SU676952A1

SU676952A1 - Device for testing broad-band instrument quartz generators

Info

Publication number: SU676952A1
Application number: SU762402086A
Authority: SU
Inventors: Иван Терентьевич Найдиков; Юрий Павлович Кузьмин; Борис Борисович Киановский; Виктор Кононович Павлов
Original assignee: Предприятие П/Я А-3987
Priority date: 1976-09-01
Filing date: 1976-09-01
Publication date: 1979-07-30

Description

1one

Изобретение относитс к технике контрол аппаратуры дл измерений параметров пьезокварцевых изделий.The invention relates to an apparatus control technique for measuring the parameters of piezoquartz products.

Известна схема дл поверки импедансметра , котора содержит набор замещающих резисторов и частотноизмерительную аппаратуру.The known circuit for checking the impedance meter, which contains a set of replacement resistors and frequency measurement equipment.

Недостаток такой схемы - низка точность поверки.The disadvantage of this scheme is low accuracy of calibration.

Известна также поверочна схема генератора , котора содержит набор контрольных кварцевых резонаторов и замещающих резисторов .The generator testing circuit is also known, which contains a set of control quartz resonators and replacement resistors.

Погрешность измерени частоты определ етс по частоте контрольных кварцевых резонаторов с носледующим сравнением результатов измерений с истинными значени ми частот.The frequency measurement error is determined by the frequency of the reference quartz resonators with the following comparison of the measurement results with the true frequency values.

Погрешность измерений динамического сопротивлени кварцевых резонаторов определ етс по сопротивлению замещающих резисторов с последующим сравнением результатов измерени с истинными сопротивлени ми замещающих резисторов.The measurement error of the dynamic resistance of the quartz resonators is determined by the resistance of the replacement resistors, followed by comparison of the measurement results with the true resistances of the replacement resistors.

Недостаток этой схемы - сложность и низка точность процесса поверки, обусловленна погрешност ми контрольного кварцевого резонатора из-за старени его параметров.The disadvantage of this scheme is the complexity and low accuracy of the calibration process, due to the errors of the control quartz resonator due to aging of its parameters.

Целью изобретени вл етс повышение точности и упрощение процесса поверки.The aim of the invention is to improve the accuracy and simplify the verification process.

Это достигаетс тем, что устройство дл поверки широкополосных измерительных кварцевых генераторов, содержащее замещающий резистор, выход которого подключен к входной клемме, и частотомер, вход которого подключен к выходной клемме широкополосного измерительного кварцевого генератора, снабжено генератором, регулируемым аттенюатором, трансформатором , компаратором и измерителем отношени напр жений, при этом выход генератора через регулируемый аттенюатор соединен с входом замещающего резистора, с первым входом компаратора и с первым выводом первичной обмотки трансформатора , второй вывод обмотки которого соединен с выходной клеммой, с вторым входом компаратора и с первым входом измерител отношени напр жений, второй вход которого подключен к вторичной обмотке трансформатора, причем выход компаратора соединен с управл ющим входомThis is achieved by the fact that a device for calibrating wideband measuring quartz oscillators, containing a replacement resistor, the output of which is connected to the input terminal, and a frequency meter, the input of which is connected to the output terminal of the broadband measuring quartz generator, is equipped with a generator, an adjustable attenuator, a transformer, a comparator and a ratio meter voltage, while the generator output through an adjustable attenuator is connected to the input of the replacement resistor, with the first input of the comparator and with the output terminal of the transformer primary winding, the second winding terminal of which is connected to the output terminal, to the second input of the comparator and to the first input of the voltage ratio meter, the second input of which is connected to the secondary winding of the transformer, and the comparator output is connected to the control input

регулируемого аттенюатора.adjustable attenuator.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства дл поверки щирокополосных измерительных кварцевых генераторов. Устройство содержит генератор 1, регулируемый аттенюатор 2, замещающий резистбр 3, компаратор 4, трансформатор 5, широкополосный измерительный кварцевый генератор 6, измеритель отношени напр жений 7 и частотомер 8.The drawing shows the scheme of the proposed device for checking broadband measuring quartz oscillators. The device comprises a generator 1, an adjustable attenuator 2, a replacement resistor, a comparator 4, a transformer 5, a broadband measuring quartz generator 6, a voltage ratio meter 7, and a frequency meter 8.

