SU1755215A1 - Цифровой измеритель добротности - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  добротности. Целью изобретени   вл етс  повышение точности и повышение надежности за счет упрощени  измерител . Цифровой измеритель добротности содержит последовательно соединенные генератор 1 переменной частоты , зажимы дл  подключени  исследуемого контура 2, вычислительный блок 3, блок 4 управлени , гетеродин 5 и формирователь 6 гармоник, смеситель 7, первый вход которого соединен с выходом генератора 1, второй - с выходом формировател  6, электронно-счетный частотомер 8, вход запуска которого соединен со вторым выходом блока 3, фильтр 9 нижних частот и фильтр 10 верхних частот, входы фильтров 9 и 10 соединены с выходом смесител  7, а выходы соответственно с первым и вторым сигнальными входами частотомера 8. Выход фильтра 9 соединен, кроме того, со вторым входом блока 4. Особенностью измерител   вл етс  введение фильтров 9,10. 2 ил.

Description

ел

С

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  добротности.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности и повышение надежности за. счет упрощени  измерител 

На фиг.1 приведена структурна  электрическа  схема цифрового измерител  добротности; на фиг.2 - амплитудно-частотна  характеристика исследуемого контура.

Цифровой измеритель добротности содержит последовательно соединенные генератор 1 переменной частоты, зажимы дл  подключени  исследуемого контура 2, вычислительный блок 3, блок 4 управлени , гетеродин 5 и формирователь 6 гармоник, смеситель 7, первый вход которого соединен с выходом генератора 1. а второй вход - с выходом формировател  б, электронно-счетный частотомер 8 вход запуска

которого соединен со вторым выходом блока 3, фильтр 9 нижних частот и фильтр 10 верхних частот, входы фильтров 9 и 10 соединены с выходом смесител  7, а выходы соответстоенно с первым и вторым сигнальными входами частотомера 8 Выход фильтра 9 соединен, кроме того, со вторым входом блока 4, Блок 3 содержит последовательно соединенные пиковый детектор 11. делитель 12 напр жени , элемент 13 сравнени  и дифференцирующую цепь 14 Вход блока 3 соединен со входом детектора П и вторым входом элемента 13, а первый и второй выходы - соответственно с первым и вторым выходами цепи 14. Блок 4 содержит элемент

15совпадени , первый вход которого  вл етс  первым входом блока, формирователь

16импульса, вход которого  вл етс  вторым входом блока, а выход соединен со вторым входом элемента 15. и генератор 17 линейно измен ющегос  напр жени , вход которого

соединен с выходом элемента 15, а выход  вл етс  выходом блока.

. Цифровой измеритель добротности работает следующим образом.

На первом этапе измерений средн   ча- стота генератора 1 устанавливаетс  вблизи резонансной частоты f0 (фиг.2) контура 2 с помощью осциллографа, вход горизонтальной развертки которого соединен с управл ющим входом (не показан) генератора 1, а вход вертикальной - с выходом контура 2,

Сигнал с выхода генератора 1 с частотой f 1 поступает на вход контура 2 и первый вход смесител  7. С выхода контура 2 про- детектированный сигнал поступает в блок 3, который формирует на своем первом и втором выходах импульсы в моменты времени, когда частота fi генератора 1 равна f и fe (фиг.2). Положительный импульс (частота ft плавно измен етс  от меньшего значени  к большему) с первого выхода цепи 14, соответствующий частоте fH, поступит на первый вход блока 4 (на первый вход элемента 15). Отрицательный импульс со второго выхода цепи 14, соответствующий частоте fB - f м + 2 Af0, запускает частотомер 8.

На второй вход смесител  7 с выхода формировател  б поступает сигнал с частотой fe, определ емой равенством

fe fs n,

где fs - частота гетеродина 5, управл емого генератором 17;

n - номер гармоники частоты fs.

На выходе смесител  7 формируютс  два сигнала с частотами fi - fe и fi + fe, которые поступают на входы фильтров 9 и 10. Сигнал с частотой fi - fe проходит через фильтр 9 на первый вход частотомера 8 и вход формировател  16, а сигнал с частотой ft + fe проходит через фильтр 10 на второй вход частотомера 8.

Формирователь 16 формирует импульс в момент времени, когда частота сигнала на выходе фильтра 9 равна нулю. Генератор 16 измен ет напр жение на своем выходе и тем самым частоту fs гетеродина 5 до тех пор, пока импульс с выхода формировател  16 не совпадает во времени с импульсом на первом входе элемента 15, что соответствует частоте формировател  6fe - TH-

Частота f сигнала на выходе фильтра 9 и первом сигнальном входе частотомера 8 в момент ее измерени  частотомером определ етс 

f fe - fH 2 Af0.

Частота сигнала на выходе фильтра 10 и на втором сигнальном входе частотомера 8 в момент ее измерени  определ етс  f fe + fH 2f0,

N K

Частотомер 8 работает в режиме измерени  отношени  частот на его сигнальных входах и показывает цифровую величину N, определ емую равенством

f „ 2f0 TT -K7ff7 где К - множитель счета.

Выбира  множитель К 0,5, получим

N Qo. z A To

Таким образом, показани  частотомера 8 соответствуют измеренному значению добротности Qo контура 2. и

В измерителе частота f сигнала на втором сигнальном входе частотомера 8, пропорциональна  резонансной частоте f0 контура 2, формируетс  путем непосредственного суммировани  частот fB и fH. в то врем  как в прототипе эта частота формируетс  путем усреднени  управл ющего напр жени  с помощью интегратора, его дальнейшего нелинейного преобразовател  с помощью аналогового функционального преобразовател  и обратного преобразовател  в частоту с помощью преобразовател  напр жение - частота. Поэтому в предлагаемом измерителе отсутствует присуща  прототипу ошибка определени  частоты f0, обусловленна  погрешност ми интегратора, нелинейного функционального преобразовател  и преобразовател  напр жение - частота. Это обеспечивает предлагаемому измерителю более высокую по сравнению с прототипом точность определени  частоты f0, а следовательно, более высокую точность измерени  добротности.

Отсутствие в составе измерител  таких сложных элементов как нелинейный функциональный преобразователь и преобразователь напр жение - частота существенно упрощает предлагаемый преобразователь по сравнению с прототипом и повышает его надежность.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Цифровой измеритель добротности, содержащий генератор переменной частоты, выход которого  вл етс  первой клеммой дл  подключени  исследуемого контура, вычислительный блок, вход которого  вл етс  второй клеммой дл  подключени  исследуемого контура, а выход которого соединен последовательно с блоком управлени , гетеродином , формирователем гармоник, смесителем, второй вход которого соединен с выходом генератора переменной частоты, электронно-счетный частотомер, запускающий вход которого соединен с вторым выходом вычислительного блока, первый

   сигнальный вход которого соединен с вторым входом блока управлени , отличающийс  тем, что. с целью повышени  точности и повышени  надежности за счет

   упрощени  измерител , в него введены 5 входами электронно-счетного частотомера,

   О

   ff/& nfi ifo f8

   Фг/е.2

   фильтр верхних и нижних частот, причем входы фильтров соединены с выходом смесител , а выходы их соединены соответственно с первым и вторым сигнальными

   т

   фие 1

   ft