SU1308940A1 - Устройство дл измерени резонансной частоты датчиков-резонаторов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике, может быть использовано дл  непрерывного измерени  резонансной частоты датчиков резонатор- ного типа. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  резонансной частоты датчиков-резонаторов . Дл  достижени  поставленной цели в устройство дополнительно введены фазовый преобразователь 6, делитель 8 частоты и однополосньш фазо- компенсационньй модул тор 3. Кроме того, устройство содержит высокочас- тотньй генератор 1 с элементом управлени  2, переключатели 4 и 5, генератор 7 низкой частоты,датчик-резонатор 9,амплитудный детектор 10,усилитель 11 низкой частоты, фазочувствитель- ньй вьшр митель 12, интегратор 13, цифровой частотомер 14. По сравнению с прототипом повышение точности дос- тигнуто за счет перестройки частоты только одного генератора с сохранением равенства амплитуд радиоимпульсов разных частот за счет переключени  последова гельности фаз низкочастотных модулирующих сигналов, использовани  одного амплитудного, детектора , бездрейфового усилител  низкой частоты и непосредственного измерени  частоты генератора с немодулированными колебани ми. 1 ил.. I (Л 1 00 о 00 QD 4 О

Description

Изобретение относитс  к измерительной .технике и может быть использовано дл  непрерьгоного измерени  резонансной частоты датчиков резонатор- ного типа.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  резонансной частоты датчиков-резонаторов.

На чертеже приведена функциональна  схема устройства дл  измерени  резонансной частоты датчиков-резонаторов .

Устройство содержит высокочастотный генератор 1 с элементом 2 управЕсли частота Q генератора 1 совпадает с резонансной частотой О, датчика-резонатора 9, то радиоимлени , однополосный фазокомпенсацион- 15 пульсы суммарнрй со + Сг и разностной

НБШ модул тор 3, управл ющие входы которого соединены с выходами переключателей 4 и 5, разноименные входы которых соединены между собой и подключены к выходам фазового преобразовател  6 однофазного напр жени  в двухфазное, вход которого соединен с выходом генератора 7 низкой частоты и входом делител  8 частоты, датчик- резонатор 9, последовательно соединенные амплитудный детектор 10, усилитель 1 1 низкой частоты, фазочувст- вительньш выпр митель 12, интегратор 13, цифровой частотомер 14, подключенный к выходу управл емого генератора 1 и к входу однополосного фазо- компенсационного модул тора 3, выход которого соединен с входом датчика- резонатора 9, управл ющий вход фазо20

25

СО - Q частот проход т через резонатор с одинаковым ослаблением, и на выходе амплитудного детектора 10 отсутствует огибающа  частоты коммутации Sl Я;/п, где п - коэффициент делени  делител  8. При расстройке резонатора из-за изменени , например диэлектрических или магнитных свойств контролируемого объекта радиоимпульсы частоты со + Q и о - 1 начинают испытывать различное ослабление , что вызьшает по вление огибающей в выходном сигнале датчика. Выделенное детектором 10 напр жение 0 огибающей усиливаетс  усилителем 11 низкой частоты и вьшр мл етс  фазо- чувствительным вьшр мителем 12. Выпр мленное напр жение, пол рность ко торого определ етс  знаком расстрой40

чувствительного выпр мител  12 соеди- 35 ки резонатора, зар жает интегратор нен с выходом делител  8 частоты и . управл ющими входами переключателей 4 и 5, выход интегратора 13 соединен с элементом 2 управлени .

Устройство работает следующим образом .

Высокочастотный сигнал частоты СО генератора 1 поступает на сигнальньш вход однополосного модул тора 3, выполненного по фазокомпенсационной схеме. На управл ющие входы модул тора через переключатели 4 и 5 поступают сигналы частоты S2 , сдвинутые на 90° преобразователем 6 однофазного напр жени  в двзгхфазное, на вход которого поступает низкочастотный сигнал генератора 7. На выходе фазо- компенсационного модул тора 3 формируетс  сигнал суммарной СО + или разностной CJ - частоты в.зависимости от последовательности фаз модулирующих сигналов, котора  определ етс  положением переключателей 4 и 5.

13, выходное напр жение которого из мен ет реактивность элемента управл ни , например варикапа колебательно го контура генератора 1. Процесс из менени  частоты генератора 1 длитс  до тех пор, пока его частота о не с совпадает с резонансной частотой да чика-резонатора СЭд В этом состо нии напр жение на выходе фазочувст- вительного выпр мител  12 исчезает, и интегратор 13 через элемент 2 управлени  удерживает значение частот СО- QO, которое измер етс  цифровым частотомером 14. В качестве интегра тора 13 может быть использован и микродвигатель, через редуктор св занный с входом конденсатора переме ной емкости высокочастотного генера тора.

