SU1308939A1 - Device for measuring static parameters of crystal vibrators - Google Patents
Device for measuring static parameters of crystal vibrators Download PDFInfo
- Publication number
- SU1308939A1 SU1308939A1 SU853998613A SU3998613A SU1308939A1 SU 1308939 A1 SU1308939 A1 SU 1308939A1 SU 853998613 A SU853998613 A SU 853998613A SU 3998613 A SU3998613 A SU 3998613A SU 1308939 A1 SU1308939 A1 SU 1308939A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- meter
- voltage
- instantaneous
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к области контрольно-измерительной техники. Цель изобретени - повьппение точности измерени статической емкости кварцевых резонаторов. Устройство содержит источник 2 опорного напр жени , операционный усилитель 4, опорный конденсатор 5, блок 8 вычитани , измеритель 6 мгновенных значений напр жени и компаратор 12. Устройство оснащено блоком 1 синхронизации, измерителем 7 мгновенных значений напр жени , блоками 10 и 11 вычитани , масштабирующим преобразователем 9. Введение вышеуказанных элементов и образование новых функциональных св зей способствуют достижению поставленной цели. 1 ИЛ1 i (Л Сст со о СХ) со со соThe invention relates to the field of instrumentation technology. The purpose of the invention is to increase the accuracy of measuring the static capacitance of quartz resonators. The device contains a reference voltage source 2, an operational amplifier 4, a reference capacitor 5, a subtraction unit 8, a meter of instantaneous voltage values 6 and a comparator 12. The device is equipped with a synchronization unit 1, a meter of instantaneous voltage values 7, subtracting blocks 10 and 11 Converter 9. The introduction of the above elements and the formation of new functional relationships contribute to the achievement of the goal. 1 IL1 i (L Sst so o CX) with so
Description
toto
1130893911308939
Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике и может быть использовано дл измерени статических параметров кварцевых резонаторов, а именно статической емкости и сопро- j тивлени ИЗОЛЯЦИИThe invention relates to an instrumentation technique and can be used to measure the static parameters of quartz resonators, namely the static capacitance and the resistance of the insulation.
Целью изобретени вл етс повышение точности измерени - статической емкости кварцевых резонаторов.The aim of the invention is to improve the measurement accuracy of the static capacitance of quartz resonators.
На чертеже приведена функциональна схема устройства дл измерени статических параметров кварцевых резонаторов .The drawing shows a functional diagram of a device for measuring the static parameters of quartz resonators.
Устройство содержит блок 1 синхронизации , источник 2 опорного напр же- 15 ки , клеммы дл подключени кварцевого резонатора 3, операционный усилитель 4, опорный конденсатор 5 (С), первый измеритель 6 мгновенных значений напр жени , второй измеритель 7 20 мгновенных значений напр жени , первый блок 8 вычитани , масштабирующий, преобразователь 9, второй блок 10 вычитани , третий блок 11 вычитани и компаратор 12. .25The device contains a synchronization unit 1, a source 2 of the reference voltage, terminals for connecting a quartz resonator 3, an operational amplifier 4, a reference capacitor 5 (C), the first meter 6 instantaneous voltage values, the second meter 7 20 instantaneous voltage values, the first subtraction unit 8, the scaling converter 9, the second subtraction unit 10, the third subtraction unit 11 and the comparator 12. .25
выход источника 2 опорного напр жени соединен с одной из клемм дл подключени кварцевого резонатора 3, друга клемма дл подключени которого соединена с инвертирующим входом 30 операционного усилител 4 (ОУ).В цепь отрицательной обратной св зи последнего включен опорный конденсатор 5 (Cjj), неинвертирующий вход ОУ 4 соединен с общей щиной устройства , а выход - с входами первого измерител 6 мгновенных значений напр жени , второго измерител 7 мгновен- затухани кварцевого резонатора, все ных значений напр жени , выходы кото- процессы, описьтаемые .пока;зательной рьк соединены с входами первого блока 40 ФУ«кДией, можно считать закончившими-/the output of the reference voltage source 2 is connected to one of the terminals for connecting a quartz resonator 3, the other terminal for connecting which is connected to the inverting input 30 of the operational amplifier 4 (OU). In the negative feedback circuit of the latter, a reference capacitor 5 (Cjj) is switched, non-inverting the input of the op-amp 4 is connected to the total width of the device, and the output is connected to the inputs of the first meter 6 instantaneous voltage values, the second meter 7 instantaneous damping of the quartz resonator, all voltage values, the outputs of which are described Ty .poka; rk optionally connected to first inputs of block 40 FU "kDiey can assume zakonchivshimi- /
3535
опорного напр жени , второй выход блока 1 синхронизации соединен с входом синхронизации первого измерител 6 мгновенных значений напр жени , третий выход блока 1 синхронизации со.гдине н с входом синхронизации второго измерител 7 мгновенных значений напр жени .reference voltage, the second output of synchronization unit 1 is connected to the synchronization input of the first meter 6 instantaneous voltage values, the third output of synchronization unit 1 is connected to the synchronization input of the second meter 7 instantaneous voltage values.
