Устройство для контроля электрических параметров кварцевых резонаторов Советский патент 1980 года по МПК G01R29/22 

t

Изобретение относится к области приборостроения и быть использовано для автсматического Допускового контроля и сортирования кварцевых резонаторов, например, для электронньк часов, в зависимости от величины добротности и эквивалентного динамического сопротивления.

Известны устройства-для автоматического контроля параметров кварцевых резонаторов, выполненное с использованием возбудителя, емкостного четырехполюсника, индикатора частотомера, кодового преобразователя и исполнительного элемента, блоков автоматической подстройки частоты и задания программы, а также порогового селектора и формирователя сигнала управления 1.

Однако, время измерений у них велико, а точность измерений не всегда Удовлетворяет потребность производства. Быстродействие таких устройств сдерживается как временем, необходимым для возбуждения и затухания испытуемого резонатора, так и временем, необходимым для обработки получаемой измерительнойинформации ,

Известно устройство, которое дополнительно снабжено подключёнными параллельно возбудйтёлю фаэбвьй дис- криминатором, выход которого соединен с компенсатором реактивностей в измерительном четырехполюснике, и BTOpbJM -пороговым селектором, включенным между входами блока автоматической настройки частоты и частомеtoра, и выходом одного из элементов управления, при этом формирователь связ&й -также с кодовым преобразователем, временной переключатель - с кодовым датчиком/ -а точка соединения 15 бг.ока автоматической подстройки частоты и комйенсатора - с одним из входов фазового дискриминатора 2.

Однако это устройство не отвечает 2.0 требованиям производства резонаторов из-за низкой производительности, которая ограничивается следующими факторами: конечньм временем возбуждения кварцевого резонатора, наличием ручной калибровки, необхо- . ДИМОЙ для сохранения метрологических характеристик устройства и проводимой регулярно в процессе измерений, отсутствием элементов автоматики, позволяющей производить механическую разбраковку и сортировку испытуемых резонаторов.

Целью изобретения является повышение производительности при автоматическом контроле и сохранение метрологических характеристик устройства в процессе измерения..

Цель достигается тем, что устройство для контроля электрических параметров кварцевых резонаторов, содержащее блок, возбуждения резонаторо блок управления, детектор, блок переработки информации, коммутатор, селектор импульсов и блок индикации, снабжено последовательно соединенными блоком автоматической калибровки и тактовым коммутатором, а также тремя амплитудньлми селекторами, тремя делителями частоты и механическим распределителем, .причем один из Тзходов тактового коммутатора срединен с блоком управления, другой - с выходом детектора, а вьоход - с входами трех амплитудных селекторов, выход одного из которых соединен с блоком управления, выход другого с блоком управления и одним из входов селектора импульсов, а выход третьего - с другим входом селектора импульсов, выход которого через последовательно соединенные делители частоты соединен с коммутатором, выходы первого и. второго делителей частоты соединены с д ругймй вх6дами коммутатора, а выход блока управлеHliH соединен со входом механического распределителя,

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит блок возбуждения резонаторов, состоящий из автогенератора 1, подключенного последовательно через электронный ключ

2к измерительному четырехполюснику

3с испытуемым резонатором 4 и усилитель 5, Сигнал усилителя 5 поступает на детектор б и формирователь v импульсов 7,а также на автогенерато 1.Детектор б подключен к тактовому коммутатору 8,второй вход которого соединен с блоком автоматической калибровки 9, Выход тактового коммутатора 8 подключен ко входам трех амплитудньвс селекторов 10, 11, 12,

Амплитудные селекторы 10 и 12 поключены к блоку управления 13, Амплитудные селекторы 11, 12 и формирователь импульсов 7 соединены с селектором импульсов 14, к выходу которОго подключены последовательно делители.частоты 15, 16, 17, каждый из них подключен к коммутатору 18. Блок переработки информации содержи сравнивающий регистр 19 запоминающий регистр 20, блок переписи 21, блок совпадения 22, блок упргшления 13 соединен с блоком индикаций 53, с механическим распределителем 24, а также с тйктовым коммутатором 8,

с блоком автоматической калибровки 9, с коммутатором 18 и с блоком переписи 21,

Устройство работает следующим образом.

