Датчик давления Советский патент 1988 года по МПК G01L9/08 

О|

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в устройствах для измерения давления, силы и ускоретгая.г

Цель изобретения - повышение точ- ности измерений.

На чертеже приведена схема датчика давления.

Датчик давления содержит автогене- о ратор 1, в частотнозадающую депь ко- iToporo включен первый трехэлектрод- 1ный кварцевый пьезорезонатор 2 свои- :ми основными электродами 3 и 4, буфер- (ный усилитель 5, вход которого соеди- 5 нен с выходом автогенератора 1,второй ;трекэлектродный кварцевый пьезорезонатор 6, основные электроды 7 и 8 которого подключены к выходу буферного усилителя 5, два смесителя 9 и 10, 20 впервые входы которых соединены с соответствующими дополнительными элект- 1родами 11 и 12 пьезорезонаторов 2 и и, последовательно соединенные фазо- йый детектор 13 с фильтром 14 нижних 25 Частот, перестраиваемый генератор :15, линию 16 задержки и измеритель 17 частоты, подключенный к выходу перестраиваемого генератора 15,

Выходы смесителей 9 и 10 соедине- 30 ны с соответствующими входами фазового детектора 13, а вторые входы смесителей 9 и 0 подключены, соответственно, к выходу линии 16 задержки И выходу перестраиваемого генерато- js pa 15. Кварцевые пьезорезонаторы 2 и 6 выполняются идентичными в виде лин- зовых пьезоэлементов АТ-среза, в центральной части которых с обеих сторон нанесены основные электроды, 40 Дополнительный электрод представляет собой сегменты, охватываюище кромки пьезоэлемента с двух сторон. Для сни- женин температурных погрешностей измеряемое усилие прикладывается к вто- 45 рому пьезорезонатору 6 под углом примерно 50,

Датчик работает следующим образом. Автогенератор генерирует колебания на частоте резонанса кварцево- Q го пьезорезонатора 2, На той же частоте возбуждается через буферный усилитель 5 и кварцевый пьезорезонатор 6, Сдвиг фаз между колебаниями пьезорезонаторов 2 и 6 зависит от измеряе- „ ой величины давления. Между сигналаи , поступающими на вторые входы смеителей 9 и 10, также существует фа-- овый сдвиг благодаря линии 16 задержки. Этот фазовый сдвиг линейно зависит от частоты перестраиваемого генератора 15, Фазовый детектор 13 воздействует на частоту перестраиваемого генератора 15, что приводит к уравновешиванию сдвига фаз между пьезорезонаторами 2 и 6 сдвигом фаз на вторых входах смесителей 9 и 10. Таким образом, смесители 9 и 10, фазовый детектор 13, перестраиваемый генератор 15с линией,16 задержки образуют контур отслеживания за рассогласованием фаз между колебаниями пьезорезонаторов 2 и 6, обусловленным воздействием измеряемой величины, причем выходной сигнал частоты, подаваемый на измеритель 17, линейно зависит от упомянутого рассогласования фаз.

Благодаря тому, что фазовый детектор работает в режиме нуль-органа системы слежения за рассогласованием фаз, отсутствуют нежелательные явления, обусловленные синхронизационными эффектами в смесителях известных датчиков, что позволяет получить линейную -характеристику преобразования и повысить точность измерений.

Формула изобретенияДатчик давления, содержащий aBto- генератор, в частотнозадающуто цепь которого включен своими основными электродами первый трехэлектродный пьезорезонатор, буферный усилитель, вход которого соединен с выходом автогенератора, второй трехэлектродный пьезорезонатор, основные электроды которого подключены к выходу буферного усилителя, два смесителя, первые входы которых соединены с соответствующими дополнительными электро дами пьезорезонаторов, и измеритель частоты, отличающийся .тем, что, с целью повытчения точности измерений за счет исключения ступенек в характеристике преобразования, обусловленных синхронизационными эффектами в смесителях, он снабжен последовательно соединенными фазовым детектором, перестраиваемым генератором и линией задержки, причем выходы линии задержки и перестраиваемого генератора соединены, соответственно, с вторыми входами смесителей, выходы которых соединены с соответствующими входами фазового детектора, а измеритель частоты подключен к выходу перестраиваемого генератора.

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при измерении давления. Цепью изобретения является повьппеиие точности измерений. Кварцевые пьезоре- зонаторы 2 и 6 возбуждаются от автогенератора 1. Сдвиг фаз между колебаниями пьезорезонаторов 2 и 6 зависит от измеряемой величины давления, которое прикладывается к второму пьезорезонатору 6, Смесители 9 и 10, к которым подключены пьезо- резонаторы 2 и 6, соединены с фазовым детектором 13, соединенным с последовательно включенными пер естраи- ваемым генератором 15 и линией задержки 16, выходом соединенной с вторым входом смесителя 9. Выход перестраиваемого генератора 15 соединен с вторым входом смесителя 10 и входом измерителя 17 частоты. Смесители 9 и 10, фазовый детектор 13,перестраиваемый генератор 15 с линией задержки 16 образуют контур отслеживания за рассогласованием фаз между колебаниями пьезорезонаторов 2 и 6 и выходной сигнал частоты генератора 15, подаваемый на измеритель 17, линейно зависит от величины измеряемого давления. 1 ил.