Датчик давления

СОЮЗ СОВЕТСН СОЦИАЛИСТИЧЕ 1362972 РЕСПУБ 4 С 0 8 СССРКРЫТИЙ ЗОБРЕТ ОПИСА Я 3И:;АВТОРСКОМ ЕТЕЛЬСТВ еский эар Фо СССР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И(57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, Цельизобретения - раснирение диапазонаизмеряемых давлений и повышение точности измерений, Датчик содержитмембрану 1, проводник 2 резонаторас отверстиями, СВЧ-триод 3, содержа"щий анод 4, сетку 5 и катод б, конденсаторы 7 и 8, .петли 9 и 10 связи, узел 11 для вывода полезного сигнала, Под действием измеряемого давления величина емкостного зазораизменяется и поэтому изменяется частота резонатора, Измеряя частотувыходного сигнала, определяют величину измеряемого давления. 1 ил.вляется возбуждение резонатора), Это поле складывается с первоначапь" ным полем резонатора, в результате чего суммарное поле резонатора возрастает, Это приводит к увеличению 13 , Увеличение Пприводит еще к большему увеличению переменной составляющей тока через триод. Процесс происходит лавинообразно, в результате чего поле резонатора сильно воз. растает, Далее наступает насььщение триода и токи больше не растутВ резОнаторе устанавливаются сильные СВЧ-колебания с частотой, равной резонансной частоте Г, резонатора. Часть этой мощности выводится из резонатора (как полезный сигнал) узлом 11 и подвергается измерению,Под действием измеряемого давления Р величина емкостного зазораизменяется (емкость резонатора), в результате чего изменяется и частота Г генератора. Измеряя частотуовыходного сигнала, определяют величину измеряемого давления.В предлагаемом датчике давления нет каких-либо принципиальных ограничений относительно рабочей частоты прибора, поэтому прибор работает в весьма широком диапазоне частот. формула изобретения Датчик давления, содержащий воспринимающую давление мембрану, закрепленную в торце заземленного полого цилиндрического резонатора, расположенный соосно с мембраной с зазором от нее во внутренней полостирезонатора цилиндрический проводник,заземленный источник питания, соединениый с резонатором, линию вводасверхвысокочастотных колебаний илинию отвода энергии от резонатора,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью расширения диапазона измеряемых давлений и повышения точности,в него введен сверхвысокочастотный триод, расположенный соосно во внутренней полости проводника, причем сетка триода соединена с ним, анод связан через отверстие в проводнике с линией ввода, а катод соединен 1 1 Зб 2972Изобретение относится к контрольно"измерительной технике, в частности к датчикам для измерения статических и динамических давлений, и 5может быть использовано в научныхисследованиях, в высотомерах 1 основанных на изменении атмосферного давления в зависимости от высоты) и др.Цель изобретения - расширение диа Опазона измеряемых давлений и повьшение точности измерений.На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого датчика давления. 1 гДатчик давления содержит силопринимающую мембрану 1, внутренний цилиндрический проводник 2 резонаторас отверстиями, СВЧ-триод 3, содержащий анод 4, сетку 5 и катод 6, два 20проходных конденсатора 7 и 8, двепетли 9 и О связи и узел 11 для вывода полезного сигнала. Кроме того,на чертеже обозначены: Е - питающее напряжение; Б - резистор дпя25получения напряжения смещения; Ризмеряемое давление.Датчик давления работает следующим образом,Между мембраной 1 и торцом внутреннего проводника 2 имеется электрическое поле, а в остальной области -магнитное поле, причем магнитные силовые линии имеют вид окружностей ирасположены вокруг проводника. 2. Иаг-. З 5нитные силовые линии пронизывают петлю 9 связи и на концах петли, т,е,.между точками Л и Б, индицируетсяЭДС - Цс частотой Г . Проходнымиконденсаторами 7 и 8 обеспечивается 40практически короткое замыкание длятоков СВЧ между стенкой резонатораи данным участком проводника виткасвязи,Напряжение У приложено ко входу 45триода, т,е, к электродам сетка-катод, Триод питается постоянным напряжением Е,., рабочий режим триода выбирается резистором Р , через лампупротекает постоянный так, который 50управляется напряжением ТЗВ, создавая переменную составляющую тока счастотой Г,Ток триода проходдт через петлю 11 связи, вокруг которойобразуется магнитное поле, силовыелинни которого частично охватываютвнутренний проводник 2 резонатораизвестно, что именно так осущест -1 через другое отверстие петлей связи,проходящей через дополнительный проходной конденсатор в резонаторе, сзаземленным сопротивлением.