Двухканальный пьезоэлектрический частотный датчик давления

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 23.13.78 (21) 2697862/18-21 с присоединением заявки Но(23)-Приоритет—

Опубликовано 15068(1 Бюллетень М9 22 (51) М. Кл.2

G 01 L 9/08

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 531. 787 (088. 8) Дата опубликования описания 20. 06. 80 (72) Авторы изобретения

В. P. Варданян и С. 3. Мамян (71) Заявитель

Ереванский политехнический институт им. K. (54 ) ДВУХКАНАЛЬНЫЙ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЧАСТОТНЫЙ

ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области радио изме ре ний.

Известно устройство для измерения давления, содержащее пьезодатчик, включенный в цепи настройки генератора, выходной сигнал которого подан на один вход смесителя, при этом на другой вход смесителя подан сигнал с генератора опорной частоты, а сигнал с выхода смесителя поступает на схемы обработки и допускового контроля fl) .

Недостатком данного устройства является недостаточная точность измерения. 15

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является цатчик давления, содержащий в каждом канале смеситель частоты и автогенератор, в частотно-задающую цепь ко- 20 торого включен пьезоэлемент, а также третий смеситель частоты, выход которого подключен к входу частотного детектора (2) .

Недостатком данного датчика являетсяя недост аточ ное быст роде йствие.

Целью изобретения является увеличение быстродействия датчика.

Это достигается тем, что в пьезоэлектрический частотный датчик дав- 30 ления, содержащий в каждом канале смеситель частоты и автогенератор, в частотно-задающую цепь которого включен пьезоэлемент, а также третий смеситель частоты, выход которого подключен к входу частотного детектора, введены шесть умножителей частоты, два из которых включены соответственно между входами третьего и выходами первого и второго смесителей частоты, при этом входы смесителя частоты каж.дого канала соединены через два из остальных умножителей частоты соответственно с одним выходом автогенератора данного канала и одним выходом автогенератора другого канала.

Структурная электрическая блок-схема описываемого датчика приведена на чертеже.

Датчик содержит автогенераторы 1, 2, в частотно-задакщие цепи которых включены пьезоэлементы 3, 4, связанные с измеряемым объектом (не показан), умножители частоты 5-10, смесители частоты 11-13 и частотный детектор 14, с выхода которого снимается напряжение, пропорциональное давлению.

Принцип работы датчика заключается в следукщем.

74 1078

Формула и зо брете ния

Составитель В. Егорова

Редактор Т. Юрчикова Техред М.Кузьма Корректор Г . Решетник

Под пи с но е

Тираж 1019

Заказ 3191/41

ЦНИИПИ lосударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, R — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

При отсутствии давления частота напряжения на входе частотного детектора 14 равна частоте f напряжения автогенераторов и на выходе частотного детектора имеется напряжение определенной величины.

Если предположить, что при воздействии давления на пьезоэлементы 3, 4 частоты. колебаний автогенераторов 1, 2 изменяются на величину af, то час-. тота автогенератора 1 имеет величину и + Zf, а частота автогенератора

2 — f + hf. Коэффициент умножения оумножителей частоты 5 и 8 равен и, а коэффициент умножения умножителей частоты 6 и 7 — n + 1. На выходе смесителя 11 частота имеет значение (n+ 1)(f аf) n(f 4+ af) = f +

+ (2n + 1)Ьй, а на выходе смесителя 12 (n + 1)(й - Аf)-n(f,4 hf) = f, +

+ (2n + 1)hf.

Так как коэффициент умножения частоты умножителя 9 равен п, а коэффициент умножения умножителя 10 — n + 1, то на выходе смесителя 13 частота имеет значение (и + 1) (fp + (2n + 1)дй)-п(fp +

+(2n + l)Af) = и + (2n + 1)2Df, При этом выходное напряжение частотного детектора изменяется пропорцио2 нально измене нию величины (2п + 1) йй

Как видно, чувствительность увеличивается в (2n + 1) раз. Если выходы каждого умножителя подключить через к пар эммитерных повторителей к входам дополнительных смесителей, то чувствительность повысится в (2n +

+ 1) раз.

Двухканальный пьезоэлектрический частотный датчик,цавления, содержа1О щий в каждом канале смеситель частоты и автогенератор, в частотно-задающую цепь которого включен пьезоэлемент, а также третий смеситель частоты, выход которого подключен к входу частотного детектора, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения быстродействия датчика, в него введены шесть умножителей частоты, два из которых включены соответственно между входами третьего и выходами первого и второго смесителей частоты, при этом входы смесителя частоты каждого канала соединены через,цва из остальных умножителей частоты соответственно с одним выходом автогенератора данного канала и одним выходом автогенератора другого кана- . ла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка Великобритании

Р 1299140, кл. G 1 N, 06.12,72.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 595642, кл. G 01 Г 9/08, 08.06.76.