Способ измерения собственной частоты резонансных контуров

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СОБСТВЕННОЙ ЧАСТОТЫ РЕЗОНАНСНЫХ КОНТУРОВ путем ударного возбуждения измеряемого контура, отличающийс я тем, что, с целью повьшения точности измерений, измеряют частоту колебаний в контуре, изменяют добротности реактивных элементов контура до получения максимального значения частоты, измеряют эту частоту, CQответствую1чуто собственной частоте колебаний контура. СП

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1c9 . (11) (р Q 01 R 27/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И OTKPblTWI (21) 3516835/24-21 (22) 26.11.82 (46) 07.12.84. Бюл. Р 45 (72) Н.Д.Бирюк (71) Воронежский ордена Ленина государственный университет им. Ленинского комсомола (53) 621.317 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 532060, кл. G 01 К 27/26, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

19 737877, кл. G 01 Й 27/28, 1977 (прототип) . (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СОБСТВЕННОЙ ЧАСТОТЫ РЕЗОНАНСНЫХ КОНТУРОВ путем ударного возбуждения измеряемого контура, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения точности измерений, измеряют частоту колебаний в контуре, изменяют добротности реактивных элементов контура до получения максимального значения частоты, измеряют эту частоту, cqответствующую собственной частоте колебаний контура.

1128197

"Ч вЂ” +2ц,— +Q л Q г о С о г г (2) ц6= О, Изобретение относится к измери. тельной технике и может быть использовано для определения параметров резонансных контуров. Изобретение может применяться в производстве радио- 5 деталей.

Известен способ измерения собст-. венной частоты резонансного контура, основанный на возбуждении контура генератором качающейся частоты, при 10 этом к контуру подключается элемент регулирования добротности, запертый напряжением от специального источника За каждый период изменения частоты вырабатывается импульс, пони- 15 жающий по модулю скачком напряжение запирания.. Через некоторое время напряжение запирания понизится настолько, что при следующем периоде возбуждения напряжение на контуре 20 в какой-то момент времени сравняется с напряжением запирания, сработает элемент регулирования добротности, добротность контура резко возрастет и выработается импульс, 25 запирающий генератор качающейся частоты. При этом показания генератора приближенно совпадут g собствен.ной частотой контура (1) .

Однако данный способ достаточно .30 сложен и не может обеспечить высокой точности измерений.

Способ осуществляется следующим образом.

При ударном возбуждении колеба- тельного контура, состоящего из последовательно соединенных индуктивности 1, емкости С и .сопротивления

Р, дифференциальное уравнение, описывающее заряд 0 конденсатора,, имеет вил где К = . — коэффициент затухания;

Я

2L

Я = — — собственная частота.

4vc

Свободный процесс представляет собой затухающую синусоиду с частотой

Измерению подлежит собственная. частота (до, а между тем известны простые способы измерения частоты свободных колебаний Ю . Из (2) следует, что (а, = Ыо, если Ы = О. B известных способах ff j $2) используется компенсация потерь, т.е. добиваются условия:

Йаиболее близким к изобретению по технической сущности является способ измерения собственной частоты .резо35 нансных контуров путем ударного возбуждения измеряемого контура и компенсаций. затухания (2) .

Недостатком известного способа является низкая точность измерения собственной частоты резонансных контуров,. обусловленная сложностью компенсации затухания.

Целью изобретения является повышение точности и упрощение измере ний.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения собственной частоты резонансных контуров путем ударного возбуждения измеряемого контура, измеряют частоту колебаний в контуре, изменяют добротности реактивных элементов контура до получения максимального значения частоты, измеряют эту часто, ту, соответствующую собственной частоте колебаний контура.

1 после чего измеряют частоту свободных колебаний, которая при.выполнении этого условия равна собственной частоте. Однако компенсировать потери всегда сложно, нужно применять, либо нелинейный элемент с падающим участком вольт-амперной характерис:тики, либо усилитель с положительной обратной связью. Эти элементы сущест- . венно усложняют измерительную систему и вносят дополнительные погрешности.

Рассмотрим свойства резонансного контура, отличающегося от последовательного тем, что параллельно дикости подключена активная проводимость G

Дифференциальное уравнение такого контура относительно заряда конденсатора 0 имеет вид

% ч 2 (2 1 о ц p ° (3) 1128197

i2 1+ act

Q a

Lс (5) I (д, У, г о (6) 10 (7) Я

С

1

; с стах *11о

44 С (8) 20

Составитель В. Кашута

Редактор С.Патрушева Техред С.Легеза Корректор О.Билак

Заказ 9024/34 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Частота свободных колебаний заряда равна 5

Иэ (6) видно, что если выполняется условие

Таким образом, не обязательно компенсировать потери, чтобы уравнять собственную частоту с частотой свободных колебаний, можно, наоборот, вносить потери в контур, чтобы удов- 25 летворить условию (7), что значительно проще.

На чертеже изображена структурная схема устройства, реализующего способ. !

Схема содержит источник 1 импуль. сов с крутыми фронтами, исследуемый резонансный контур 2 с потенциометрами, один иэ которых с проводимостью подключен параллельно конденсатору контура, другой с сопротивлением R — последовательно индуктивности контура, измеритель 3 частоты свободных колебаний контура (например, осциллограф с метками для измерения периода).

Способ реализуется следующим образом.

Контур 2 возбуждают импульсами источника 1, при этом напряжение конденсатора подают на вход измерителя 3. Изменяя проводимость или сопротивление 3 потенциометров добйваются выполнения условия (7), что может быть обнаружено по шкале. измерителя 3, так как последний при выполнении условия (7) покажет максимальную частоту. Эта частота, соглас-, но формуле (8), совпадает с собственной частотой контура, которую и нужно определить.

Таким образом, для реализации способа требуются: источник прямоугольньм импульсов, два потенциометра и частотомер.