Вибрационно-частотный преобразователь усилий Советский патент 1977 года по МПК G01L1/10 

1

Изобретение относится к области измерительной техники и может найти применение в частотных датчиках силы, деформаций и других приводимых к ним величин.

Известный вибрационно-частотпый преобразователь, содержащий резонаторы изгибиых колебаний в виде металлической пластины прямоугольного сечения, выполненной за одно целое с элементами кренления, и систему возбуждения и съема колебаний, связанные между собой через усилитель, обладает недостаточной функциональной возможностью 1.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является вибрационно-частотный преобразователь, содержащий резонатор изгибных колебаний в виде пластины прямоугольного сечеиия, выполненной за одно целое с элементами крепления из монокристаллического материала, и электроды возбуждения и съема колебаний 2.

К недостаткам известного преобразователя относится его ограниченная функциональная возможность.

Для расщирения функциональных возможностей в предлагаемый преобразователь введены нагревательные резисторы, расположенные непосредственно на резонаторе вблизи обоих концов его крепления и соединенные с электродами возбуждения, и тензометрический

мост, расположенный на резонаторе и соединенный с электродами съема колебаний.

На чертел е представлен описываемый преобразователь усилий.

На пластипе 1 прямоугольного сечения, выполненной за одно целое с элементами крепления из монокристаллического материала, расположены электроды 2 и 3 соответственно возбуждения и съема колебаний. На пластине 1 диффузией примеси созданы нагревательные резисторы 4, расположенные вблизи обоих концов ее крепления и соединенные с электродами 2 возбуждения. Тензометрический мост 5 расположен также па пластиие 1 и соединен с электродами 3 съема колебаний.

Двусторонним избирательным травлением образуются глухая полость 6 и формообразующие сквозные щели 7. В результате получается пластинчатый резонатор 8, выполненный за одно целое с элементами креплепия 9. Направление прилагаемого измеряемого усилия показано позицией 10.

Нри пропускании через нагревательные резисторы 4 импульсного тока в пластине 1 создается переменный градиент температуры, а возникающие при этом термоупругие напряжепия вызывают ее изгиб. Нри приложении к пластине продольных зсилий изменяется частота ее колебаний.

3

В качестве детектора колебаний используют тензометрический мост 5, расположенный иа пластине 1, частотный сигнал которого пронорционален действуюндему усилию.

Формула изобретения

Вибрационно-частотный преобразователь усилий, содержащий резонатор изгибных колебаний в виде нластины прямоугольного сечения, выполненный за одно целое с элементами крепления из монокристаллического материала, и электроды возбуждения и съема колебаний, отличающийся тем, что, с

4

целью расщирения функциональных возможностей, в него введены нагревательные резисторы, расположенные непосредственно на резонаторе вблизи обоих концов его крепления и соединенные с электродами возбуждения, и тензометрический мост, расположенный также на резонаторе и соединенный с электродами съема колебаний.

Источники информации, принятые во внимаиие при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 302629, кл. G OIL 1/16, 1965.

2.Патеит США т 3479536, кл. 310-8.5, 1969.