SU1285394A1 - Method of determining difference of resonance frequencies of transducers - Google Patents
Method of determining difference of resonance frequencies of transducers Download PDFInfo
- Publication number
- SU1285394A1 SU1285394A1 SU853903918A SU3903918A SU1285394A1 SU 1285394 A1 SU1285394 A1 SU 1285394A1 SU 853903918 A SU853903918 A SU 853903918A SU 3903918 A SU3903918 A SU 3903918A SU 1285394 A1 SU1285394 A1 SU 1285394A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- frequency
- voltage
- resonant
- detuning
- sensors
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к области измерени частоты электрических колебаний . Цель - повьшение точности определени малых расстроек. Способ определени разности резонансных частот датчиков (Д) состоит в следующем . Высокочастотные колебани возбуждают два резонансных Д, выдел ютс огибающие напр жени (ОГН), после чего )T два временных интервала и определ ют частоту расстройки Д. Цель достигаетс тем, что вьоде- ленные ОГН дифференцируют, после чего получают знакопеременную кривую напр жени с двум экстремальшлми точками, соответствующими точкам максимальной кривизны резонансной кривой , формирование временных интервалов производ т по этим точкам, и, измерив полусу1 у этих интервалов, определ ют частоту расстройки Д независимо от их добротности. В описании дана схема устройства, воспроизвод - щего способ. Способ позвол ет сущест-з венно уменьшить погрешность измере- -- ни малых значений частоты расстрой- ки благодар исключению вли йи мерт- вой зоны срабатывани триггера при близких по времени запускающих им- 5 пульсах и асимметрии уровней ограни-| чени в усилител х-формировател х импульсов, 2 ил. 00 сд Ъо 4:The invention relates to the field of measuring the frequency of electrical oscillations. The goal is to increase the accuracy of determining small detuning. The method of determining the difference of the resonant frequencies of the sensors (D) is as follows. The high-frequency oscillations excite two resonant D, the voltage envelopes (VOLs) are selected, after which) T two time intervals and the detuning frequency D. The goal is achieved by differentiating the VLRs, after which the alternating voltage curve with two is obtained. extreme points corresponding to the points of maximum curvature of the resonance curve, the formation of time intervals is carried out at these points, and by measuring half a volume 1 at these intervals, the detuning frequency D is determined regardless of their good Nost. The description of the device that reproduces the method. The method allows to significantly reduce the measurement error of small values of the detuning frequency due to the elimination of the influence of the dead and the dead zone of the trigger operation at close to time trigger pulses and asymmetry of the limiting levels. in the amplifier of pulse formers, 2 Il. 00 sd b o 4:
Description
Изобретение относитс к области измерени частоты электрических колебаний и может быть использовано дл определени расстройки двух резонансных датчиков.The invention relates to the field of measuring the frequency of electrical oscillations and can be used to determine the detuning of two resonant sensors.
Цель изобретени - повьшение точности измерени частоты малых расстроек датчиков за счет формировани и измерени полусуммы двух временных интервалов между экстремальными точ- ками продифференцированных огибающих напр жений резонансных датчиков при их возбуждении сигналом с линейно измен ющейс частотой.The purpose of the invention is to increase the accuracy of measuring the frequency of small detuning of sensors by forming and measuring half the sum of two time intervals between the extreme points of the differentiated envelopes of the voltages of the resonant sensors when they are excited by a signal with a linearly varying frequency.
На фиг.1 изображены временные ди- аграммы, по сн юпр1е сущность способа определени разности резонансных частот датчиков; на фиг.2 - функциональна схема устройства дл осуществлени этого способа.Fig. 1 shows time diagrams, in accordance with the essence of the method for determining the difference of the resonant frequencies of the sensors; Fig. 2 is a functional diagram of the device for implementing this method.