Устройство дл поверки широкополосных измерительных кварцевых генераторов работает следуюш.им образом.A device for calibrating wide-band measuring quartz oscillators works as follows.

Напр жение с выхода генератора 1 через управл емый аттенюатор 2 и замещающий резистор 3 поступает на входную клемму широкополосного измерительного кварцевого генератора 6, а на его выходной клемме устанавливаетс напр жение в соответствии с условием баланса амплитуд. На входы компаратора 4 поступают напр жени с выходов широкополосного измерительного кварцевого генератора 6 и управл емого аттенюатора 2. Выходное напр жение с компаратора 4 воздействзет на управл ющий вход аттенюатора 2 и выравнивает напр жени , поступающие на входы компаратора 4. Динамическое сопротивление кварцевых резонаторов определ етс по отношению напр жений на выходной и входной клеммах широкополосного измерительного кварцевого генератора. Поэтому при равенстве напр жений на входе замещающего резистора и выходной клемме щирокополосного измерительного кварцевого генератора б показани шкалы отсчета динамического сопротивлени должн соответствовать сопротивлению замещающего резистора 3. Отклонение показаний шкалы отсчета динамического сопротивлени от истинного значени замещающего резистора характеризует погрешность измерений динамического сопротивлени кварцевого резонатора, если последний возбужден в широкополосном измерительном кварцевом генераторе вблизи частоты при последовательном резонансе. Так как напр жени на входах компаратора 4 устанавливаютс равными, то равны напр жени , поступающие па первичную обмотку трансформатора 5. Поэтому напр жение, поступающее с вторичной обмотки трансформатора 5 на второй вход измерител отношени напр жений 7, пропорционально величине и сдвигу фаз между напр жени ми на первичной обмотке трансформатораThe voltage from the output of the generator 1 through the controlled attenuator 2 and the replacement resistor 3 is fed to the input terminal of the wideband measuring quartz oscillator 6, and the voltage on its output terminal is set according to the amplitude balance condition. The inputs of the comparator 4 receive voltages from the outputs of the wideband measuring quartz generator 6 and the controlled attenuator 2. The output voltage from the comparator 4 affects the control input of the attenuator 2 and aligns the voltages supplied to the inputs of the comparator 4. The dynamic resistance of the quartz resonators is determined in relation to the voltages at the output and input terminals of a wideband measuring quartz oscillator. Therefore, with equal voltages at the input of the replacement resistor and the output terminal of the broadband measuring quartz oscillator, the readings of the dynamic resistance reference scale should correspond to the resistance of the replacing resistor 3. The deviation of the readings of the dynamic resistance reference scale from the true value of the replacement resistor characterizes the measurement error of the dynamic resistance of the quartz resonator, if the latter excited in broadband measuring crystal oscillator i bb communication frequency sequential resonance. Since the voltages at the inputs of the comparator 4 are set equal, the voltages supplied by the primary winding of the transformer 5 are equal. Therefore, the voltage coming from the secondary winding of the transformer 5 to the second input of the voltage ratio meter 7 is proportional to the magnitude and phase shift between the voltages mi on the primary winding of the transformer

5.Поскольку на первый вход измерител отношени напр жений 7 поступает напр жение с выходной клеммы широкополосного измерительного кварцевого генератора5. Since the first input of the voltage ratio meter 7 is supplied with voltage from the output terminal of the broadband measuring quartz oscillator

6,то напр жение на выходе измерител отношени напр жений 7 пропорционально только сдвигу фаз между напр жени ми на первичной обмотке трансформатора 5. Таким образом, по напр жению на выходе измерител отношени напр жений 7 можно определить отклонение частоты возбуждени кварцевого.резонатора в широкополосном измерительном генераторе от его частоты при последовательном- резонансе по формуле и6, the voltage at the output of the voltage ratio meter 7 is proportional only to the phase shift between the voltages on the primary winding of the transformer 5. Thus, by the voltage at the output of the voltage ratio meter 7, it is possible to determine the frequency deviation of the quartz resonator in the wideband measuring the generator from its frequency at a series-resonance by the formula and