Устройство дл измерени статических параметров кварцевых резонаторов работает следующим образом. A device for measuring the static parameters of quartz resonators operates as follows.
Блок 1 синхронизации вырабатывает синхроимпульсы, которые управл ют работой источника 2 опорного напр жени , на выходе последнего формируетс по-, следовательность однопол рных пр моугольных импульсов амплитудой U, поступающа через кварцевый резонатор 3, подключенный к клеммам, на вход операционного усилител 4, в цепь отрицательной обратной св зи которого включен опорный конденсатор 5 емкостью GO .Synchronization unit 1 generates sync pulses that control the operation of source 2 of the reference voltage. At the output of the latter, a sequence of unipolar rectangular pulses of amplitude U, fed through a quartz resonator 3 connected to the terminals, to the input of the operational amplifier 4, is formed. the negative feedback of which included the reference capacitor 5 with a capacity of GO.
Первьй измеритель 6 мгновенных значений напр жени по синхросигналу длительностью ut,, поступающему на вход синхронизации в момент времени t,, фиксирует выходное напр жение Ug (t) в момент времени t, +ut(,.The first meter of 6 instantaneous voltage values over a clock signal with a duration of ut, arriving at the synchronization input at time t, records the output voltage Ug (t) at time t, + ut (,.
Второй измеритель 7 мгновенных значений напр жени по синхросигналу длительностью ut, поступающему на вход синхронизации в момент времени t, фиксирует выходное напр жение и (t)The second meter 7 instantaneous values of the voltage on the sync signal of duration ut, supplied to the synchronization input at time t, fixes the output voltage and (t)
с twith t
При t,7t,-- , где - - декрементAt t, 7t, -, where - is the decrement
в момент времени .at the moment of time.
,.а,.but
8 вычитани , вьпсодом соединенного через масштабирующий преобразователь 9 с одним из входов второго блока 10 вычитани , другой вход которого соединен с выходом второго измерител 5 7 мгновенных значений напр жени , а выход второго блока 10 вычитани соединен с одним из входов третьего блока 11 вычитани , другой вход которого соединен с выходом ОУ 4, а выход Q третьего блока 11 вычитани соединен с одним из входов компаратора 12, другой вход которого соединен с выхо-. дом источника 2 опорного напр жени . Синхронна работа узлов устройства достигаетс с помощью блока 1 синхронизации , имеющего три выхода. Первый выход блока 1 синхронизации соединен с входом синхронизации источника 28 subtractors connected via a scaling converter 9 to one of the inputs of the second subtraction unit 10, the other input of which is connected to the output of the second meter 5 7 instantaneous voltage values, and the output of the second subtraction unit 10 is connected to one of the inputs of the third subtraction unit 11, the other the input of which is connected to the output of the op-amp 4, and the output Q of the third subtraction unit 11 is connected to one of the inputs of the comparator 12, the other input of which is connected to the output-. source house 2 reference voltage. Synchronous operation of the device nodes is achieved using a synchronization unit 1 having three outputs. The first output of the synchronization unit 1 is connected to the input of the synchronization source 2
с , так как уже приwith since already when
t - экспоненци- аt - exponential
альна составл юща принимает значение 99,3% от установившегос .The estimated component is 99.3% of the steady state.