Устройство дл измерени резонансных частот датчиков (фиг.2) содержит re iepaTop 1 высокочастотных колебаний , вход модул ции которого соединен с выходом частотного модул тора 2, выходом соединейный с измерительным 3 и опорным 4 резонансными датчи- дсами, к выходам которых подключены последовательно соединенные амплитудные детекторы 5 и 6, дифференгуиаторы 7 и 8 и усилители-формирователи 9 и 10, и распределительную цепь П. К средним точкам резисторов через конденсаторы подключены фазовые инверторы 12 и 13, выходы которых соединены с разноименными входами триггеров 14, 15. Одноименные выходы триггеров через фильтры 16 и 17 нижних частот соединены с соответствующими входами сумматора 18, вьпсод которого через делитель 19 подключен на вход индикатора 20.A device for measuring the resonant frequencies of the sensors (FIG. 2) contains high frequency oscillations re iepaTop 1, the modulation input of which is connected to the output of the frequency modulator 2, the output connected to the measuring 3 and the reference 4 resonant sensors, to the outputs of which serially connected amplitude are connected detectors 5 and 6, differentials 7 and 8 and amplifiers-formers 9 and 10, and distribution circuit P. Phase inverters 12 and 13 are connected to the middle points of the resistors, the outputs of which are connected to opposite ones the inputs of the triggers 14, 15. The same outputs of the triggers through the filters 16 and 17 of the lower frequencies are connected to the corresponding inputs of the adder 18, the output of which through the divider 19 is connected to the input of the indicator 20.
Сущность способа заключаетс ,в следующем.The essence of the method is as follows.
Высокочастотные колебани с линейно измен ющейс частотой возбуждают два резонансных датчика. При попадании частоты колебаний в полосу про- пускани датчика на выходе амплитудного детектора выдел етс огибающа , повтор юща форму резонансной кривой резонансного датчика (фиг.1, эпюра а). При дальнейшем развертывании частоты колебани попадают в полосу пропускани другого резонансного датчика и на выходе амплитудного детектора выдел етс огибающа , повтор юHigh frequency oscillations with a linearly varying frequency excite two resonant sensors. When the oscillation frequency enters the passband of the sensor, the envelope that repeats the shape of the resonant curve of the resonant sensor is separated at the output of the amplitude detector (Fig. 1, plot a). As the frequency further expands, the oscillations fall into the passband of another resonant sensor, and at the output of the amplitude detector, an envelope is produced, repeating
5 050
5 0 50
5five
5five
0 5 0 5
ща форму резонансной кривой этого датчика (фиг.1, эпюра б).the shape of the resonance curve of this sensor (figure 1, plot b).
После дифференцировани напр жени огибающей получаем знакопеременную кривую напр жени с двум экстремальными точками, соответствующими точкам максимальной кривизны резонансной кривой (фиг.1, эпюра б).After differentiating the voltage of the envelope, we obtain an alternating stress curve with two extreme points corresponding to the points of maximum curvature of the resonance curve (Fig. 1, plot b).
По значени м частот, соответствующим экстремальным значени м кривой после дифференцировани , формируют два временных интервала. Первый временной интервал формируют между час- тотаЬш, соответствующими максимуму продифференцированной огибающей напр жени первого резонансного датчика и минимуму продифференцированной огибающей второго резонансного датчика . IAccording to the frequency values corresponding to the extreme values of the curve after differentiation, two time intervals are formed. The first time interval is formed between the frequency L, corresponding to the maximum differentiated voltage envelope of the first resonant sensor and the minimum differentiated envelope of the second resonant sensor. I
Измерив полусумму первого и второго временных интервалов, можно определить частоту расстройки двух резонансных датчиг ов независимо от их добротности.By measuring the half-sum of the first and second time intervals, you can determine the frequency of the detuning of two resonant sensors, regardless of their quality factor.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
Частота высокочастотных колебаний генератора 1 под действием управл ющего напр жени частотного модул тора 2 измен етс по линейному закону от минимального значени до максимального значени частоты. При попадании частоты колебаний высокочастотного генератора 1 в полосу пропускани резонансных датчиков 3 и 4 на выходах первого и второго амплитудных детекторов 5 и 6 по вл ютс коло- колообразные импульсы, повтор ющие резонансных кривых датчиков.- Напр жение импульсов дифференцируетс с помощью дифференциаторов 7 и 8 и поступает на входь усилителей-формирователей 9 и 10. С выходов первого и второго усилителей-формирователей 9 и 10 положительные и отрицательные импульсы, прив занные к экстремальным значени м продифференцированных кривых напр жений, поступают на входы распределительной цепи 11.The frequency of the high frequency oscillations of the oscillator 1 under the action of the control voltage of the frequency modulator 2 varies linearly from the minimum value to the maximum frequency value. When the oscillation frequency of the high-frequency generator 1 hits the bandwidth of the resonant sensors 3 and 4, bell-shaped pulses repeating the resonant curves of the sensors appear at the outputs of the first and second amplitude detectors 5 and 6. The pulse voltage is differentiated using differentiators 7 and 8 and it enters the input of the shaper amplifiers 9 and 10. From the outputs of the first and second shaper amplifiers 9 and 10, positive and negative pulses are associated with extreme values of differentiated coefficients. O voltages applied to the inputs of the distribution circuit 11.