Ij-il -K2 (3эIj-il -K2 (3e

fsfs

где IT - частота возбуждени кварцевого резонатора в щирокополосном измерительном кварцевом генераторе; . . /S - частота кварцевого резонатора при последовательном резонансе; К. - коэффициент пропорциональности;where IT is the excitation frequency of the quartz resonator in a wideband measuring quartz oscillator; . . / S - frequency of the quartz resonator with a series resonance; K. - proportionality coefficient;

и - напр жение на выходе измерител отношени напр жений 7; Qa - эквивалентна величина добротности четырехполюсника измерительного кварцевого генератора 6. Частотомер 8 измер ет частоту возбуждени широкополосного измерительного кварцевого генератора 6.and - the voltage at the output of the voltage ratio meter 7; Qa is equivalent to the quality factor of the quadrupole measuring quartz oscillator 6. Frequency meter 8 measures the excitation frequency of the broadband measuring quartz oscillator 6.

В качестве примера приведена Методика поверки щирокополосного измерительного кварцевого генератора 6 на частоте 1 мГц и отметке 100 Ом шкалы отсчета динамического сопротивлени . Объем поверки включает в себ :As an example, the Technique of calibration of a broadband measuring quartz oscillator 6 at a frequency of 1 MHz and a mark of 100 Ω of the dynamic resistance reference scale is given. The scope of verification includes:

-определение погрещности измерений частоты кварцевого резонатора на частоте 1 мГц в широкополосном измерительном кварцевом генераторе 6;- determination of the measurement error of the frequency of a quartz resonator at a frequency of 1 MHz in a broadband measuring quartz oscillator 6;

- определение погрешности измерений сопротивлени кварцевого резонатора, рав-. ного 100 Ом, в широкополосном измерительном кварцевом генераторе.- determination of the measurement error of the resistance of the quartz resonator, equal-. 100 Ohms, in a broadband measuring quartz oscillator.

Методика поверки не требует применени контрольных кварцевых резонаторов, и состоит в следующем:The method of verification does not require the use of control quartz resonators, and consists of the following:

- частоту генератора устанавливают равной 1 мГц;- the generator frequency is set to 1 MHz;

-сопротивление замещающего резистора 3 устанавливают равным 100 Ом;-resistance of the replacement resistor 3 is set to 100 Ohms;

-производ т отсчет выходного напр жени измерител отношени напр жений 7 и по его величине определ ют погрешность измерений частоты кварцевого резонатора по приведенной формуле;- measure the output voltage of the voltage ratio meter 7 and measure the error of the measurement of the frequency of the quartz resonator using its formula;

-если погрешность измерени частоты возбуждени кварцевого резонатора лежит в пределах допуска, то производ т отсчет величины сопротивлени по шкале отсчета- if the measurement error of the excitation frequency of the quartz resonator is within the tolerance, then the resistance value is measured on a reference scale

динамического сопротивлени ;dynamic resistance;

-отклонение показани щкалы отсчета динамического сопротивлени от истинного значени замещающего резистора характеризует погрещность измерени динамического сопротивлени кварцевого резонатора в широкополосном измерительном кварцевом генераторе 6.- the deviation of the readout reading of the dynamic resistance reading from the true value of the replacement resistor is characterized by the error in measuring the dynamic resistance of a quartz resonator in a wideband measuring quartz oscillator 6.

Claims

Invention Formula

A device for calibration of a wide-band measuring oscillators, containing a replacement resistor, the output of which is connected to the input terminal, and a frequency meter, the input of which is connected to

output terminal of a wide measuring quartz oscillator, characterized in that, in order to improve the accuracy and simplify the verification process, a generator, an adjustable attenuator, a transformer, a comparator and a voltage relation meter are inserted, the generator output being connected via an adjustable attenuator to the input of the replacement resistor , with the first input of the comparator and with the first output of the primary winding of the transformer, the second output of the winding of which is connected to the output terminal, with the second input of the comparator and with the first The input of the voltage ratio meter, the second input of which is connected to the secondary winding of the transformer, the output of the comparator connected to the control input of the adjustable attenuator.

H-wv ..

one