Дифференциальный струнный датчик Советский патент 1978 года по МПК G01D5/243 

1

Изобретение относится к области приборостроения и может быть испольН эовано для измерения неэлектрических величин, осуществляющих силовое воздействие на упругий элемент датчика.

Известен дифференциальный струнный датчик, содержащий две струны, первые концы которых закреплены неподвижно,а вторые подсоединены к. упруго му элементу датчика,два узла возбуждения частотно-модулированных колебаний каждой из струн,преобразователя колебаний струн в электрические сигналы и усилители, соединенные с выходами соответствующих преобразователей колебаний обеих струн 1 .

Недостатком такого датчика является то, чго в нем имеется целый ряд специальных узлов, два избирательных усилителя, сравнивающее устройство, формирователь импульсов и вычитающее устройство, что обуславливает громоздкость и сложность конструкции.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является дифференциальный струнный датчик, содержащий две струны, первые концы ;. которых закреплены неподвижно, а вторые подсоединены к упругому

элементу датчика, два узла возбуждения частотно-модулированных колебаний каждой из струн, преобразователи колебаний струн в электрические сигналы и усилитель,соединенный с выходом преобразователя колебаний первой струны 21.

Этот дифференциальный струнный датчик, кроме того, имеет второй усилитель, смеситель частот и фильтр выделения результирующего сигнала.

Таким образом,наличие в этом дифференциальном струнном датчике двух усилителей,смесителя и фильтра также ведет к усложнению его конструкции.

Целью изобретения является упрощение конструкции датчика.

Это обеспечивается тем, что в предлагаемом датчике выход усилителя подключен к входам узлов возбуждения колебаний струн, а вторая струна снабжена элементом настройки частоты его колебаний,обеспечивающим установку частоты автоколебаний первой струны на скате резонансной характеристики второй струны.

На фиг.1 представлена схема описываемого датчика на фиг.2 - резонанскые характеристики,поясняющие принцип его действия. Дифференциальный струнный датчик Содержит две струны 1 и 2, первые концы которых закреплены неподвижно а вторые - подсоединены к упругому элементу 3 датчика, узлы возбуждения 4 и 5 частотно-модулированных колебаний соответственно каждойиз струн В датчик также входят преобразователи 6 и 7 колебаний струн в электрические сигналы и усилитель 8. Пос ледний соединен с выходом прербразс вателя 6 струны 1. Усилитель 8 одно временно подключен к входам узлов возбуждения 4 и 5 колебаний струн. В свою очередь струна 2 снабжена элементом настройки 9 частоты ее колебаний,обеспечивающим установку частоты автоколебаний струны 1 на скате резонансной харак еристики струны 2. Работа устройства осуществляется следующим образе. Поскольку струна 2 является дифференциальной половиной датчика, то воздействие неэлектрической величин П на упругий элемент 3 датчика вызы вает смещение ее резонансной характеристики. Причем это снюадение происходит в противоположном направлении изменению частоты автогенератор в результате чего как бы происходит обострение ската резонансной характеристики. Начальная частота автогенератора в отсутствии воздействия неэлектрической величины П на датчик равна FC( . Этой частоте на выходе преобразователя 7 соответствует амплитуда колебаний, равная ординате а Воздействие неэлектрической величины П на датчик меняет частоту автог нератора на величинудРд и смещает резонансную характеристику струны 2 навеличину дГр в противоположном направлении (на фиг.2 .изображена пунктирной линией) . Тогда амплитуда колебаний на выходе преобразователя 7 уже будет рав.на ординате б. Таким образом, воздействие неэлектрической величины П на датчик приводит к изменению амплитуды колебаний на выходе преобразователя 7 на величину от а до . При противоположном направлении воздействия неэлектрической величины П на датчик изменение амплитуды колебаний на выходе преобразователя 7 будет в другую сторону. Таким образом, сохранив дифференциальный характер датчика с частотной модуляцией, на его выходе можно получить амплитуд- но-модулированные колебания, которые можно непосредственно использовать для измерения входной величины П. Формула изобретения Дифференциальный струнный датчик, содержащий две струны, первые концы которых закреплены неподвижно, а вторые пойсоединены к упругому элементу датчика, два узла возбуждения частотно-модулированных колебаний каждой из струн, преобразователи колебаний струн в электрические сигналы и усилитель, соединенный с выходом преобразователя колебаний первой струны, отличающи йс я тем, что, с целью упрощения устройства, выход усилителя подклю чён к входам узлов возбуждения коле-, баний, струн,а вторая струна снабжена элементом настройк частоты ее колебаний, обеспечивающим установку частоты автоколебаний первой струны на скате резонансной характеристики второй струны. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР W 423045, кл.О 01 Р 3/60, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР №162983, клQ OIL 5/18, 1963.

вы xoJ