SU319910A1

SU319910A1 - DEVICE FOR DETERMINATION OF FREQUENCIES OF OWN VIBRATIONS OF QUARTZ RESONATORS

Info

Publication number: SU319910A1
Application number: SU1427068A
Authority: SU
Original assignee: Л. И. Дайн, Г. А. Ливенский , А. С. Родичев

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть исиользовано нри разработке ньезоэлектрических резонаторов.The invention relates to a measurement technique and can be used in the design of diezoelectric resonators.

Известно устройство дл определени частот собственных колебаний кварцевых резонаторов , содержащее вибрационный стенд, ньезодатчик и ламповый вольтметр.A device for determining the natural oscillation frequencies of quartz resonators is known, which includes a vibrating stand, a bearer sensor, and a lamp voltmeter.

Недостаток известного устройства заключаетс в неточности определени частот собственных колебаний кварцевых резонаторов, так как за указанную частоту нринимают частоту колебаний вибрационного стенда, на которой наблюдаетс ник напр женн , в то врем как частота собственных колебаний может быть кратной частоте колебаний вибрационного стенда.A disadvantage of the known device lies in the inaccuracy of determining the natural oscillation frequencies of quartz resonators, since the vibration frequency of the vibrating test bench, on which the nickname is observed, is taken at this frequency, while the natural vibration frequency can be a multiple of the vibration frequency of the vibration testing stand.

Цель изобретени - повышение точности определени частот собственных колебаний кварцевых резонаторов за счет поочередного измерени всех частот сигиала с максимальным напр жепием.The purpose of the invention is to improve the accuracy of determining the natural oscillation frequencies of quartz resonators by alternately measuring all frequencies of the sigial with the maximum voltage.

Дл этого в предлагаемом устройстве выходные сигналы с ньезодатчика и исследуемого резонатора подают на входы соответствуюнд,их селективных вольтметров, а выходы последних подключают к соответствуюш,им входам каскада сравнени .To do this, in the proposed device, the output signals from the bearer sensor and the resonator under investigation are fed to the inputs of their respective volts, their selective voltmeters, and the outputs of the latter are connected to the corresponding ones and their inputs of the comparison stage.

Устройство содержит вибраниоиный стенд /, пьезодатчик 2 ускорений, исследуемый кварцевый резонатор Ь, ламиовый вольтметр 4 дл индикации величины нанр жени на пьезоэлектрическом резонаторе, селективные вольтметры 5 и 6 дл измерени гармонических составл ющих на пьезодатчнке 2 и исследуемом резонаторе соответствеино, каскад 7 сравнени , входы которого соед1И1епы с выходами селектнвных вольтметров 5 и 6.The apparatus comprises vibranioiny stand / piezo sensor 2 accelerations analyzed quartz resonator L lamiovy voltmeter 4 for indicating the magnitude nanr voltage on the piezoelectric resonator selective voltmeters 5 and 6 for measuring the harmonic components in pezodatchnke 2 and investigated sootvetstveino resonator stage 7 Comparative inputs which connectors with outputs of selective voltmeters 5 and 6.

Конструкцн резонатора, наход щегос в услови х вибрации, колеблетс с частотой вынужденных колебаний и амплитудой, завис щей от ускорени и соотношени частот вынужденных и собственных колебаинй. Колебани конструкции резонаторов и механические нанр жеии , возникающие в них, значительны лигнь в полосе частот, близких к резоиансной частоте. Давление на пьезоэлемент, возникающее нри деформаци х в конструкции, обуславливает но влеиие перемепиой э.д.с. с частотой , равной частоте собственных колебаний резонатора, и амнлнтудой, максимальной на резонансной частоте конструкцни.The design of the resonator, which is in vibration conditions, oscillates with the frequency of forced oscillations and amplitude, depending on the acceleration and the ratio of the frequencies of forced and natural oscillations. The oscillations of the design of the resonators and the mechanical properties arising in them are significant lignin in the frequency band close to the resonance frequency. The pressure on the piezoelectric element arising at the deformations in the structure causes the emf to interfere. with a frequency equal to the natural oscillation frequency of the resonator, and amnlntudoy maximum at the resonant frequency of the design.

Дл определеии частот собствеиных колебаиий кварцевых резонаторов исследуемый кварцевый резонатор 3 закрепл етс на столе вибрациог:ного стенда 1 такнм образом, чтобы механическне нагрузки передавались резонатору с минимальными искажени ми. Ускоренне вибрационного стенда устанавливаетс посто нным , а частоту внбрации стенда плавно измен ют в диапазоне от низшей рабочей частоты до частоты, в 1,5-2 раза превышающей верхнюю рабочую частоту вибрации, дл которой предназначен резонатор. Определ ют частоты, на которых происходит увеличение показаний лампового вольтметра 4. При внбрации резонатора 3 на этих частотах производ т анализ напр жени на исследуемом резонаторе и пьезодатчике 2, т. е. селектнвным вольтметром 6 измер ют напр жение, спимаемое с исследуемого резонатора с частотой , равной частоте внбрации стенда и ее гармоникам , а селективным вольтметром 5 измер ют напр л енне на ньезодатчике 2 на частоте , равной частоте внбрации стенда и ее гармониках . По максимуму отношени напр жени , измеренного на пьезоэлектрическом резонаторе н пьезодатчике, определ ют истинное значение частоты собственных колебаний конструкций резонатора. Предмет изобретени Устройство дл определени частот собственных колебаний кварцевых резонаторов, содержащее вибрационный стенд, пьезодатчик и ламповый вольтметр, отличающеес тем, что, с целью повышени точности определени частот собственных колебаний за счет поочередного измерени всех частот сигнала с максимальным напр жением, выходные сигналы с пьезодатчика и исследуемого резонатора поданы на входы соответствующих селективных вольтметров, а выходы последних подключены к соответствующим входам каскада сравнени .In order to determine the frequencies of the own oscillations of quartz resonators, the investigated quartz resonator 3 is fixed on the table of the vibrating stand 1 in such a way that the mechanical loads are transmitted to the resonator with minimal distortion. The accelerated vibrating test bench is set to a constant, and the frequency of the on-board stand is smoothly changed in the range from the lowest operating frequency to a frequency 1.5-2 times the upper operating vibration frequency for which the resonator is intended. The frequencies at which the reading of the lamp voltmeter 4 increases are determined. When resonator 3 is inserted at these frequencies, the voltage is analyzed at the resonator and piezoelectric sensor 2, i.e., the voltage measured from the resonator under investigation is measured with a selective voltmeter 6 equal to the frequency of the on-board stand and its harmonics, and the selective voltmeter 5 is measured directly on the bezodozduchik 2 at a frequency equal to the frequency of the on-board stand and its harmonics. The maximum value of the voltage ratio, measured at the piezoelectric resonator and the piezo sensor, determines the true value of the natural frequency of the resonator structures. Object of the Invention A device for determining the natural oscillation frequencies of quartz resonators, comprising a vibration stand, a piezo sensor, and a lamp voltmeter, characterized in that, in order to improve the accuracy of determining natural frequencies, by alternately measuring all frequencies of the signal with maximum voltage, the output signals from the piezo sensor and The resonator under study is fed to the inputs of the respective selective voltmeters, and the outputs of the latter are connected to the corresponding inputs of the comparison stage.