Положительные импульсы, которые соответствуют максимальному значению кривой нап р жени на выходе дифференциатора 7, передаютс на вход первого фазового инвертора 12. Сюда же поступают отрицательные импульсы, соответствующие минимальному значению кривой напр жени на выходе второго дифференциатора 8.Positive pulses that correspond to the maximum value of the voltage curve at the output of the differentiator 7 are transmitted to the input of the first phase inverter 12. Negative pulses, corresponding to the minimum value of the voltage curve at the output of the second differentiator 8, also arrive here.
Аналогичным образом на вход, второго фазового инвертора 13 проход т через распределительную цепь 11 положительные импульсы, соответствующие максимальному значению кривой напр - жени на выходе дифференциатора 7.Similarly, the input of the second phase inverter 13 passes through the distribution circuit 11 positive pulses, corresponding to the maximum value of the voltage curve at the output of the differentiator 7.
В результате на первый триггер (на его разделительные входы) 14 че- рез первый фазовый инвертор 2 поступают однопол рные импульсы, соответ- ствующие по времени разнопол рным импульсам на одном выходе распределительной цепи 11. На входы второго триггера 15 через второй фазовый инвертор 13 поступают однопол рные пульсы, соответствующие по времени разнопол рным импульсам на другом выходе распределительной цепи I 1 . Длительность импульсов на единичном выходе триггера 14 определ етс времен ным (частотным) сдвигом - fj (фиг.1, эпюра в). Длительность же импульсов на единичном выходе второго триггера 15 определ етс временным сдвигом (ча стотным сдвигом) f - f (фиг.1, эпюра г). Сигналы с выходов первого и второго триггеров поступают на входы сответствующик фильтров нижних частот, с вьпсодов которых посто нное напр жение, пропорциональ кое длительности импульсов. гС.t и At , подаетс на соответствующие входы сумматора 18, где суммируютс . С выхода сумматора 18 сигнал, пропорциональный удвоенной частотной рас- стройке измерительного и опорного резонансных датчиков, поступает на делитель 19, где осуществл етс его деление на два. В результате на индикатор 20 подаетс сигнал, пропор- циональный частоте расстройки измерительного и опорного резонансных датчиков.As a result, unipolar pulses are received to the first trigger (to its separating inputs) 14 through the first phase inverter 2, which correspond in time to opposite polarity pulses at one output of the distribution circuit 11. To the inputs of the second trigger 15, they go through the second phase inverter 13 unipolar pulses corresponding in time to opposite-polar pulses at another output of the I 1 distribution circuit. The duration of the pulses at the unit output of the trigger 14 is determined by the temporal (frequency) shift - fj (figure 1, plot c). The duration of the pulses at the unit output of the second flip-flop 15 is determined by the time shift (frequency shift) f - f (Fig. 1, plot g). The signals from the outputs of the first and second triggers are fed to the inputs of the corresponding low-pass filters, from which the voltage is constant, proportional to the pulse duration. t.sub.t and At are fed to the respective inputs of the adder 18, where they are added together. From the output of the adder 18, a signal proportional to the doubled frequency detuning of the measuring and reference resonant sensors goes to divider 19, where it is divided into two. As a result, the indicator 20 is given a signal proportional to the detuning frequency of the measurement and reference resonant sensors.
