Частотный датчик давления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 191 О 11 ц 1)5 О 01 ь 11/00 ГОСУДАРСТВЕННЬЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ ИПРИ ГКНТ СССР ИТЕ РЫТ ПИ ИЕ ИЗОБРЕТ А ВТОРСНОМ ДЕ"ГЕЛЬСТВУ оростро вой О.Г., оры с 1970,(21) 4458525/24-1 0(71) Московский институт прения(54) ЧАСТОТНЫЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ(5) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и позволяетповысить точность измерений давлениячастотным датчиком за счет стабилизации режима возбуждения резонатора вточке с максимальной крутизной его 2 амплитудно-частотной характерис тики. Для этого, наряду с управляемым генератором 1, возбудителем 2 колебаний, резонатором 3, приемником 4 колебаний, усилителем 5, выпрямителем б, Фильтром 7 низкой частоты и диФФеренциальным усилителем 14, частотный датчик давления содержит диФФеренциатор 8, экстрематор 9, схему 11 выборки- хранения, линию 1 2 задержки, триггер 13 и четыре ключа 10, 15, 1 б и 17, Режим следящей настройки, обеспечиваемый схемой, особенно целесообразно для низкодобротных язычковых или стержневых резонаторов, для которых существенна погрешность от паразит- ного Фазового сдвига в автоколебатель- ф ном контуре либо погрешность настройки на резонанс при возбуждении вынужденных колебаний. 1 ил, С:Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и можетбыть использовано для измерения давЛения и других механических величинс помощью вибрационно-частотных датчиков с низкодобротными резонаторами.Целью изобретения является повышение точности измерений засчет стабилизации режима возбуждения резонат ора в точке с максимальной крутизной его амплитудно-частотной характеристики,На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.15Устройство содержит управляемыйгенератор 1, возбудитель 2 колебаний,резонатор 3, приемник 4 колебаний,усилитель 5 колебаний, выпрямитель 6,фильтр 7 низкой частоты, дифференциатор 8экстрематор 9, первый ключ1 О, схему 11 выборки-хранения, лидию 12 задержки, триггер 13, дифференциальный усилитель 14, второй 15,третий 16 и четвертый 17 ключи. 251Устройство работает следующим образом,В момент замыкания ключа .17 начиНается постеленное нарастание напряжения, подаваемого на вход уцравляеМого генератора 1, который осуществляет возбуждение резонатора 3 посредством возбудителя 2 частотномодулированным сигналом. Колебаниярезонатора, снимаемые с приемника 4,35поступают через усилитель 5 на входвыпрямителя 6 и далее на вход фильтра 7 низкой частоты. В результатепрохождения сигналом этих звеньевосуществляется усиление и вьцеление 40Огибающей выходного сигнала резонатора. Огибающая выходного сигналапоступает на вход дифференциатора 8,осуществляющего получение производной входного сигнала и затем на вход 45экстрематора 9, Фиксирующего моментпрохождения входного сигнала с максимальной амплитудой, Импульс с входаэкстрематора 9, получаемый в моментпрохождения точки с максимальнойкрутизной амплитудно-частотной характеристики резонатора, открывает ключ10. Значение напряжения огибающейсигнала, соответствующее точке с максимальной крутизной, запоминаетсясхемой 11 выборки-хранения.Импульс с выхода экстрематора 9,кроме того, с некоторым запаздыванием, задаваемым линией 12 задержки,поступает на счетный вход триггера 13, в результате чего передним Фронтом с прямого выхода триггера 13 открываются ключи 15 и 16, и на прямой вход дифференциального усилителя 14 поступает текущее амплитудное значение огибающей с выхода Фильтра низкой частоты 7, а на инверсный - амплитудное значение огибающей в точке с максимальной крутизной, хранящееся в схеме 11 выборки-хранения.Далее устройство ведет себя как система следящей настройки. При изменении измеряемого давления изменяется резонансная частота резонатора и соответствующим образом сдвигается его амплитудно-частотная. характеристика. При этом, сигнал рассогласования с выхода дифференциального усилителя 4 изменяет частоту управляемого генератора 1 таким образом, что сохраняется режим возбуждения резонатора в точке с максимальной кру. тиэной его характеристики. Такой режим особенно целесообразен для частотных датчиков давления с резонаторами, добротность которых не велика, (например, язычковые или стержневые резонаторы) и для которых существенна погрешность от паразит- ного фазового сдвига в автоколебатель- ном контуре либо погрешность настройки на резонанс при возбуждении .вынужденных колебаний.формула изобретенияЧастотный датчик давления, содержащий последовательно связанные управляемый генератор, возбудитель колебаний, резонатор, приемник колебаний, усилитель, выпрямитель, Фильтр низкой частоты и дифференциальный усилитель, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения точности измерений за счет стабилизации режима возбуждения резонатора в точке с максимальной крутизной его амплитудно- частотной характеристики, он снабжен дифференциатором, экстрематором, триггером, линией задержки, схемой выборки-хранения и четырьмя ключами, причем выход Фильтра низкой частоты подключен к входу дифференциатора и к сигнальным входам первого и второго ключей, выход дифференциатора соединен с входом экстрематора, выход1582036 Составитель И, СумцовРедактор Т. Парфенова Техред Л.Сердюкова Корректор Т.Малец Заказ 2081 Тираж 462 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раущская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 которого подключен к управляющемувходу второго ключа и через линиюзадержки связан со счетным входомтриггера, выход которого подключенк управляющим входам первого и третьего ключей, выход второго ключа соединен с входом схемы выборки-хранения, выход которой соединен с сигналь;ным входом третьего ключа, выходыпервого и третьего ключей подсоединены соответственно к прямому и инверсному входам дифференциального усилИ-,теля, выход которого связан с первымвходом управляемого генератора, второй вход которого через введеннуюв устройство интегрирующую цепочку ичетвертый ключ соединен с источником постоянного напряжения, а выходуправляемого генератора является выходом частотного датчика.