SU864214A1

SU864214A1 - Device for determining dynamic characteristics of capacitive vibrator power supplies

Info

Publication number: SU864214A1
Application number: SU792852603A
Authority: SU
Inventors: Ромуальдас Ромуальдо Каупелис; Ромуальдас Генрикович Наумавичюс; Повилас Антано Варанаускас; Казимир Антонович Майгис
Original assignee: Каунасский Политехнический Институт Им. Антанаса Снечкуса
Priority date: 1979-12-03
Filing date: 1979-12-03
Publication date: 1981-09-15

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ(54) DEVICE TO DETERMINE DYNAMIC

ХАРАКТЕРИСТИК ЕМКОСТНЫХ ВИБРОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙCHARACTERISTICS OF CAPACITIVE VIBRO-CONVERTERS

1one

Изобретение относитс к приборостроению и может быть использовано при исследовании характеристик емкостных вибропреобразователей перемещений, примен емых, например, дл исследовани металлических носителей точной магнитной записи сигналов и звука.The invention relates to instrument making and can be used to study the characteristics of capacitive vibration transducers of movements used, for example, to study metallic carriers of precise magnetic recording of signals and sound.

Известное устройство дл определени динамических характеристик вибропреобразователей , содержащее платформу с вибродатчиком, анализатор спектра и формирователь импульсов ускорени платформы til .A known device for determining the dynamic characteristics of vibration transducers, comprising a platform with a vibration sensor, a spectrum analyzer and a platform accelerator driver til.

Недостаток устройства - низка точность.15The disadvantage of the device is low accuracy.

Известно устройство дл определени динамических характеристик емкостных вибропреобразователей, содержащее датчик, подключенный к емкостному вибропреобразователю, подключен- 20 нему последовательно к измерителю соотношений и регистратору, опорную токопровод щую поверхность и расположенный между ними токопровод щий электрод, а также блок перестройки 25 емкости, содержащий варикап, катод которого соединен с опорной токопровод щей поверхностью, а анод - с токопровод щим электродом, подключенный через резистор к источнику управл ю- 30A device for determining the dynamic characteristics of capacitive vibration transducers is known, comprising a sensor connected to a capacitive vibration transducer, connected thereto in series to a ratio meter and recorder, a reference current-carrying surface and a conductive electrode located between them, as well as a capacitance tuning unit 25 containing a varicap, the cathode of which is connected to the reference conductive surface, and the anode to the conductive electrode connected through a resistor to the control source; 0

щего напр жени , подключенного к дополнительному входу измерител соотношений .2 .auxiliary voltage connected to the auxiliary input of the ratio meter .2.

Недостатком этого устройства вл етс сравнительно низка точность измерени , так как на токопровод щем электроде имеетс переменна составл юща от источника управл ющего напр жени ,котора на высших частотах вызывает паразитную амплитуду и частотную модул цию исследуемого емкостного вибропреобразовател , котора создает дополнительную погрешность.The disadvantage of this device is relatively low measurement accuracy, since the conductive electrode has a variable component of the control voltage source, which at higher frequencies causes parasitic amplitude and frequency modulation of the capacitive vibration transducer under investigation, which creates additional error.

Цель изобретени - повьлшение точности .The purpose of the invention is to increase accuracy.

