SU1659908A1 - Method of measurements of frequency and q-factor of resonators and transducers - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  частоты и добротности резонаторов . Цель изобретени  - повышение точности измерений - достигаетс  тем, что измерение добротности и частоты резонатора при ударном возбуждении осуществл етс  в момент пролета через измерительную катушку свободно падающего резонатора. Катушка 7 соединена с генератором 4, входами усилител  5 и детектора 13, выход детектора соединен с входами компараторов 16 и 17, их выходы соединены с входами схемы 19 совпадени , ее выход соединен с ключом 14, его выход соединен с усилителем 5, выход которого соединен с входом частотомера 6, его второй вход соединен через линию 18 задержки с блоком 1 подачи. Вход формировател  15 сигнала запуска соединен с выходом формировател  12 сигнала возбуждени , второй выход которого соединен с генератором 4, а вход - с датчиком . Отверстие каркаса измерительной катушки 7 выполнено .с различными диаметрами и диаметр отверсти  нижней части катушки больше диаметра верхнего отверсти , служащего направл ющей дл  резонатора. 2 ил. (Л СThe invention relates to a measurement technique and can be used to measure the frequency and quality factor of resonators. The purpose of the invention — an increase in the measurement accuracy — is achieved in that the measurement of the Q-factor and the frequency of the resonator under shock excitation is carried out at the moment of passage through the measuring coil of the freely falling resonator. The coil 7 is connected to the generator 4, the inputs of the amplifier 5 and the detector 13, the output of the detector is connected to the inputs of the comparators 16 and 17, their outputs are connected to the inputs of the coincidence circuit 19, its output is connected to the switch 14, its output is connected to the amplifier 5, the output of which is connected with the input of the frequency meter 6, its second input is connected via a delay line 18 to the supply unit 1. The input of the starting signal generator 15 is connected to the output of the driver signal generator 12, the second output of which is connected to the generator 4, and the input to the sensor. The hole of the frame of the measuring coil 7 is made with different diameters and the hole diameter of the lower part of the coil is larger than the diameter of the upper hole that serves as a guide for the resonator. 2 Il. (Ls

Description

с елeaten

ЧH

ю оyoo o

0000

Фиг. 2FIG. 2

Изобретение относитс  к измерительной технике и может использоватьс  при измерении частоты и добротности резонаторов и преобразователей электромеханических фильтров.The invention relates to a measurement technique and can be used in measuring the frequency and quality factor of resonators and transducers of electromechanical filters.

Цель изобретени  - повышение точности измерений частоты и добротности резонаторов и преобразователей.The purpose of the invention is to improve the accuracy of frequency measurements and the quality factor of resonators and transducers.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что измерени  частоты и добротности, возбуждение и последующее измерение частоты и добротности исследуемого образца производ т в момент пролета свободно падающего резонатора через отверстие измерительной катушки.This goal is achieved by the fact that measurements of frequency and quality factor, excitation and subsequent measurement of the frequency and quality factor of the test sample are made at the time of passage of the free-falling resonator through the aperture of the measuring coil.

На фиг.1 изображены блок подачи и измерительна  катушка, общий вид; на фиг.2 - блок-схема устройства дл  реализации предлагаемого способа.Figure 1 shows the feed unit and measuring coil, a general view; Fig. 2 is a block diagram of a device for implementing the proposed method.

Устройство содержит блок 1 подачи, состо щий из бункера 2 и направл ющего лотка 3, генератор 4, усилитель 5, частотомер 6, измерительную катушку 7, состо щую из каркаса 8 и обмотки 9, блок 10 управлени , содержащий датчик 11, представл ющий собой оптоэлектронную пару, формирователь 12 сигнала возбуждени , детектор 13, ключ 14, формирователь 15сигнала запуска, два компаратора верхнего 16 и нижнего 17 уровней, линию 18 задержки и схему 19 совпадени . Обмотка катушки 7 соединена с генератором 4, входом усилител  5 и входом детектора 13. Выход детектора 13 соединен с входами компараторов нижнего 16 и верхнего 17 уровней, выходы которых соединены с входами схемы 19 совпадени . Выход схемы 19 соединен с входом ключа 14, выход которого соединен с вторым входом усилител  5, выходом соединенного с первым входом частотомера 6, второй вход которого соединен с первым выходом формировател  15 сигнала запуска, вторым выходом соединенного с последовательно соединенными линией 18 задержки и блоком 1 подачи. Вход формировател  15 сигнала запуска соединен с выходом формировател  12 сигнала возбуждени , второй выход которого соединен с генератором 4, а вход - с датчиком 11. Отверстие каркаса измерительной катушки выполнено с разными диаметрами, причем диаметр отверсти  нижней части катушки больше диаметра верхнего отверсти , служащего направл ющей дл  резонатора.The device comprises a feeding unit 1 consisting of a hopper 2 and a guide chute 3, a generator 4, an amplifier 5, a frequency meter 6, a measuring coil 7 consisting of a frame 8 and a winding 9, a control unit 10 containing a sensor 11 representing an optoelectronic pair, driver for excitation signal 12, detector 13, switch 14, driver for start triggering 15, two comparators of the upper 16 and lower 17 levels, delay line 18, and coincidence circuit 19. The coil winding 7 is connected to the generator 4, the input of the amplifier 5 and the input of the detector 13. The output of the detector 13 is connected to the inputs of the comparators of the lower 16 and upper 17 levels, the outputs of which are connected to the inputs of the coincidence circuit 19. The output of the circuit 19 is connected to the input of the key 14, the output of which is connected to the second input of the amplifier 5, the output connected to the first input of the frequency meter 6, the second input of which is connected to the first output of the trigger generator 15, the second output connected to the serially connected delay line 18 and block 1 filing. The input of the trigger generator 15 is connected to the output of the driver signal generator 12, the second output of which is connected to the generator 4, and the input is connected to the sensor 11. The frame of the measuring coil is made with different diameters, and the hole diameter of the lower part of the coil is larger than the diameter of the upper hole serving for the resonator.