Таким образом, выполнив условие окончани переходных процессов, описываемых показательной функцией, получают следующие выражени дл напр жений на вьпсодах измерителей мгновен- ньк значений напр жени Thus, by fulfilling the condition for terminating the transient processes described by the exponential function, the following expressions are obtained for the voltages on the impedance meters of the instantaneous voltage values
Uимзи.( + UoiEitutcBi . Uimzi. (+ UoiEitutcBi.
им. + .them. +.
,,
СоWith
UoCcT . С.UoCcT. WITH.
УоС СоUoS So
oo
j j
5 0 55 0 5
0 затухани кварцевого резонатора, все процессы, описьтаемые .пока;зательной 0 ФУ«кДией, можно считать закончившими-/0 damping of the quartz resonator, all the processes described by the current; positive 0 FU "kDiyu, can be considered finished- /
3535
опорного напр жени , второй выход блока 1 синхронизации соединен с входом синхронизации первого измерител 6 мгновенных значений напр жени , третий выход блока 1 синхронизации со.гдине н с входом синхронизации второго измерител 7 мгновенных значений напр жени .reference voltage, the second output of synchronization unit 1 is connected to the synchronization input of the first meter 6 instantaneous voltage values, the third output of synchronization unit 1 is connected to the synchronization input of the second meter 7 instantaneous voltage values.
Устройство дл измерени статических параметров кварцевых резонаторов работает следующим образом. A device for measuring the static parameters of quartz resonators operates as follows.
Блок 1 синхронизации вырабатывает синхроимпульсы, которые управл ют работой источника 2 опорного напр жени , на выходе последнего формируетс по-, следовательность однопол рных пр моугольных импульсов амплитудой U, поступающа через кварцевый резонатор 3, подключенный к клеммам, на вход операционного усилител 4, в цепь отрицательной обратной св зи которого включен опорный конденсатор 5 емкостью GO .Synchronization unit 1 generates sync pulses that control the operation of source 2 of the reference voltage. At the output of the latter, a sequence of unipolar rectangular pulses of amplitude U, fed through a quartz resonator 3 connected to the terminals, to the input of the operational amplifier 4, is formed. the negative feedback of which included the reference capacitor 5 with a capacity of GO.
Первьй измеритель 6 мгновенных значений напр жени по синхросигналу длительностью ut,, поступающему на вход синхронизации в момент времени t,, фиксирует выходное напр жение Ug (t) в момент времени t, +ut(,.The first meter of 6 instantaneous voltage values over a clock signal with a duration of ut, arriving at the synchronization input at time t, records the output voltage Ug (t) at time t, + ut (,.
Второй измеритель 7 мгновенных значений напр жени по синхросигналу длительностью ut, поступающему на вход синхронизации в момент времени t, фиксирует выходное напр жение и (t)The second meter 7 instantaneous values of the voltage on the sync signal of duration ut, supplied to the synchronization input at time t, fixes the output voltage and (t)
с twith t
При t,7t,-- , где - - декрементAt t, 7t, -, where - is the decrement
в момент времени .at the moment of time.
,.а,.but
с , так как уже приwith since already when
t - экспоненци- аt - exponential
альна составл юща принимает значение 99,3% от установившегос .The estimated component is 99.3% of the steady state.
Таким образом, выполнив условие окончани переходных процессов, описываемых показательной функцией, получают следующие выражени дл напр жений на вьпсодах измерителей мгновен- ньк значений напр жени Thus, by fulfilling the condition for terminating the transient processes described by the exponential function, the following expressions are obtained for the voltages on the impedance meters of the instantaneous voltage values
Uимзи.( + UoiEitutcBi Uimzi. (+ UoiEitutcBi
им. + .them. +.
3130893931308939
статическа емкость кварцевого резонатора;static capacity of the quartz resonator;
сопротивление изол ции кварцевого резонатора; динамическа емкость кварцевого резонатора. ое напр жение блока 8 вычивно разности входных напр insulation resistance of the quartz resonator; dynamic capacitance of a quartz resonator. The voltage of block 8 is the difference of input voltages.
