Дифференциальный пьезорезонансный кварцевый измерительный преобразователь Советский патент 1991 года по МПК G01P15/08 

СМ. 2

,Изобретение относится к элементам систем инерциальной навигации и автоматического управления и предназначено для измерения и преобразования в электрический сигнал перемещений, усилий или ускорений,

Цель изобретения - повышение точности измеренийс

На фиг с 1 представлена электроки- нематическая схема дифференциального пьезорезонансного кварцевого измерительного преобразователя; на фигс 2 - вид А на фиг о 1 о

Дифференциальный пьезорезонансный кварцевый измерительный преобразователь содержит основание 1, в котором жестко установлен пьезокварцевый дисковый вибратор 3, размещенный в зазор между жестко связанными между собой и подвижными относительно основания 1, пластинами 2 предварительного преобразователя о На пластинах 2 и вибраторе 3, изготовленных соответственно из аморфного и кристаллического квар ца, установлены электроды 4-11, причем электроды 4, 7, 9 и 10, расположены на поверхности вибратора, а электроды 8, 11, 5 и 6 - диаметрально противоположно этим электродам на поверхности пластины 2„ Указанные электроды электрически параллельно соединены с входами автогенераторов 12 и 13 системы возбуждения так, что пара электродов 4 и 8 и пара электро- дов 7 и 11 одной группы соединены с автогенератором 12, а пара электродов 9 и 5 и пара электродов 10 и 6 другой группы - с автогенератором 13„ Выходы автогенераторов 12 и 13 соединены с входами смесителя 14с При этом между поверхностью электродов 8, 11 и 5, 6 и соответствующими поверхностями вибратора образованы зазоры h, и h2 соответственно.

I

Дифференциальный пьезорезонансный

кварцевый измерительный преобразователь функционирует следующим образом

При нулевом значении измеряемого параметра, например ускорения, автогенераторы 12 и 13 системы возбуждения с помощью электродов 4-11 возбуждают электромеханические колебани пьезокварцевого дискового вибратора

25

5

0

20 3035 40 45

50 55

на двух различных модах, симметрично локализованных в материале вибратора 3. При этом зазоры между электродами 5 и 6, 8 и 11 соответствующими поверхностями дискового вибратора 3 равны по величине, соответственно определены и частоты мод, так что сигнал с выхода смесителя 14 соответствует нулевому значению измеряемого параметра, в данном случае ускорению основания 1 о При наличии ускорения основания подвижные пластины 2 предварительного преобразователя, обладающие массой, совместно с установленными на них электродами смещаются относительно вибратора, соответственно изменяются на равные величины и зазоры h 4 и h2. Аналогично изменяются и частоты мод колебаний пьезорезонансного кварцевого измерительного преобразователя Сигнал с выхода смесителя 14, равный разности этих частот, является однозначной мерой измеряемого ускорения.

Формула изобретения:

Дифференциальный пьезорезонансный кварцевый измерительный преобразователь, содержащий основание, предварительный преобразователь,пьезокварцевый дисковый вибратор,автогенераторную систему возбуждения из двух автогенераторов, две группы электродов,причем выходы каждой из групп через автогенераторы подключены к смесителю,а в каждой группе электроды соединены попарно- параллельно, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности измерений, предварительный преобразователь выполнен в виде двух плоскопараллельных и жестко связанных пластин, расположенных с зазором, в котором симметрично установлен жестко закрепленный в основании дисковый вибратор, причем в каждой группе два электрода из разных пар установлены на одной поверхности пластины предварительного преобразователя, два других электрода из этих пар установлены с обратной стороны на поверхности вибратора, а электроды из разных пар на пластине и на вибраторе установлены напротив друг друга.