Устройство для регулирования температуры кварцевого генератора

 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для регулирования температуры прецезионных кварцевых генераторов. Целью изобретения является повышение точности . Устройство содержит двухчастотный кварцевый генератор, выполненный на основной и термозависимой модах колебаний, при нанесении на:- ревателя на пьезоэлемент-происходит определение разности между основной и термочувствительной модах колебаний , которая через делитель частоты подается на счетчик, счетный вход которогд связан с выходом основной моды генератора. Выходной код счетчика через буферный регистр подается на элемент сравнения, на другой вход которого от цифрового задатчика разностной частоты подается код, пропорциональный номинальному значению (О разностной частоты, выходной сигнал (Л элемента сравнения через RS-триггер определяет широтно-импульсное управление мощностью нагревателя. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 2598 А1

a1) 4 С 05 П 23/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / "

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3840722/24-24 (22) 07.01.85 (46) 07. 12.86. Вюл. )) 45 (71) Омский государственный педагогический институт им.А.M .Ãoðüêoão (72) Э.M.ÔðoìáeÐÃ и В.С.Ямпольский (53).621.555.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 4 18835, кл. G 05 D 23/24, 1972.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1241205, кл. G 05 D 23/19, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТЕМПЕРАТУРЫ КВАРЦЕВОГО ГЕНЕРАТЭРА (57) Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для регулирования температуры прецезионных кварцевых генераторов. Целью

C изобретения является повышение точности. Устройство содержит двухчастотный кварцевый генератор, выполненный на основной и термозависимой модах колебаний, при нанесении нагревателя «а пьезоэлемент происходит определение разности между основной и термочувствительной модах колебаний, которая через делитель частоты подается на счетчик, счетный вход которог6 связан с выходом основной моды генератора. Выходной код счетчика через буферный регистр подается на элемент сравнения, на другой вход которого от цифрового эадатчика разностной частоты подается код, пропорциональный номинальному значению разностной частоты, выходной сигнал элемента сравнения через RS-триггер определяет широтно-импульсное управление мощностью нагревателя. 2 ил.

3 12

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано при построении терморегуляторов высокостабильных кварцевых генераторов.

Целью изобретения является повышение точности.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы устройства.

Устройство содержит двухчастотный кварцевый генератор 1, выполненный на основной и термозависимой модах колебаний, вычитатель 2, делитель 3 частоты, формирователь 4 импульсов, счетчик 5 импульсов, цифровой задатчик б разностной частоты, регистр 7, элемент 8 сравнения, RS-триггер 9, усилитель 10 мощности, нагреватель 11 и инвертор 12.

Устройство работает следующим образом.

На выходах кварцевого генератора 1 имеются сигналы с частотами основной f и температурной Е мод.

С целью увеличения относительных изменений частоты при изменении температуры осуществляется преобразование частоты с помощью вычитателя 2, на выходе которого формируется сигнал разностной частоты f, -f . Для повышения чувствительности терморегулятора к изменениям температуры разностная частота f -f, делится в и раз с помощью делителя 3 частоты. Импульсы с входа делителя 3 частоты подаются на формирователь 4 импульсов, формирующий импульсы записи и сброса (фиг. 2). Импульсы записи формируются по положительным перепадам напряжения на выходе делителя 3 частоты, а импульсы сброса — по задним фронтам импульсов записи. Длительности импульсов сброса и записи значительно меньше длительности импульсов на выходе делителя 3 частоты. В течение времени счета счетчик 5 считает количество импульсов с частотой f поступающих на его счетный вход.

Информация с выхода счетчика 5 в двоичном коде подается на информационные входы регистра 7 и по приходу импульса записи переписывается на его выход (например число A ), подключенный к входам элемента 8 сравнения.

Десятичный эквивалент числа 6 равен о

На вторую группу входов тном

I элемента 8 сравнения подается двоич75398

?О

?5

30 ный код чиспа 5 — десятичный эквиваf . и лент которого равен — - - — --, где

f „„—

— значение частоты температурной иоды при теипературе, соответствующей экстремуму температурночастотной характеристики основной моды кварцевого резонатора. На выходе элемента 8 сравнения при 4 Ь формируется уровень логической "1", а при A > B — уровень логического "0", При 4 Ь RS-триггер 9 устанавливается в единичное состояние. В результате в момент первоначального включения f 1 „„ и в нагревателе 11 выделяется максимальная мощность. Начинается разогрев термостата и резонатора, вследствие чего частота температурной моды уменьшается.

Как только код числа A превышает код числа b на единицу младшего разряда, происходит отключение подогрева. В дальнейшем циклы включения-выключения подогрева повторяются. Зона нечувствительности регулятора по температуре соответствует изменению температуры, вызывающему изменение кода числа A на две единицы в младшем разряде и может быть уменьшена за счет повышения и.

Повышение точности обеспечивается за счет совмещения в одном кварцевом резонаторе объекта термостатирования и датчика температуры, например квар- . цевого резонатора среза УХЪ1 (-23 30/

35) с f = 5 МГц, f, = 5,5 МГц при

ТКЧ 30 10 1/ С при нанесении нагревателя на пьезоэлемент снижает погрешность из-за пространственного градиента температуры, а также за счет исключения влияния разброса разности f -fo на настройку устройства.

Формула изобретения

Устройство для регулирования температуры кварцевого генератора, содержащее двухчастотный кварцевый генератор, выполненный на основной и термозависимой модах колебаний, эычитатель, последовательно соединенньте делитель частоты и формирователь импульсов, последовательно соединенные счетчик и регистр, а также последовательно соединенные RS-триггер, усилитель мощности и нагреватель, причем выходы основной и термочувствительной мод колебаний двухчастотного кварцевого генератора подклю1275398 4 входу делителя частоты, выходы формирователя импульсов соединены с входом сброса счетчика и входом записи регистра, входы элемента сравнения связаны с выходами регистра и цифрового задатчика разностной частоты, а выход — с S-входом RS-триггера непосредственно и с его R-входом через инвертор. чены к входам вычитателя, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в устройство введены цифровой задатчик разностной частоты, элемент сравнения и инвертор, причем выход основной моды колебаний двухчастотного кварцевого генератора подключен к счетному входу счетчика, выход вычитателя — к

12

Фиг. 4 Вылaen сброса

Составитель Г. Крейман

Техред Л.Сердюкова Корректор . М. Демчик

Редактор О. Головач

Заказ 6560/39

Тираж 836

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4