Пьезоэлектрический преобразователь

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для одновременного измерениясилы и температуры,Цель изобретения - повьппение динамической точности одновременного измерения силы и температуры.На фиг. 1 представлена структурнаясхема пьезоэлектрического преобразователя; на фиг. 2 (а,б) - спектрограммы сигналов на выходе смесителей.Пьезоэлектрический преобразовательсодержит упругий элемент 1, кварцевыйрезонатор 2, многочастотный автогенератор 3, фильтр 4, первый 5 и второй6 смесители,первый 7 и второй 8 дробно-рациональные преобразователи частоты, первый 9 и второй 10 преобразователи частота - код, вычислительный 20блок 11, при этом каждый из смесителей 5 и 6 содержит усилитель 12, собственно смеситель 13, полосовой низкочастотный фильтр 14, а каждый издробно-рациональных преобразователей 25частоты 7 и 8 состоит из управляемогогенератора 15, фазового детектора 16,фильтра 17 нижних частот, делители18 и 19.ЗОПьезоэлектрический преобразователь работает следующим образом.Упругий элемент 1 с закрепленным на нем кварцевым резонатором 2 находятся под воздействием силы Р и температуры Т. Поскольку резонатор 2 является частотозадающим элементом многочастотного автогенератора 3, токомпоненты й(РТ) Е(РТ) й (РТ) спектра его выходного сигнала зависят 40 от значений Р и Т. Компонента Г,(РТ) выделяется полосовым фильтром 4 и подается на входы опорного сигнала преобразователей 9 и 10 частота - код. Кроме того, сигнал автогенератора 3 45 содержащий все компоненты спектра, подается на смесители 5 и 6, Усилители 12, помимо усиления сигнала авто- генератора 3, препятствуют проникновению гетеродинных частот Г, и Йг ,из канала в канал. Выходные разностные частоты( )соответственно первого 5 и второго 655смесителей выделяются из выходныхсигналов собственно смесителей 13 спомощью полосовых низкочастотныхфильтров 14. Процесс выделения частот пояснен спектрограммами на фиг. 2(аб) Синтез гетеродинных частот Г ,и Е,г обеспечивающих информативную относительную девиацию частот Г,(Р,Т) и Г(РТ) осуществляется из частоты Г(РТ) с помощью дробно-рациональных преобразователей частоты 7 и 8. Каждый иэ них функционально представляет собой последовательное соединение делителей 19 с коэффициентом и , и умножнтеля с коэффициентом и (где 1 1,2 - индексы каналов преобразова.ния). Умножитель построен на основе кольца фаэовой автоподстройки частоты и включает в себя управляемый генератор 15, фазовый детектор 16, Фильтр 17 нижних частот и делитель 18, коэффициентом деления которого определяется коэффициент умножителя. Таким образом,. для гетеродинных частот можно записать:пй(2)папгг1Разностные частоты Г (Р,Т) и Г(РТ) поступают на информационные входы преобразователей частота - код 9 и 10 в которых образуются соответствующие коды Б и Иг по которым вычислительный блок 11 определяет искомые эначел л ния силы Р и температуры Т, вычисляемые по известным обратным функццлям преобразования Р=Б (ББ ) и Т= =8 (НВ).Повышение динамической точности обеспечивается сокращением времени преобразования частотных сигналов в код при переносе с помощью гетеродинирования спектра информационных сигналов Е , Г в низкочастотную область и получением кодов И и М соответствующих периодам разностных частот Г 1(Р,Т) и Г(РТ) путем заполнения их более высокой частотой Е. При этом коэффициенты п,и и выбраны таким образом, чтобы обеспечивалась относительная информационная девиация частот Г,(Р,Т) и Г (Р,Т) в пределах 0,333.формула изобретенияПьезоэлектрический преобразователь, содержащий кварцевый резонатор, закрепленный на упругом элементе и подключенный к многочастотному автогеСоставитель А.АльшаеТехред Л.Сердюкова Корректор С.Черни Редактор Л.Веселовска Заказ 7211/34 Тирвк 789 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям пря пиГКНТСС113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Гагарина,1изводственно-издательский комбинат Патент , г.укгор 5 1525488нератору, фильтр, вход которого сое- дробно-рациональных преобразователя динен с выходом многочастотного ав- частоты, причем выход миогочастотнотогенератора, а выход - с входами го автогенератора связан с входами опорного сигнала первого и второго5преобразователей частота " код через преобразователей частота " код, выхо- первые входы соответствующих смесиды которых подключены к вычислитель- телей, вторые входы которых подключеному блоку, о т л и ч а о щ и й с я ны к выходам соответствующих дробнотем, что, с целью повышения точности, рациональных преобразователей, входы в него введены два смесителя и два 10 которых соединены с выходом фильтра.