По сигналу от блока управления 13 испытуемый резонатор 4 возбуждается на частоте резонанса в блоке, содержащем автогенератор 1, электронный ключ 2, измерительный четырехполюсник 3 и усилитель 5, Напряжение р ч-астотой возбуждения подается на формирователь импульсов 7 и детектор 6,

Выделенная детектором огибающая нарастающих и затухающих колебаний подается на входы трех амплитудных селекторов 10, 11 и 12, При достижении нарастающего сигнала уровня срабатывания первого селектора 10 блок управления 13 выдает сигнал на электронный ключ 2, который отключает автогенератор 1 и начинается процесс затухания свободных колебаний резонатора.

При достижении затухающими колебаниями уровней срабатывания второго 11 и третьего 12 амплитудных селекторов на их выходах образуются импульсы, которые соответственно открывают и закрывают селектор иМпульсое 14, В результате последний пропускает с формирователя импульсов 7, импульсы с частотой колебания резонатора на делители частоты 15, 16 и 17, после чего, проходя через коммутатор 18, их количество подсчитывается запоминающим регистром 20.

Полученное число Q , пропорциональное добротности резонатора, через блок переписи 21 записывается в сравнивающий регистр 19 в инвертированном виде. Затем тактовый коммутатор 8 отключает детектор и подключает по входам амплитудных селекторов блок автоматической калибровки 9,

Одновременно на электронный ключ 2 с блока управления 13 поступает сигнал, включающий блок возбуждения резонатора для получения импуль сов заполнения калиброванной экспоненты с той же частотой,

Далее устройство работает в последовательности, описанной выше, с той разницей, что на входы амплитудных селекторов- подается сигнал со схемы автоматической калибровки, а импульсы с формирователя проходят только через делитель 15, минуя делители 17 и 16.

Полученное число Kj считается в сравнивающем регистре 19 с ранее записанным числом 9, Если число Q , то схема индикации 23 высвечивает знак И (не годен) и одновременно подается сигнал на механический распределитель 24, который 5 направляет резонатор в канал брака.

Цикл прерывается.

Если Kj 4 т° резонатор годен по добротности Ицикл продолжается, т.е. по сигналу с блока управления 13 блок автоматической калибровки 9 выдает следующую калиброванную экспоненту че рез тактовый коммутатор 8 ампл5-гтудным селектором 11, таким.образом, производится сравнение с числом Kg. Если KJ 7/Qi резонатор остаётся в третьем классе, так как . В это случае блок совпадения 22 вырабатывае разрешающий сигнал и блок управления 13 дальше по программе включает последовательно с измеряемым резонатором эталонный резистор R, произвЬдит сброс сравнивающего регистра на 0 возбуждение резонаторами измерение нового количества импульсов.

В отличие от предыдущего случая импульсы проходят через делители 15 и 16, а полученное число 2 . Qjj (коэффициент деления делителя 17 всегда ,1:2) записывается в сравнивающий регистр 19..

Если 2 Qg OY , что соответствует jT . е. динамическое сопротивление испытуемого резонатора {. больше эталонного резистора , то схема индикации 23 высвечивает Н и резонатор бракуется.

Цикл прерывается.

Если )f что соответствует то схема индикации высвечивает на табло Т-З, т.е. резонатор годен и соответствует третьему классу, а механический распределитель направляет резонатор в канал этого класса.

В случае производится сравнение с числом К и далее работа аналогична случаю К« Q .

ЕСЛИ Kj Of-CKf, то резонатор остается во втором классе и проверяется по величине динамического сопротивления аналогично случаю 1 40i

KQi с той разницей, что на табло высвечивается Г-2.

Если К .(, то высвечивается Г-1 .

Формула изобретения

Устройство для контроля .электрических параметров кварцевых резонаторов , содержащее блок в.озбуждения резонаторов, блок управления, детектор, блок переработки информации, коммутатор, селектор импульсов, блок индикации, отличаювдёес я тем, что, с целью повьлиения производительности при автоматическом контроле и сохранения метрологических характеристик в процессе измерения, оно снабжено последовательно соединенными блоком автоматической калибровки и тактовым коммутатором, а также тремя амплитудными селекторами тремя делителями частоты и механическим распределителем, причем, один из входов тактового коммутатора соединён с блоком управления, другой - с выходом детектора, а выход - с входами трех амплитудных селекторов, выход одного из которых соединен с блоком управления, выход другого - с блоком управления и одним из входов селектора импульсов, а выход третьего - с другим входом селекто1ра импульсов, выход которого через последовательно соединенные делители частоты соединен с коммутатором, выходы первого и второго делителей частоты соединены с другими входами коммутатора, а выход блока управления соединен со входом механического распределителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 389470, кл. G 01 R 27/26, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР I 427295, кл. G 01 R 29/22, 1974.