Устройство для измерения добротностирезонансного контура

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (ii>842632 (61) Дополнительное к авт. саид-sy— (22) Заявлено 11.1179 (21) 2834899/18-21 с присоединением заявки ¹(51)М. Клэ

G 01 R 27/26

Государственный комитет

ССС P по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300681.. бюллетень Н9 24 (53) УАК 821. 317. .337(088.8) Двта опубликования описания 300681 (72) Авторы изобретения

В.М.Едвабный и С.И.><уравлев н."... : ™:01Еуai" Ж1(АЯ

1

I

l (71) Заявитель

Омский политехнический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДОБРОТНОСТИ

РЕЗОНАНСНОРО КОНТУРА

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерению добротности резонансного контура.

Известен способ и устройство для измерения добротности, основанные на ударном возбуждении измерительного контура с помощью генератора импульсов, усилении отклика и счета периодов затухающих колебаний, амплитуда которых. меньше заданного уровня начала счета, но больше заданного уровня окончания счета.

Устройство для осуществления этого способа содержит генератор импульсов, 15 усилитель с автоматической регулировкой усиления, пороговое устройство, ключ, счетчик с индикатором (1g .

Наиболее близкими по технической сущности к изобретению являются спо- 20 соб и устройство, согласно которым ударное возбуждение осуществляют раз-. рядом контурного конденсатора, предварительно заряженного от источника постоянного напряжения. цри разряде контурного конденсатора считывают число затухающих колебаний в измерительном контуре, амплитуда которых меньше заданного уровня начала счета

Оо, но больше заданного уровня окон- 30

2 чан ия счета U, пуичем отношение ф выбирают равнйм 8 . В этом случае " и, где Q — величина добротности контура; n - число колебаний при изменении уровня от 00 до U„, т.е. возможен непосредственный отсчет величины добротности. Для повышения точности проводят ряд измерений(10 или 100) и усредняют их результаты.

Данное устройство содержит стаби лизированный источник питания, выход которого через коммутатор подключен к контурному конденсатору и одновременно через делитель напряжения к одному из входов схемы сравнения, к другому входу которой через коммутатор подключен исследуемый контур, а выход ее связан с последовательно соединенными ключом, делителем частоты, счетчиком и цифровым индикатором f2) .

Недостаток известного устройства заключается в том, что с повышением частоты, на которой производят измерение добротности, уровень начала счета уменьшается, что вызывает рост относительной нестабильности порога срабатывания устройства, определякицего момент окончания счета числа коле- баний, в результате которой воэрас842632 тает погрешность измерения добротности. Повышение же уровня начала счета путем простого увеличения возбуждающего импульса также приводят к возрастанию погрешности измерения добротности вследствие влияния нелинейности магнитного сердечника катушки индуктивности контура. Усреднение результатов нескольких измерений дает снижение погрешности, обусловленной

Лишь кратковременной нестабильностью порога срабатывания устройства.

Цель изобретения — повышение точности измерения добротности резонансного контура на высоких частотах.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения добротности резонансного контура, содержащее стабилизированный источник питания, выход которого через коммутатор подключен к резонансному контуру и к одному из входов блока сравнения, а 20 через делитель напряжения — к другому входу блока сравнения, выход которого подключен к последовательно соединенным ключу, делителю частоты, счетчику и цифровому индикатору, введены гене- 25 ратор, дополнительный ключ, счетчик с управляемым коэффициентом счета, блок определения кода заданного числа, причем выход генератора соединен с входами дополнительного ключа и счет- чика с управляемым коэффициентом счета, выход последнего соединен с управляющими входами ключа и дополнительного ключа, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора,.а выход ачетчика через блок определения кода заданного числа соединен с управ. ляющими входами делителя частоты, счетчика с управляемым коэффициентом счета и делителя напряжения.

На чертеже приведена функцио- 40 нальная электрическая схема устройства для измерения добротности.

