Датчик механических сигналов

ДЕТЕЛЬСТВ Ю 25Б.И,Ильин,ирошниченкдственное ъеди.8)В 3214647,к. 1965.идетельство ССС1. 9/18, 1977детельство СССС 9/22, 1966 ГОСУДМфСТВЕННЬЙ НОМИТЕТ СССРЙО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТИРЬГ ИЙ(54) (57) ДАТЧИКЛОВ, содержащийлитсм корпус, ра МЕХАНИЧЕСКИХ СИГНАзаполненный электрозделенный перегород" кой на два отсека, ограниченныхс торцовых сторон мембранами и сообщающихся выполненньач в перегородке каналом с размещенными в ием элект-;родами считывания, и аноды, установленные в отсеках, при этом каждыйотсек снабжен дополнительной камерой,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью Повышения чувствительностиРкаждая из дополнительных камер заполнена электролитом, снабжена электродами и соединена с соответствующимотсеком каналом, при этом электроды,установленные на входе каждого изканалов, соединены с электродами,установленными на выходе другого канала, и подключены к электродамсчитывания,Изобретение относится к измери-,тельной технике, в частности к устройствам для преббразования механических сигналов различного характера (акустических, вибрационных сейсмических и др.) в электрический,принцип действия которыхоснованна использовании окислительно-восстановительной реакции.Известен диффузионный преобразователь, содержащий корпус из инертно Ого материала, полость которого заполнена электролитом и разделена на двекамеры, соединенные каналом, в котором расположены электроды 1 .Данный преобразователь имеет невысокую чувствительность, характеризуемую конвективным подводом электроактивного компонента к электродам.Известен диффузионный преобразователь, на который дополнительно воздей 20ствует электроосмотический преобразователь, что позволяет повысить чувств итель нос ть 2 .Однако укаэанная конструкция сложна из"за взаимодействия двух различных электрохимических систем.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является устройстводля измерения динамических перемещений, содержащее двухмембранный электрохимический преобразователь давления, снабженный дополнительными герметичными камерами, соединенными ка"пиллярными отверстиями. Одна из камер, у которой стенка выполнена в 35виде жесткой мембраны, механическисвязана со штоком перемещаемого объекта и заполнена жидкостью. Диффузионный электромеханический преобразователь представляет собой заполненОный электролитом корпус, разделейныйна два отсека преобразующим элементом с электродами считывания(.33.Недостаток известного устройствазаключается в невысокой чувствитель-ности из-за жесткости стенки однойиз камер,Цель изобретения " повышение чув-.ствительности датчика.Указанная цель достигается тем,что в датчике механических сигналов,содержащем заполненный электролитомкорпус, разделенный перегородкойна два отсека, ограниченных с торцовых сторон мембранами и сообщающихся выполненным в перегородке каналом с размещенными в нем электродами считывания, и аноды, установленные в отсеках, при этом каждый отсекснабжен дополнительной камерой, каждая из дополнительных камер заполиена электролитом, снабжена электродами и соединена с соответствующимотсеком каналом, при этом электроды,установленные на входе каждого из каналов, соединены с электродами,установленными на выходе другого канала, и подключены к электродам считывания.Введение указанных отличительныхпризнаков позволяет при воздействиивнешнего возмущения создать дополнительный переток электроактивных ионов из соответствующих камер в отсеки и из отсеков в камеры (в зависимости от направления возмущения),что приводит к приращению выходного сигнала на электродах считывания, а это, в свою очередь,.позволяет повысить чувствительность датчика.На фиг.1 и 2 представлены варианты конструкции предлагаемого датчика.Датчик, содержит корпус 1, разделенный на два отсека 2 и 3, сообщающихся каналом 4. В канале установлены электроды 5 считывания, служащиекатодами, а в каждом отсеке - электроды 6, служащие анодами. Корпусограничен с двух сторон мембранами7 и заполнен электролитом 8. Датчиксодержит также дополнительные камеры 9 и 10, сообщающиеся с соответствующими отсеками 2 и 3 каналами 11и 12, на входе и выходе каждого изкоторых установлены дополнительныеэлектроды 13-16. Камеры заполненытем же электролитом, что и отсеки2 и 3 корпуса 1. Дополнительныеэлектроды перекрестно соединены между собой (13 с 16, а 14 с 15) и подключены к электродам 5 схемы 17 считывания через усилитель 18. Электроды 5 и 6 подключены к источнику 19.Датчик работает следующим образом,При воздействии внешнего механического возмущения на мембраны 7 создается поток электролита через измерительный канал 4, обеспечивающий подвод к электродам 5 считывания дополнительных электроактивных ионов электролита. На электродах 5 появляется электрический сигнал, пропорциональный входному воздействию и фиксируемый с помощью схемы 17 считывания. Этот же электрический сигнал через усилитель 18 подается на дополнительные электроды 13-16. При этом, если внешнее воздействие образует переток электролита из отсека 3 в отсек 4, электроды 13 и 16 работают как аноды, а электроды 14 и 15 - как катоды. Таким образом осуществляется дополнительный подвод электро- активных ионов из камеры 9 в отсек 3 и из отсека 2 в камеру 10, что дает дополнительное приращение выходного сигнала, приводящее к увеличению чувствительности датчика.Приращение выходного сигнала в этом случае определяется увеличе1027785 нием исходной концентрации и ееуменьшением на ту же величину в другом отсеке. Такое управление осуществляется с помощью усилителя 18 с обратной связью, соединяющего считывающие и дополнительные электроды. тель И,ПолуМ, Костик Сос Тех актор А.Лежнина Тираж 703ИПИ Государственного коделам изобретений и,отк035, Москва, 3-35, Рауш Патентф, г, Ужгород, ул. Проектна лиа аказ 4751/57ВН. по11 а Корректор С. Шекмар Подписноеета СССРийя наб , д 4/5