SU1103091A1

SU1103091A1 - Frequency measuring converter

Info

Publication number: SU1103091A1
Application number: SU833565022A
Authority: SU
Inventors: Владимир Яковлевич Баржин; Федор Федорович Колпаков; Владимир Алексеевич Шевелев; Юрий Семенович Шмалий
Original assignee: Харьковский Ордена Ленина Авиационный Институт Им.Н.Е.Жуковского
Priority date: 1983-02-18
Filing date: 1983-02-18
Publication date: 1984-07-15

Abstract

ЧАСТОТНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий двухпараметровый частотный датчик, первый и второй автогенераторы, входы которых соединены с выходом частотного датчика, первый смеситель, первый вход которого через первый преобразователь частоты соединен с первым входом второго смесител , а выход через делитель частоты подключен к перврму входу третьего смесител . второй вход которого соединен с выходом опорного генератора, второй преобразователь частоты, вход которого соединен со вторым входом второго смесител , а выход подключен ко второму входу первого смесител , отличающийс тем, что, с целью повышени точности измерени путем учета нелинейности характеристик частотного датчика, в него введены два дополнительных смесител , два дополнительных преобразовател частоты, третий автогенератор, а частотный датчик снабжен третьим пьезорезонатором, подключенным к третьему автогенератору, выход котоI рого соединен с первыми входами дополнительных смесителей, вторые вхо (/) ды которых через первый и второй дополнительные преобразователи частоты соответственно подключены к выходам первого и второго автогенера- торов/ а выходы подключены ко входам S первого и второго преобразователей частоты соответственно.FREQUENCY MEASURING INSTRUMENT, containing a two-parameter frequency sensor, first and second oscillators, the inputs of which are connected to the output of the frequency sensor, the first mixer, the first input of which through the first frequency converter is connected to the first input of the second mixer, and the output through the frequency divider is connected to the first input of the third mixer . The second input is connected to the output of the reference oscillator, the second frequency converter, the input of which is connected to the second input of the second mixer, and the output connected to the second input of the first mixer, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy by taking into account the nonlinearity of the frequency sensor characteristics, into it Two additional mixers, two additional frequency converters, a third oscillator, and a frequency sensor equipped with a third piezoresonator, connected to a third oscillator, are introduced in cerned kotoI turn connected to first inputs of mixers additional, second WMOs (/) rows through which a first and a second additional frequency converters respectively connected to the outputs of the first and second autogenerators tori / and outputs connected to the inputs S of the first and second inverters respectively.

Description

:о о: o o

CDCD

v;v;

Изобретение относитс к измерителной технике и предназначено, дл одновременного измерени двух неэлектрических величин, температуры и силовы воздействий.The invention relates to a measuring technique and is intended for the simultaneous measurement of two non-electric quantities, temperature and force effects.

Известен частотный измерительный преобразователь, содержащий двухпараметровый частотный датчик с трем чувствительными пьезорезонаторами, подключенными к трем автогенераторам три смесител , блок разделени сигна лов, формирователь време.нных интервалов и два реверсивных счетчика ij .A frequency measuring transducer is known, comprising a two-parameter frequency sensor with three sensitive piezoresonators connected to three auto-oscillators, three mixers, a signal separation unit, a time interval imager, and two reversible counters ij.

Недостатком этого измерительного преобразовател вл етс низкое быстродействие из-за необходимости в течение временных интервалов считывать реверсивным счетчиком импульсы информационных частот.. Кроме того, у этог устройства велика составл юща погрешности измерений исследуемых параметров, обусловленна конечностью времен считывани импульсов информационных частот, которые нельз сделать без ущерба быстродействию достаточно большими.The disadvantage of this measuring transducer is low speed due to the need to read information frequency pulses with a reversible counter during time intervals. In addition, this device has a large component of measurement errors of the parameters under study due to the finite pulse information reading time, which could not be done without Damage to speed is large enough.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс частотный измерительный преобразователь , содержащий двухпараметровый частотный датчик, первый и второй автогенераторы,.входы которых соединены с выходом частотного датчика, первый смеситель, первый вход которого через первый -преобразователь частты соединен с первым входом второго смесител , а выход через делитель частоты подключен к первому входу третего смесител , второй вход которого соединен с выходом опорного генератора , второй преобразователь частоты вход которого соединен со вторым входом второго смесител , а выход подключен ко второму входу первого смесител 2 .The closest to the proposed technical entity is a frequency transducer containing a two-parameter frequency sensor, the first and second oscillators, the inputs of which are connected to the output of the frequency sensor, the first mixer, the first input of which through the first transducer is often connected to the first input of the second mixer, and the output through a frequency divider is connected to the first input of the third mixer, the second input of which is connected to the output of the reference oscillator, the second frequency converter input to expensively connected to the second input of the second mixer, and the output is connected to the second input of the first mixer 2.

Однако этот частотный измерительный преобразователь не обладает требуемой точностью одновременного измерени , тег пературы и силовых воздействий из-за,погрешностей, обусловленных отсутствием учета зависимости коэффициентов температурной чувствительности от воздействующих на двухпараметровый частотный датчик сиповых воздействий и коэффициентов силовой чувствительности от воздействующей на двухпараметровой частотный датчик температуры.However, this frequency measuring transducer does not have the required accuracy of simultaneous measurement, the control tag and power effects due to errors due to the lack of consideration of the dependence of temperature sensitivity factors on the force effect on the two-parameter frequency sensor and the power sensitivity factors on the two-parameter frequency temperature sensor.