ко U,co u,
чт ни ко ч веth
тт -п п BSi HjMHi им}ц1tt-n p BSi HjMHi them} ts1
UoC .UoUUoC .UoU
GO GOGO GO
Ug utcti UiGcT UoG, - --Со и5Ug utcti UiGcT UoG, - --So u5
CoRn3CoRn3
Uo-itcj, . Uo-itcj,.
.CoR«, ,, Далее напр жение с выхода первого блока 8 вьиитайн через масштабируют щий преобразователь 9 поступает на вход второго блока 10 вычитани , на другой вход которого поступает напр жение с выхода второго измерител 7 мгновенных значений напр жени . Выходное напр жение второго блока 10 вычитани описьгоаетс выражением .CoR ", ,, Next, the voltage from the output of the first block 8 viitin through the scaled converter 9 enters the input of the second subtraction unit 10, to another input of which the voltage from the output of the second meter 7 instantaneous voltage values. The output voltage of the second subtraction unit 10 is described by the expression
UoG, U iti+utcsi UoG, U iti + utcsi
,JJ
) У| ) |
СоWith
30thirty
эг eg
где коэффициент передачи масштабирующего преобразовател 2 и bton известны,тоwhere the transfer coefficient of the scaling converter 2 and bton are known, then
Так как t , t.Since t, t.
устанавлива К setting K
и,and,
..
ti + tc« Удti + tc "Ud
вУг , , - -« GO + УйС + ,l ,r UoC,in,, - - “GO + UIS +, l, r UoC,
, получают (, )ч- - +, get (,) h - - +
00
где Сwhere C
CoR,CoR,
4040
Устройство дл измерени статических параметров кварцевых резонаторов , содержащее источник опорного напр жени , выход которого соединен с первой клеммой дл подключени кварцевого резонатора, вторую клемму дл подключени кварцевого резонатора , соединенную с инвертирующим входом операционного усилител , в цепь отрицательной обратной св зи которого включен опорньм конденсатор, причем неинвертирующий вход операционного усилител соединен с общей шиной устройства, а выход соединен с входом первого измерител мгновенных значений напр жени , выход кото- рого соединен с одним из входов пер- эг вого блока вычитани , компаратор, один из входов которого (подключен к выходу источника опорного напр жени отличающеес тем, что, с целью повышени точности, в него введены второй измеритель мгновенных значений напр жени , масштабирующий преобразователь, второй и третий блоки вычитани , блок синхронизации, причем вход второго измерител мгно- A device for measuring the static parameters of quartz resonators, containing a voltage source, the output of which is connected to the first terminal for connecting a quartz resonator, a second terminal for connecting a quartz resonator connected to the inverting input of the operational amplifier, the negative capacitor connected to the negative feedback circuit, moreover, the non-inverting input of the operational amplifier is connected to the common bus of the device, and the output is connected to the input of the first instantaneous value meter voltage, the output of which is connected to one of the inputs of the first subtraction unit, a comparator, one of the inputs of which (connected to the output of the reference voltage source, is different in that, in order to improve the accuracy, a second meter of voltage values, the scaling converter, the second and third subtraction units, the synchronization unit, the input of the second meter instantaneously
, и G - динамическа и статичес- ка емкости кварцевого, and G - dynamic and static quartz capacitance
резонатора соответст венных значении напр жени соединенresonator voltage values are connected
в ыходом операционного усилител , аin the output of the operational amplifier, and
венно.venno.
Напр жение с выхода второго блока 10 вычитани поступает на один из входов третьего блока 11 вычитани , на Другой вход которого поступает напр жение с выхода операционного усилите- О л 4.The voltage from the output of the second subtraction unit 10 is supplied to one of the inputs of the third subtraction unit 11, to the Other input of which voltage is supplied from the output of the operational amplification O 4.
