SU1166022A1

SU1166022A1 - Device for measuring electric parameters of piezoelectric vibrators

Info

Publication number: SU1166022A1
Application number: SU833663680A
Authority: SU
Inventors: Николай Александрович Ермолаев; Александр Николаевич Шестернин; Александр Александрович Чумаков
Original assignee: Пензенский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского Технологического Института Приборостроения
Priority date: 1983-11-22
Filing date: 1983-11-22
Publication date: 1985-07-07

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РЕЗОНАТОРОВ, содержащее блок цифровой индикации, дифференциальный усилитель, подключенные к выходу . дифференциального усилител частотомер и блок стабилизации уровн возбуждени , выход которого соединен с входом управл емого элемента , выход которого соединен с неннвертируюпщм входом дифференциального усилител , отличающеес тем, что, с целью повышени точности измерений, в него введены второй дифференциальный усилитель, мост Вина, делитель переменного напр жени , выпр митель, преобразователь напр жение-период, конденсатор и п ть резисторов, причем выход выпр мител через преобразователь напр жение-период соединен с блоком цифровой индикации, а вход вьтр мител подключен к инвертирующему входу первого дифференциального усилител и выходу второго дифференциального усилител , неинвертирук ций вход которого через первый резистсф соединен с общей шиной устройства, второй резистор включен между неинвертирующим входом первого дифференциального усилител и выходом моста Зина, вход 5 которого соединен с выходом первого дифферен1щального усилител и с входом делител переменного напр жени , выход- которого подключен через последовательно соединенные конденсатор и третий р езистор к неинвертирующему входу второго дифференциального усилител и чеЭд : рез последовательно соединенные испытуе1« 1й пьезоэлектрический ре9 зонатор и четвертый резистор - к инвертирующему входу второго дифN9 Nd ференщ1ального усилител , п тый резистор включен между выходом второго дифференциального усилите . л и его инвертирующим входом.A DEVICE FOR MEASURING ELECTRICAL PARAMETERS OF PIEZOELECTRIC RESONATORS, containing a digital display unit, a differential amplifier connected to the output. a differential amplifier; a frequency meter and an excitation level stabilization unit, the output of which is connected to the input of a controllable element, the output of which is connected to a non-inverting input of a differential amplifier, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy, a second differential amplifier, a variable divider, is introduced into it voltage, rectifier, voltage-period converter, capacitor and five resistors, with the output of the rectifier through the voltage-period converter connected to the unit digital indication, and the input of the miter is connected to the inverting input of the first differential amplifier and the output of the second differential amplifier, non-inverting input of which is connected to the common bus of the device through the first resistor, the second resistor is connected between the non-inverting input of the first differential amplifier and the output of the Zin bridge, input 5 of which connected to the output of the first differential amplifier and to the input of an AC voltage divider, the output of which is connected through series-connected capacitor and a third p ezistor to the noninverting input of the second differential amplifier and cheEd: Res serially connected ispytue1 "1st re9 piezoelectric resonator and a fourth resistor - to the inverting input of the second difN9 Nd ferensch1alnogo amplifier, a fifth resistor connected between the output of the second differential effort. l and its inverting input.

Description

Изобретение относится к измерительной технике.The invention relates to measuring equipment.

Цель изобретения - повышение точности измерений.The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurements.

На черетеже изображена схема устрой- 5 ства для измерения электрических параметров пьезоэлектрических резонаторов .The drawing shows a diagram of a device for measuring the electrical parameters of piezoelectric resonators.

Устройство содержит дифференциальный усилитель 1, испытуемый резона- Ю Фор 2, управляемый элемент 3, блок 4 цифровой индикации , частотомер 5, блок 6 стабилизации уровня возбуждения , выпрямитель 7, преобразователь 8 напряжение-период,мост Вина 9, 15 дифференциальный усилитель 10, пять резисторов 11 - 15, делитель 16 переменного напряжения и конденсатор Г?-»The device contains a differential amplifier 1, the tested reason is Yu F 2, a controlled element 3, a digital indication unit 4, a frequency counter 5, an excitation level stabilization unit 6, a rectifier 7, a voltage-period converter 8, a Vin bridge 9, 15 a differential amplifier 10, five resistors 11 - 15, the divider 16 AC voltage and capacitor G? - "

Устройство работает следующимThe device works as follows

т.е. минимуму полного сопротивления резонатора 2.those. the minimum impedance of the resonator 2.

