JPS61278767A - 共振周波数測定方法 - Google Patents
共振周波数測定方法Info
- Publication number
- JPS61278767A JPS61278767A JP61120934A JP12093486A JPS61278767A JP S61278767 A JPS61278767 A JP S61278767A JP 61120934 A JP61120934 A JP 61120934A JP 12093486 A JP12093486 A JP 12093486A JP S61278767 A JPS61278767 A JP S61278767A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resonator
- frequency
- resonance frequency
- cycle
- measured
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H13/00—Measuring resonant frequency
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は共振器の共振周波数を測定する方法に関する。
［従来の技術及び問題点］
共振器は、非常に狭い周波数帯域幅の信号を減衰するこ
となく通過させる伝達特性を有する装置である。代表的
には、斯かる装置をテレビジョン及びラジオ受信器の同
調回路に広範囲に用いるし、また周波数／スペクトラム
・アナライザ及び高精度発振器においてフィルタとして
用いる。
となく通過させる伝達特性を有する装置である。代表的
には、斯かる装置をテレビジョン及びラジオ受信器の同
調回路に広範囲に用いるし、また周波数／スペクトラム
・アナライザ及び高精度発振器においてフィルタとして
用いる。
スペクトラム・アナライザに用いるごとき非常に狭い帯
域幅フィルタ又は共振器において、このフィルタ又は共
振器の正確な中心周波数（共振周波数）を決定する必要
がある。
域幅フィルタ又は共振器において、このフィルタ又は共
振器の正確な中心周波数（共振周波数）を決定する必要
がある。
共振器のごとき中心周波数を測定するのに現在用いてい
る方法は、掃引信号として知られている一定振幅で周波
数の増加する信号でこの共振器を駆動する。そして、こ
の共振器の出力信号を同時に測定する。掃引信号の周波
数が、増加し、共振器の中心周波数に達し、そこを通過
すると、出力信号は増加し、ピークとなり、減少する。
る方法は、掃引信号として知られている一定振幅で周波
数の増加する信号でこの共振器を駆動する。そして、こ
の共振器の出力信号を同時に測定する。掃引信号の周波
数が、増加し、共振器の中心周波数に達し、そこを通過
すると、出力信号は増加し、ピークとなり、減少する。
ピーク出力（即ち、最小挿入損失点）に達した周波数を
中心周波数とする。
中心周波数とする。
この方法は、非常に多くの商業的アプリケーション及び
科学的アプリケーションにとって、不適当である。主と
して、この方法は不正確であり、時間がかかる。すなわ
ち、測定が主観的な場合は、不正確である。また、共振
器の出力のピーク信号レベルは、実際の共振周波数付近
のある周波数幅゛で現われるかもしれない。この測定の
精度を向上させるには、測定を何回か繰り返し、平均値
を求める。この方法は、周波数掃引が迅速にできないと
、測定に時間がかかる。周波数掃引が早過ぎると、共振
器がリング（ｒｉｎｇ）するので、測定ができなくなる
。このことと、精度のための繰り返しにより、測定時間
が一層かかる。
科学的アプリケーションにとって、不適当である。主と
して、この方法は不正確であり、時間がかかる。すなわ
ち、測定が主観的な場合は、不正確である。また、共振
器の出力のピーク信号レベルは、実際の共振周波数付近
のある周波数幅゛で現われるかもしれない。この測定の
精度を向上させるには、測定を何回か繰り返し、平均値
を求める。この方法は、周波数掃引が迅速にできないと
、測定に時間がかかる。周波数掃引が早過ぎると、共振
器がリング（ｒｉｎｇ）するので、測定ができなくなる
。このことと、精度のための繰り返しにより、測定時間
が一層かかる。
したがって、本発明の目的は、共振器の共振周波数を高
精度にかつ高速に測定する共振周波数測定方法の提供に
ある。
精度にかつ高速に測定する共振周波数測定方法の提供に
ある。
［問題点を解決するための手段及び作用］。
本発明によれば、狭帯域共振器に蓄積されたエネルギー
の消失により、この共振器の共振周波数を判断する。共
振器の共振周波数付近の単一周波数のエネルギーのバー
ストを共振器に供給し、蓄積した後、このエネルギー源
（信号発生器）を外し、共振器をリング・ダウン（ｒｉ
ｎｇ ｄｏｗｎ）させる。共振器の出力信号により駆動
される周１期カウンタで、共振周波数（共振周期）を測
定する。Ｑの非常に高い共振器では、出力振幅が衰える
までの時間、即ち、リング・ダウンの時間は十分長いの
で、増幅器を用いることなく高精度の測定ができる。Ｑ
