CN214427525U - 一种采用静电激励的q值测试系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种采用静电激励的Q值测试系统，主要解决现有Q值测试机稳定差，测试结果易出现偏差的问题。该测试系统，包括主控制系统，均与主控制系统相连的信号采集分析处理模块、旋转控制平台和静电激励源，与信号采集分析处理模块相连的C/V转换前置放大模块，以及与C/V转换前置放大模块、旋转控制平台、静电激励源均相连的真空测试腔。通过上述设计，本实用新型对石英部件振幅变化引起的微弱电容信号检测采用C/V变换，将传感器电容值转化为电压值，保证了测试准确度，同时用高稳定度的线性电源，提高了转换线性度，提升了石英部件的Q值的测试准确度。因此，适宜推广应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及谐振子的Q值测试技术领域，具体地说，是涉及一种采用静电激励的Q值测试系统。
背景技术
石英谐振器在振荡电路中是作为谐振回路中使用的，和其它谐振器一样，他的品质因数即Q值是一个很重要的参数，它对振荡器的频率稳定性有密切关系，Q值越高，则频率稳定性越好。因此，对于石英谐振器的Q值测试以筛选出Q值较好的石英部件是一项重要工作。
现有的Q值测试机多种多样，但这些Q值测试机大多都有稳定性能差的问题，使得在使用过程如遇外力或不可抗力对其产生影响时，会使得测试结果出现偏差，使其使用性降低。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种采用静电激励的Q值测试系统，主要解决现有Q值测试机稳定差，测试结果易出现偏差的问题。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种采用静电激励的Q值测试系统，包括主控制系统，均与主控制系统相连的信号采集分析处理模块、旋转控制平台和静电激励源，与信号采集分析处理模块相连的C/V转换前置放大模块，以及与C/V转换前置放大模块、旋转控制平台、静电激励源均相连的真空测试腔。
进一步地，所述信号采集分析处理模块包括分别与主控制系统相连的相位测量仪、示波器和数字电压表；所述相位测量仪、示波器、数字电压表均通过接口模块与C/V转换前置放大模块相连。
进一步地，所述C/V转换前置放大模块由X、Y双通道C/V转换传感器和低噪声前置放大器构成；其中，X、Y双通道C/V转换传感器连接真空测试腔的叉指电极一端，低噪声前置放大器与接口模块相连。
进一步地，所述静电激励源包括依次连接的DC/DC高压发生器、DDS频率产生器、锁相环、功率放大器，以及分别与锁相环相连的电压控制模块和频率控制模块；其中，所述DC/DC高压发生器与真空测试腔的谐振子相连，所述电压控制模块和频率控制模块与主控制系统相连。
进一步地，所述真空测试腔通过真空泵控制系统进行真空控制。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
(1)本实用新型的测试系统以主控制系统为核心，通过静电激励源对真空测试腔内的石英部件进行高压静电激励，石英部件内置的电容传感器输出电容值，通过C/V转换前置放大模块的C/V转换、缓冲放大及信号采集分析模块的 A/D数据采集，采集后的数据通过数据总线上传到主控制系统，主控制系统对各项参数指标进行运算、最终得出测试结论，实现石英部件更加精准Q值测试
(2)本实用新型对石英部件振幅变化引起的微弱电容信号检测采用C/V变换，将传感器电容值转化为电压值，保证了测试准确度，同时用高稳定度的线性电源，提高了转换线性度。
附图说明
图1为本实用新型的整体系统框图。
图2为本实用新型中静电激励源的系统框图。
具体实施方式
下面结合附图说明和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的方式包括但不仅限于以下实施例。
实施例
如图1、2所示，本实用新型公开的一种采用静电激励的Q值测试系统，包括主控制系统，均与主控制系统相连的信号采集分析处理模块、旋转控制平台和静电激励源，与信号采集分析处理模块相连的C/V转换前置放大模块，以及与C/V转换前置放大模块、旋转控制平台、静电激励源均相连的真空测试腔。其中，所述真空测试腔通过真空泵控制系统进行真空控制。具体测试时，将石英部件接入真空测试腔内，主控制系统以STC单片机为核心，利用主控制系统对旋转控制平台进行控制，使得真空测试腔能够转动。同时，石英部件通过静电激励源激励后由内置的电容传感器输出电容值，通过C/V转换前置放大模块后由信号采集分析处理模块进行采集，采集后的数据通过数据总线上传到主控制系统，主控制系统对各项参数指标进行采集、运算、最终得出测试结论。