Цель достигаетс тем, что устройство дл определени динамических характеристик емкостных вибропреобразователей , содержащее блок перестройки емкости, выход которого соединен с токопровод щим электродом, расположенным между опорной токопровод щей поверхностью и измерительным электродом с исследуемым емкостным вибропреобразователём , выход которого соединен с одним из входов измерител соотношений, выходом соединенным с регистратором двум резисторами и источником управл ющего напр жени , снабжено фазоиивертором, вход которого соединен с источником управл ющего напр жени , а первый и второй выходы через первый и второй резист ры подсоединены соответственно к вто рому входу измерител соотношени , первому входу блока перестройки емкостей и второму его входу. Кроме того, блок перестройки емкостей выполнен в виде моста, нлечи которого образуют первый и второй ва рикапы и регулируемый дифференциальный конденсатор, причем его крайние выводы соединены соответственно с анодом и катодом первого и второго варикапов, вторые выводы которых сое динены, первым и вторым входами блок перестройки емкостей вл ютс анод и катод первого и второго варикапов, а выход - средний вывод регулируемого дифференциального конденсатора. На чертеже представлена функциональна схема устройства дл определени динамических характеристик емкостных вйбропреобразователей. Устройство содержит блок 1 перест ройки .емкости, токопровод щий электрод 2, опорную токопровод щую поверх ность 3, 11змерительный электрод 4, емкостной ;вйбр6преобразователь 5, измеритель 6 соотношений/ регистратор 7, источник 8 управл ющего напр жени , фазоинвертор 9, первый и второй резисторы 10 и 11. В блок перест ройки емкости 1 вход т первый и втор варикапы 12 и 13 и регулируемый дифференциальный конденсатор 14. Устройство работает следующим образом .. Измерительный электрод 4 емкостного вибропреобразовател 5 устанавливаетс на некотором рассто нии от токопровод щего электрода 2. Управл ющее напр жение,содержащее посто н ную и переменную составл ющие, от ис точника управл ющего напр жени 8 по даетс на фазоинвертор 9.The goal is achieved by the device for determining the dynamic characteristics of capacitive vibration transducers containing a capacitance tuning unit whose output is connected to a conductive electrode located between the reference conductive surface and a measuring electrode with the capacitive vibration transducer under test, the output of which is connected to one of the inputs of the ratio meter, The output is connected to the recorder by two resistors and a source of control voltage, equipped with a phase-diverter, which connected to a source of control voltage and the first and second outputs via the first and second resist ry are respectively connected to the WTO entry rum ratio meter, the first input unit and the second tuning capacitances its input. In addition, the capacitance tuning unit is designed as a bridge, the shoulders of which form the first and second varicaps and an adjustable differential capacitor, and its extreme leads are connected respectively to the anode and cathode of the first and second varicaps, the second terminals of which are connected the capacitance tunings are the anode and cathode of the first and second varicaps, and the output is the average output of the adjustable differential capacitor. The drawing shows the functional diagram of the device for determining the dynamic characteristics of capacitive voltage converters. The device contains a capacitance reversing unit 1, a conductive electrode 2, a reference conductive surface 3, a measuring electrode 4, a capacitive electrode; a vibrating converter 5, a ratio meter 6 / recorder 7, a control source 8, a first and second inverter resistors 10 and 11. The first and second varicaps 12 and 13 and the adjustable differential capacitor 14 are included in the unit for restoring the capacitance of the capacitor 1. The device works as follows. The measuring electrode 4 of the capacitive vibration transducer 5 is installed on some The distance from the conductive electrode 2. The control voltage containing the constant and variable components from the control voltage source 8 is transmitted to the phase inverter 9.

Посто нна составл юща управл ющего напр жени необходима дл установки рабочих точек варикапов 12 и 13 в линейной части их 5арактеристик. Переменна составл юща , подаваема с неинвертирующего выхода фазоинвертора 9, приводит к изменению емкости варикапа 12, а с инвертирующего варик/апа 13. Так как варикапы 12 и 13 В1 ючены между регулируемым дифференциальным конденсатором 14 и опорной токопровод щей поверхностью 3 параллельно в противоположных пол рност х , а управл ющие напр жени , подваемые на варикапы 12 и 13, наход тс в противофазе, амплитуда изменени емкости между токопровод щим Электродом 2 и опорной токопровод щей поверхностью 3 получаетс равна Двойной амплитуде изменени емкости одного из варикапов 12 и 13. Это изменение емкости используетс в качестве измерительного сигнаша, коФормула изобретени The constant component of the control voltage is necessary to set the operating points of the varicaps 12 and 13 in the linear part of their characteristics. The variable component supplied from the non-inverting output of the phase inverter 9 leads to a change in the capacity of the varicap 12, and from the inverting varic / apa 13. Since the varicaps 12 and 13 V1 are between the adjustable differential capacitor 14 and the reference conductive surface 3 in parallel in opposite polarities x, and the control voltages applied to the varicaps 12 and 13 are in antiphase, the amplitude of the capacitance change between the conductive Electrode 2 and the reference conductive surface 3 is equal to Double amplitude Changing the capacitance of a varicap 12 and 13. This change in capacitance is used as a measuring signasha, koFormula invention