Устройство для измерения добротности резонансного контура, имеющее два предела измерения (15-50 и 50-500), . содержит стабилизированный источник

1 питания, выход которого одновременно подключен через коммутатор 2 к конденсатору 3 исследуемого резонансного контура 4, соединенного с одним из входов блока 5 сравнения, а через делитель б напряжения, выполненный с переменным коэффициентом — к другому входу блока 5 сравнения, выход которого соединен с последовательно включенными ключом 7, делителем 8 частоты, счетчиком 9, и цифровым индикатором 10; генератор 11, управляющий через дополнительный ключ 12 коммутатором 2, соединен также с одним иэ входов 13 счетчика с управляемым ф(} коэффициентом счета, подключенного к ключу. 7 и дополнительному ключу 12; счетчик 9 соединен с блоком 14 определения кода заданного числа, выход которого одновременно подключен к управляющим входам делителя 6 напряжения, делителя 8 частоты и счетчика 13 с управляеъым коэффициентом счета.

Устройство работает следующим образом.

При разряде контурного конденсатора 3, предварительно заряженного от источника 1 питания, в резонансном контуре 4 возникают затухающие колебания. Блок 5 сравнения формирует импульсы до тех пор, пока амплитуда колебаний не окажется меньше U значение которой определяется делителем 6 напряжения. Пусть при первом измерении 0 = — . Сформированные импульсы

Оо подсчитываются счетчиком 9. Так как коммутатор 2 управляется импульсами генератора 11, то ударное возбуждение повторяется до тех пор, пока не закроется дополнительный ключ 12, что происходит после того, как в счетчике 13 с управляемым коэффициентом счета будет записано два импульса.

По окончании счета импульсов после второго цикла ударного возбуждения блок 14 определения кода заданного числа определяет записанное в счетчике 9 число. Если оно меньше 50, то изменяются коэффициент деления делителя 6 (напряжение U ïðè этом стано;вится равным 1 ) и коэффициент сче0о та счетчика 13 с управляемым коэффициентом счета с двух на пять, а также подключается делитель 8 частоты на четыре и производится повторное измерение. Если же записанное в счетчике 9 число больше 50, оно отображается на индикаторе 10.

Таким образом, выбирая пределы Uy и Оп из условия минимальной погрешности и, используют выражение

- — е, 0 u„u ДО< (— — )

UO. Ор 0 0 (рп(«дО )

Ор Ос где U< - уровень начала счета;

U< - уровень окончания счета; д0 - воли:ина нестабильности порога срабатывания устройства, определяющего момент окончания счета;

Q - добротность резонансного контура.

Это позволяет снизить погрешность измерений не менее чем в 2 раза (для больших значений Q), причем выигрыш в получении минимальной погрешности значительно увеличивается с ростом относительной нестабильности ДО }

00 что соответствует условиям измерения в высокочастотной части диапазона.

Формула изобретения

Устройство для для измерения добротности резонансного контура, содер842632

Состаивтель Л.Сотникова

Редактор Л.Филь Техред А,Ач Корректор Л.Иван

Заказ 5089/52 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 жащее стабилизированный источник питания, выход которого через коммутатор подключен к резонансному контуру и к одному из входов блока сравнения, а через делитель напряжения — к другому входу блока сравнения, выход которого подключен к последовательно соединенным ключу, делителю частоты, счетчику и цифровому индикатору, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения добротности и резонансного контура на высоких частотах, введены генератор, дополнительный ключ, счетчик с управляемым коэффициентом счета, блок определения кода заданного числа, причем выход генератора соединен со входами дополнительного ключа и счетчика с управляемым коэффициентом счета, выход последнего соединен с управляющими входами ключа н дополнительного ключа, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора, а выход счетчика через блок определения кода заданного числа соединен с управляющими входами делителя частоты, счетчика с управляеьым коэффициентом счета и делителя напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Грохольский А.Л. Измерители добротности — нуметры. Новосибирск, "Наука", 1966 ° !

5 2. Авторское свидетельство СССР

М 180656, кл. G 01 R 27/26, 1966 (прототип) .