の低い共振器では、周期カウンタが共振器の出力信号の
付加的なサイクルを検出できるように、共振器の出力端
子及び周期カウンタの間に制限増幅器を設けてもよい。
の消失により、この共振器の共振周波数を判断する。共
振器の共振周波数付近の単一周波数のエネルギーのバー
ストを共振器に供給し、蓄積した後、このエネルギー源
（信号発生器）を外し、共振器をリング・ダウン（ｒｉ
ｎｇ ｄｏｗｎ）させる。共振器の出力信号により駆動
される周１期カウンタで、共振周波数（共振周期）を測
定する。Ｑの非常に高い共振器では、出力振幅が衰える
までの時間、即ち、リング・ダウンの時間は十分長いの
で、増幅器を用いることなく高精度の測定ができる。Ｑ
の低い共振器では、周期カウンタが共振器の出力信号の
付加的なサイクルを検出できるように、共振器の出力端
子及び周期カウンタの間に制限増幅器を設けてもよい。
［実施例］
以下、添付図を参照して本発明の好適な実施例を説明す
る。第１図は、本発明の好適な実施例を説明するための
ブロック図である。この回路は、エネルギー源として作
用する連続波信号発生器１０を具えており、この信号発
生器１０をスイッチ（ゲート）２０の一端に結合する。
る。第１図は、本発明の好適な実施例を説明するための
ブロック図である。この回路は、エネルギー源として作
用する連続波信号発生器１０を具えており、この信号発
生器１０をスイッチ（ゲート）２０の一端に結合する。
このスイッチ２０の他端には、中心局波数を測定する共
振器３０（例えば、ＲＬＣ又は水晶共振器）を接続する
。
振器３０（例えば、ＲＬＣ又は水晶共振器）を接続する
。
共振器３０の出力端子は、直接又は制限増幅器４０を介
して周期カウンタ５０の入力端子に結合する。更に、周
期カウンタ５０は、信号発生器６０から高周波基準信号
を受ける。この信号発生器６０の基準信号の周期は、周
期カウンタ５０が測定可能な時間の最小単位を決める。
して周期カウンタ５０の入力端子に結合する。更に、周
期カウンタ５０は、信号発生器６０から高周波基準信号
を受ける。この信号発生器６０の基準信号の周期は、周
期カウンタ５０が測定可能な時間の最小単位を決める。
共振器の設計仕様、使用部品又は水晶の既知の許容差か
ら、その共振器の期待できる共振周波数又は中心周波数
を計算できる。共振器の中心周波数の期待値を基にして
、信号発生器１０からの駆動信号の周波数を、共振器３
０の期待中心周波数と正確に同じではないが、近い値に
選択する。例えば、Ｑの非常に高い４ＭＨｚの共振器に
とって、信号発生器１０月に選択した周波数は約１００
Ｈ２以上か又は４ＭＨｚ以下であるが、Ｑの低い共振器
では、選択された周波数が数千Ｈｚ以上か又は４ＭＨｚ
以下である。先ず、スイッチ２０を閉じ、信号発生器１
０からの数サイクルを共振器３０に供給して、この共振
器を充電する。所望サイクルが共振器３０に供給される
と、周期カウンタ５０の制御によりスイッチ２０を開く
。
ら、その共振器の期待できる共振周波数又は中心周波数
を計算できる。共振器の中心周波数の期待値を基にして
、信号発生器１０からの駆動信号の周波数を、共振器３
０の期待中心周波数と正確に同じではないが、近い値に
選択する。例えば、Ｑの非常に高い４ＭＨｚの共振器に
とって、信号発生器１０月に選択した周波数は約１００
Ｈ２以上か又は４ＭＨｚ以下であるが、Ｑの低い共振器
では、選択された周波数が数千Ｈｚ以上か又は４ＭＨｚ
以下である。先ず、スイッチ２０を閉じ、信号発生器１
０からの数サイクルを共振器３０に供給して、この共振
器を充電する。所望サイクルが共振器３０に供給される
と、周期カウンタ５０の制御によりスイッチ２０を開く
。
この時、共振器３０は発振、即ち、指数的なリング・ダ
ウンを開始する。共振器３０が前に蓄積したエネルギー
を消費するので、周期カウンタ５０は発振周期を計数す
ることにより共振周波数を測定する。
ウンを開始する。共振器３０が前に蓄積したエネルギー
を消費するので、周期カウンタ５０は発振周期を計数す
ることにより共振周波数を測定する。
共振器の出力信号波形は衰えるので、その波形の各サイ
クルのデシベルによる振幅損失Ａｄｂは次式で決まる。
クルのデシベルによる振幅損失Ａｄｂは次式で決まる。
ここで、Ｎは共振器出力信号波形のサイクル数、Ｑは共
振器のＱである。この式（１）から、共振器のＱが非常
に大きければ、振幅の損失は発振の多くのサイクルにわ
たって小さいことが判る。Ｑが小さいと、振幅は、早い
割合で指数的に衰え、正確な読みが得られる前に測定不
能までに減少するであろう。この場合、制限増幅器４０
を設け、小さな振幅の信号を周期カウンタ５０が検出可
能なレベルまで昇圧して、この測定方法の性能を向上さ
せる。制限増幅器５０に対数応答特性を持たせ、共振器
の出力信号が衰えるに従って、増幅度をより大きくする
ことができる。
振器のＱである。この式（１）から、共振器のＱが非常
に大きければ、振幅の損失は発振の多くのサイクルにわ
たって小さいことが判る。Ｑが小さいと、振幅は、早い
割合で指数的に衰え、正確な読みが得られる前に測定不