Целью изобретени вл етс повышение точности измерени температуры путем учета нелинейности характеристик частотного датчика.The aim of the invention is to improve the accuracy of temperature measurement by taking into account the nonlinearity of the characteristics of the frequency sensor.

Поставленна цель достигаетс тем, что в частотный измерительный преобразователь, содержащий двухпараметровый частотный датчик, первый и второй автогенераторы, входы которых The goal is achieved by the fact that in a frequency measuring transducer containing a two-parameter frequency sensor, the first and second oscillators, whose inputs

соединены с выходом частотногр датчика , первый смеситель, первый вход которого через первый преобразователь частоты соединен с первым входом второго смесител , а выход через делитель частоты подключен к первому входу третьего смесител , второй вход | оторого соединен с выходом опорного генератора, второй преобразователь частоты, вход которого соединен с вторым входом второго смесител , а выход подключен ко второму входу первого смесител , введены два дополнительных смесител , два дополнительных преобразовател частоты. Третий автогенератор, а частотный датчик снабжен третьим пьезорезонатором , подключенным к третьему автогенератору , выход которого соединен с первыми входами дополнительных смесителей , вторые входы которых через первый и второй дополнительные преобразователи частоты соответственно подключены к выходам первого и второго автогенераторов, а выходы подключены ко входам первого и второго преобразователей частоты соответственно.connected to the output of the frequency sensor, the first mixer, the first input of which through the first frequency converter is connected to the first input of the second mixer, and the output through the frequency divider connected to the first input of the third mixer, the second input | costly connected to the output of the reference oscillator, the second frequency converter, whose input is connected to the second input of the second mixer, and the output connected to the second input of the first mixer, introduced two additional mixers, two additional frequency converters. The third oscillator, and the frequency sensor is equipped with a third piezoresonator connected to a third oscillator, the output of which is connected to the first inputs of additional mixers, the second inputs of which are connected via the first and second additional frequency converters to the outputs of the first and second autogenerators, and the outputs are connected to the inputs of the first and second second frequency converters respectively.

На чертеже представлена структурна схема частотного измерительного преобразовател .The drawing shows a block diagram of a frequency measuring transducer.

Преобразователь содержит двухпараметровый частотный датчик 1 с пьезокварцевыми резонаторами 2-4, подкл1оченными к первому,, второму и третьему автогенераторам 5-7 соответственно , дополнительные преобразователи частоты 8 и 9, первый и второй преобразователи частоты 10 и 11, дополнительные смесители 12 и 13, первый,второй и третий смесители 14-16, делитель частоты 17, опорный генератор 18.The converter contains a two-parameter frequency sensor 1 with piezoquartz resonators 2-4 connected to the first, second and third oscillators 5-7, respectively, additional frequency converters 8 and 9, first and second frequency converters 10 and 11, additional mixers 12 and 13, the first , the second and third mixers 14-16, the frequency divider 17, the reference generator 18.

Частотный измерительный преобразователь работает следующим образом.Frequency measuring transducer works as follows.

Двухпараметровый частотный датчик выполнен таким образом, что силовое воздействие и температура, действующие на датчик, оказывают воздействие одновременно ,на три пьезорезонатора датчика, измен их резонансные частоты . При этом измен ютс частоты f,, ij Hij автогенераторов 5,6 и 7The two-parameter frequency sensor is designed in such a way that the force effect and temperature acting on the sensor have an effect simultaneously on the three piezoresonators of the sensor, changing their resonant frequencies. In this case, the frequencies f ,, ij Hij of the autogenerators 5,6 and 7

i,-i ,0 -FO)K. Q, K;J(T-T,MF -fo), (1 ,°,lF -FoV a,V;,V, K(T-Tol F -Fo) V ( 2i, -i, 0 -FO) K. Q, K; J (T-T, MF-fo), (1, °, lF -FoV a, V; V, K (T-Tol F -Fo) V (2

1,-Д,оШ°,и-То а Дг-y4 s°, 31, -D, OSh °, and-To and Dg-y4 s °, 3

где ci° (i 1,2,3) - коэффициенты преоб .разовани по температуре или коэффициенты температурной чувствительности; a°.(i 1,2,3) - коэффициенты преобразовани по силе или коэффициенты силовой чувствительности;where ci ° (i 1,2,3) are temperature conversion factors or temperature sensitivity coefficients; a °. (i 1,2,3) - force conversion factors or power sensitivity factors;

TjF - измер емые температура и оиловое .воздействие;TjF — measurable temperature and oily impact;

Claims

A FREQUENCY MEASURING CONVERTER containing a two-parameter frequency sensor, first and second oscillators, the inputs of which are connected to the output of the frequency sensor, the first mixer, the first input of which is connected through the first frequency converter to the first input of the second mixer, and the output through the frequency divider is connected to the first input of the third mixer the second input of which is connected to the output of the reference generator, the second frequency converter, the input of which is connected to the second input of the second mixer, and the output is connected n to the second input of the first mixer, characterized in that, in order to increase the measurement accuracy by taking into account the nonlinearity of the characteristics of the frequency sensor, two additional mixers, two additional frequency converters, a third oscillator are introduced into it, and the frequency sensor is equipped with a third piezoresonator connected to the third oscillator , the output of which is connected to the first inputs of additional mixers, the second inputs of which through the first and second additional frequency converters respectively connect cheny to the outputs of the first and second authors ogenera-tori, and the outputs are connected to inputs of the first and second inverters respectively.

su ^ iioa