Струнный автогенератор Советский патент 1982 года по МПК G01L11/00 G01L7/18 

(54) СТРУННЫЙ АВТОГЕНЕРАТОР

Изобретение относится к измерительной технике, более конкретно к струнным датчикам силы и давления с частотным выходом.

Известны струнные автогенераторы, электроды струны которых через усилители замкнуты в автогенераторную схему fl .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является струнный автогенератор с одноэлектродным электростатическим преобразователем, в котором емкость преобразователя соединена с задающим контуром высокочастотного генератора, который включен в систему частотной автоподстройки частоты. В задающий контур генератора опорной частоты включен управляющий элемент, который через фильтр соединен с выходом частотного детектора и через коммутирующее устройство подключен к ис- точнику напряжения 2 .

Известное устройство не позволяет компенсировать емкость кабеля, соединяющего электростатический преобразователь с задаютиим контуром высокочастотного генератора, что н/ лагает ограничения на удаление преобразователя от вторичной аппаратуры.

Цель изобретения - компенсация емкости кабеля, соединяющего электростатический преобразователь с задающим контуром высокочастотного генератора.

Указанная цель достигается тем, что в струнном автогенераторе выход управляющего элемента подключен к кабелю, а управляющий элемент выпол10нен в виде конвертора отрицательной емкости.

На чертеже представлен -струнный автогенератор.

Устройство содержит одноэлектрод15ный электростатический преобразователь 1, выходная емкость которого через кабель 2 включена в контур 3 генератора высокой .частоты, который схвачен цепью обратной связи, сос20тоящий из смесителя 4, соединенного с генераторюм 5 опорной частоты, усилитель 6 промежуточной частоты, частотного детектора 7, усилителя 8 низкой -частоты. К кабелю, соединяющему задающий контур генератора высокой частоты с электростатическим преобразователем, подключен управляющий элемент 9, который через фильтр 10 соединен с выходом частот30ного детектора и через коммутирующее устройство 11 подключен к источнику 12 напряжения. Конденсатор 13 служит для гальванической развязки выхода усилителя низкой частоты с контуром генератора высокой частоты.

Ав огенератор работает следующим образом.

Колебания струны приводят к появлению сигнала той же частоты на выходе частотного детектора. Этот сигнал усиливается усилителем 8 и подается на электрод электростати-, ческого преобразователя 1, что обеспечивает поддержание незатухающих колебаний струны.

Если по какой-либо причине происходит изменение емкости кабеля, соединяющего электростатический преобразователь о генератором высокой частоты, что приводит к рассогласованию частот сигналов, снимаемых с генераторов, то на выходе частотного детектора вырабатывается сигнал ошибки. Низкочастотные составлягацие с выхода фильтра подаются на вход управляющего элемента, который компенсирует изменение емкости кабеля. В качестве управляющего элемента используют конвертор отрицательной емкости, выход которого подключен параллельно емкости кабеля, что позволяет обеспечить паддержаиие нулевого значения алгебраической суммы емкости кабеля и отрицательной емкости на выходе конвертора.

Таким образом, предлагаемый струнный автогенератор обеспечивает компенсацию емкости кабеля. Это позволяет применять устройства за счет того, что становится возможным удалить преобразователь от вторичной аппаратуры. Кроме того, предлагаемое включение выхода управлякндего элемента позволяет выполнить генератор опорной частоты в виде генератора стабильной частоты, например кварцевого/ что приводит к исключению дополнительных помех из-за нестабильности частоты генератора опорной частоты в канале преобразования.

Формула изобретения

Струнный автогенератор, содержащий одноэлектродннй электростатический преобразователь, емкость которого посредством кабеля соединена с задающим контуром высокочастотного генератора, генератор опорной частоты, смеситель, входы которого соединены с выходами генераторов, усилитель промежуточной частоты, вход которого соединен с выходом смесителя, а выход - со входом частотного детектора, усилитель низкой частоты, выход которого подключен к электроду электростатического преобразователя, а вход - к выходу частотного детектора, управляющийэлемент, соединенный через фильтр с выходом частотного детектора и через ключ с дополнительным источником напряжения, отличающийся тем, что, с целью компенсации емкости кабеля, соединяквдего электростатический преобразователь с задающим контуром высокочастотного генератора, в нем выход управляющего элемента подклю}чен к кабелю, причем управляющий (элемент выполнен в виде конвертора отрицательной емкости.

j Источники информации, .принятые во внимание при экспертизе 1. Новицкий П.В.Цифровые приборы с частотными датчиками. Энергия, 1970, с. 156-157.

i 2. Авторское свидетельство СССР 410268, кл. G 01 L 1/10,1972 (пртотип) .

11