Устройство для автоматического измерения экстремальных частот пьезопреобразователей

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик 940078 (6! ) Дополнительное к авт. саид-ву !! 81Я68 (22)Заявлено 15.12.80 (2!) 321451)/18-21

{5! )М. Кл.

G 01 R 23/00 с присоединением заявки .%

3Ьеуднрстеенный коинтет

СССР (2 !) Приоритет

{53) УДК 621 ° 317..7(088.8) Ilo делам нзебретеннй н отнрытнй

Опубликовано 30.06.82. Бюллетень №24

Дата опубликования описания 30 . 06 . 82 (72) Авторы изобретения

В. В. Скобельцин и Г.M.ËþìèíàðñêèéI (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ

ЗКСТРЕМАЛЬНЫХ ЧАСТОТ ПЬЕЗОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

Изобретение относится к измери,тельной технике и предназначено для использования в радиотехнических системах, в частности в автоматических системах контроля параметров пьезо5 преобразователей.

По основному авт. cs. к 815668 известно устройство для автоматического измерения частот резонанса и антирезонанса пьезоэлементов, содержащее автогенератор гармонических колебаний с элементами электронной перестройки частоты, резистивный четырехполюсник с измеряемым пьезоэлементом, дискретный фазовый компаратор, амплитудный селектор и RC-цепь.

Однако известное устройство не дает возможности измерять побочные экстремумы пьезопреобразователей.

Цель изобретения — расширение диа- то пазона измерений значений экстремальных частот пьезопреобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для автоматического измерения экстремальных частот пьезопреобразователей, содержащее последовательно соединенные RC-цепь, автогенератор гармонических колебаний, резистивный четырехполюсник, дискретный фазовый компаратор, а также амплитудный селектор, выход которого подключен к второму входу

RC-цепи, а вход — к выходу резистивного четырехполюсника и первому входу дискретного фазового компаратора, второй вход которого соединен с выходами автогенератора raрмонических колебаний и входами резистивного четырехполюсника, дополнительно введены .цепь управления фазой, инвертор, два элемента И, RS-триггер и элемент 2И-ИЛИ-НЕ, причем выход цепи управления фазой подключен к входу инвертора и первому входу первого элемента И, выход инвертора подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого подключен к инверсному выходу

3 94 дискретного фазового компаратора и первому входу элемента 2И-ИЛИ-НЕ, выход второго элемента И соединен с R-входом RS-триггера, второй вход первого элемента И соединен с прямым входом дискретного фазового компаратора и с вторым входом элемента

2И-ИЛИ-НЕ, выход первого элемента И соединен с S-входом RS-триггера, прямой выход которого подключен к третьему входу элемента 2И-ИЛИ-НЕ, а инверсный выход RS"òðèããåðà подключен к четвертому входу элемента

2И-ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первым входом ЯС-цепи.

На фиг. 1 изображена амплитудночастотная характеристика пьезопреобразователей на фиг. 2 - функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство включает в себя автогенератор 1 гармонических колебаний с элементами электронной перестройки частоты, резистивный четырехполюсник 2 с измеряемым пьеэопреобразователем, дискретный фазовый компаратор 3, амплитудный селектор 4, RC-цепь 5 и вновь введенные цепь управления фазой т с инвертором 6, первый и второй элементы

И 7 и 8, RS-триггер 9 и элемент

2И" ИЛИ-НЕ 10.

Устройство работает следующим образом."

В начальный момент времени напряжение на емкости RC-цепи 5 минимально и автогенератор 1 генерирует максимальную частоту заданного диапазона, которая выше основного антирезонанса f< (фиг. 1). Знак угла сдвига фазы между опорным сигналом автогенератора 1 и сигналом с выхода резистивного четырехполюсника 2 при этом положительный. Для автоматической настройки автогемератора

1 на частоту основного антирезонанса необходимо, чтобы при положитель- ном знаке отклонения фазы частота автогенератора 1 уменьшалась. Это осуществляется под воздействием сигнала f по цепи управления фазой.

Сигнал g при совпадении с единичным сигналом с прямого выхода от дискретного фазового компаратора 3 через первый элемент И 7 воздействует на S-вход RS-триггера 9, устанавливая его в единичное состояние.