在本实施例中，所述C/V转换前置放大模块由X、Y双通道C/V转换传感器和低噪声前置放大器构成；其中，X、Y双通道C/V转换传感器连接真空测试腔的叉指电极一端，低噪声前置放大器与接口模块相连。该部分主要用于对石英部件振幅变化引起的微弱电容信号检测时采用C/V变换，将传感器电容值转化为电压值。所述C/V转换传感器中的C/V变换电路可以采用低功耗肖特基二极管和高精度集成运放，以提高转换线性度。
在本实施例中，所述信号采集分析处理模块包括分别与主控制系统相连的相位测量仪、示波器和数字电压表；所述相位测量仪、示波器、数字电压表均通过接口模块与C/V转换前置放大模块相连，主要用于采集并输出X、Y通道的电压幅度、相位、频率。
在本实施例中，所述静电激励源包括依次连接的DC/DC高压发生器、DDS 频率产生器、锁相环、功率放大器，以及分别与锁相环相连的电压控制模块和频率控制模块；所述DC/DC高压发生器的另一端与真空测试腔的谐振子相连。该模块用于产生可调频率激励源，调节激励源频率。其中，所述电压控制模块和频率控制模块通过主控制系统进行控制，实现静电激励源的电压控制和频率控制。
通过上述设计，本实用新型对石英部件振幅变化引起的微弱电容信号检测采用C/V变换，将传感器电容值转化为电压值，保证了测试准确度，同时用高稳定度的线性电源，提高了转换线性度，提升了石英部件的Q值的测试准确度。因此，与现有技术相比，本实用新型具有实质性的特点和进步。
上述实施例仅为本实用新型的优选实施方式之一，不应当用于限制本实用新型的保护范围，但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种采用静电激励的Q值测试系统，其特征在于，包括主控制系统，均与主控制系统相连的信号采集分析处理模块、旋转控制平台和静电激励源，与信号采集分析处理模块相连的C/V转换前置放大模块，以及与C/V转换前置放大模块、旋转控制平台、静电激励源均相连的真空测试腔。
2.根据权利要求1所述的一种采用静电激励的Q值测试系统，其特征在于，所述信号采集分析处理模块包括分别与主控制系统相连的相位测量仪、示波器和数字电压表；所述相位测量仪、示波器、数字电压表均通过接口模块与C/V转换前置放大模块相连。
3.根据权利要求2所述的一种采用静电激励的Q值测试系统，其特征在于，所述C/V转换前置放大模块由X、Y双通道C/V转换传感器和低噪声前置放大器构成；其中，X、Y双通道C/V转换传感器连接真空测试腔的叉指电极一端，低噪声前置放大器与接口模块相连。
4.根据权利要求3所述的一种采用静电激励的Q值测试系统，其特征在于，所述静电激励源包括依次连接的DC/DC高压发生器、DDS频率产生器、锁相环、功率放大器，以及分别与锁相环相连的电压控制模块和频率控制模块；其中，所述DC/DC高压发生器与真空测试腔的谐振子相连，所述电压控制模块和频率控制模块与主控制系统相连。
5.根据权利要求4所述的一种采用静电激励的Q值测试系统，其特征在于，所述真空测试腔通过真空泵控制系统进行真空控制。
Priority Applications (1)
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| CN202023099361.6U CN214427525U (zh) | 2020-12-21 | 2020-12-21 | 一种采用静电激励的q值测试系统 |
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| CN (1) | CN214427525U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114441830A (zh) * | 2022-01-07 | 2022-05-06 | 南方电网数字电网研究院有限公司 | 一种压电压阻型电场传感器性能测试系统及方法 |
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- 2020-12-21 CN CN202023099361.6U patent/CN214427525U/zh active Active
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