JP2001505305A - 共振周波数をトラッキングする装置 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.電気共振構造の変化する共振周波数をトラッキングする装置であって、可変 周波数発振器が前記共振構造の可能な共振周波数範囲を含む可変周波数の励起信 号を与え、両方向RF伝送線路が前記可変周波数発振器と前記共振構造とを接続 し、前記伝送線路に前記共振構造からの反射信号に比例した方向性結合器信号を 発生させる方向性結合器を組み込み、前記方向性結合器信号が、可変周波数発振 器の入力にフィードバック信号を与えるようにプロセッサによって調整され、前 記励起信号の平均周波数が、前記共振構造の変化する共振周波数を連続的にトラ ッキングすることを特徴とする装置。 2.前記の変化する共振周波数のトラッキングが、最初に前記共振構造の可能な 共振周波数範囲を探索する第1の探索機能、および前記共振構造の共振が確定し た後で、前記可変共振周波数が時間とともに変化するにつれてそれに追従する第 2の追従機能の少なくとも2つの機能を含む請求項1に記載の装置。 3.前記プロセッサが、前記方向性結合器信号を検出する検出器と、検出器の出 力を位相に関して選択的に整流する同期整流器と、前記同期整流器を駆動する少 なくとも1つのマスタ周波数出力を有する周波数源と、前記同期整流器からの出 力を調整する積分器とを含み、前記積分器が、前記周波数源からの第2入力も受 ける加算器に入力されて前記可変周波数発振器へのフィードバック信号を変調し 、それにより前記追従機能を発揮する前記請求項のいずれかに記載の装置。 4.前記周波数源からの前記第2入力が、前記周波数源の前記マスタ周波数出力 と同期している請求項3に記載の装置。 5.前記周波数源が、前記マスタ周波数出力より大幅に低い探索周波数出力も与 え、この探索周波数出力が前記積分器に入力され、したがってフィードバック信 号がないときに、前記可変周波数発振器が、前記共振構造の前記の可能な共振周 波数範囲全体を掃引する請求項3または4に記載の装置。 6.前記可変周波数発振器の出力を監視して前記電気共振構造の共振周波数を示 す前記請求項のいずれかに記載の装置。 7.別法として、またはこれに加えて、前記積分器または加算器の出力からのア ナログ信号を使用して、前記共振構造の共振周波数を示すことができる請求項3 に記載の装置。 8.前記プロセッサが、前記方向性結合器からの前記方向性結合器信号および前 記可変周波数発振器からの前記励起信号を受信して、位相に比例した直流出力を 調整のために積分器に与えるダブルバランス・ミキサを含み、前記積分器の出力 が可変周波数発振器への前記フィードバック信号を与え、それにより前記追従機 能を発揮する前記請求項のいずれかに記載の装置。 9.電気共振構造が少なくとも部分的には圧電材料から構成される前記請求項の いずれかに記載の装置。 10.圧電材料が、石英または方向付けられた酸化亜鉛から選択される請求項9 に記載の装置。 11.電気共振構造が、少なくとも1つのインターディジタル・アレイを用いて 電気的に励起される前記請求項のいずれかに記載の装置。 12.少なくとも1つのインターディジタル・アレイを組み込んだ共振構造が、 表面弾性波(SAW)共振器、またはシャロウ・バルク弾性波(SBAW)共振 器などである請求項11に記載の装置。 13.共振構造のインピーダンス変化が、インターディジタル・アレイのピッチ の変化または共振構造の質量荷重から生じる前記請求項のいずれかに記載の装置 。 14.インターディジタル・アレイのピッチの変化が共振構造のひずみから生じ る請求項13に記載の装置。 15.共振構造がひずみを受ける表面上に取り付けられ、したがってひずみが前 記共振構造に与えられる前記請求項のいずれかに記載の装置。 16.ひずみが、加えられた加重、加えられた曲げモーメント、加えられた圧力 、温度によって引き起こされる熱膨張などの変位によって引き起こされる請求項 15に記載の装置。 17.ひずみが、特定の流体があるときの共振構造の表面への流体の吸収、また は湿度などの物理量によって引き起こされる請求項15に記載の装置。 18.方向性結合器が、トランス結合器、マックスウエル・ブリッジ(ワイヤ・ ライン)結合器、またはランゲ結合器である前記請求項のいずれかに記載の装置 。 19.RF伝送線路が非接触インライン結合器を組み込み、これを同調または非 同調のトランス結合器、レーザ結合器、光学結合器、容量性結合器、あるいはR F結合器とずることができる前記請求項のいずれかに記載の装置。 20.RF伝送線路が、周波数源と共振構造の間の連続的な電気導体である前記 請求項のいずれかに記載の装置。 21.インライン結合器が非接触方式で前記励起信号を前記回転部材に伝送し、 前記反射信号を前記回転部材から伝送されるようにし、電気共振構造がひずみを 受ける回転部材の表面上に取り付けられる前記請求項のいずれかに記載の装置。 22.可変周波数発振器の出力インピーダンスが、前記の両方向RF伝送線路、 共振構造、方向性結合器、およびインライン結合器のいずれか1つとほぼ共役に 一致する前記請求項のいずれかに記載の装置。 23.2つ以上の電気共振構造の変化する共振周波数をそれぞれトラッキングす る2つ以上の装置を組み込んだ差分ひずみを測定するデバイスであって、各トラ ッキング装置が、その各共振構造の可能な共振周波数範囲を含む可変周波数の励 起信号を与える可変周波数発振器と、前記可変周波数発振器と前記各共振構造を 接続する両方向RF伝送線路とを含み、前記伝送線路が、前記各共振構造からの 反射信号に比例した方向性結合器信号を発生させる方向性結合器を組み込み、前 記方向性結合器信号が、プロセッサによって、可変周波数発振器の入力にフィー ドバック信号を与えるようになされ、前記励起信号の平均周波数が、前記各共振 構造の変化する共振周波数を連続的にトラッキングすることを特徴とするデバイ ス。 24.前記2つ以上の装置の少なくとも2つの可変周波数発振器の出力が、前記 差分ひずみに関係する差分周波数を示すためにその出力が使用されるミキサへの 入力を提供する請求項23に記載のデバイス。 25.前記の装置それぞれの前記2つ以上の共振構造の共振周波数が互いに異な る請求項23または24に記載のデバイス。 26.前記2つ以上の共振構造がほぼ同じ共振周波数を有することができる請求 項23または24に記載のデバイス。
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