоты поступает на фазоинвертор 6, на выходах которого формируется два сигнала, частотой из с взаимопротивоположными фазами. Сигналы с выходов фазоинвертора б поступают на входы электронного ключа 7. Электронным ключом 7 управляет генератор 10 таки образом, чтобы в положительный полупериод управляющего сигнала (фиг. За) интегратор 8 подключался к неинвертирующему выходу фазоинвертора 6, а в отрицательный полупериод интегратор В подключался к иявертируюшему выходу фазоинвертора 6, В результате на входе интегратора 8 из выходного сигнала усилителя 5 низкой частоты огибающей (фиг. 36) формируется сигнал из двух полуволн, вторая полуволна которого перевернута на 180. На выходе интегратора образуется постоянное напряжение в соответствии с постоянной составляющей входного сигнала интегратора (фиг. Зв). Выходное постоянное.напряжение интегратора суммируется аналоговым сумматором 9 с поисковым сигналом генератора 10 и сдвигает несущую частоту автогенератора 1.
При этом возможна три варианта, когда в первоначальный момент времени t О,(ПЭР только что вставлен в четырехполюсник) частота автогенератора 1 может оказаться ниже частоты резонанса U) UJ(j- это вариант Т, выше частоты резонанса UJ 7 Wo вариант 11 , или равной частоте резонанса (jJiCJp - вариант v (фиг. 2,3).
Для всех трех вариантов форма модулирующего- поискового сигнала изображена на фиг. 3 (случай а). При этом сигнал на выходе усилителя 5 низкой частоты будет таким как он
36. Сигнал на выходе
показан на фиг, переключателя, и, следовательно, на входе интегратора будет состоять только из положительных полуволн вариант 1 , либо из отрицательных полуволн, либо знакопеременным (фиг. Зв) .
Очевидно, что выходной сигнал интегратора для случаев фиг. Зв будет либо положительной полярности (до максимума АЧХ-вариант1 ), либо отрицательной полярности (после максимума АЧХ - вариант ), либо будет равен нулю (вариант §} , соответствующий настройке на резонанс ПЭР).
Положительный сигнал интегратора, который суммируется в аналоговом смесителе с модулирующим поисковым сигналом, должеи увеличивать частоту, автогенератора, при работе на возрастающем склоне АЧХ ПЭР (фиг. 2). И наоборот, отрицательный сигнал интегратора должен обеспечивать уменьшение частоты автогенератора 1 при работе на спадающем участке АЧХ ПЭР. В этом случае устройство автоматически самонастроится на частоту Максимума, т.е. на резонансную частоту испытуемого ПЭР.
Отсчет измеряемых частот берут по измерителю средней частоты 11.
При измерении частоты минимального импеданса ПЭР включают последовательно с резистором, с которого снимается выходное напряжение четырехполюсника.
При измерении частоты максимального импеданса ПЭР включают в вертикальную ветвь четырехполюсника и выходной сигнал берут с ПЭР, который через дополнительный резистор подключают к автогенератору.
Формула изобретения
Устройство для автоматического измерения частот минимального или максимального импедансов пьезоэлектрических резонаторов, содержащее последовательно со.единенные автогенератор с электронным управлением .частотой, резистивный четырехполюсник для подключения испытуемого пьезоэлектрического резонатора согласующий усилитель и измеритель средней частоты, отличающееся тем,
что, с целью расширения широкополосности, повышения точности измерения, в него дополнительно введены последовательно подсоединенные к выходу согласующего.усилителя амплитудный детектор, усилитель низкой частоты, фазоинвертор, электронный ключ, интегратор и аналоговый сумматор, выход которого подключен к автогенератору, а второй вход сумматора подключен к выходу генератора низкой частоты и ко входу управления электронным ключем.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР № 414544, кл. G 01 R 23/12, 1976.
lUgbix.1XH S(w(fJo) ГНЧ
Л/ж.УА/У
tttix.yW
pae.l
л/л ГНЧ
ffftntWI
