Датчик давления

(53 (56 Ф 4 о ССС1973.СССР1979. Авт 56 Р 7 2 фиг.1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ А ВТОВСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения повьппение точности измерения. Измеряемое давление воспринимается мембраной 1, она прогибается вместе с пьезоэлектрической пластиной 4 внутрь корпуса 2, Происходит уменьшение толщины воздушного зазора между пьезоэлектрическими пластинами 4 и 7. Поскольку последние включены в схему автогенератора, выполненного на усилителе 9, возбужение которого происходит на резонансной частоте воздушного зазора, то частота автогенератора плавно изменяется пропорциональ- сФ но перемещению мембраны 1, 2 ил.35 40 45 50 55 Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения и контроля давлений.Целью изобретения является повышение точности измерений.На фиг.1 изображена структурная схема датчика; на фиг,2 - датчик давления, поперечное сечение. Датчик давления состоит из мембраны 1, закрывающей корпус 2 датчика,к которой через демпфирующую прокладку 3 прикреплена пьезоэлектрическаяпластина 4. К основанию корпуса через демпфирующую прокладку 5 закреплена пьезоэлектрическая пластина 6,На одинаковых расстояниях от пьезоэлектрических пластин 4 и 6 установлена пьезоэлектрическая пластина 7,которая крепится к стенкам корпуса через демпфирующие прокладки 8. Пластины шарнирно включены в схемы двух автогенераторов, выполненных на усилителях 9 и 10, выходы которых подключены к входам измерителя 11 разности частот. Датчик работает следующим образом. Измеряемое давление Р воспринимается мембраной 1, она прогибается вместе с пьезоэлектрической пластиной 4 внутрь корпуса 2. При этом в пределах упругой деформации мембраны происходит уменьшение толщины воздушного зазора между пьезоэлементами 4 и 7. Поскольку эти пьезоэлементы включены в схему автогенератора, выполненного на усилителе 9, возбуждение которого происходит на резонансной частоте воздушного зазора,то частота автогенератора плавно изменяется пропорционально перемещению мембраны 1.Пьезоэлектрическая пластина 6 использована для температурной компенсации датчика, Совместно с пьезоэлектрической пластиной 7 она включенав схему второго автогенератора, выполненного на усилителе 10, Указанный автогенератор возбужден на резонансной частоте воздушного зазорамежду соседними пьезоэлементами 6 и7. Поскольку эти пьезоэлектрическиепластины неподвижны, то частота второго автогенератора является функциейфизического состояния воздушного зазора между ними. Основным параметром состояния воздуха, влияющим на часто 5 10 15 20 25 30 ту автогенератора, является температура,Усилители 9 и 10 могут быть снабжены автоматической регулировкойусиления, которая позволяет исключить насыщение активных элементовусилителей. Таким образом, в цепиположительной обратной связи автогенераторов действуютнапряжения синусоидальной формы, частоты которыхопределяются резонансными свойствамивоздушного зазора между двумя соседними пьезоэлектрическими пластинами.С выхода усилителя 9 автогенератора сигнал является функцией температурыи измеряемого давления Р, а с выходаусилителя 1 О автогенератора - толькофункцией температуры воздуха внутрикорпуса датчика, Эти сигналы поступают на входы измерителя разности двухчастот, выходной сигнал которого пропорционален измеряемому давлению Р.Демпфирующие прокладки 3, 5 и 8 необходимы для исключения генерации нарезонансной частоте механической системы датчика давления. Благодаря частотному выходу датчик легко согласуется с вторичной аппаратурой, обрабатывающей сигнал,Формула изобретения Датчик давления, содержащий полый цилиндрический корпус, на открытом торце которого установлена мембрана, два пьезоэлемента, расположенных во внутренней полости корпуса, один из которых закреплен на мембране, а другой - на дне корпуса, и автогенератор, в схему которого включены пьезоэлементы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения точности, он снабжен третьим пьезоэлементом, расположенным на равном расстоянии межд первым и вторым пьезоэлементами, дополнительным автогенератором и измерителем разности частот, при этом все пьезоэлементы выполнены идентичными в виде пластин и установлены плоскопараллельно на демпфирующих прокладках, входы автогенераторов подключены к электродам третьегопьезоэлемента, а выходы - к электродам первого и второго пьезоэлементов соответственно и к входам измерителя разности частот,1339423 фиа 2 Составитель М, ЖуковТехред В.Кадар Корректор Е, Рошко Редактор И. Шулла Заказ 4212/32 Тираж 776 Подписное ВНИИ 1 И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4(5