Емкостная система самовозбуждения колебаний резонаторов частотных датчиков Советский патент 1981 года по МПК G01L11/00 G01L7/08 

154) ЕМКОСТНАЯ СИСТЕМА САМОВОЗБУЖДЕНИЯ КОЛЕБАНИЙ РЕЗОНАТОРОВ ЧАСТОТНЫХ ДАТЧИКОВ

I

Изобретение относится к контроль но-измерительной технике, а именно к частотным датчикам неэлектрических величин.. ,

Известны частотные датчики, в которых емкостная система самовозбуждения колебаний резонаторов содержит электроды систем возбуждения-регистрации колебаний, которые образуют электрические емкости с резонатором, выполненным в виде упругого элемента, два источника постоянного смещения, соединенные с этими электродами и электронный блок CJ

Недостатком известных систем самовозбуждения является высокий уровень электромагнитных наводок.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату, является емкостная система самовозбуждения колебаний резонаторов частотных датчиков, содержащая электроды систем возбуждения-регистрации колебаний, обраэующие электрические емкости с резонатором, выполненным в виде упругого элемента, источники постоянного электрического смещения, которые через высокоомные резисторы подключены к электродам систем возбуждения-регистрации колебаний, и дифференциальный усилитель, входы и выход которого подключены через конденсаторы к элект родам С2.

Однако такая система самовозбуждения имеет высокий уровень электро-г магнитных наводок на входы дифференциального усилителя, что снижает надежность работы.

,Цель изобретения - повьшение надежности работы за счет исключения электромагнитных наводок на входы дифференциального усилителя.

Поставленная цель достигается тем, что в емкостной системе самовозбуждения колебаний резонаторов частотных датчиков, содержащей электроды систем возбуждения-регистрадии колебаний, образующих электрические емкости с резонатором, выполненным в виде упругого элемента, источники .постоянного электрического смещения, которые через высокоомные резисторы подключены к электродам систем воз буждения-регистрации колебаний, и дифференциальный усилитель, входы и выход которого подключены через конденсаторы к электродам, электроды одной из систем возбуждегшя-регистрации колебаний подключены к одному ист9ЧВДК ЛОРТоя гйогу. омщевдз, . электроды другой - разделены на две симметричные группы и подключены к двухполярному источнику постоянного смещения, средняя точка которого заземлена. На чертеже показана предлагаемая емкостная схема. Емкостная система самовозбуждения содержит две круглые мембраны 1 и 2, электрически соединенные с корпусом преобразователя, который, в свою очередь соединен с общим заземлением 3 электрической схемы. Через высокоомные резисторы 4 и 5 две симметричные группы электродов 6,7 и 8,9 систем возбуждения-регистрации колебаНИИ подключены к источникам постоявньпс электрических смещений 10 и 11,а через конденсаторы 12 и 13 - к входам диффере щиального усилителя 14. Входы последнего, шунтируются подстроечными резисторами 15 и 16, которые обеспечивают фазовую настройку. Электроды 17 и 18 систем воз буждения-регистрации колебаний подк чены через высокоомные резисторы 19 и 20 источнику 21 постоянного электрического смещения, а через конденсаторы 22 и 23 - к выходу диф ференциального усилителя. Емкостная система самовозбуждения колебаний работает следующим образом. При появлении на выходе диффере циального усилителя 14 переменного электрического сигнала возт1кают с фазные изменения электрических нап жений на электродах 17 и 18, относ щихся к системе возбуждения колеба ний, что приводит к антифазной рас качке колебаний мембран 1 и 2. При этом благодаря тому, что симметрич ные группы электродов 6,7 и 8,9, относящиеся к системе регистрации колебаний, подключены к двухполярому источнику электрического смеения, образованному источниками 0 и 11, на входах дифференциального силителя 14 возникают одинаковые о модулю антифаз1а1е электрические игналы, частота которых равна, а мпл11гуда пропорциональна частоте амплитуде механических колебаний ембран 1 и 2. Выходной сигнал усиителя 14, пропорциональньй разности го входных сигналов, поступает на лектроды системы возбуждения,обеспешвая таким образом возбуждение и дальейшее поддержа ше колебаний мембран. В силу симметрии упругой системы электрической сим1 етрии по переменному-трку, прямые электрические наводки с выхода усилителя 14 на его вход являются одинаковы по амплитуде и по фазе, вследствие чего разность этих напряжений на входах усилителя равна нулю, что и обеспечивает повыше1ше надежности работы емкостной системы самовозбуждения колебаний резонаторов частотных датчиков. Формула изобретения . Емкостная система самовозбуждения колеба.ний резонаторов частотных датчиков, ,со держащая электродьг систем возбуждения-регистрации колебаний, образующие электрические емкости с резонатором, выпхзлненным в виде упругого элемента, источники постоянного электрического смещегшя, которые через высокоомные резисторы подключены к электродам систем возбуждениярегист7раци:и колебаний, и дифференциальный усилитель, входы и выход которого подключены через конденсаторы к электродам, отличающаяс я тем, что, с целью повышения надежности работы за счет исключения электромагнитных наводок на входы дифференциального усилителя, электроды одной из систем возбужде шя-регистрации колебаний подключены к одному источнику постоянного смещения, а электроды другой - разделены на две симметричные группы и подключены к двухполярному источнику постоянного смещегшя, средняя точка которого заземдена. Источ шки информации, принятые во вгшмание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №640154, кл. GiOIL 11/00, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2640640/18-10, кл. кл. UOlb. 11/00, 17.01.79 (прототип)