能までに減少するであろう。この場合、制限増幅器４０
を設け、小さな振幅の信号を周期カウンタ５０が検出可
能なレベルまで昇圧して、この測定方法の性能を向上さ
せる。制限増幅器５０に対数応答特性を持たせ、共振器
の出力信号が衰えるに従って、増幅度をより大きくする
ことができる。
第２図は、カスケード配列された特定の可変帯域幅フィ
ルタの共振周波数を測定するのに本発明を適用した場合
のブロック図を示す。この測定原理は上述した第１図の
場合と同じである。測定を開始する前に、測定するフィ
ルタ以外のフィルタが測定に影響しないようにしなけれ
ばならない。
ルタの共振周波数を測定するのに本発明を適用した場合
のブロック図を示す。この測定原理は上述した第１図の
場合と同じである。測定を開始する前に、測定するフィ
ルタ以外のフィルタが測定に影響しないようにしなけれ
ばならない。
それには、測定しないフィルタを非同調にするか、その
帯域幅を広げる。このようにすると、測定するフィルタ
の共振周波数が自由に通過するか、最小限の影響しか受
けない。この方法の特徴は、カスケード接続されたフィ
ルタの内の同調したものの中心周波数の測定を、回路接
続を乱すことなく繰り返せることである。よって、浮遊
回路要素の影響も含めた測定ができる。
帯域幅を広げる。このようにすると、測定するフィルタ
の共振周波数が自由に通過するか、最小限の影響しか受
けない。この方法の特徴は、カスケード接続されたフィ
ルタの内の同調したものの中心周波数の測定を、回路接
続を乱すことなく繰り返せることである。よって、浮遊
回路要素の影響も含めた測定ができる。
短時間に行える高精度の測定方法を説明したが、式（１
）を再び考察する。共振器の共振周波数を４ＭＨｚに、
周期カウンタの基準周波数を１００ＭＨｚに、そして測
定分解能を±ＩＨｚに選択した場合、１００ＭＨｚの基
準信号を４００万サイクル計数する必要があり、それに
は４０ミリ秒かかる。この４０ミリ秒間に、４ＭＨｚ共
振器は１６万サイクル（Ｎ＝１６００００）発信する。
）を再び考察する。共振器の共振周波数を４ＭＨｚに、
周期カウンタの基準周波数を１００ＭＨｚに、そして測
定分解能を±ＩＨｚに選択した場合、１００ＭＨｚの基
準信号を４００万サイクル計数する必要があり、それに
は４０ミリ秒かかる。この４０ミリ秒間に、４ＭＨｚ共
振器は１６万サイクル（Ｎ＝１６００００）発信する。
よって、Ｑが約２０００００の場合、共振器出力信号の
振幅は約２０ｄｂだけ低下する。この例から、わずか４
０ミリ秒でＩＨｚの分解能が可能な事が明確に判る。
振幅は約２０ｄｂだけ低下する。この例から、わずか４
０ミリ秒でＩＨｚの分解能が可能な事が明確に判る。
［発明の効果］
上述の如く本発明によれば、共振器の共振周波数を、高
精度にかつ短時間に測定できる。
精度にかつ短時間に測定できる。
第１図及び第２図は本発明の共振周波数測定方法を説明
するためのブロック図である゛。 図において、１０は信号発生器、２０はスイッチ、３０
．１００．１１０及び１２δは被測定回路、４０は増幅
器、５０は周期カウンタである。
するためのブロック図である゛。 図において、１０は信号発生器、２０はスイッチ、３０
．１００．１１０及び１２δは被測定回路、４０は増幅
器、５０は周期カウンタである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 被測定回路の共振周波数付近の周波数の駆動信号を発生
し、 所定期間、上記駆動信号を上記被測定回路に供給し、 上記駆動信号の供給終了後、上記被測定回路の出力信号
の周期を測定し、 この測定結果より上記被測定回路の共振周波数を求める
ことを特徴とする共振周波数測定方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/740,365 US4629977A (en) | 1985-06-03 | 1985-06-03 | Method and apparatus for measuring the resonant frequency of a high Q resonator |
| US740365 | 1991-08-05 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61278767A true JPS61278767A (ja) | 1986-12-09 |
Family
ID=24976197
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61120934A Pending JPS61278767A (ja) | 1985-06-03 | 1986-05-26 | 共振周波数測定方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4629977A (ja) |
