(5+) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ЧАСТОТ ПЬЕЗОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ
1
Изобретение относится к измери.тельной технике и предназначено для использования в радиотехнических системах, в частности в автоматических системах контроля параметров пьезопреобразователей.
По основному авт. св. № 815668 известно устройство для автоматического измерения частот резонанса и антирезонанса пьезоэлементов, со- ,Q держащее автогенератор гармонических колебаний с элементами электронной перестройки частоты, резистивный четырехполюсник с измеряемым пьезоэлементом, дискретный фазовый компара- )5 тор, амплитудный селектор и RC-цепь.
Однако известное устройство не дает возможности измерять побочные экстремумы пьезопреобразователей.
Цель изобретения - расширение диа-го пазона измерений знамений экстремальных частот пьезопреобразователя.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство для автоматического измерения экстремальных частот пьезопреобразователей, содержащее последовательно соединенные RC-цепь, автогенератор гармонических колебаний, резистивный четырехполюсник, дискретный фазовый компаратор, а также амплитудный селектор, выход которого подключен к второму входу RC-цепи, а вход - к выходу резистивного четырехполюсника и первому входу дискретного фазового компаратора, второй вход которого соединен с выходами автогенератора гармонических колебаний и входами резистивного четырехполюсника, дополнительно введены .цепь управления фазой, инвертор, два элемента И, RS-триггер и элемент 2И-ИЛИ-НЕ, причем выход цепи управления фазой подключен к входу инвертора и первому входу первого элемента И, выход инвертора подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого подключен к инверсному выходу
дискретного фазового компаратора и первому входу элемента 2И-ИЛИ-НЕ, выход второго элемента И соединен с R-входом RS-триггера, второй вход первого элемента И соединен с прямы входом дискретного фазового компаратора и с вторым входом элемента 2И-ИЛИ-НЕ, выход первого элемента И соединен с S-входом RS-триггера, прямой выход которого подключен к третьему входу элемента 2И-ИЛИ-НЕ, а инверсный выход RS-триггера подключен к четвертому входу элемента 2И-ИЛИ-НЕ., выход которого соединен с первым входом ЯС-цепи.
На фиг. 1 изображена амплитудночастотная характеристика пьезопреобразователей; на фиг. 2 - функциональная схема предлагаемого устройства.
Устройство включает в себя автогенератор 1 гармонических колебаний с элементами электронной перестройки частоты, резистивный четырехполюсник 2 с измеряемым пьезопреобразователем, дискретный фазовый компаратор 3 амплитудный селектор Ц, RC-цепь 5 и вновь введенные цепь управления фазой V с инвертором 6, первый и второй элементы И 7 и 8, RS-триггер 9 и элемент 2И-ИЛИ-НЕ 10.
Устройство работает следующим образом)
В начальный момент времени напряжение на емкости RC-цепи минимально и автогенератор 1 генерирует максимальную частоту заданного диапазона, которая выше основного антирезонанса f|2{ (фиг. 1). Знак угла сдвига фазы между опорным сигналом автогенератдра 1 и сигналом с выхода резистивного четырехполюсника 2 при этом положительный. Для автоматической настройки автогенератора 1 на частоту основного антирезонанса необходимо, чтобы при положительном знаке отклонения фазы частота автогенератора 1 уменьшалась. Это осуществляется под воздействием сигнала Ч по цепи управления фазой. Сигнал f при совпадении с единичным сигналом с прямого выхода Q, от дискретного фазового компаратора 3 через первый элемент И 7 воздействует на S-вход RS-триггера 9, устанавливая его в единичное состояние. Прямой выход RS-триггера 9 совместно с сигналом с прямого выхода дискретного фазового компаратора 3 управляют работой элемента 2И-ИЛИ-НЕ 10. Сигнал с выхода элемента 2И-ИЛИНЕ 10 воздействует на RC-цепь 5 таКИМ образом, чтобы положительному знаку угла сдвига фазы соответствовало -уменьшение частоты автогенератора 1, а отрицательному - увеличение. Изменение частоты автогенератора 1 происходит до момента, когда угол сдвига фазы не становится равным нулю, что соответствует наст-г ройке частоты автогенератора 1 на частоту основного антирезонанса.
