Частотный измерительный преобразователь Советский патент 1984 года по МПК G01K7/32 G01L1/16 

:о о

CD

v;

Изобретение относится к измерителной технике и предназначено, для одновременного измерения двух неэлектрических величин, температуры и силовы воздействий.

Известен частотный измерительный преобразователь, содержащий двухпараметровый частотный датчик с тремя чувствительными пьезорезонаторами, подключенными к трем автогенераторам три смесителя, блок разделения сигна лов, формирователь време.нных интервалов и два реверсивных счетчика ij .

Недостатком этого измерительного преобразователя является низкое быстродействие из-за необходимости в течение временных интервалов считывать реверсивным счетчиком импульсы информационных частот.. Кроме того, у этог устройства велика составляющая погрешности измерений исследуемых параметров, обусловленная конечностью времен считывания импульсов информационных частот, которые нельзя сделать без ущерба быстродействию достаточно большими.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является частотный измерительный преобразователь, содержащий двухпараметровый частотный датчик, первый и второй автогенераторы,.входы которых соединены с выходом частотного датчика, первый смеситель, первый вход которого через первый -преобразователь частты соединен с первым входом второго смесителя, а выход через делитель частоты подключен к первому входу третего смесителя, второй вход которого соединен с выходом опорного генератора, второй преобразователь частоты вход которого соединен со вторым входом второго смесителя, а выход подключен ко второму входу первого смесителя 2 .

Однако этот частотный измерительный преобразователь не обладает требуемой точностью одновременного измерения, тег пературы и силовых воздействий из-за,погрешностей, обусловленных отсутствием учета зависимости коэффициентов температурной чувствительности от воздействующих на двухпараметровый частотный датчик сиповых воздействий и коэффициентов силовой чувствительности от воздействующей на двухпараметровой частотный датчик температуры.

Целью изобретения является повышение точности измерения температуры путем учета нелинейности характеристик частотного датчика.

Поставленная цель достигается тем, что в частотный измерительный преобразователь, содержащий двухпараметровый частотный датчик, первый и второй автогенераторы, входы которых

соединены с выходом частотногр датчика, первый смеситель, первый вход которого через первый преобразователь частоты соединен с первым входом второго смесителя, а выход через делитель частоты подключен к первому входу третьего смесителя, второй вход | оторого соединен с выходом опорного генератора, второй преобразователь частоты, вход которого соединен с вторым входом второго смесителя, а выход подключен ко второму входу первого смесителя, введены два дополнительных смесителя, два дополнительных преобразователя частоты. Третий автогенератор, а частотный датчик снабжен третьим пьезорезонатором, подключенным к третьему автогенератору, выход которого соединен с первыми входами дополнительных смесителей, вторые входы которых через первый и второй дополнительные преобразователи частоты соответственно подключены к выходам первого и второго автогенераторов, а выходы подключены ко входам первого и второго преобразователей частоты соответственно.

На чертеже представлена структурная схема частотного измерительного преобразователя.

Преобразователь содержит двухпараметровый частотный датчик 1 с пьезокварцевыми резонаторами 2-4, подкл1оченными к первому,, второму и третьему автогенераторам 5-7 соответственно, дополнительные преобразователи частоты 8 и 9, первый и второй преобразователи частоты 10 и 11, дополнительные смесители 12 и 13, первый,второй и третий смесители 14-16, делитель частоты 17, опорный генератор 18.

Частотный измерительный преобразователь работает следующим образом.

Двухпараметровый частотный датчик выполнен таким образом, что силовое воздействие и температура, действующие на датчик, оказывают воздействие одновременно ,на три пьезорезонатора датчика, изменяя их резонансные частоты. При этом изменяются частоты f,, ij Hij автогенераторов 5,6 и 7

i,-i ,0 -FO)K. Q, K;J(T-T,MF -fo), (1 ,°,lF -FoV a,V;,V, K(T-Tol F -Fo) V ( 2

1,-Д,оШ°,и-То а Дг-y4 s°, 3

где ci° (i 1,2,3) - коэффициенты преоб.разования по температуре или коэффициенты температурной чувствительности; a°.(i 1,2,3) - коэффициенты преобразования по силе или коэффициенты силовой чувствительности;

TjF - измеряемые температура и оиловое .воздействие;

ЧАСТОТНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий двухпараметровый частотный датчик, первый и второй автогенераторы, входы которых соединены с выходом частотного датчика, первый смеситель, первый вход которого через первый преобразователь частоты соединен с первым входом второго смесителя, а выход через делитель частоты подключен к перврму входу третьего смесителя. второй вход которого соединен с выходом опорного генератора, второй преобразователь частоты, вход которого соединен со вторым входом второго смесителя, а выход подключен ко второму входу первого смесителя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения путем учета нелинейности характеристик частотного датчика, в него введены два дополнительных смесителя, два дополнительных преобразователя частоты, третий автогенератор, а частотный датчик снабжен третьим пьезорезонатором, подключенным к третьему автогенератору, выход котоI рого соединен с первыми входами дополнительных смесителей, вторые вхо(/) ды которых через первый и второй дополнительные преобразователи частоты соответственно подключены к выходам первого и второго автогенера- торов/ а выходы подключены ко входам S первого и второго преобразователей частоты соответственно.