| JP (1) | JPS61278767A (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4817011A (en) * | 1987-01-20 | 1989-03-28 | Honeywell, Inc. | Automated modeling method for tuning transformers |
| US4878226A (en) * | 1987-02-09 | 1989-10-31 | Combustion Engineering, Inc. | Multiple point remote temperature sensing |
| US5732445A (en) * | 1995-01-17 | 1998-03-31 | Stodolka; John T. | Retainer for electric cord connectors |
| EP0938034B1 (fr) * | 1998-02-20 | 2008-02-13 | Asulab S.A. | Dispositif d'alarme non sonore |
| JP3361073B2 (ja) | 1999-02-24 | 2003-01-07 | 株式会社デンソー | フィルタおよびフィルタを構成する共振器の共振周波数調整方法 |
| JP3050226B1 (ja) * | 1999-02-24 | 2000-06-12 | 株式会社移動体通信先端技術研究所 | 共振器の共振周波数測定方法および共振器の結合度測定方法 |
| ITBA20030039A1 (it) * | 2003-08-29 | 2005-02-28 | Grieco Luigi Alfredo | Controllo di congestione rate-based del traffico entrante |
| FR2977676B1 (fr) * | 2011-07-08 | 2013-08-02 | Thales Sa | Micro-systeme vibrant a boucle de controle automatique de gain, a controle integre du facteur de qualite |
| JP2017502197A (ja) * | 2013-12-12 | 2017-01-19 | フェデラル−モーグル・イグニション・カンパニーＦｅｄｅｒａｌ−Ｍｏｇｕｌ Ｉｇｎｉｔｉｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ | コロナ点火システムにおける共振周波数検出のための方法 |
| US9958418B2 (en) * | 2015-07-01 | 2018-05-01 | Toto Ltd. | Touch detection device used in water handling equipment, and faucet apparatus including the same |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5153868A (en) * | 1974-11-07 | 1976-05-12 | Seiko Instr & Electronics | Suishoshindoshino q nosokuteikairo |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2724959A1 (de) * | 1977-06-02 | 1978-12-21 | Bayer Ag | Vorrichtung zur bestimmung des wassergehaltes von isotropen materialien mit hilfe der mikrowellenabsorption |
| US4447782A (en) * | 1982-03-17 | 1984-05-08 | Transat Corp. | Apparatus for automatic measurement of equivalent circuit parameters of piezoelectric resonators |
-
1985
- 1985-06-03 US US06/740,365 patent/US4629977A/en not_active Expired - Lifetime
-
1986
- 1986-05-26 JP JP61120934A patent/JPS61278767A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5153868A (en) * | 1974-11-07 | 1976-05-12 | Seiko Instr & Electronics | Suishoshindoshino q nosokuteikairo |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4629977A (en) | 1986-12-16 |
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