Получение всех четырех экстремальных значений продифференцированных огибающих за период частотной развертки возбуждающих колебаний позвол ет по сравнению с известным способом существенно уменьшить погрешность измерени малых значений час- Obtaining all four extreme values of the differentiated envelopes over the period of the frequency sweep of the exciting oscillations allows, in comparison with the known method, to significantly reduce the measurement error of small values of
тоты расстройки благодар исключению вли ни мертвой зоны срабатывани триггера при близких по времени запускающих импульсах и асимметрии уровней, ограничени в усилител х- формировател х импульсов.detuning taps due to the elimination of the impact of the dead zone of triggering at triggered impulses and asymmetry of levels, limiting the amplifiers of x-impulses to the amplifiers.
При возникновении асимметрии рг- раничени в усилител х-формировател х происходит смещение моментов перехода через экстремальную точку преобразуемых напр жений в противоположные стороны. При этом измен ютс длительности импульсов на выходах обоих триггеров. Однако суммарный сигнал, определ ющий напр жение, поступающее на индикатор, остаетс неизменным .When an asymmetry of the array occurs in the amplifiers of the x-formers, the transition moments through the extreme point of the transformable stresses are shifted to opposite sides. The duration of the pulses at the outputs of both triggers is changed. However, the sum signal determining the voltage applied to the indicator remains unchanged.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853903918A SU1285394A1 (en) | 1985-05-05 | 1985-05-05 | Method of determining difference of resonance frequencies of transducers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853903918A SU1285394A1 (en) | 1985-05-05 | 1985-05-05 | Method of determining difference of resonance frequencies of transducers |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1285394A1 true SU1285394A1 (en) | 1987-01-23 |
Family
ID=21180223
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853903918A SU1285394A1 (en) | 1985-05-05 | 1985-05-05 | Method of determining difference of resonance frequencies of transducers |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1285394A1 (en) |
-
1985
- 1985-05-05 SU SU853903918A patent/SU1285394A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Полул х К.С. Резонансные методы измерерш . - М.: Энерги , 1980, с. 35. Викторов В.А. и др. Высокочастотный метод измерени неэлектрическ1-1х величин. - М.: Наука, 1978, с. 92. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1285394A1 (en) | Method of determining difference of resonance frequencies of transducers | |
SU1539639A1 (en) | Automatic meter of moisture slat content in soil | |
SU1016692A1 (en) | Method and device for determination of acoustic oscillation damping frequential dependence | |
SU1490632A1 (en) | Device for measuring energy of acoustic emission | |
SU1485172A1 (en) | Method and apparatus for acoustic logging | |
SU728073A1 (en) | Device for magnetic noise structuroscopy | |
SU1508114A1 (en) | Apparatus for measuring pressure | |
SU934785A1 (en) | Acoustic level gauge | |
SU493725A1 (en) | Device for measuring the absorption coefficient of ultrasound | |
SU1633294A1 (en) | Determining resonance frequency of structure components | |
SU1142786A1 (en) | Ultrasound absorption factor measuring device | |
SU748284A1 (en) | Device for measuring magnetostriction transducer q-factor | |
SU1167759A1 (en) | Digital meter of electromechanical coupling coefficient of piezoelectric converters | |
SU970167A1 (en) | Device for reproducing narrow-band random vibration | |
SU1116317A1 (en) | Device for determining value of compression force | |
SU1130794A1 (en) | Device for measuring sound absorption coefficient | |
SU1002951A1 (en) | Ultrasonic device for measuring medium density | |
SU1272122A1 (en) | Device for measuring absorption factor and propagation velocity of ultrasound | |
SU1097902A1 (en) | Device for vibration testing | |
SU794478A1 (en) | Device for determining signal level of ultrasonic measuring resonator | |
SU1173298A1 (en) | Apparatus for measuring mechanical quality of microarticles by method of free oscillations | |
SU1226336A1 (en) | Phase-meter | |
SU754258A1 (en) | Vibration-frequency transducer | |
SU1404924A1 (en) | Apparatus for measuring the propagation velocity and absorption coefficient of ultrasound | |
SU785756A1 (en) | Material quality control apparatus |