Датчик давления Советский патент 1987 года по МПК G01L7/08 

1362972

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к датчикам для измерения стати. ческих и динамических давлений, и может быть использовано в научных исследованиях, в высотомерах(основанных на изменении атмосферного давления в зависимости от высоты и др.

вляется возбуждение резонатора. Это поле складывается с первоначальным полем резонатора, в результате чего суммарное поле резонатора возрастает. Это приводит к увеличению Ug . Увеличение U приводит еще к большему увеличению переменной составляющей тока через триод. Процесс Цель изобретения расширение дна- 10 происходит лавинообразно, в резульпазона измеряемых давлений и повьшш- ние точности измерений.

На чертеже изображена принципиаль ная схема предлагаемого датчика давления.

Датчик давления содержит силопри- нимающую мембрану 1, внутренний цилиндрический проводник 2 резонатора с отверстиями, СВЧ-триод 3, содержащий анод 4, сетку 5 и катод 6, два проходных конденсатора 7 и 8, две петли 9 и 10 связи и узел 1 для вывода полезпо го сигнала. Кроме .того, на чертеже oбoзнa ie Iы: Е - питающее напряжение; R,, - резистор для получения напряжения смещения; Р - измеряемое давление.

Датчик давления работает следующим образом.

МЕЖДУ мембраной 1 и торцом внутреннего проводника 2 имеется электрическое поле, а в остальной области - магнитное поле, причем магнитные силовые линии имеют вид окр ужностей и расположены вокруг проводника. 2, Маг силовые линии пронизывают петлю 9 связи и на кондак петли, т.е. .между точками А и Б, индицируется

ЭДС - и

а X

с частотой fПроходными

конденсаторами 7 и 8 обеспечивается практически короткое замьп ание для токов СЕЧ между стенкой резонатора и данным участком проводника витка связи.

Напряжемте U приложено ко входу триода, т.е. к электродам сетка-катод. Триод питается постоянным напряжением Eq, рабочий релшм триода выбирается резистором R|, через лампу протекает постоянный ток, который управляется напряжением Ug, создавая переменную составляющую тока с частото5 1 Гц,Ток триода проходит через петлю 11 связи, вокруг которой образуется магнитное поле, силовые лишш которого частично охватывают внутренний проводник 2 резонатора (известно,- что именно так осущест

тате чего поле резонатора сильно возрастает. Далее наступает насыщение триода и токи больше не растут. В резонаторе устанавливаются сильные

СВЧ-колебания с частотой, равной резонансной частоте f резонатора. Часть этой мощности выводится из резонатора как полезный сигнал) узлом 11 и подвергается измерению,

Под действием измеряемого давления Р -величина емкостного зазора О изменяется (емкость резонатора), в результате чего изменяется и частота f генератора. Измеряя частоту

выходного сигнала, определяют величину измеряемого давления,

В предлагаемом датчике давления нет каких-либо принципиальных ограничений относительно рабочей частоты

прибора, поэтому прибор раббтает в весьма широком диапазоне частот.

Формула изобрет ения

35

Датчик давления, содержащий воспринимающую давление мембрану, закрепленную в торце заземленного полого цилиндрического резонатора, рас- положенный соосно с мембраной с за40 зором от нее во внутренней полости резонатора цилиндрический проводник, заземленный источник питания, соединенный с резонатором, линию ввода сверхвысокочастотных колебаний и

45 JTинию .отвода энергии от резонатора, о тли ч ающи.й с я тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых давлений и повьшения точности в него введен сверхвысокочастотный

50 триод, расположенный соосно во внутренней полости проводника, причем сетка триода соединена с ним, анод связан через отверстие в проводнике с линией ввода, а катод соединен

55 через другое отверстие петлей Связи, проходящей через дополнительньш проходной конденсатор в резонаторе, с заземленньм сопротивлением.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Цель изобретения - расширение диапазона измеряемых давлений и повышение точности измерений. Датчик содержит мембрану 1, проводник 2 резонатора с отверстиями, СВЧ-триод 3, содержащий анод 4, сетку 5 и катод 6, конденсаторы 7 и 8, петли 9 и 10 связи, узел П для вывода полезного сигнала. Под действием измеряемого давления величина емкостного зазора изменяется и поэтому изменяется частота резонатора. Измеряя частоту выходного сигнала, определяют величи- iHy измеряемого давления, 1 ил. с (Л оо О5 ю со