сwith
выход - с другим входом первого блока вычитани , выход которого соединен через масьчтабирующий преобразователь с одним из входов второго бло ка вычитани , другой вход которого соединен с выходом второго измерител мгновенных значений напр жени ,output - to another input of the first subtraction unit, the output of which is connected via a mastable converter to one of the inputs of the second subtraction unit, the other input of which is connected to the output of the second meter of instantaneous voltage values,
каka
Напр жение с выхода третьего бло- 11 вычитани поступает на один изThe voltage from the output of the third block is fed to one of
« блока вычитани , другой вход которовходов компаратора 12, на другой.вход 55 го соединен с выходом операционного"Subtraction unit, another input to the inputs of the comparator 12, to another. The input 55 is connected to the output of the operating
которого поступает напр жение с выхода источника 2 опорного напр жени , при этом на выходе компаратора формируютс импульсы, длительность U tj,5which voltage comes from the output of the source 2 of the reference voltage, while at the output of the comparator pulses are formed, the duration of U tj, 5
которых определ етс из услови U,Ueaj.which is determined from the condition U, Ueaj.
Выбрав величину U таким образом, чтобы компаратор измен л свое состо ние в моменты времени utj,., , т.е. когда все переходные процессы закончатс , можно получить следующее равенство:By choosing the value of U so that the comparator changes its state at the time points utj,.,, I.e. when all transients end, you can get the following equation:
10ten
0 0
У2.ЁЛ1 U2.YA1
из которого находитс величина it ut 3 o H3изfrom which is the value of it ut 3 o H3 of
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU853998613A SU1308939A1 (en) | 1985-11-11 | 1985-11-11 | Device for measuring static parameters of crystal vibrators |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU853998613A SU1308939A1 (en) | 1985-11-11 | 1985-11-11 | Device for measuring static parameters of crystal vibrators |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1308939A1 true SU1308939A1 (en) | 1987-05-07 |
Family
ID=21213156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU853998613A SU1308939A1 (en) | 1985-11-11 | 1985-11-11 | Device for measuring static parameters of crystal vibrators |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1308939A1 (en) |
-
1985
- 1985-11-11 SU SU853998613A patent/SU1308939A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР № 679897, кл. G 01 R 27/26, 1979. Авторское свидетельство СССР № 1205074, кл. С 01 R 29/21, 1986. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0718900B2 (en) | Method and apparatus for measuring resistance ratio in resistance half bridge | |
| SU1308939A1 (en) | Device for measuring static parameters of crystal vibrators | |
| US4023100A (en) | Transformer for d-c signals | |
| SU1624352A1 (en) | Resistance meter | |
| SU1364999A1 (en) | Device for measuring parameters of sub x c sub x two-terminal networks incorporated in tri-pole closed electric circuit | |
| SU1666967A1 (en) | Analogue phase meter | |
| SU1126898A1 (en) | Device for measuring time of setting output voltage in operational amplifiers | |
| SU1228058A1 (en) | Device for measuring magnetic permeability of ferromagnetic materials | |
| SU938173A1 (en) | Device for measuring ac voltage effective value | |
| SU1018048A1 (en) | R c (r l ) circuit parameter meter | |
| SU1541534A1 (en) | Device for measuring statistic parameters of crystal vibrators | |
| RU1798726C (en) | Device for measuring harmonic coefficient of output signals of quadripoles | |
| SU1627998A1 (en) | Converter converting product of two dc voltages to dc voltage | |
| SU901827A1 (en) | Electromagnetic flowmeter with frequency output | |
| SU1161901A1 (en) | Induction meter | |
| SU1651221A1 (en) | Measurement converter of active power | |
| SU996947A1 (en) | Voltage effective value to dc voltage converter | |
| SU1504489A1 (en) | Contact-free displacement-to-frequency transducer | |
| SU1441330A1 (en) | Pulse-frequency functional converter of resistance sensor impedance | |
| SU943583A1 (en) | Device for electrical signal stroboscopic conversion | |
| SU1462366A1 (en) | Squarer | |
| RU1817041C (en) | Device for measuring potential difference in ion-conducting media | |
| SU924721A1 (en) | Integrating device | |
| SU1406491A1 (en) | Digital multipurpose measuring device | |
| SU561907A1 (en) | Converter of active and reactive resistance to frequency |