1. Устройство дл определени динамических характеристик емкостных вибропреобразователей, содержащее блок перестройки емкости, выход которого соединен с токопровод щим электродом , расположенным между опорной токопровод щей поверхностью и измерительным электродом, соединенным с исследуемым емкостным вибропреобразователем , выход которого соединен с одним из входов измерител соотношений , выходом соединенным с регистраторс , двум резисторами fa источником управл ющего напр жени , о т лича ющеес тем, что, с целью повь йени точности, оно снабжено Фазоинвертором , вход которого соединен с источником управл ющего напр жени торый с помощью исследуемого емкостного вибропреобразовател 5 преобра-, зуетс в электрический сигнал. Балансировка моста проводитс регулировкой дифференциального конденсатора 14. Этим можно полностью исключить синхронную составл ющую электрического сигнала, подаваемого с выхода источника 8 управл ющего напр жени , которое вызывает паразитную амплитудную и частотную модул цию вибропреобразовател 5 на высших частотах. Дл сравнени измеренного изменени емкости - измерительный электрод 4, токопровод щий электрод 2, опорна токопровод ща поверхность 3 с . управл ющим напр жением источника управл ющего напр жени 8 выходной сигнал емкостного вибропреобразовател 5 подаетс на один вход измерител 6 соотношений, на другой вход которого подаетс управл ющее вапр - жение с неинвертирующего выхода фазоинвертора 9. Полученное соотношение записываетс регистратором 7. При изменении частоты переменной составл ющей источника управл ющего ifanр жени 8 регистратором 7 записываетс динамическа характеристика исследуемого емкостного вибропреобразовател 5. Таким образом, устройство позвол ет исключить погрешность из-за вли ни переменной составл ющей в высших частотах управл ющего напр жени на точность преобразовани емкостного вибропреобразовател и повышает точность определени динс1мических характеристик . Кроме того, токопровод щий электрод не содержит посто нной составл ющей управл ющего напр Сени , что создает удобства при конструировании стенда дл определени динамических характеристик емкостных нибропреобразователёй .1. A device for determining the dynamic characteristics of capacitive vibration transducers, which contains a capacitive tuning unit whose output is connected to a conductive electrode located between the reference conductive surface and a measuring electrode connected to the capacitive vibration transducer under test, the output of which is connected to one of the ratios measuring inputs, output connected to the registrar, the two resistors fa by the source of control voltage, which is supposed to be exactly minute, it is provided with a phase inverter having an input coupled to a source of control voltage tory investigated using capacitive vibration transducers 5 transformed, zuets into an electrical signal. The bridge is balanced by adjusting the differential capacitor 14. This can completely eliminate the synchronous component of the electrical signal supplied from the output of the control voltage source 8, which causes parasitic amplitude and frequency modulation of the vibrator 5 at higher frequencies. For comparison, the measured capacitance change is the measuring electrode 4, the conductive electrode 2, the reference conductive surface 3 s. control voltage of the control voltage source 8, the output signal of the capacitive vibration converter 5 is fed to one input of the meter 6 ratios, to the other input of which the control voltage is fed from the non-inverting output of the phase inverter 9. The resulting ratio is recorded by the recorder 7. When the frequency of the variable changes, A control source 8 ifan 8 registrar 7 records the dynamic characteristic of the capacitive vibration converter 5 under investigation. Thus, the device allows to eliminate the error due to the influence of the variable component in the higher frequencies of the control voltage on the accuracy of the conversion of the capacitive vibration transducer and improves the accuracy of determining the dynamic characteristics. In addition, the conductive electrode does not contain a constant component of the control plane of the Ceni, which creates convenience in the design of the stand for determining the dynamic characteristics of a capacitive nibble converter.

а первый и второй выходы через первый и второй резисторы подсоединены соответственно к второму входу измёрител соотношени , первому входу блока перестройки емкостей и второму его входу.and the first and second outputs through the first and second resistors are connected respectively to the second input of the ratio meter, the first input of the capacitance tuning unit and its second input.

2. УС ТрОЙСТВО ПОП.1, ОТЛИчающее с с тем, что, блок пере (Стройки мкостей выполнен в виде моста , плечи которого образуют первый и второй варикапы и регулируемый дифференциальный конденсатор, причем его крайние выводы соединены соответственно с анодом и катодом первого и второго варикапов, aiopae выводы которых соединены, первым и вторым входгики блока перестройки емкостей вл етс анод и катод первого и второго варикапов , а выход - средний вывод регулируемого дифференциёшьного конденсатора .2. CSS TRIPLE OF POP.1, DIFFERENT with the fact that the block is re (The construction of the bridge is designed as a bridge, the shoulders of which form the first and second varicaps and an adjustable differential capacitor, and its extreme terminals are connected respectively to the anode and cathode of the first and second the varicaps, the aiopae whose conclusions are connected, the first and the second vodgiki capacitance tuning unit is the anode and the cathode of the first and second varicaps, and the output is the average output of the adjustable differential capacitor.

Источники информсщии, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account during the examination

1. Авторское свидетельство 304914, кл. G 01 R 23/08, 25.05.71 I 2. Авторское свидетельство СССР по за вке 2578281/18-21, кл. 6 01 R 27/26, 13.02.78.1. Copyright certificate 304914, cl. G 01 R 23/08, 25.05.71 I 2. USSR USSR Copyright Certificate No. 2578281 / 18-21, cl. 6 01 R 27/26, 13.02.78.

Claims

Claim

1. A device for determining the dynamic characteristics of capacitive vibro-transducers, comprising a capacitance tuning unit, the output of which is connected to a conductive electrode located between the supporting conductive surface and the measuring electrode connected to the capacitive vibro-transducer under study, the output of which is connected to one of the inputs of the ratio meter, the output connected to the recorder "!, two resistors fa a source of control voltage, characterized in that, in order to improve accuracy, about a phase inverter provided, whose input is connected to a source of control voltage and the first and second output via a first and a second rozistory respectively connected to the second input izmorite-g A ratio to the first input of the second tuning capacitances and its entry.

2. The device according to claim 1, wherein t, the restructuring unit of the tanks is made in the form of a bridge, the shoulders of which form the first and second varicaps and an adjustable differential capacitor, and its extreme terminals are connected respectively, but with the anode and cathode of the first and second varicaps, the second terminals of which are connected, the first and second inputs of the capacitance tuning unit is the anode and cathode of the first and second varicaps, and the output is the average output of the adjustable differential capacitor.