При этом блок 6 совместно с управляемым элементом 3 обеспечивает стабилизацию амплитуды выходного напряжения дифференциального усилителя 1 . 0 частоте последовательного резонанса испытуемого резонатора 2 в предлагаемом устройстве судят по результатам измерения с помощью частотомера 5 частоты выходных колебаний дифференциального усилителя 1. Блоки выпрямитель 7 и преобразователь 8 напряжение-период предназначены для преобразования выходного напряжения дифференциального усилителя 10, обратно пропорционального динамическому сопротивлению потерь испытуемого резонатора и образом.In this case, the unit 6 together with the controlled element 3 provides stabilization of the amplitude of the output voltage of the differential amplifier 1. 0 the frequency of the serial resonance of the tested resonator 2 in the proposed device is judged by measuring the frequency of the output oscillations of the differential amplifier 1 using a frequency meter 5. The rectifier 7 and voltage-period converter 8 are designed to convert the output voltage of the differential amplifier 10 inversely proportional to the dynamic loss resistance of the tested resonator and way.

При подключении испытуемого резонатора 2 в автогенераторе, образованном дифференциальным усилителем 1 с цепями связи (состоящей из двух ветвей: первая ветвь - мост Вина 9, резистор 12 и управляемый элемент 3; вторая ветвь - делитель 16 переменного напряжения дифференциальный усилитель 10 с элементами 2, 11, 13-15,17)/устанавливаются стационарное колебания с частотой, соответствующей максимуму коэффициента передачи дифференциального усилителя 10 с элементами 2,11,13-15,17,When connecting the test resonator 2 in a self-oscillator formed by a differential amplifier 1 with communication circuits (consisting of two branches: the first branch is the Wien bridge 9, the resistor 12 and the controlled element 3; the second branch is the AC voltage divider 16 differential amplifier 10 with elements 2, 11 , 13-15.17) / stationary oscillations are established with a frequency corresponding to the maximum transmission coefficient of the differential amplifier 10 with elements 2,11,13-15,17,

I его индикации в блоке цифровой индикации 4. За счет компенсации статической и паразитной емкостей резонатора с помощью конденсатора 17 и работе предлагаемого устройства на частоте последовательного резонанса и при меньшем уровне напряжения, на резонаторе и на управляемом элементе 3 уменьшается относительная погрешность узмерений частоты последовательного резонанса и динамического сопротивления, а, следовательно, повышается точность измерений, электрических параметров резонаторов.I of its indication in the digital display unit 4. Due to the compensation of the static and parasitic capacitances of the resonator using a capacitor 17 and the operation of the proposed device at a frequency of a serial resonance and at a lower voltage level, the relative error in the measurements of the frequency of the serial resonance decreases on the resonator and on the controlled element 3 and dynamic resistance, and, therefore, increases the accuracy of measurements of the electrical parameters of the resonators.

Claims

A DEVICE FOR MEASURING ELECTRICAL PARAMETERS OF A PIEZOELECTRIC RESONATOR, comprising a digital display unit, a differential amplifier connected to the output. of a differential amplifier, a frequency meter and a block for stabilizing the excitation level, the output of which is connected to the input of a controlled element, the output of which is connected to a non-inverting input of a differential amplifier, characterized in that, in order to increase the measurement accuracy, a second differential amplifier, the Wien bridge, an alternating divider is introduced into it voltage, a rectifier, a voltage-period converter, a capacitor and five resistors, and the output of the rectifier through a voltage-period converter is connected to a block of digits new indication, and the input of the rectifier is connected to the inverting input of the first differential amplifier and the output of the second differential amplifier, non-in.

whose verification input is connected through the first resistor to the device’s common bus, the second resistor is connected between the non-inverting input of the first differential amplifier and the output of the Zine bridge, the input of which is connected to the output of the first differential amplifier and the input of the AC voltage divider, the output of which is connected. through a series-connected capacitor and a third resistor to the non-inverting input of the second differential amplifier and through a series-connected test piezoelectric resonator and a fourth resistor to the inverting input of the second differential amplifier, the fifth resistor is connected between the output of the second differential amplifier. la and its inverting input.