Устройство для измерения резонансных частот электромеханических фильтров /эмф/

Устройство для измерения резонансных частот электромеханических фильтров /эмф/

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ \ 3Ю Ю

PECllVSJNH

„.SUÄÄ1 023249 А ф(59 G 01 R 27 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕЧ ЕПЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 07НРЫТИЙ (21) 3220355/18-21(22) 22. 12. 80 (46) 15. 06.83. Бюл. Р. 22 (72) Ю.Е. Геншафт., Ю;П. Кузьмин, A.È. Калабердин и О.В. Покидышев

71 (53) 621. 317. 7(088. 8) (56). 1. Захаров и др. О предельной чувствительности и точностных характеристиках лазерного микроинтерферометра. — "Измерительная техника", 1976, 9 10,- с. 33.

2. Прибор ИПЭР 9 РЦ 2.7.28.039

-(йрототип) . (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ.

РЕЗОНАНСНЫХ ЧАСТОТ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ФИЛЬТРОВ, содержащее последовательно соединенные генератор, первый линейный ключ и эпектромагйитный датчик с измеряемым электромеханическим фильтром, второй выход. генератора.подключен.к входу электронно-счетного частотомера, выход электромагнитного датчика через второй линейный ключ и широкополосный усилитель подключен к входу осциллографа, входы управления линейных ключей подключены к противофазным выходам тактового генера тора, о т л и Ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и производительности в него введены последовательно соединенные амплитудный детектор, первый блок памяти, первый пороговый блок,. первый двух:канальный коммутатор, интегратори второй пороговый блок,последовательно соединенные второй двухканальный коммутатор, второй блок памяти и дифференциальный усили" тель, а также сумматор и счетный триггер-, первый выход которого подключен к первому входу второго двухканального коммутатора, второй вход последнего соединен с выходом амплитудного детектора, вход которого подключен к второму выходу Я .широкополосного усилителя, при этом второй выход счетного триггера соединен с первым входом сумматора, второй вход которого подключен к С выходу интегратора, выход второго порогового блока подключен к второ- Я му входу первого двухканального коммутатора, третий вход последнего соединен с выходом дифференциального усилителя, выход счетного триггера подключен к входу -тактового генератора, а выход сумматора соеди- ©© иенс входом генератора.

1023249

Недостаток известного устройстванизкая точность измерения.

Цель изобретения — повышение точности и производительности.

Поставленная цель достигается 40 тем, что в устройство для измерения резонансных частот ЭМФ, содержащее последовательно соединенные гененатор, первый линейный ключ и электромаг-. нитный датчик с измеряемым ЭМФ, второй выход генератора подключен к входу электронно-счетного частотомера, выход электромагнитного датчика через второй линейный ключ и широкополосный усилитель подключен к входу осциллографа, входы управления линейных ключей подключены к проти вофазным выходам тактового генераI тора, введены последовательно соединенные амплитудный детектор, первый блок памяти, первый пороговый блок, первый двухканальный коммутатор, интегратор и второй пороговый блок, последовательно соединенные второй двухканальный коммутатор, второй блок памяти и дифференциальный уси- 60 литель, а также сумматор и счетный триггер, первый выход которого подключен к.первому входу второго двухканального коммутатора, второй вход последнего соединен с выходом ам- 65

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и находит применение при создании приборов> предназначенных для измерения резонансных частот электромеханических фильтров (ЭМФ) в процессе их настройки.

Известны устройства, основанные на емкостном методе возбуждения и регистрации колебаний мех=нических резонаторов, в которых резонатор

ЭМФ является одной из обкладок конденсатора. При подаче на этот конденсатор напряжения с частотой, близкой или равной частоте резонанса в спектре сигнала появляются 15 вторая и третья гармоники, амплитуда которых максимальна при совпадении частоты возбуждения с резонанс. ной частотой j2) .

Недостатками данных устройств являются низкая чувствительность

20 и низкая точность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее последовательно соединенные генератор, линейный ключ и электромагнитный датчик с измеряемым ЭМФ, второй выход генератора подключен к входу электронно-счетного частотомера, выход датчика через второй линейный ключ и 30 широкополосный усилитель подключен к входу осциллографа, входы управления линейных ключей подключены к противофазным выходам тактового генератора (2) . 35 плитудного детектора, вход которого подключен к второму выходу широкополосного усилителя, при этом второй выход счетного триггера соединен с первым входом сумматора, второй вход которого подключен к выходу интегратора, выход . второго порогового блока подключен к второму входу первого двухканального коммутатора, третий вход последнего соединен с выходом дифференциального усилителя, выход счетного триггера подключен к входу тактового генератора, а выход сумматора соединен с входом генератора.

На чертеже представлена структурная схема устройства для измерения резонансных частот ЭМФ.

