Пьезорезонансный преобразователь давления

 

патентмо-те:,н„.е„-иай

ОП АК (ii)779830

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (63) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28. 11. 78 (2 I ) 2688948/18-10 (53)м, кл.з

G 01 1 9/08 с присоединением заявки МГосурарствеииый комитет

СССР

no äåëàì изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано:1511.80. Бюллетень HP 42 (53) УДК531.

° 787 (088.8) Дата опубликования описания 15,1180 (72) Авторы изобретения

А. И. Трофимов и A A Аникии

Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт имени С. М. Кирова (71) Заявитель (54) ПЬЕЗОРЕЗОНАНСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения преимущественно статических давлений и усилий.

Известен пьезоэлектрический измеритель давления, в котором пьезопреобразователь возбуждают синусоидальными электрическими колебаниями с частотой, равной его резонансной частоте, и о давлении судят по амплитуде выходного напряжения (1).

Основным недостатком известного измерителя является необходимость строгого выполнения условия равенства частоты генератора резонансной . частоты пьезоэлемента, так как при невыполнении этого условия появляется погрешность измерения. Частота же пьезопреобразователя изменяется от изменения внешних условий.

Близким по технической сущности к предлагаемому измерителю давления является пьезорезонансный преобразо- -"ватель, который содержит пьезодатчик, подключенный к возбудителю колебаний, и изуееритель выходного сигнала. Возбудитель колебаний, в свою очередь, содержит генератор синусоидальных ко,лебаний, генератор пылообразного на2

Хряжения, усилитель мощности и блок автоматической регулировки (2) .

Пьезодатчик возбуждают частотномодулированными колебаниями, причем

3 несуцую частоту выбирают примерно равной резонансной частоте пьезодатчика, а удвоенную девиацию частоты устанавливают больше возможного диапазона изменения резонансной частоты

1(пьезодатчика, обусловленного действием дестабилизирунидих факторов, и о приложенном давлении судят по амплитуде огибающей выходного напряжения пьезодатчика. данный измеритель давления отличается от предыдуцего более высокой точностью, .достигаемой за счет исключения погрешности от сдвига-резонансной частоты пьезодатчика относи;ф тельно частоты возбуждаюцего генератора.

Z недостаткам этого устройства следует отнести сложность конструкции (большое число элементов, входя25 щих в возбудитель колебаний).

Кроме того, точность измерения существенно зависит от линейности импульсов reaepaiopa пилообразного напряжения. Высокую степень линейнос30 ти импульсов получить практически

7,30

Формула изобретения. 798 трудно. Нелинейность же приводит к появлению дополнительной погрешнос-. ти измерения.

Целью изобретения является повышение точноати измерения и упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в известном пьезорезонансном пре. обраэователе давления возбудитель колебаний выполнен в виде генератора

"белого" шума, а измеритель выходного сигнала — в виде квадратичного вольт 1© метра.

О Приложенном давлении судят по мощности выходного сигнала, измеряемой квадратичным вольтметром.

Основное преимущество возбуждения . } пьезодатчика от генератора "белого" шума с нормальным законом распределечия фазовых Флуктуаций-.состоит в оптимальном согласовании частоты возбуждающего напряжения с резонансной час- Щ тотой пьезодатчика. Пьезодатчик сам выбирает иэ шумовогб спектра несбхо димую частоту для воэбуждення практйчески при любом диапазоне изменения его резонансной частоты.

Шумовые генераторы имеют максимар-но простую конструкцию с малыМ

1 числом и, следовательно, обладают повышенной надежностью.

В генераторах "белого" шума с глубоким ограничением амплитуды отсутствуют источники погрешности по амплитуде и частоте.

Пьезорезонансный преобразователь давления, содержащий пьезодатчик, подключенный к возбудителю колебаний, и измеритель выходного сигнала, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения конструкции, в нем возбудитель колебаний выполнен в виде генератора "белого" шума, а измеритель выходного сигнала — в виде квадратичного вольтметра.

Источники информации, прииятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 508699 кл. G 01 L 9/08, 1975.

2., Авторсксе свидетельство СССР

9 453598 кл. G 01 L 9/08, 1973 (прототип).

Составитель О. Полев

Редактор M. Кузнецова Техред Н.Бабурка Корректор Г ., Решетник

Заказ 9313/6 Тираж 1019 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