SU949531A1 - Device for measuring electromechanical converter resonance frequencies - Google Patents

Description

Изобретение относится к электромеханическим фильтрам радиочастот и предназначено для измерения резонансных частот электромеханических преобразователей (ЭМП) .The invention relates to electromechanical filters of radio frequencies and is intended for measuring resonant frequencies of electromechanical converters (EMF).

Известно устройство для измерения частот и параметров кварцевых резонаторов, содержащее генератор сигналов, усилитель, детектор, логический блок, блок дифференцирования, пороговый блок, симметричный триггер и интегратор [1].A device for measuring the frequencies and parameters of quartz resonators, containing a signal generator, amplifier, detector, logic block, differentiation block, threshold block, symmetric trigger and integrator [1].

Однако данное устройство имеет низкую точность определения резонансной частоты кварцевого резонатора ввиду отсутствия блока измерения разности фаз на входе и выходе кварцевого резонатора.However, this device has low accuracy in determining the resonant frequency of the quartz resonator due to the lack of a unit for measuring the phase difference at the input and output of the quartz resonator.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для определения параметров преобразователей, содержащее генератор сигналов, эталонный резистор, вольтметр и частотомер [2] .The closest in technical essence is a device for determining the parameters of the converters, containing a signal generator, a reference resistor, a voltmeter and a frequency meter [2].

В таком устройстве значение резонансных частот фиксируется частотомером при экстремальных показаниях вольтметра. Однако амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) ЭМП имеет довольно пологую форму и поэтому отсчет значения резонансной частоты ЭМП, на которой будет экстремальное показание вольтметра, - производится с погрешностью и требует некоторого навыка в определении характерной точки на АЧХ ЭМП.In such a device, the value of the resonant frequencies is fixed by the frequency meter at the extreme readings of the voltmeter. However, the amplitude-frequency characteristic (AFC) of the EMF has a rather shallow shape, and therefore, the reading of the value of the resonant frequency of the EMF, which will be the extreme reading of the voltmeter, is made with an error and requires some skill in determining the characteristic point on the AFC of the EMF.

Цель изобретения - повышение точ ности измерений резонансных частот ЭМП.The purpose of the invention is to increase the accuracy of measurements of resonant frequencies of electromagnetic fields.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения резонансных частот электромеханического преобразователя, содержа15 щее генератор сигналов, частотомер, эталонный резистор, вход которого подключен к первому выходу генерато ра сигналов, второй выход которого соединен с входом частотомера, введены измеритель разности фаз и выравнивающий усилитель, вход которого подключен к выходу эталонного резистора и выходной тине, соединен ной с входом измеряемого преобразо25 вателя, а выход выравнивающего усилителя подключен к измерительному входу измерителя разности фаз, опор· ный вход которого соединен с первым выходом генератора сигналов и ЗЛ входом эталонного резистора.This goal is achieved by the fact that in the device for measuring the resonant frequencies of the electromechanical converter containing a signal generator, a frequency meter, a reference resistor, the input of which is connected to the first output of the signal generator, the second output of which is connected to the input of the frequency meter, a phase difference meter and an equalizing amplifier are introduced the input of which is connected to the output of the reference resistor and an output mating connected to the input of the measured transducer, and the output of the equalizing amplifier is connected to the meter the input of the phase difference meter, the reference input of which is connected to the first output of the signal generator and the GL input of the reference resistor.

' 949531'949531

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2а - качественная характеристика изменения модуля напряжения на входе ЭМП; на фиг.26 - соответствующая ей характеристика изменения разности фаз 5 сигналов на' опорном и измерительном каналах измерителя разности фаз.Figure 1 presents a block diagram of a device; on figa is a qualitative characteristic of the change in the voltage module at the input of the EMF; on Fig - corresponding to her characteristic changes in the phase difference of 5 signals on the 'reference and measuring channels of the phase difference meter.

Устройство для измерения резонансных частот ЭМП содержит генератор 1 сигналов, к выходу которого 10 подключен эталонный резистор 2,частотомер 3, измеритель 4 разности фаз и выравнивающий усилитель 5.A device for measuring resonant frequencies of an electromagnetic field includes a signal generator 1, the output of which 10 is connected to a reference resistor 2, a frequency counter 3, a phase difference meter 4 and a leveling amplifier 5.

Устройство работает следующим образом. ^5The device operates as follows. ^ 5

Сигнал от генератора 1 сигналов поступает через эталонный резистор 2 на вход ЭМП. На частоте резонанса ЭМП разность фаз сигналов на выходе ,генератора 1 сигналов и входе ЭМП ₂п будет равна нулю. К выходу генератора 1 сигналов и к выходу эталонного резистора 2 подключены соответственно опорный и измерительный входы измерителя 4 разности фаз, по нулевым показаниям которого частотомером 3 фиксируется значение одной из резонансных частот ЭМП. Причем для нормальной работы измерителя 4 разности фаз необходимо, чтобы амплитуды сигналов в опорном и измери- 30 тельном каналах были приблизительно равны. С этой целью применяется выравнивающий усилитель 5.The signal from the signal generator 1 is fed through a reference resistor 2 to the input of the EMF. At the resonance frequency of the EMF, the phase difference of the signals at the output of the signal generator 1 and the input of the EMF ₂ p will be zero. The reference and measuring inputs of the phase difference meter 4, respectively, are connected to the output of the signal generator 1 and to the output of the reference resistor 2, according to the zero readings of which the frequency meter 3 fixes the value of one of the resonant EMF frequencies. Moreover, for the normal operation of the phase difference meter 4, it is necessary that the signal amplitudes in the reference and measuring channels be approximately equal. For this purpose, equalization amplifier 5 is used.