Прямой выход RS-триггера 9 совместно с сигналом с прямого выхода дис0078 4

1о

15 эо

25 зо

35 ао

55 кретного фазового компаратора 3 управляют работой элемента 2И-ИЛИ-HE

10. Сигнал с выхода элемента 2И-ИЛИНЕ 10 воздействует íà RC-цепь 5 таким образом, чтобы положительному знаку угла сдвига фазы соответствовало-уменьшение частоты автогенератора 1, а отрицательному - увеличение. Изменение частоты автогенератора 1 происходит до момента, когда у гол сд ви г а фазы не ст а но вит ся ра вным нулю, что соответствует настройке частоты автогенератора 1 на частоту основного антиреэонанса.

Для настройки автогенератора 1 . на частоту побочного резонанса необходимо изменить закон воздействияя фазового компаратора на частоту автогенератора 1 от RC-цепи 5. Здесь отрицательному углу сдвига фазы должно соответствовать уменьшение частоты автогенератора 1, а положительному - увеличение. Для предотвращения сбоев в работе устройства смена закона управления должна flpc813ovl ти в момент, когда угол сдвига фазы отрицательный. Это достигается следующим образом. По цепи управления фазой подается сигнал 7. В момент его совпадения с единичным сигналом с инверсного выхода Q от дискретного фазового компаратора 3 второй элемент И 8 осуществляет воздействие на R-вход RS-триггера 9. RS-триггер 9 перебрасывается, при этом управление частотой автогенератора 1 от КС-цепи 5 осуществляется через элемент 2И-ИЛИ-НЕ 10 с инверсного выхода Ц дискретного фазового компаратора 3, что приводит к смене закона управления частотой. Отрицательному углу сдвига фазы соответствует уменьшение частоты автогенератора 1, а положительному — увеличение. Частота автогенератора 1 изменяется до тех пор, пока угол сдвига фазы снова не станет равным нулю, что соответствует настройке автогенератора 1 на частоту побочного резонанса „ц .

Для перехода к частоте побочноI-o антиреэонанса т „„ требуется снова изменить закон управления частотой на противоположный, причем в момент, когда угол сдвига фазы положительный. Это достигается под воздействием сигнала М по цепи управления фазой при совпадении с единичным сигналом с прямого выхода О от

940078 6 рактеристик сложных колебательных систем. дискретного фазового компаратора ) на первом элементе И

Таким образом, изменяя сигнал по цепи управления фазой в предлагаемом устройстве, возможно обеспечить а втомати чес кую наст рой ку на все экстремальные частоты пьезопреобразователей.

Благодаря введению в устройство инвертора 6, двух элементов И 7 и

8, RS-триггера 9 и элемента 2И-ИЛИНЕ 10 по сигналам, поступающим по цепи у пра вления фазой, осущест вляется автоматическая настройка автогенератора 1 на частоты как основных, так и побочных экстремумов, что расширяет диапазон измерения экстремальных частот пьезопреобразователей.

С помощью предлагаемого устройства возможно автоматизировать про- 20 цесс измерения значений как основных, так и побочных экстремальных частот пьезопреобразователей в условиях мелкосерийного и серийного производства. 25

Формула изобретения

Предлагаемое устройство может при« меняться в радиотехнической, авиационной, электротехнической отраслях, средствах связи при автоматическом 3S измерении амплитудно-частотных хаПроизводительность труда с его помсщью увеличивается в 2-3 раза, что дает экономический эффект. в сумме 4200 руб. устройство для автоматического измерения экстремальных частот пьезопреобразователей по авт. св.

У 815668, о т л и ч а ю щ е е с я тем> что, с целью расширения диапазона измерений экстремальных частот, в.него дополнительно введены цепь управления фазой, инвертор, два элемента И, RS-триггер и элемент

2И-ИЛИ-НЕ>, причем выход цепи управления фазой подключен к входу инвертора и первому входу первого элемента И, выход инвертора подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого подключен к инверсному выходу дискретного фазового компаратора и первому входу элемента 2И-ИЛИ-НЕ, выход второго элемента И соединен с R-входом RS-триггера, второй вход первого элемента

И соединен с прямым входом дискретного фазового .компаратора и с вторым входом элемента 2И-ИЛИ-НЕ, выход первого элемента И соединен с S-входом RS-триггера, прямой выход которого подключен к третьему входу элемента 2И"ИЛИ-НЕ, а инверсный выход

RS-триггера подключен к четвертому входу элемента 2И-ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первым входом

RC-цепи.