Частотный датчик температуры Советский патент 1986 года по МПК G01K7/32 

автоматическое смещение на базе транзистора 2 относительно его эмиттера. В датчике генерируется одновременно две асинхронные частоты с помощью одного усилительногокаскада, вьтол- ненного ИЗ транзисторе 2 и двух резонансных ЬС-контурах 3 и А, и одного термочувствительного кварцевого резонатора 1 (КР). Условие баланса фаз дня обеих частот обеспечивается настройкой каждого из резонансных конИзобретение относится к области измерительной техники и может найти применение в приборах и централизованных информационно-измерительных системах, предназначенных для высо- коточного измерения температуры.

Цель изобретения - упрощение конструкции датчика.

На чертеже приведена электрическая схема частотного датчика температуры

Датчик содержит термочувствительный кварцевый резонатор 1, включенный в частотно-задающую цепь автоколебательного генератора, усилительный каскад которого выполнен на биполяр- ном транзисторе 2, два параллельных резонансных LC-контура 3 и 4, образованных катушками 5 и 6 индуктивности и конденсаторами 7 и 8 и настроенных

на разные собственные частоты механи- ческих колебаний кварцевого резонатора 1, смеситель 9, выполненный в виде LG-контура в составе катушки Ю индуктивности и конденсатора 11, ограничители 12 и 13 напряжения, вы- полне нные на нелинейных элементах в виде цепочки из последовательно соединенных резистора и пары встречно включенных полупроводниковых диодов (резистор 14 и диода 15 и 16, резистор 17 и диоды 18 и 19).

Оба резонансных LC-контура 3 и 4 включены индуктивно посредством катушек 20 и 21 связи последовательно со смесителем 9 в коллекторной цепи транзистора 2 и через разделительные кон- денсаторы 22 и 23 последовательно с кварцевым резонатором 1 - в цепи положительной обратной связи генератора

туров (РК) 3 и 4 на одну из частот КР 1 и их подключением к усилительному каскаду генератора с помощью катушек связи 20 и 21 в коллекторной цепи транзистора 2, а условие баланса амплитуд обеспечивается зключением на выходе РК 3 и 4 ограничителей напряжения 12 и 13 и работой транзистора 2 на линейном участке характеристики для каждой из генерируемых частот, 1 ил.

5

0 5

0

между коллектором.транзистора 2 и его базой.

Делитель на резисторах 24 и 25 задает необходимое постоянное смещение на базе транзистора 2; резисторы 26 и 27 и конденсатор 28 обеспечивают автоматическое смешение на базе транзистора 2 относительно его эмиттера.

Работа датчика основана на том, что любой кварцевый резонатор имеет несколько собственных частот, обусловленных механическими колебаниями различных типов {сжатие-растяжение, сдвиг, изгиб, кручение и т.д.). При этом влияние внешних воздействий, в том числе и температуры, на частоты собственных колебаний кварцевого резонатора может быть существенно различным.

В предлагаемом датчике генерируется одновременно две асинхронные частоты с помощью одного усилительного каскада и одного термочувствительного кварцевого резонатора. Необходимое условие баланса фаз для обеих частот обеспечивается настройкой каждого из резонансных контуров 3 и 4 на одну из частот кварцевого резонатора 1 и их подключением к усилительному каскаду генератора с помощью катушек 20 и 21 связи в коллекторной цепи транзистора 2. Условие баланса амплитуд для обеих частот достигается включением на выходе резонансных контуров 3 и 4 ограничителей 12 и 13 напряжения и работой транзистора 2 на линейном участке характеристики для каждой из генерируемых частот, В то же время

суммарная амплитуда двух генерируемых напряжений выходит за пределы линейного участка характеристики усилительного каскада генератора. Этим достигается выделение в контуре 9 разностной частоты.

В качестве рабочих частот, на которые производится настройка резонансных контуров 3 и 4, целесообразно выбирать частоты собственных колеба- НИИ кварцевого резонатораj близкие- одна к другой. При этом обеспечивается достаточно высокая относительная чувствительность датчика.

Формула изобретения

Частотный датчик температуры, содержащий термочувствительный кварцевый резонатор, включающий в частотнозадающую цепь автоколебательного генератора на биполярном транзисторе.

Редак тор Н. Тупица

Составитель В. Голубев

Техред .И.Попович Корректор О. Луговая

Заказ 3386/40Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, т. Ужгород, ул. Проектная, 4

первый параллельный резонан ньй контур, настроенньй на одну из частот механических колебаний кварцевого резонатора, смеситель и диодно-рези тивные ограничители напряжения, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции датчика в него введен второй параллельный резонансный контур, настроенный на другую частоту механических колебаний кварцевого резонатора, при этом оба резонансных контура з.ашунтирова- ны диодно-резистивными ограничителями напряжения и включены ивно коллекторную цепь биполярного транзистора последовательно со смесителем и через введенные разделительные конденсаторы последовательно с кварцевым резонатором - в цепь положительной обратной связи генератора между коллектором транзисторна и его базой..

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в приборах и централизованных информационно-измерительньгх системах, предназначенных для BIJCOKO- точного измерения температуры.Цель изобретения - упрощение конструкции датчика. Делитель на резисторах 24 и 25 задает постоянное смещение на базе транзистора 2; резисторы 26 и 27 и конденсатор 28 обеспечивают О 24 (Л «Ve Is Y/ гз to со со О1 00 to