Устройство для определения динамических характеристик емкостных вибропреобразователей

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

«i>864214

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 031279 (2! ) 2852603/18-21 с присоединением заявки Ho— (23) Приоритет

Опубликовано 150981. Бюллетень Но 34

Дата опубликования описания 15.0981 (51)PA. Кл.3

G 01 R 35/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретеиий и открытии (53) 4К 621. 317. .335(088.8) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ

ХАРАКТЕРИСТИК ЕМКОСТНЫХ ВИБРОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

Изобретение относится к приборост- роению и может быть использовано при исследовании характеристик емкостных вибропреобраэователей перемещений, применяемых, например, для исследования металлических носителей точной магнитной записи сигналов и звука.

Известное устройство для определения динамических характеристик вибропреобразователей, содержащее платформу с вибродатчиком, анализатор спектра и формирователь импульсов ускорения платформы 11 .

Недостаток устройства — низкая точность. 15

Известно устройство для определения динамических характеристик емкостных вибропреобразователей, содержащее датчик, подключенный к емкостному вибропреобразователю, подключен- 20 ному последовательно к измерителю соотношений и регистратору, опорную токопроводящую поверхность и расположенный между ними токопроводящий электрод, а также блок перестройки емкости, содержащий варикап, катод которого соединен с опорной токопроводящей поверхностью, а анод - с токопроводящим электродом, подключенный через резистор к источнику управляю- 30 щего напряжения, подключенного к дополнительному входу измерителя соотношений 2, Недостатком этого устройства является сравнительно низкая точность измерения, так как на токопроводящем электроде имеется переменная составляющая от источника управляющего напряжения, которая на высших частотах вызйвает паразитную амплитуду и частотную модуляцию исследуемого емкостного вибропреобраэователя, которая создает дополнитель ную погрешность .

Цель изобретения — повышение точности.

Цель достигается тем, что устройство для определения динамических характеристик емкостных вибропреобраэователей, содержащее блок перестройки емкости, выход которого соединен с токопроводящим электродом, расположенным между опорной токопроводящей поверхностью и измерительным электродом с исследуемым емкостным вибропреобразователЕм, выход которого соединен с одним иэ входов измерителя соотношений, выходом соединенным с регистратором, двумя резисторами и источником управляющего напряжения, снабжено фазоинвертором, вход кото864214 рого соединен с источником управляющего напряжения, а первый и второй . выходы через первый и второй резисторы подсоединены соответственно к вто рому входу измерителя соотношения, первому входу блока перестройки емкостей и второму его входу. 5

Кроме того, блок перестройки емкостей выполнен в виде моста, плечи которого образуют первый и второй варикапы и регулируемый дифференциадьный конденсатор, причем его крайние 10 выводы соединены соответственно с анодом и катодом первого и второго варикапов, вторые выводы которых соединены, первым и вторым входами блока перестройки емкостей являются анод 15 и катод первого и второго варикапов, а выход — средний вывод регулируемого дифференциального конденсатора.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для опреде- о ления динамических характериСтик емкостных внбропреобразователей.

Устройство содержит блок 1 перестройки, емкости, токопроводящий электрод 2, опорную токопроводящую поверхность 3, измерительный электрод 4, емкостной -вибропреобразователь 5, измеритель б соотношений, регистратор 7, источниК 8 управляющего напряжения, фааоинвертор 9, первый и второй резисторы 10 и 11. В блок нерест- 30 ройки емкости 1 входят первый и второй варикапы 12 и 13 и регулируемый дифференциальный конденсатор 24.

Устройство работает следующим образом. 35

Измерительный электрод 4 емкостного вибропреобразователя 5 устанаво ливается на некотором расстоянии от токопроводящего электрода 2 ° Управляющее напряжение, содержащее постоянную и переменную составляющие, от источника управляющего напряжения 8 подается на фазоинвертор 9.

Постоянная составляющая управляющего напряжения необходима для уста- ф новки рабочих точек варикапов 12 и 13 в линейной части их характеристик.

Переменная составляющая, подаваемая с неинвертирующего выхода фазоинвертора 9, приводит к изменению емкости ур варикапа 12, а с инвертирующего— вариюапа 13. Так как варикапы 12 и

13 включены между регулируемым дифференциальным конденсатором 14 и опорной токопроводящей поверхностью 3 параллельно в противоположных палярностях, а управляющие напряжения, подаваемые на варикапы 12 и 13, находятся в противофазе, амплитуда изменения емкости между токопроводящим электродом 2 и опорной токопроводя- 4© щей поверхностью 3 получается равная двойной амплитуде изменения емкости одного из варикапов 12 и 13. Это изменение емкости используется в качестве измерительного сигнала, который с помощью исследуемого емкостного вибропреобразователя 5 преобразуется в электрический сигнал. Балансировка моста проводится регулировкой дифференциального конденсатора

14. Этим можно полностью исключить синхронную составляющую электрического сигнала, подаваемого с выхода источника 8 управляющего напряжения, которое вызывает паразитную амплитудную и частотную модуляцию вибропреобразователя 5 на высших частотах.

Для сравнения измеренного изменения емкости — измерительный электрод

4, токопроводящий электрод 2, опОрная токопроводящая поверхность 3 с. управляющим напряжением источника управляющего напряжения 8 выходной сигнал емкостного вибропреобразователя 5 подается на один вход измерителя б соотношений, на другой вход которого подается управляющее напря-жение с неинвертирующего выхода фазоинвертора 9. Полученное соотношение записывается регистратором 7.

При изменении частоты переменной составляющей источника управляющего Напряжения 8 регистратором 7 записывается динамическая характеристика исследуемого емкостного вибропреобразователя 5.

Таким образом, устройство позволя ет исключить погрешность из-за влияния переменной составляющей в высших частотах управляющего напряжения на точность преобразования емкостного вибропреобразователя и повышает точность определения динамических характеристик. Кроме того, токопроводящий электрод не содержит постоянной составляющей управляющего напряжения, что создает удобства при конструи- ровании стенда для определения динамических характеристик емкостных вибропреобразователей.

Формула изобретения

1. Устройство для определения динамических характеристик емкостных вибропреобразователей, содержащее блок перестройки емкости, выход которого соединен с токопроводящим электродом, расположенным между опорной токопроводящей поверхностью и измерительным электродом, соединенным с исследуемым емкостным вибропреобразователем, выход которого соединен с одним из входов измерителя соотношений, выходом соединенным с регистратором, двумя резисторами и источником управляющего напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыиения точности, оно снабжено фазоинвертором, вход которого соединен с источником управляющего напряжения, 864214

Составитель М.Барашков

Техред Л. Пекарь Корректор Е. Рошко

Редактор С.Лыжова

Заказ 7778/68 Тираж 735 Подписное;

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 а первый и второй выходы через первый и второй резисторы подсоединены соответственно к второму входу измерите-. ля соотношения, первому входу блока перестройки емкостей и второму его входу.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, блок пере,стройки емкостей выполнен в виде моста, плечи которого образуют первый и второй варикапы и регулируемый дифференциальный конденсатор, причем его o крайние выводы соединены соответственно с анодом и катодом первого и второго варикапов, вторые выводы которых соединены, первым и вторым входами блока перестройки емкостей является анод и катод первого и второго варикапов, а выход - средний вывод регулируемого дифференциального конденсатоPcL °

Источники информацииу принятые so внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ф 304914, кл. 6 01 и 23/08 25.05 71.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2578281/18-21, кл. С 01 R 27/26, 13.02.78+