Oszcillátorok hőmérséklet-frekvencia összefüggésének identifikációja
Az elosztott rendszerek térnyerésével manapság egyre nagyobb jelentősége van az órajelszinkronizációnak. Ennek egyik alapvető feltétele a pontos órajel előállítása. A rezgőkvarcok hibájának legfőbb forrása a hőmérséklet ingadozása. Ezen okból kifolyólag készítettem egy olyan mérőrendszert, melynek segítségével oszcillátorok frekvenciájának hőmérsékletfüggését lehet vizsgálni. A rendszerrel méréseket készítettem, majd a kapott adatokból megkísérlem elkészíteni az oszcillátor termikus-elektromos kevert dinamikus modelljét. A feladatot nehezíti, hogy a frekvencia hőmérsékletfüggése nemlineáris.
Dolgozatomban bemutatom a mérőrendszer összeállításának menetét. Kitérek a hőmérsékletmérés mikrokontrolleres megvalósítására, ismertetem egy Peltier elem működését, illetve vezérlésének módját. A munkám során kipróbáltam több különböző megoldást a Peltier elem meghajtására (például PWM-et és egyenáramot is), ezért szeretném bemutatni az ezek között tapasztalt különbségeket is.
A mérőrendszer egyes műszerei aszinkron módon, egymástól függetlenül üzemelnek, az összehangolást egy számítógép végzi. A projekt során írtam egy programot, melynek feladata az egyes eszközöktől jövő üzenetek elmentése, azok szinkronizálása és feldolgozása.
Szeretném továbbá bemutatni a mérési eredményeket, illetve az ezekből levont tapasztalatokat arra vonatkozóan, hogy melyik a legjobb mérési eljárás. Megvizsgáltam, hogy különböző hosszúságú és alakú bemenetekre milyen eredményt ad a rendszer, és ezek alapján megállapítottam, hogy milyen feltételek szükségesek a karakterisztika felvételéhez szükséges mérési eredmény előállításához.
A kapott adatokat felhasználom az oszcillátor frekvencia – hőmérséklet karakterisztikájának elkészítésére. Megvizsgálom, hogy a kapott grafikon hiszterézises-e, vagy sem. A mérési eredményekből továbbá megkísérlem elkészíteni a rendszer modelljét MATLAB segítségével. Megvizsgálom, hogy milyen nemlineáris rendszermodellel lehet a kvarckristály karakterisztikáját a legjobban megközelíteni.
szerző
-
Vozár Viktor
Villamosmérnöki szak, alapképzés
alapképzés (BA/BSc)
konzulens
-
Dr. Kovácsházy Tamás
Egyetemi docens, Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék