Устройство для измерения давления

Изобретение относится к приборостроению и может быть использованодля измерения давленияЦелью изобретения является повы 5шение точности измерений.На чертеже изображена схема устройства.Устройство для измерения давлениясодержит автогенератор 1, два кварцевых резонатора АТ-среза 2 и 2,один иэ которых (2) является частотно"задающим элеиентом автогенератора 1, каждый кварцевый резонатор содержит по два дополнительных 3,4 5и 3, 4 и по два основных 5, 6 и5, 6 электрода, два конденсатора17 и 7 , буферный усилитель 8, первый 9 и второй 10 смесители, широкополосный усилитель 11, измеритель 12 20частоты, амплитудный детектор 13 идва идентичных управляемых аттенюатора 14 и 15.Измеряемое давление прикладывается к обоим кварцевым резонаторам 2и 2 , так, чтобы изменение их резонансных частот было одинаковым по модулю, но разным по знаку. Кварцевыйрезонатор 2 своими дополнительнымиэлектродами 3 и 4 включен в схему автогенератора 1. Основные электроды 65 и 5 подключены к общей шине, аосновные электроды 6 и 6 связаныс общей шиной через соответствукщие конденсаторы 7 н 7 , Кварцевый резонатор 2 подключен квыходу автогенераторачерез буферный усилитель 8. Выход первого смесителя 9 подключен к первому ВходуВторОГО 10 смесителя ВыхОД котороГО 40через широкополосный усилитель 11связан с первым входом первого смеситвля 9. Электроды 4 и 4 резонаторов через управляемые аттенюаторы 14и 15 ссответственно связаны с вторыми входами смесителей 9 и 10. Выходширокополосного усилителя 11 подключен к измерителю 12 частоты и черезамплитудный детектор 13 связан с управляющимн входами аттенюаторов 14и 15.Устройство для измерения давленияработает следующим образом,При номинальном измеряемом давлении Резонансные частоты резонаторови 2 совпадают, поэтому фазовый сдвигмежду сигналами на выходах аттенюаторов 14 и 15 отсутствует. Эти сигналы поступают на вторые входы смесителей 9 и 10, в результате чего в автоколебательной системе,образованной соединенными в кольцо смесителями 9 и 10 и широкополосным усилителем 11, возникают колебания с частотой, соответствующей номинальномудавлению. При изменении измеряемогодавления частота автогеиератора изменяется, например уменьшается. Резонансная частота резонатора 2 увеличивается, т.е. он возбуждается сигналом с буферного усилителя 8 на частоте, ниже резонансной, поэтому возникает фазовый сдвиг между сигналамина выходах аттенюаторов 14 и 15 ичастота колебаний в кольце из смесителей 9,10 и усилителя 1 изменяетсясоответственно величине упомянутогофазового сдвига. Частотомер 12 зафиксирует это изменение частоты, по которому можно определить измерение измеряемого давления.Однако частота автоколебаний вкольце из смесителей 9,10 и усилителя 11 зависит не только от сдвигафаэ между сигналами на входах смесителей 9 и 1 О, но и от величины амплитуды сигнала на выходе усилителя 11, которая зависит от амплитудсигналов на выхоцах смесителей, Вто же время при изменении давления,приложенного к резонаторам 2 и 2,изменяется амплитуда сигнала, снимаемого с дополнительного электрода 4 .При отсутствии в схеме устройства амплитудного детектора 13 и аттенюаторов 14 и 15 амплитуда колебаний на выходе усилителя 11 нарасталабы до тех пор, пока усилитель не будет работать в нелинейном режиме.Это приводит к возникновению синхронизационных эффектов в автоколебательной системе из-за наличия в нейкомбинационных составляющих, обусловленных неидеальностью фильтров смесителей 9 и 10, что ведет к возникновению ступенек на характеристике преобразования,Для устранения этих явлений всхеме устройства используются аттенюаторы 14, 15, управляемые сигналомс выхода амплитудного детектора. Приэтом амплитуда колебаний стабилизируется, усилитель 11 работает в ли"нейном режиме, поэтому синхронизационные эффекты не возникают.Таким образом, благодаря использованию аттенюаторов и амплитудногоСоставитель И.СумцовТехред М.Дидык Редактор М.Бандура Корректор А.Коэориэ Заказ 4094/39 Тирах 789 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.уагород, ул. Гагарина, 10114938 детектора в электрической схеме устройства устраняется эона нечувствительности, снизается погрешность преобразования давления в частоту. Тем самым повышается точность измерений.5 формула изобретенияУстройство для измерения давления, содержащее автогенератор, два пьезорезонатора, каздый, с двумя основными и двумя дополнительными электродами, два конденсатора, два смесителя, широкополосный и буферный усилители и измеритель частоты, причем какдый пьеэореэонатор подключен одним из основных электродов к общей шине устройства непосредственно, а другим - через соответствунзций конденсатор, первый пьеэорезонатор дополиительиы ми электродами подключен к автогене 92ератору, выход которого через буферный усилитель связан с первым дополнительныч электродом второго пьеэорезонатора, выход которого через широкополосный усилитель связан с первым входом первого смесителя и с измерителем частоты, о т г, и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено двумя управляемыми аттенюаторами и амплитудным детектором, причем входы аттенюаторов подключены соответственно к выходу автогенератора и второ" му дополнительному электроду второго пьезореэонатора, выходы аттенюаторов подключены соответственно к вторым входам смесителей, а управляющие вхо ды аттенюаторов через амплитудный детектор связаны с выходом широкополосного усилителя.