Устройство состоит из генератора 1, электронно-счетного частотомера 2, линейного ключа 3, тактового генератора 4, электромагнитного датчика 5 с измеряемым ЭМФ б, линейнОго ключа 7, широкополосного усилителя 8, осциллографа 9, амплитудного детектора 10, счетного триггера 11, сумматора 12, блока 13 памяти; порогового блока 14, двухканального коммутатора 15, интегратора 16, порогового блока 17, двухканального коммутатора 18, блока памяти 19 и дифференциального усилителя 20.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение высокой частоты с генератора 1 поступает на вход электронно-счетного частотомера 2 и линейного ключа 3. Коммутация линейного ключа 3 осуществляется тактовым генератором 4. Напряжение на выходе ключа 3 представляет собой радиоимпульсы, частота заполнения которых равна частоте генератора 1. Эти радиоимпульсы поступают на вход электромагнитного датчика 5 и воэбуждают колебания в одном из выбран— ных резонаторов ЭМФ б. Все остальные резонаторы демпфированы. После окончания радиоимульса затухающие колебания отклика резонатора с датчика

5 поступают на вход второго линейного ключа 7, который управляется противофазным напряжением тактового генератора 4. Поэтому на выходе ключа

7 появляются только экспоненциальные отклики измеряемого резонанса.

Эти отклики, усиленные широкополосным усилителем 8, поступают на вход осциллографа 9, Который играет вспомогательную роль и служит для ориентировочного определения полосы частот, в которой находятся резонансы настраиваемых ЭМФ. С выхода широкополосного усилителя 8 экспоненциальные отклики поступают также на вход детектора, который вьщеляет их огибающие.

1023249

Частота генератора 1 модулирована меандром, поступающим со счетного триггера 11 через сумматор 12. Переключение триггера 11 происходит в момент .закрывания ключа 3. Поэтому процесс установления частоты генератора 1 заканчивается до появления радиоимпульса на выходе ключа 3.

Частота заполнения соседних радиоимпульсов отличается на величину выбранной девиации. Если частота генератора 1 находится вне полосы измеряемого резонанса, то экспоненциальные отклики отсутствуют и напряжение на выходе блока 13 ниже порога срабатывания блока 14. Поэтому двухканальный коммутатор 15 переключен. в положение, при котором вход интегратора 1б соединен с выходом блока 17. Блок 17 имеет два симметричных разнополярных порога срабатывания, и напряжение на выходе интегратора 1б представляет собой треугольные импульсы, которые перестраивают среднюю частоту .генератора 1. При перестройке генератора 1 его -частоты попадают в полосу измеряемого резонанса и на выходе амплитудного детектора 10 появляются экспоненциальные импульсы. Амплитуды этих импульсов запоминаются бло ком 13, срабатывает блок 14 и переключает двухканальный коммутатор

15.- Линейная перестройка частоты генератора 1 прекращается. Так как измеряемый ЭМФ б возбуждается радиоимпульсами, имеющими разные частоты в двух соседних периодах такта, то если, например, средняя частота генератора ниже частоты измеряемого резонанса, то экспоненциальный отклик, соответствующий большей частоте заполнения радиоимпульса, будет больше по амплитуде. Эти отклики ,проходят через двухканальный коммутатор 18 и поступают на блок 19, который запоминает отдельно амплитуды откликов, соответствующих большей и меньшей частотам заполнения радиоимпульсов. Разность этих амплитуд выделяется и усиливается диф5 ференциальным усилителем 20 и через .открытый канал. двухканального коммутатора .15 поступает на вход интегратора 1б, .что приводит к дальнейшей перестройке средней частоты

19 генератора 1. При совпадении частоты генератора 1 с частотой измеряемого резонанса амплитуды экспоненциальных откликов становятся одинаковыми, и перестройка частоты прекращается. Так как электронно-счетный частотомер 2 измеряет среднюю частоту генератора, то его показание равно частоте измеряемого резонанса.

Постоянная времени блока 13 выбрана такой, что время удержания напряжения на его выходе больше. времени однократной растройки резонаторов ЭМФ.

Это позволяет многократно отключать

ЭМФ б от датчика 5, производить настройку путем изменения размеров резонаторов и далее автоматическое измерение частоты. Тем самым повышается производительность настройки и измерения. Если резонансная частота в процессе настройки сильно

3Q изменена, т.е. отсутствуют отклики на выходе амплитудного детектора 10, то„ напряжение на выходе блока 13 упадет ниже порога срабатывания блока 14, и повторится процесс поиска

З5 и выхода на новое значение частоты.

Так как в данном устройстве в процессе измерения сравниваются отклики, полученные на склонах АЧХ измеряемого резонанса, то точность измерения будет выше, чем у .прототипа. Кроме того, вследствие автоматизации перестройки исключается субъективная погрешность самого оператора.

1023249

Подписное

Заказ 4204/29 Тираж 710

ВНИИПО Государственного комитета ССС9 по делам ивобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауыская наб., д. 4/5 . б A °

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4, %

Составится.ль Е. ВинокуРова

Редактор Т. Веселова Техред N,Êîøòóðà Корректор A ° Ильин