Таким образом, предложенное устройство обеспечивает непрерывное сл жение и измерение частоты датчика- резонатора, котора  измен етс  в пр

50

55

При периодических переключени х последовательности фаз с частотой коммутации, котора  задаетс  частотой выходного напр жени  делител  8 частоты, на выходе однополосного модул тора 3 формируютс  радиоимпульсы одинаковой амплитуды, сдвинутые по частоте друг относительно друга на 2s2. Частоту Я, выбирают равной половине полосы пропускани  датчика-резонатора 9.

Если частота Q генератора 1 совпадает с резонансной частотой О, датчика-резонатора 9, то радиоимпульсы суммарнрй со + Сг и разностной

0

5

СО - Q частот проход т через резонатор с одинаковым ослаблением, и на выходе амплитудного детектора 10 отсутствует огибающа  частоты коммутации Sl Я;/п, где п - коэффициент делени  делител  8. При расстройке резонатора из-за изменени , например, диэлектрических или магнитных свойств контролируемого объекта радиоимпульсы частоты со + Q и о - 1 начинают испытывать различное ослабление , что вызьшает по вление огибающей в выходном сигнале датчика. Выделенное детектором 10 напр жение 0 огибающей усиливаетс  усилителем 11 низкой частоты и вьшр мл етс  фазо- чувствительным вьшр мителем 12. Выпр мленное напр жение, пол рность которого определ етс  знаком расстрой40

35 ки резонатора, зар жает интегратор

13, выходное напр жение которого измен ет реактивность элемента управлени , например варикапа колебательного контура генератора 1. Процесс изменени  частоты генератора 1 длитс  до тех пор, пока его частота о не с совпадает с резонансной частотой даТ- чика-резонатора СЭд В этом состо нии напр жение на выходе фазочувст- вительного выпр мител  12 исчезает, и интегратор 13 через элемент 2 управлени  удерживает значение частоты СО- QO, которое измер етс  цифровым частотомером 14. В качестве интегратора 13 может быть использован и микродвигатель, через редуктор св занный с входом конденсатора переменной емкости высокочастотного генератора .

Таким образом, предложенное устройство обеспечивает непрерывное слежение и измерение частоты датчика- резонатора, котора  измен етс  в про50

55

цессе контрол  диэлектрических и магнитных свойств объекта. Повьшение точности достигнуто за счет перестройки частоты только одного генератора с сохранением равенст- ва амплитуд радиоимпульсов разных частот за счет переключени  последовательности фаз низкочастотных модулирующих сигналов, использовани  одного амплитудного детектора, .бездрейфового усилител  низкой частоты и непосредственно измерени  частоты генератора с немодулированными колебани ми .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   1

   Устройство дл  измерени  резонансной частоты датчиков-резонаторов, содержащее высокочастотный генератор

   15

   тельный выпр митель и интегратор,выходом соединенный с элементом управлени  высоко астотного генератора, генератор низкой частоты и два переключател  , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени , в него введены фазовый преобразователь, делитель частоты и однополосный фазокомпенсационный модул тор , сигнальный вход которого соединен с выходом высокочастотного генератора, а управл ющие входа соединены с выходами переключателей,разноименные входы которых соединены между собой и подключены к выходам фазового преобразовател , вход которого соединен с выходом генератора низкой частоты и входом делител  частоты , выход которого соединен с упс элементом управлени , цифровой час- 0 равл ющими входами переключателей и тотомер, датчик-резонатор, к выходу управл ющим входом фазочувствитель- которого по/услючены последовательно ного вьтр мител , а выход однополос- соединенные амплитудный детектор,уси- ного модул тора соединен с входом литель низкой частоты, фазочувстви- датчика-резонатора.

   Редактор О.Юрковецка 

   Составитель В.Новоселов

   Техред Л.Олейник Корректор Т.Колб

   Заказ 1794/37Тираж 731Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д.4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие,г.Ужгород,ул.Проектна ,4

   тельный выпр митель и интегратор,выходом соединенный с элементом управлени  высоко астотного генератора, генератор низкой частоты и два переключател  , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени , в него введены фазовый преобразователь, делитель частоты и однополосный фазокомпенсационный модул тор , сигнальный вход которого соединен с выходом высокочастотного генератора, а управл ющие входа соединены с выходами переключателей,разноименные входы которых соединены между собой и подключены к выходам фазового преобразовател , вход которого соединен с выходом генератора низкой частоты и входом делител  частоты , выход которого соединен с уп