[实用新型]数字欧姆晶体阻抗计

说明书

本实用新型涉及一种测量石英晶体等效串联谐振电阻Rg的测量装置。

现有的国内晶体阻抗计，不论是电子管还是晶体管线路结构，其晶体等效串联谐振电阻Rg的测量，都将振荡系统的输出信号检波，以直流电表指示，用替代法测量。先在晶体插座上插入晶体，调至谐振，记住电表指针所在位置，然后用替代法，拔下晶体，试探性地挑选一个电阻插入晶体插座，视其指针与刚才位置的高低程度，再次挑选合适的电阻值。如此反复插拔，直到电表示值与晶体谐振时的示值相同为止。由于电阻律格的不连续性，不可能挑选到正好合适的电阻值，必然产生误差，加上人的视线偏差，替代电阻在高频时引线电感的引响，反复替代时的时差效应，造成误差的因素是多方面的，一般误差在10％，这样测试效率也低，并容易使人感觉疲劳。因此，人们早就盼望能用数字显示晶体等效串联谐振电阻Rg值。

本实用新型的目的是要提供一种直接数字显示晶体等效串联谐振电阻Rg的晶体阻抗计，不需要靠电表指示的替代法。

本实用新型的目的是这样实现的：先通过计算分析和试验论证得出一个关于晶体振荡电平与Rg值之间比较精确的近似式Rg＝ (V₁-V₂)/(K) +V₃，再利用集成电路——电子门有机地逻辑组合，执行这个公式的运算，运算结果直接送至三位半数字表，显示数字。

实用新型的具体结构由以下实施例和附图给出。

下面结合图1详细说明依据本实用新型提出的具体装置的细节及工作情况。

数字欧姆阻抗计结构图如附图1，电路图如附图2。

该装置具有通常必须的振荡系统和检波放大器，不同的是检波之后有一个数字系统，由上限比较器，窗口比较器1、2、3、4下限比较器，分压器1、2、3、4，电子门1、2、3，加法电路1、2，恒温控制电路，微型恒温器，商品三位半数字表芯组成。上、下限比较器的一端接分压器1，全部比较器都有一端接放大器的输出V_D′，放大器的输入来自振荡系统输出的检波电压，分压器1、2、4接正电压＋V，分压器3接加法电路1。各分压器都经周密设计与精确计算。分压器2、3、4按顺序依次接向电子门1、2、3的输入端（每个电子门有六个电子开关），电子门1的输出端互连与V_D′同时接至加法电路1，电子门2、3的输出以同样方式互连，同时接向加法电路2，加法电路2的输出接商品三位半数字表芯，整个电路系统组成Rg＝ (V₁-V₂)/(K) +V₃计算公式，对来自振荡输出的检波电平进行精确运算，运算结果以数字显示。

上限比较器，窗口比较器1、2、3、4和下限比较器安排互相重迭，严密监视整个测量区间，由高窗口输出反馈到相邻低窗口的反相输入端，保证各个比较器井然有序地工作。

检波二极管置于微型恒温器内，恒温器控制电路控制微型恒温器的温度在一定的恒定温度值，保证检波电平的温度稳定性。

例如，一晶体等效串联谐振电阻经IEC44公告国际标准传输法测量出Rg值为150欧姆，在本实用新型——数字欧姆晶体阻抗计上测量，振荡检波电平V₂＝500mV，逻辑相应产生V₁＝670mV，由加法电路1运算后，通过电子门2组成的系数K＝4.2，变换结果送至加法电路2，与电子门3产生的V₃＝104mV再进行运算，其结果为 (V₁-V₂)/(K) +V₃＝ (670－500)/4.2 ＋104＝144.5mV，由于运算电路指令1mV代表1欧姆，故三位半数字表显示Rg＝144.5Ω

运算精度为 (150－144.5)/150 ＝0.036＝3.6％

附图2说明：

Q₁振荡系统 G′ 电子门1

D  检波器    G″  电子门2

A₇放大器 G″′ 电子门3

A₁上限比较器 g₁′～g₆′ 电子门1的六个电子开关

A₂窗口比较器1 g₁″～g₆″ 电子门2的六个电子开关

A₃窗口比较器2 g₁″′～g₆″′ 电子门3的六个电子开关