Датчик давления

СОЮЗ СОВЕТСНИХшнкламепюжРЕСПУБЛИН д) 4 С О Ь 9/08 опислиие изобретениян автоиному СВЩЕ 1 ВЪСтви ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРВ 741078, кл. С О 1 Ь 9/08, 1980,Авторское свидетельство СССРУ 983474, кл. 0 01 Ь 9/08, 1982.(57) Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при измерении давления, Цельюизобретения является повышение точности измерений. Кварцевые пьезорезонаторы 2 и 6 возбуждаются от автогенератора 1, Сдвиг фаз между колебаниями пьезорезонаторов 2 и 6 зависит от измеряемой величины давле 801435968 А 1 ния, которое прикладывается к второму пьеэорезонатору 6. Смесители9 и 10, к которым подключены пьеэорезонаторы 2 и 6, соединены с фазовым детектором 13, соединенным с последовательно включенными пефестраиваемым генератором 1 5 и линией задержки 6, выходом соединенной свторым входом смесителя 9. Выход перестраиваемого генератора 15 соединен .с вторым входом смесителя 10 ивходом измерителя 17 частоты. Смесители 9 и 10, фазовый детектор 1 З,перестраиваемый генератор 15 с линиейзадержки 16 образуют контур отслеживания за рассогласованием фаз междуколебаниями пьезореэонаторов 2 и 6и выходной сигнал частоты генератора 15, подаваемый на измеритель 17,линейно зависит от величины измеряемого давления. 1 ил.ВИзобретение относится к приборостроению и может быть использованов устройствах для измерения давления, силы и ускорения.Цель изобретения - повышение точности измерений.На чертеже приведена схема датчика давления.Датчик давления содержит автогене- Оратор 1, в частотнозадающую цепь которого включен первый трехэлектродный кварцевый пьезорезонатор 2 своими основными электродами 3 и 4, буфер:ный усилитель 5, вход которого соединен с выходом автогенератора 1,второйтрехэлектродный кварцевый пьезорезонатор 6, основные электроды 7 и 8 которого подключены к выходу буферногоусилителя 5, два смесителя 9 и 10, 20первые входы которых соединены с соответствующими дополнительными элект,родами 11 и 12 пьезорезонаторов 2 и6, последовательно соединенные Фазовый детектор 13 с Фильтром 14 нижнихчастот, перестраиваемый генератор15, линию 16 задержки и измеритель17 частоты, подключенный к выходу перестраиваемого генератора 15.Выходы смесителей 9 и 1 О соединены с соответствующими входами Фазового детектора 13, а вторые входы смесителей 9 и 10 подключены, соответственно, к выходу линии 6 задержкии выходу перестраиваемого генератора 15, Кварцевые пьезорезонаторы 2 и6 выполняются идентичными в виде линзовых пьезоэлементов АТ-среза, вцентральной части которых с обеихсторон нанесены основные электроды. 40Дополнительный электрод представляетсобой сегменты, охватывающие кромкипьезоэлемента с двух сторон, Для снижения температурных погрешностей измеряемое усилие прикладывается к второму пьезорезонатору 6 под углом примерно 50,Датчик работает следующим образом,Автогенератор 1 генерирует колебания на частоте резонанса кварцевого пьезорезонатора 2, На той же частоте возбуждается через буферный усилитель 5 и кварцевый пьезорезонатор6. Сдвиг Фаз между колебаниями пьезорезонаторов 2 и 6 зависит от измеряемой величины давления, Между сигналами, поступающими на вторые входы смесителей 9 и О, также существует Фазовый сдвиг благодаря линии 16 за" держки. Этот фазовый сдвиг линейно зависит от частоты перестраиваемого генератора 15. Фазовый детектор 13 воздействует на частоту перестраиваемого генератора 15, что приводит к уравновешиванию сдвига Фаз между пъезорезонаторами 2 и 6 сдвигом фаз на вторых входах смесителей 9 и 10.Таким образом, смесители 9 и 10, Фазовый детектор 13, перестраиваемыйгенератор 15 с линией,16 задержкиобразуют контур отслеживания за рассогласованием Фаз между колебаниями пьезорезонаторов 2 и 6, обусловленным воздействием измеряемой величины, причем выходной сигнал частоты, подаваемый на измеритель 17, линейно зависит от упомянутого рассогласования Фаз.Благодаря тому, что фазовый детектор работает в режиме нуль-органа системы слежения за рассогласованием фаз, отсутствуют нежелательныеявления, обусловленные синхронизационными эффектами в смесителях известных датчиков, что позволяет получить линейную характеристику преобразования и повысить точность измерений.формула изобретенияДатчик давления, содержащий авто- генератор, в частотнозадающую цепь которого включен своими основными электродами первий трехэлектродний пьезорезонатор, буферный усилитель, вход которого соединен с виходом автогенератора, второй трехэлектродный пьезорезонатор, основние электроды которого подключены к выходу буферного усилителя, два смесителя, перОвые входы которых соединены с соответствующими дополнительными электро.ъ дами пьезорезонаторов, и измеритель частоты, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений за счет исключения ступенек в характеристике преобразования, обусловленных синхронизационными эффектами в смесителях, он снабжен последовательно соединенными Фазовым детектором, перестраиваемым генератором и линией задержки, причем выходы линии задержки и перестраиваемого генератора соединены, соответственно, с вторыми входами смесителей, выходи которых соединены с соответствующими входами Фазового детектора, а измеритель частоты подключен к выходу перестраиваемого генератора,