Использование измерителя 4 разности фаз позволяет с высокой сте- 35 пенью точности фиксировать резонансные частоты электромеханического преобразователя, так как фазовая характеристика входного сопротивления электромеханического преобразователя 40 имеет резкое прохождение через нулевой уровень. Фиксирование прохожде ния через нулевой уровень не представляет особого труда. Кроме того, такой характер изменения фазовой характеристики позволяет автоматизировать процесс определения резонансных частот, а следовательно, автоматизировать и сам процесс настройки электромеханических преобразователей фильтров.The use of a phase difference meter 4 makes it possible to record with a high degree of accuracy the resonance frequencies of the electromechanical converter, since the phase characteristic of the input resistance of the electromechanical converter 40 has a sharp passage through the zero level. Fixing the passage through the zero level is not difficult. In addition, this nature of the change in the phase characteristic allows you to automate the process of determining resonant frequencies, and therefore, automate the process of tuning the electromechanical filter converters.

Claims (2)

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг,2а - качественна  характеристика изменени  модул  напр жени  на входе ЭМП; на фиг.26 - соответстйующа  ей характеристика изменени  разности фаз сигналов на опорном и измерительном каналах измерител  разности фаз Устройство дл  измерени  резонансных частот ЭМП содержит генератор 1 сигналов, к выходу которого подключен эталонный резистор 2,часl-OTOMep 3, измеритель 4 разности фаз и выравнйваюошй усилитель 5. Устройство работает следующим образом. Сигнал от генератора 1 сигналов поступает через эталонный резистор на вход ЭМП. На частоте резонанса ЭМП разность фаз сигналов на выходе ,генератора 1 сигналов и входе ЭМП будет равна нулю. К выходу генератора 1 сигналов и к выходу эталонного резистора 2 подключены соответственно опорный и измерительный входы измерител  4 разности фаз, по нулевым показани м которого частото мером 3 фиксируетс  значение одной и-з резонансных частот ЭМП. Причем дл  нормальной работы измерител  4 разности фаз необходимо, чтобы амдлитуды сигналов в опорном и измери тельном каналах были приблизительно равны. С этой целью примен етс  выравнивающий усилитель 5. Использование измерител  4 разности фаз позвол ет с высокой степенью точности фиксировать резонанс ные частоты электромеханического пр образовател , так как фазова  харак теристика входного сопротивлени  электромеханического преобразовател имеет резкое прохождение через нуле вой уровень. Фиксирование прохождени  через нулевой уровень не представл ет особого труда. Кроме того, такой характер изменени  фазовой характеристики позвол ет автоматизировать процесс определени  резонансных частот, а следовательно, автоматизировать и сам процесс настройки электромеханических преобразователей фильтров. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  резонансных частот электромеханического преобразовател , содержащее генератор сигналов, частотомер, эталонный резистор , вход которого подключен к первому выходу генератора сигналов, второй выход которого соединен с вховходом частотомера, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерений, в него введены измеритель разности фаз и выравнивающий усилитель, вход которого подкючен к выходу эташонного резистора и выходной шине, соединенной с входом измер емого преобразовател , а выход выравнивающего усилител  подключен к измерительному входу измерител  разности фаз, опорный вход которого соединен с первым выходом генератора сигналов и входом эталонного резистора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 570848, кл.С 01 R 23/00, 1977. Figure 1 presents the block diagram of the device; Fig. 2a shows a qualitative characteristic of the variation of the voltage module at the input of the electromagnetic field; FIG. 26 shows the corresponding characteristic of changing the phase difference of signals on the reference and measuring channels of the phase difference meter. The device for measuring the resonant frequencies of the electromagnetic field contains a signal generator 1, the output of which is connected to a reference resistor 2, clock-OTOMep 3, meter 4 phase differences and equalizing amplifier 5. The device operates as follows. The signal from the signal generator 1 is fed through the reference resistor to the input of the EMF. At the frequency of the resonance of the electromagnetic field, the phase difference between the signals at the output, the signal generator 1 and the input of the electromagnetic field will be zero. The output of the signal generator 1 and the output of the reference resistor 2 are connected, respectively, to the reference and measurement inputs of the meter 4 phase difference, according to the zero readings of which the frequency 3 measures the value of one of the resonant frequencies of the EMF. Moreover, for normal operation of the meter 4, the phase difference requires that the amplitudes of the signals in the reference and measurement channels are approximately equal. An equalizing amplifier 5 is used for this purpose. Using the phase difference meter 4 allows to record the resonant frequencies of the electromechanical driver with a high degree of accuracy, since the phase characteristic of the input resistance of the electromechanical converter has a sharp passage through the zero level. Recording the passage through the zero level is not difficult. In addition, this nature of the change in the phase characteristic allows one to automate the process of determining the resonant frequencies, and, therefore, to automate the process of tuning the electromechanical transducers of filters. Apparatus of the Invention A device for measuring the resonant frequencies of an electromechanical transducer, comprising a signal generator, a frequency meter, a reference resistor, the input of which is connected to the first output of the signal generator, the second output of which is connected to the frequency counter inlet, in order to improve the measurement accuracy the phase difference meter and the equalization amplifier, whose input is connected to the output of the each resistor and the output bus connected to the input of the measured transducer, and you od equalizing amplifier connected to the measuring input of the phase difference meter, a reference input coupled to a first output of the signal generator and the input of the reference resistor. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate number 570848, c. 01 R 23/00, 1977. 2.Хатунцев Л.А. Определение параметров преобразователей по форме частотной характеристики на электрической стороне.- Вопросы радиоэлектроники , сер. И , вып.12, 1964.2.Hatuntsev L.A. Determination of the parameters of the transducers by the shape of the frequency response on the electrical side. - Radio electronics issues, ser. And, issue 12, 1964.