Устройство работает следующим образомThe device works as follows

Измер емый резонатор из бункера 2 поMeasured resonator from hopper 2

направл ющему лотку 3 под действием силы т жести транспортируетс  в измерительную катушку 7 В момент попадани  резонатора в измерительную катушку 7 датчик 11 вырабатывает сигнал, поступающий вформирователь 12 сигналов возбуждени , который манипулирует сигнал генератора 4, поступающий на измерительную катушку 7. По окончании действи  сигнала возбуждени  формирователь 15 сигнала запуска вы0 рабатывает сигнал, поступающий на линиюunder the force of gravity, the guide tray 3 is transported to the measuring coil 7 At the moment the resonator enters the measuring coil 7, the sensor 11 generates a signal supplied by the excitation signal generator 12, which manipulates the signal of the generator 4 fed to the measuring coil 7. At the end of the excitation signal shaper trigger signal 15 generates a signal arriving at the line

18задержки и частотомер 6, а в резонаторе возникают свободные колебани , затухающие по экспоненциальному закону. ЭДС, наведенна  в измерительной катушке 7 ко5 леблющимс  резонаторам, поступает на детектор 13 и вход усилител  5, на выходе которого образуетс  экспоненциально-затухающий сигнал, поступающий на вход частотомера 6.18 delays and a frequency meter 6, and free oscillations occur in the resonator, which decay exponentially. The emf induced in the measuring coil 7 by the oscillating resonators is fed to the detector 13 and the input of the amplifier 5, the output of which forms an exponentially decaying signal fed to the input of the frequency meter 6.

0 При измерении добротности сигнал с измерительной катушки 7 детектируетс  детектором 13 и поступает на компараторы верхнего 16 и нижнего 17 уровней, на выходах которых вырабатываютс  импульсы, по5 ступающие на схему 19 совпадени . Схема совпадени  формирует сигнал, длительность которого пропорциональна величине измер емой добротности. С выхода схемы0 When measuring the quality factor, the signal from the measuring coil 7 is detected by the detector 13 and arrives at the comparators of the upper 16 and lower 17 levels, at the outputs of which pulses are generated that go to the coincidence circuit 19. The coincidence circuit generates a signal whose duration is proportional to the magnitude of the measured q. From the output of the circuit

19совпадени  сигнал поступает на ключ 14, 0 который стробирует усилитель 5. При этом19 matches the signal arrives at the key 14, 0 which gates the amplifier 5. At the same time

на вход частотомера 6 поступает сигнал, пропорциональный добротности.the input of the frequency meter 6 receives a signal proportional to the quality factor.

По окончании измерени  и индикации результата на табло частотомера 6 сигнал с 5 выхода линии 18 задержки подаетс  на устройство подачи и цикл повтор етс .Upon completion of measurement and indication of the result on the scoreboard of the frequency meter 6, the signal from the 5 output of the delay line 18 is applied to the feeder and the cycle repeats.

Использование предлагаемого способа обеспечивает повышение точности и воспроизводимости измерени  частоты и добротно- 0 сти, возможность механизированной или автоматизированной подачи резонаторов и преобразователей в измерительную катушку, что значительно повышает производительность измерений. 5The use of the proposed method provides an increase in the accuracy and reproducibility of the measurement of frequency and good quality, the possibility of mechanized or automated feeding of resonators and transducers into the measuring coil, which significantly improves the performance of measurements. five

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ измерени  частоты и добротности резонаторов и преобразователей, основанный на ударном возбуждении резо5 натора, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерений, возбуждение резонатора и измерение частоты и добротности производ т при пролете предварительно ориентированного относи0 тельно отверсти  измерительной катушки свободно падающего резонатора.A method of measuring the frequency and quality factor of resonators and transducers, based on shock excitation of the resonator, characterized in that, in order to increase the measurement accuracy, the resonator is excited and the frequency and quality factor are measured during the passage of the free-fall resonator previously oriented relative to the aperture of the measuring coil. //// 4-U4-U Фиг./Fig. /