DE2328087A1

DE2328087A1 - Anordnung zur messung von kenndaten eines lc-resonanzkreises

Info

Publication number: DE2328087A1
Application number: DE19732328087
Authority: DE
Inventors: Alexandr Iwanowits Martjaschin; Andrej Elisarowitsch Morosow; Eduard Konstantinowit Schachow; Wiktor Michjlowitsc Schljandin
Original assignee: PENSENSKIJ POLITEKHN I
Current assignee: PENSENSKIJ POLITEKHN I
Priority date: 1973-06-01
Filing date: 1973-06-01
Publication date: 1974-12-12
Also published as: DE2328087B2

Description

Anordnung zur Messung von Kenndaten eines LC-Resonanzkreises Die Erfindung betrifft die elektrische Meßtechnik, insbesondere eine Anordnung zur Messung von Kenndaten eines LC-Resonanzkreises.
Die erfindungsgemäße Anordnung zur Messung von Kenndaten eines LC-Resonanzkreises wird vorzugsweise für LC-Resonanzkreise verschiedener nachrichten- oder funktech nischer Einrichtungen sowie für LC-Geber bzw. -Mikrogeber, deren Signale sie mißt, verwendet.
Es ist bisher keine ähnliche Anordnung zur Messung der Kenndaten eines LC-Resonanzkreises bekanntgeworden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Messung von Kenndaten eines LC-Resonanzkreises zu entwickeln, bei der die Anwendung eines besonderen Meßstromkreises, der den LC-Resonanzkreis einschließt, eine Messung der Kenndaten des LC-Resonanzkreises mit kleiner Meßzeit und hoher Meßgenauigkeit ermöglicht.
Die gestellte Aufgabe wird bei einer Anordnung zur Messung von Kenndaten eines LC-Resonanzkreises gelöst durch einen Gleichstromverstärker mit Parallelgegenkopplung, in dessen Stromkreis ein Musterbauelement oder die parallelgeschalteten LC-Bauelemente des LC-Resonanzkreises liegen; durch einen Bezugsspannungsgeber, dessen Ausgang über die in Reihe geschalteten LC-Bauelemente des LC-Resonanzkreises oder ein Musterbauelement an den Eingang des Gleichstromverstärkers geführt ist, sowie durch eine Aiiplitudenmeßeinheitund durch eine Frequenzmeßeinheit, die al Ausgang des Gleichstromverstärkers liegen und aus deren Ausgangssignalen Kenndaten des LC-Resonanzkreises bestinibar sind.
Es ist zweckmäßig, daß das Musterbauelement, das in den Stromkreis der Parallelgegenkopplung für den Gleichstronverstärker eingeschaltet ist, ein Widerstandselement ist.
Es ist auch empfehlenswert, daß das Musterbauelenent, das in den Stromkreis der Parallelgegenkopplung für den Gleichstroaverstärker eingeschaltet ist, ein Kondensator ist.
Es ist ferner vorteilhaft, daß das Musterbauelement, das in den Stromkreis der Parallelgegenkopplung für den Gleichstromverstärker eingeschaltet ist, eine Induktivitätsspule ist.
Zweckmäßig ist weiterhin, daß das Musterbauelement, über das der Ausgang des Bezugsspannungsgebers an den Eingang des Gleichstromverstärkers mit Parallelgegenkopplung geschaltet ist, ein Widerstandselement ist.
Eapfehlenswert ist es auch, daß das Musterbauelement, über das der Ausgang des Bezugsspannungsgebers an den Eingang des Gleichstromverstärkers mit Parallelgegenkopplung geschaltet ist, ein Kondensator ist.
Vorteilhaft ist es schließlich, daß das Musterbauelement, über das der Ausgang des Bezugsspannungigebers an den Eingang des Gleichstromverstärkers mit Parallelgegenkopplung geschaltet ist, eine Induktivitätsspule ist.
Die erfindungsgemäße Anordnung zur Messung der Kenndaten eines LC-Resonanzkreises mißt sehr schnell und genau bei einfachem Aufbau und kleinen Abmessungen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungs beispielen und der dazugehörigen Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 das Funktionsschaltbild einer ersten Ausführung der erfindungsgemäßen Anordnung zur Messung von Kenndaten eines LC-Resonanzkreise; Fig. 2 das Funktionsschaltbild einer zweiten AusfUhrung der erfindungsgemäßen Anordnung; Fig. 3 das Funktionsschaltbild einer dritten Ausführung der erfindungsgemäßen Anordnung; Fig. 4 das Funktionsschaltbild einer-vierten Ausführung der erfindungsgemäßen Anordnung; Fig. 5 das Funktionsschaltbild einer fünften Ausführung der erfindungsgemäßen Anordnung; und Fig. 6 das Funktionsschaltbild einer sechsten Ausfüh rung der erfindungsgemäßen Anordnung.