Для настройки автогенератора 1 . на частоту побочного резонанса ,ох необходимо изменить закон воздействия фазового компаратора на частоту автогенератора 1 от RC-цепи 5. Здесь
отрицательному углу сдвига фазы должно соответствовать уменьшение частоты автогенератора 1, а положительному - увеличение. Для предотвращения сбоев в работе устройства смена закона управления должна произойти в момент, когда угол сдвига фазы отрицательный. Это достигается следующим образом. По цепР1 управления фазой подается сигнал Ч. В момент его совпадения с единичным сигналом с инверсного выхода Q от дискретного фазового компаратора 3 второй элемент И 8 осуществляет воздействие на R-вход RS-триггера 9. RS-тpиl гер 9 перебрасывается, при этом управление частотой автогенератора 1 от RC-цепи 5 осуществляется через элемент 2И-ИЛИ-НЕ 10 с инверсного выхода Q дискретного фазового компаратора 3, что приводит к смене
закона управления частотой. Отрицательному углу сдвига фазы соответствует уменьшение частоты автогенератора 1, а положительному - увеличение. Частота автогенератора 1 изменяется до тех пор, пока угол сдвига фазы снова не станет равным нулю, что соответствует настройке автогенератора 1 на частоту побочного резонанса f2VnaX
Для перехода к частоте побочного антирезонанса требуется снова изменить закон управления частотой на противоположный, причем в момент, когда угол сдвига фазы положительный. Это достиается под воздействием сигнала Ч по цепи управления фазой при совпадении с единичным сигналом с прямого выхода О от дискретного фазового компаратора 3 на первом элементе И 7Таким образом, изменяя сигнал по цепи управления фазой в предлага емом устройстве, возможно обеспечит автоматическую настройку на все экстремальные частоты пьезопреобразователей. Благодаря введению в устройство инвертора 6, двух элементов И 7 и 8, RS-триггера 9 и элемента 2И-ИЛИНЕ 10 по сигналам, поступающим по цепи управления фазой, осуществляется автоматическая настройка автогенератора 1 на частоты как основных, так и побочных экстремумов, чт расширяет диапазон измерения экстре мальных частот пьезопреобразователе С помощью предлагаемого устройства возможно автоматизировать процесс измерения значений как основных, так и побочных экстремальных частот пьезопреобразователей в условиях мелкосерийного и серийного производства. Производительность труда с его помощью увеличивается в 2-3 раза, что дает экономический эффект, в сум ме руб. Предлагаемое устройство может пр меняться в радиотехнической, авиаци онной, электротехнической отраслях, средствах связи при автоматическом измерении амплитудно-частотных ха86рактеристик сложных колебательных систем. Формула изобретения Устройство для автоматического измерения экстремальных частот пьезопреобразователей по авт. ев, № 815668, отли чающееся тем, что, с целью расширения диапазона измерений экстремальных частот, в него дополнительно введены цепь управления фазой, инвертор, два элемента И, RS-триггер и элемент 2И-ИЛИ-НЕ,, причем выход цепи управления фазой подключен к входу инвертора и первому входу первого элемента И, выход инвертора подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого подключен к инверсному выходу дискретного фазового компаратора и первому входу элемента 2И-ИЛИ-НЕ, выход второго элемента И соединен с R-входом RS-триггера, второй вход первого элемента И соединен с прямым входом дискретного фазового .компаратора и с вторым входом элемента 2И-ИЛИ-НЕ, выходпервого элемента И соединен с S-входом RS-триггера, прямой выход которого подключен к третьему входу элемента 2И-ИЛИ-НЕ, а инверсный выход RS-триггера подключен-к четвертому входу элемента 2И-ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первым входом RC-цепи.
и
