Пьезорезонансный преобразователь давления Советский патент 1980 года по МПК G01L9/08 

(54) ПЬЕЗОРЕЗОНАНСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения преимущественно статических давлений и усилий. Известен пьезоэлектрический измеритель давления, в котором пьезопреобразователь возбуждают синусоидальными электрическими колебаниями с частотой, равной его резонансной . частоте, и о давлении судят по амплитуде выходного напряжения р Основным недостатком известного измьйрителя является необходимость строгого выполнения условия равенства частоты генератора резонансной . частоты пьезоэлемента, так как при невыполнении этого условия появляется погрешность измерения. Частота же пьезопреобразователя изменяется от изменения внешних условий. БЛИЗКИМ по технической сущности к предлагаемому измерителю давления является пьезорезонансный преобр азователь, который содержит пьезодатчик подключенный к возбудителю колебаний и изл1еритель выходного сигнала. Возбудитель колебаний, в свою очередь, содержит генератор синусоидальных ко лебаний, генератор пилообразного найряжения, усилитель мощности и блок автоматической |регулировки 2 . Пьезодатчик возбуждают частотномодулированными колебаниями, причем несущую частоту выбирают примерно . равной езонанснсА частоте пьезодатчика, а удвоенную |девиацию частоты устанавливают большевозможного диапазона изменения резонансной частоты пьезодатчика, обусловленного действием дестабилизирующих факторов, и о приложенном давлении судят по амплитуде огибающей выходного напряжения пьезодатчика. Данный измеритель давления отличается от предыдущего более высокой точностью,,достигаемой за счет исключения погрешности от сдвига резонансной частоты пьезодатчика относительно частоты возбузадающего генератора. К недостаткам этого устройства следует отнести сложность конструкции (большое, число элементов, входящих в возбудитель колебаний). Кроме того, точность измерения существенно зависит от линейности импульсов генера-гора пилообразного напряжения.- Высокую степень линейности импульсов получить практически

трудно. Нелинейность же приводит к появлению дополнительной погрешнее-ти измерения.

Целью изобретения является повыше ние точноати измерения и упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в известном пьезорезонансном преббраэовЪтеле давления возбудителв ксглебаний выполнен S виде генератора белого шума, а Измеритель выходногд сигнала - в виде квадратичного вольтметра,

6 йриложенномдавлении судят по мощности выходного сигнала, измеряемой квадратичным вольтметром.

Основное преимущество возбуждения пьезодатчика от генератора белого шума с нормальным зайоном распределения фазовыхфлуктуаций :состоит в оптимальном согласовании частоты возбужданадего напряжения с резонансной частотой пьезодатчика. Пьезодатчик сам выбирает из шумовогб спектра неОбхО димую частоту возбуждения практически при любом диапазоне изменения его резонансной частоты.

Шумовые генераторы имеют максимар но простую конструкцию с малый

числом и, следовательно, обладают повышенной надежностью.

В генераторах белого шума с глубоким ограничением амплитуды отсутствуют источники погрешности по амплитуде и частоте.

Формула изобретения

Пьезорезонансный преобразователе давления, содержащий пьезодатчик, подключенный к возбудителю колебаний, И измеритель выходного сигнала, отличающийся тем, что, с Целью повышения точности и упрощения конструкции, в нем возбудитель колебаний выполнен- в виде генератора бе-, лого шума, а измеритель выходного сигнала - в виде квадратичного вольтметра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2., Авторское свидетельство СССР 453598;, кл. G 01 L 9/08, 1973 (прототип) .