Die erfindungsgemäße Anordnung zur Messung von Kenndaten eines LC-Resonanzkreises enthält einen Bezugsspannungsgeber 1 (Fig. 1), der mit einem Fremdsignal (dessen Quelle nicht gezeigt ist) angesteuert wird. Der Geber 1 ist in an sich bekannter Weise aus Halbleiterbauelementen aufgebaut. Der Ausgang des Bezugsspannungsgebers 1 ist über eine Reihenschaltung einer Induktivitätsspule 2 und eines Kondensators 3 des LC-Resonanzkreises an den Eingang eines Gleichstromverstärkers 4 gelegt, der eine Parallelgegenkopplung aufweist, in deren Stromkreis bei dieser Ausführung ein Musterbauelement liegt, dessen Funktion hier ein Widerstandselement 5 dbernimmtO Der Gleichstromverstärker 4 ist in der Technik integrierter Mikroschaltungen ausgeführt.
Der Ausgang des Gleichstromverstärkers 4 ist auch angeschlossen an den Eingang einer Amplitudenmeßeinheit 6, für die bei dieser Ausführung ein Digitalscheitelspannungsmesser, in an sich bekannter Weise mit Halbleiterbauelementen bestückt, eingesetzt ist, und an den Eingang einer Frequenzmeßeinheit 7, für die bei dieser Ausführung ein ebenfalls in an sich bekannter Weise aus Halbleiterbauelementen aufgebauter Digitalfrequenzmesser eingesetzt ist.
Es ist auch eine andere Ausführung der Anordnung zur Messung der Kenndaten eines LC-Resonanzkreises analog zur oben beschriebenen möglich.
Ihr Unterscheidungsmerkmal besteht darin, daß als Musterbauelement, das in dem Stromkreis der Parallelgegenkopplung für den Gleichstromverstärker 4 (Fig. 2) eingeschaltet ist, ein Kondensator 8 verwendet wird.
Es ist ferner eine dritte Ausführung der Anordnung zur Messung der Kenndaten des LC-Resonanzkreises analog der oben beschriebenen möglich.
Ihr Unterscheidungsmerkmal besteht darin, daß als Musterbauelement, das in den Stromkreis der Parallelgegenkopplung für den Gleichstromverstärker 4 (Fig. 3) eingeschaltet ist, eine Induktivitätsspule 9 verwendet wird.
Es ist eine vierte Ausführung der Anordnung zur Messung der Kenndaten eines LC-Resonanzkreises analog der oben beschriebenen möglich.
Ihr Unterscheidungsmerkmal besteht darin, daß der Ausgang des Bezugsspannungsgebers 1 (Fig. 4) über ein Widerstandselement 10 an den Eingang des Gleichstromverstärkers 4 geschaltet ist und die Parallelschaltung der Induktivitätaspule 11 mit dem Kondensator 12 des LC-Resonanzkreises im Stromkreis der Parallelgegenkopplung für den Gleichstromverstärker 4 liegt0 Es ist auch eine fünfte Ausführung der Anordnung zur Messung der Kenndaten eines LC-Resonanzkreises analog der oben beschriebenen möglich.
Ihr Unterscheidungsmerkmal besteht darin, daß der Ausgang des Bezugsspannungsgebers 1 (Fig. 5) über einen Kondensator 13 an den Eingang des Gleichstromverstärkers 4 geschaltet ist und die Parallelschaltung der Induktivitätsspule 11 mit dem Kondensator 12 des Lc-Resonanzkreises im Stromkreis der Parallelgegenkopplung für den Gleichstroaverstärker 4 liegt.
Es ist schließlich eine sechste Ausführung der Anordnung zur Messung der Kenndaten eines LC-Resonanzkreiscs analog der oben beschriebenen möglich.
Ihr Unterscheidungsmerkmal besteht darin, daß der Ausgang des Bezugsspannungsgebers 1 (Fig. 6) über eine Induktivitätsspule 14 an den Eingang des Gleichstrouverstärkers 4 geschaltet ist und die Parallelechaltung der Induktivitätsspule 11 mit den Kondensator 12 des LC-Resonanzkreises im Stromkreis der Parallelgegenkopplung für den Gleichstromverstärker 4 liegt.
Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Anordnung iur Messung der Kenndaten eines LC-Resonanzkreises läßt sich wie folgt darstellen: Das Fremdsignal von der (nicht gezeigten) Quelle steuert den Bezugsspannungsgeber 1 (Fig. 1) an, dessen Ausgangsgleichspannung E an die Reihenschaltung der- In-0 duktivitätsspule 2 und des Kondensators 3 des- LC-Resonanzkreises angelegt wird. Hierbei steht am Ausgang des Gleichstromverstärkers 4, über das Widerstandselement 5 mit dem Widerstand R parallel-gegengekoppelt, eine Wech-0 selspannung an, deren Amplitude und Frequenz von der Amplitudenmeßeinheit 6 und der Frequenzmeßeinheit 7 gemessen werden.
