ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ С ЧАСТОТНЫМ ВЫХОДОМ Советский патент 1972 года по МПК G01L9/08 

Изобретение относится к области электрических измерений неэлектрпческих величин с помощью эле1ктромеха1пических преобразователей и может быть использовано для измерения давления.

Наиболее перспективные датчи1ки давления с частотным выходом (Представляют собой электромеханические системы, возбуждаемые электромагнитным или магнитоэлектрическим опособами.

Применяемая в известых конструкциях система возбуждения и преобразования колебаний перемычки в электрический сигнал сложна в изготовлении, дает дополнительную нелинейность частотной характеристики системы, увеличивает габариты датчика и ставит ограничения к условиям его применения.

Цель изобретения - создание датчика давления с частоиным выходом, отличающегося малыми габаритами, простой и надежной конструкцией.

Характерные особенности предлагаемого датчика снимают ограничения к условиям его применения и не дают дополнительных погрешностей, что достигается использованием в качестве возбудителя и преобразователя колебаний упругой пластины пьезокерамических элементов. Изменение частоты -колебаний упругой лластины вызывается сжатием пластины со стороны торцов.

На фиг. 1 представлен общий вид предлагаемого датчика IB разрезе; :на фиг. 2 - принципиальная схема работы датчика.

Датчик состоит из корпуса /, выполненного за одно целое с упругой, вопнутой внутрь, мембраной 2. Внутри корпуса, между металлическими прокладками 3, (помещен .преобразующий пьезоэлемент 4 в виде плоского диска с электродами на торцах. На п рокладку опирается упругая стальная пластина 5. Другой конец стальной пластины 5 опирается на металлическую прокладку 6; на ней находится изолирующая прокладка 7, возбуждающий пьезоэлемент 8 в виде плоского диска с электродами на торцах, металлическая прокладка 9 и поджимающая гайка W. Пьезакерамичеокие элементы имеют продольную поляризацию.

Сигнал с пьезоэлемепта 4 электрически подается на вход усилителя 11, выход которого

электрически соединен с возбудителем. От усилителя идет сигнал к регистратору частоты. Для получения изгибных колебаний упругую пластину 5 сжимают до некоторого прогиба поджимающей гайкой 10.

Электрический сигнал с усилителя преобразуется в механические колебания пьезоэлементом 8, возбуждающим собственные колебания упругой пластины 5. Колебания пластины 5, преобразуемые пьезоэлементом 4, в виде элекТаким образом замыкается автоколебательная система. Частота системы определяется частотой собственных колебаний упругой лластины 5.

Дололнителыное внутреннее напряжение лластины 5, вызванное ее поджатием за счет увеличения прогиба мем-браны 2 лод действием давления, обусловливает изменение частоты собственных колебаний улругой лластины, по которому судят о величине измеряемого давления.

j pssucmpamopy

Предмет изобретенля

Датчик давления С частотным выходом, содержащий мембрану, выиолневную за одно целое с корпусом, IB котором .размещены связанные через усилитель возбудитель и преобразователь колебаний рааположенной между ними металличес(ой пластины, отличающийся тем, что, с пелыо товышения надежности и стабильности и упрощения конструкции, в нем возбудитель и л-реобразователь колебания выполнены из пьезокерамических элементов.

iO

V, Я регистратору частоты