Устройство для измерения механических величин, например, усилий Советский патент 1976 года по МПК G01L1/16 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ

ВЕЛИЧИН

дящие электроды, образующие резонаторы 3 и 4. Пьезоэлементы с одного края консольно закреплены в основании 5, а свободные концы пьезоэлементов жестко связаны перемычкой 6.

На Пьезоэлементы нанесены дополнительные электроды 7, Т и 8, 8. Резонаторы 3, 4 включены в качестве частотнозадающих элементов в автогенераторы 9, 10, а выходы автогенераторов подключены к схеме формирования разностной частоты П. Выход схемы формирования разностной частоты 11 соединен с входом преобразователя Г2 частоты в аналог 12, а к выходу преобразователя 12 подключены последовательно соединенные корректирующий четырехполюсник 13 и усилитель 14. Выход усилителя подключен к дополнительным электродам Т и 8, а электроды 7 и 8 соединены С земляной шиной.

Устройство работает следующим образом.

Под действием измеряемой механической величины, например силы, деформИруются Пьезоэлементы 1 и 2, при этом происходит изменение частот пьезоэлектрических резонаторов 3, 4, что приводит к аналогичному изменению частот автогенераторов 9 и 10. Блок 11 формирует на выходе сигнал разностной частоты автогенераторов. В установившемся режиме разностная частота пропорциональна измеряемой механической величине. В случае возникновения изгибных колебаний консоли из-за высокой добротности колебательной системы время ее успокоения является большим.

Так как возникающие в этом случае деформации в пьезоэлементах I и 2 идентичны деформациям, возникающим при подаче электрических напряжений на дополнительные электроды 7, Т и 8, 8, то, формируя в цепи

обратной связи электрическое напряжение, зависящее от аМрлитуды и частоты собственных изгибных кол0ба«ий консоли, можно, подавая его на дополнительные электроды 7, Т и 8, 8, обеспечить подавление паразитных колебаний, что существенно улучшает динам1Ические характеристики устройства для измерения механических величин, а соответствующий выбор параметров корректирующего четырехполюсника позволяет производить коррекцию его динамических характеристик.

Формула изобретения

Устройство для измерения механических величин, например усилий, содержащее пьезоэлектрические резонаторы, включенные в качестве частотнозадающих элементов автогенераторов, схему формирования сигнала разностной частоты, отличающееся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик устройства, в него введены .соединенные последовательно преобразователь частоты в аналог, корректирующий четырехполюсник, усилитель, причем вход преобразователя частоты в аналог соединен с выходом схемы формирования сигнала разностной частоты, а. выход усилителя подключен к дополнительным электродам, нанесенным на пьезоэлектрические резонаторы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Милохин Н. Т., «Частотные датчиии систем автоконтроля и управления, М., Энергия, 1968, стр. 32.

2.Авторскоеов1идетвль1ство СССР, № 302629, М. Кл.2 G OIL 23/10, 1971 (прототип).

3 I

7

/ / / г 6 в f 77 HDh