SU100992A1 - Способ измерени частоты электрических колебаний - Google Patents

Description

Точное измерение частоты резонансным методом, сильно затрудн етс  расплывчатостью резонанса: при вращении регул тора настройки на некоторый угол в ту и другую сторону около положени  резонанса показани  иНхТ,икатора резонанса остаютс  почти неизменными. Дл  повышени  точности отсчета положени  резонанса желательно использовать не плоскую вершину кривой резонанса , а ее крутые склоны.

Согласно насто щему изобретению дл  этой цели емкость или индуктивность резонансного контура (или системы , если примен етс , например, реактивна  ламна) периодически мен етс  с низкой частотой f ., пор /т,ка -40-1000 гц или выше, благодар  этому высокочастотное напр жение на выходе контура оказываетс  промодулированным этой низкой частотой/ ,,,, и после детектировани  получаетс  переменное напр жение частоты f „. Если это напр жение подать на фазовый выпр митель, опорное напр жение которого получаетс  от того же источника, что и модулирующа  частота, то момент точного резонанса будет отмечатьс  уменьшением выходного напр жени  фазового выпр мител  до нул .

На фиг. 1 показана блок-схема устройства дл  осуществлени  предлагаемого способа измерени  частоты электрических колебаний; на фиг. 2 и 3 представлены кривые, по сн ющие этот способ.

На фиг. 1 обозначено: / - резонансна  система; 2 - модул тор; 3 - детектор; 4 - фазовый выпр митель; 5 - выходной индикатор, Ui - измер емое напр жение; U- - напр жение на входе фазового выГ1 ) мител  и (7з - напр жение на его выходе.

На фиг. 2 изображена резонансна  характернстика системы, причем но оси абсцисс отложена частота, по оси ординат - величина высокочастотного напр жени . Дл   сности крива  колебаний модулированной измер емой частоты показана перемещающейс  вдоль оси абсцисс, а резонансна  крива  - неподвижной, тогда как фактически именно резонансна  крива  смещаетс  влево и вправо с модулирующей частотой. Буквами а, б, в обозначены кривые изменени  с частотой f „ трех значений частоты контура /,, /„- ./, буквами а 6 в - соответствующие изменени  напр жени  f/2 на выходе контура после детектировани .

Как видно из фиг. 2, при постепенном увеличении собственной частоты контура (крива  а - до резонанса , крива  б - в момент резонанса и крива  в - после резонанса ) на выходе контура или на входе фазового выпр мител  по вл етс  напр жение с частотой модул ции (крива  а ), которое сначала медленно увеличиваетс , а затем быстро уменьшаетс  и становитс  равным нулю (крива  б , когда средн   частота (около которой происходит модул ци ) становитс  равной измер емой . При переходе за резонанс напр жение на входе фазового вынр мнтел  мен ет фазу на 180 (крива  в ), снова быстро возрастает до максимума и затем постепенно исчезает .

Равенство нулю переменного напр жени  частоты модул ции в промежутке между двум  максимумами соответствует точной настройке на измер емую частоту. Как видно из фиг. 2, в этот момент на выходе контура по вл етс  максимальна  амнлитуда здвоенной частоты, но она не дает никакого эффекта на выходе фазового выпр мител .

На фиг. 3 показано изменение напр жени  t/3 на выходе фазового выпр мител  при изменении настройки .резонансного контура. По оси ординат отложены значени  напр жени , по оси абсцисс - частоты контура.

Так как при этом работа происходит на крутых склонах резонансной кривой, положение резонанса может быть определено с высокой точностью . Модул ци  может быть как синусоидальной , так и пр моугольной или другой симметричной формы. Она может производитьс  механическим способом (в том числе и с помощьювибропреобразовател ),

электрическим и магнитным (в том числе с помощью нелинейных индуктивностей и емкостей). Амплитуда моду«1ир} ющего напр жени  должна быть пор дка 0,,40 щирины резонансной кривой и не  вл етс  критической.

Предлагаемый способ дает возможность осуществить автоматическую настройку на измер емую частоту , если, например, вместо фазового выпр мител  присоединить через соответствующий усилитель двухфазный двигатель с рабочей частотой , равной частоте модул ции, втора  обмотка которого питаетс  модулирзющим напр жением.

Предмет изобретени 

Способ измерени  частоты электрических колебаний при помощи электрической резонансной системы, снабженной регул тором настройки, и индикатора резонанса (совпадени  измер емой частоты с собственной частотой резонансной системы), отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерений, собственную частоту резонансной системы периодически измен ют (модулируют ) с низкой частотой, мод лированное напр жение на выходе резонансной системы детектируют, монотонно измен ют посредством регул тора настройки собственную частоту резонансной системы и момент резонанса определ ют по уменьщению до нул , полученного после детектировани  неременного напр жени  МОДУЛЯЦИОННОЙ частоты.

%3

ui/in/

$1

a