Aus den gemessenen Werten der Amplitude A und der Freouenz F der AuswanessDannune des Gleichstromverstärkers 4 kann man den Wellenwiderstand und die Resonanzeigenfrequenz des LC-Resonanzkreises eindeutig bestimmen: Die Arbeitsweise bei der zweiten Ausführung für die Anordnung zur Messung der Kenndaten eines LC-Resonanzkreises ist derjenigen bei der oben beschriebenen analog.
Der Unterschied besteht lediglich darin, daß man aufgrund der Einschaltung des Kondensators 8 mit der Kapazität Co in den Stromkreis der Parallelgegenkopplung für den Gleichstromverstärker 4 (Fig. 2) aus den gemessenen Werten der Amplitude A und der Frequenz Feder Außgangswechselspannung des Gleichstromverstärkers 4 die Kapazität C und die Resonanzeigenfrequenz f des LC-Resonanzkreises eindeutig bestimmen kann: Die Arbeitsweise bei der dritten Ausführung für die Anordnung zur Messung von Kenndaten des LC-Resonanzkreises ist derjenigen bei der oben beschriebenen analog.
Der Unterschied besteht lediglich darin, daß man aufgrund der Einschaltung der Induktivitätsspule 9 mit der Induktivität L0 in den Stromkreis der Parallelgegenkopplung für den Gleichstromverstärker 4 (Fig. 3) aus den gemessenen Werten der Amplitude A und der Frequenz F der Ausgangswechseispannung des Gleichstromverstärkers 4 die Induktivität L und die Resonanzeigenfrequenz f des LC-Resonanzkreises eindeutig bestimmen kann: Die Arbeitsweise bei der vierten Ausführung für die Anordnung zur Messung der Kenndaten eines LC-Resonanzkreises ist derjenigen bei der oben beschriebenen analog.
Der Unterschied besteht lediglich darin, daß man aufgrund der Zuführung der Ausgangs spannung E des Bezugs.
0 spannungsgebers 1 (Fig. 4) zum Widerstandselement 10 mit dem Widerstand R und der Einschaltung der Parallelschal-0 tung der Induktivitätaspule 11 mit dem Kondensator 12 des LC-Resonanzkreises in den Stromkreis der Parallelgegenkopplung für den Gleichstromverstärker 4 aus den gemessenen Werten der Amplitude A und die Frequenz F der Ausgangswechselspannunz des Gleichstromverstärkers 4 den Wellenwiderstand und die Resonanzeigenfrequenz des LC-Resonanzkreises eindeutig bestimmen Die Arbeitsweise bei der fünften Ausführung für die Anordnung zur Messung von Kenndaten eines LC-Resonanzkreises ist derjenigen bei der oben beschriebenen analog.
Der Unterschied besteht nur darin, daß man aufgrund der Zuführung der Ausgangsspannung E des Bezugs spannungs-0 gebers 1 (Fig0 5) zum Kondensator 13 mit der Kapazität Co und der Einschaltung der Parallelschaltung der Induktivitätsspule 11 mit dem Kondensator 12 des LC-Resonanzkreises in den Stromkreis der Parallelgegenkopplung für den Gleichstromverstärker 4 aus den gemessenen Werten der Amplitude A und der Frequenz F der Ausgangswechselspannung 4 die Kapazität C und die Resonanzeigenfrequenz f des LC-Resonanzkreises eindeutig bestimmen kann: Die Arbeitsweise bei der sechsten Ausführung für die Anordnung zur Messung von Kenndaten eines LC-Resonanzkreises ist derjenigen bei der oben beschriebenen analog.
Der Unterschied besteht nur darin daß man aufgrund der Zuführung der Ausgangsspannung E des Bezugsspannungs--o gebers 1 (Fig. 6) zur Induktivitätsepule 14 mit der Induktivität Lo und der Einschaltung der Parallel schaltung der Induktivitätsspule 11 mit dem Kondensator 12 des LC-Resonanzkreises in den Stromkreis der Parallelgegenkopplung für den Gleichstromverstärker 4 aus den gemessenen Werten der Amplitude A und der Frequenz F der Ausgangswechselspannung des Gleichstromverstärkers 4 die Induktivität L und die Resonanzeigenfrequenz f des LC-Resonanzkreises eindeutig bestimmen kann Die erfindungsgemäße Anordnung zur Messung der Kenndaten eines LC-Resonanzkreises zeichnet sich durch große Arbeitsgeschwindigkeit, gute Verwendbarkeit und hohe Genauigkeit aus0 Bei der erfindungsgemäßen Anordnung zur Messung der Kenndaten eines LC-Resonanskreises wird es möglich, aufgrund der Beseitigung von Umwandlungsfehlern, bedingt durch das Vorhandensein einer Streukapazität an den Induktivitätsspulen bzw einer Streuinduktivität an den Kondensatoren, mit hoher Genauigkeit zu messen Die Anordnung zur Messung von Kenndaten eines LC-Resonanzkreises weist schließlich einen einfachen Aufbau und kleine Abmessungen auf.

Claims

Patentansprtiche

1. Anordnung zur Messung von Kenndaten eines LC-Resenanzkreises, g e k e n n z e i c h n e t durch einen Gleichetromverstarker (4) mit Parallelgegenkopplung, in dessen Stromkreis ein Musterbauelement oder die paralle -geschalteten LC-Bauelemente des LC-Resonanzkreises liegen; durch einen Bezugsspannungsgeber (i), dessen Ausgang aber die in Reihe geschalteten LC-Bauelemente des LC-Resonanzkreises oder ein Musterbauelemeat an den Eingang des Gleichstromverstärkers (4) geführt ist, sowie durch eine Amplitudenmeßeinheit (6) und durch eine Frequenzrneßeinheit (7), die am Ausgang des Gleichstromverstärkers (4) liegen und aus deren Ausgangssignalen Kenndaten des LS-Resonanzkreises bestimmbar Sindo

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Musterbauelement, das in den Stromkreis der Parallelgegenkopplang für den Gleichstromverstärker (4) eingeschaltet ist, ein Widerstandselement-(5) ist (Fig0 1).

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Musterbauelement, das in den Stromkreis der Parallelgegenkopplung für den Gleichstromverstärker (4) eingeschaltet ist, ein Kondensator (8) ist (Figb 2).

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Musterbauelement, das in den Stromkreis der Parallelgegenkopplung für den Gleichstromverstärker (4) eingeschaltet ist, eine Induktivitätsspule (9) ist (Figo 3)

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Musterbauelement, über das der Ausgang des mezugsspannungsgebers (1) an den Eingang des Gleichstromverstärkers (4) mit Parallelgegenkopplung geschaltet ist, ein Widerstandselement (10) ist (Fig. 4).

6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, daß das Musterbauelement, über das der Ausgang des Bezugsspannungsgebers (1) an den Eingang des Gleichstromverstärkers (4) mit Parallelgegenkopplung geschaltet ist, ein Kondensator (13) ist (Fig. 5).

7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Musterbauelement, über das der Ausgang des Bezugsspannungsgebers (1) an den Eingang des Gleichstromserstärkers (4) mit Parallelgegenkopplung geschaltet ist, eine Induktivitätsspule (14) ist (Fig0 6)o Leerseite